Báo cáo thực tập tốt nghiệp phần mềm Unigraphics NX TRÊN MÁY PHAY 3 TRỤC CNC

a) Tính linh hoạt Unigraphic NX cung cấp cho người dùng tính linh động mới, tự do tự tại trong thiết kế được tăng lên bởi kỹ thuật Synchronous giúp dể dàng hơn trong việc thiết kế, chỉnh sữa trực tiếp trong quá trình xây dựng mô hình. Sự tự do trong thiết kế trên nền Direct Modeling kết hợp kỹ thuật mới Synchronous này giúp cho việc thiết kế nhanh hơn hàng chục lần lần so với trước đây. b) Sức mạnh Unigraphic NX xử lý được những bài toán cực kỳ phức tạp thông qua hệ thống toàn diện CADCAMCAE. NX Advanced Simualation giải quyết mọi thách thức về CAE, làm giảm bớt 30% công việc tạo mẩu thử nghiệm trước khi sãn xuất. CAM EXPRESS giải quyết mọi thánh thức trong lập trình gia công các trung tâm gia công 3 truc, 4 trục, 5 Trục,…cho đường chạy dao tối ưu, rút ngắn thời gian gia công, và chất lượng sản phẩm tốt nhất. c) Tính phối hợp Với gải pháp tổng thể CADCAMCAE, phương thức xử lý và quản lý thống nhất cho phép quá trình phối hợp phát triển sản phẩm diễn ra nhanh hơn và xử lý nhanh hơn gấp nhiều lần, rút ngắn thời gian sản xuất. d) Năng suất UNX giúp cho các kỹ sư và chuyên gia thiết kế nâng cao năng suất trong việc cải tiến các mẫu thiết kế cũ giảm tới 40% thời gian. Và tận dụng được nhiều dữ liệu CAD từ các phần mền khác trong thiết kế để cải tiến và phát triển mới. Báo cáo thực tập tốt nghiệp phần mèm Unigraphics NX TRÊN MÁY PHAY 3 TRỤC

MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM UNIGRAPHICS NX 3

1.1Giới thiệu chung về phần mèm Unigraphics NX 3

1.2Ưu điểm của phần mềm Unigraphics NX 3

1.3Các chức năng cơ bản của phần mềm Unigraphics NX 4

CHƯƠNG 2 ỨNG DỤNG UNIGRAPHICS NX TRÊN MÁY PHAY 3 TRỤC 8

2.1 Tạo một chương trình gia công 8

2.2 Chọn chi tiết gia công, thiết lập phôi và thiết lập hệ tọa độ máy 9

2.3 Nguyên công phay mặt đầu 12

2.4 Nguyên công phay biên dạng ngoài 18

2.5 Phay hốc vuông 21

2.6 Nguyên công Phay hốc tròn 23

2.7 Nguyên công phay rãnh 26

2.8 Gia công lỗ 28

TÀI LIỆU THAM KHẢO 34

MỞ ĐẦU

Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của các ngành công nghiệp đặc biệt là sản xuất hànghóa tiêu dùng, cơ khí chiếm một vị trí rất quan trọng trong nền nền sản xuất đó Việc chế tạo cácchi tiết máy cũng như các mặt hàng khác yêu cầu độ chính xác cao trước đây còn phụ thuộc nhiềuvào trình độ người thợ nhưng giờ đây điều đó đã thay đổi với sự ra đời của máy gia công điềukhiển số có sự hỗ trợ của máy tính CNC

Cùng với những tiến bộ trong việc chế tạo cũng như các phương pháp gia công trên máy CNC

là sự ra đời và phát triển của các phần mềm CAD/CAM/CAE và nổi bật nhất trong số đó làUnigraphics NX (UNX) được phát triển bởi Siemens PLM Software của tập đoàn Siemen Đây làphần mềm CAD/CAM/CAE hàng đầu được các hãng công nghiệp lớn trên thế giới sử dụng UNXgiúp cho các kỹ sư và chuyên gia thiết kế nâng cao năng suất trong việc cải tiến các mẫu thiết kế cũgiảm tới 40% thời gian Và tận dụng được nhiều dữ liệu CAD từ các phần mền khác trong thiết kế

để cải tiến và phát triển mới

Trong thời gian thực tập tại trung tâm BK – CNC, em đã được tìm hiểu về thiết kế, gia công,trực tiếp vận hành các máy CNC và gia công một số sản phẩm Sau thời gian thực tập chúng emhọc và củng cố và bổ sung kiến thức và bước đầu có kĩ năng sử dụng máy phay CNC 3 trục và máytiện ở phòng thực hành Basic

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trung tâm BK – CNC đã tạo điềukiện cũng như giúp đỡ chúng em rất nhiều trong quá trình thực tập tại trung tâm Em xin cảm ơncác thầy trong bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Robot đã tạo cơ hội cho nhóm chúng em thực tậptại trung tâm, đặc biệt em xin cảm ơn thầy TS.Trịnh Đồng Tính đã chỉ dẫn tận tình và giúp đỡnhóm chúng em hoàn thành đợt thực tập

Hà Nội, tháng 5 năm 2013Nhóm sinh viên

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM UNIGRAPHICS NX

1.1 Giới thiệu chung về phần mèm Unigraphics NX

Unigraphics NX (UNX) được phát triển bởi Siemens PLM Software của tập đoàn Siemen.Unigraphics NX là một tổng thể các giải pháp CAD/CAM/CAE linh hoạt, tối ưu, đồng bộ, mạnh

mẽ Giúp các doanh nghiệp có thể giải quyết mọi vấn đề khó khăn nhất trong lĩnh vực CAD/CAM/CAE Liên tục đổi mới, tích hợp công nghệ và thêm vào các tính năng mới, hổ trợ tối ưu cho côngviệc,… thêm vào việc mua lại toàn bộ I-DEAS (một phần mềm được ví là một trong “tứ đại CAD/CAM”) … giúp cho Unigraphics NX từ một phần mềm ra đời sau nhưng đã vươn lên thành phầnmềm số một trong lĩnh vực CAD/CAM

Phục vụ thiết kế, mô phỏng, lập trình gia công…, cho các ngành công nghiệp sản xuất hàng giadụng và dân dụng (balo, dày dép), máy công cụ, máy công nghiệp, ôtô, xe máy, đóng tàu cho tớicác các ngành công nghiệp hàng không thiết kế máy bay, công nghệp vũ trụ….Nhờ vào giải pháptổng thể, linh hoạt và đồng bộ của mình mà NX được các tập đoàn lớn trên thế giới ( Boeing,

Suzuki, Nissan, Nasa…) sử dụng Đặc biệt ở Nhật bản, Đức, Mỹ và Ấn Độ thì Unigraphics NX có

thị phần lớn nhất so với tất cả các phần mền CAD/CAM khác Với 51 triệu licensed đã được pháthành với hơn 51.000 khách hàng trên toàn thế giới NX không chỉ đứng đầu về mặt công nghệ màcòn đứng đầu về lượng license đã được phát hành Vì vậy nắm bắt tốt phần mền này chúng ta sẽ cólợi thế lớn khi muốn làm việc cho những tập đoàn lớn Sự đầu mạnh từ các công ty đến từ Mỹ,Nhật bản vào Việt Nam như hiện nay và trong thời gian tới sẽ thúc đẩy thị phần của NX, cũng như

số lượng các licensing NX phát hành ở Việt Nam tăng mạnh trong thời gian tới

Hiện nay, UNX đã được trung tâm BK-CNC mua và ứng dụng trong giảng dạy cũng như giacông trên các mặt hàng gia dụng

1.2 Ưu điểm của phần mềm Unigraphics NX

a) Tính linh hoạt

Unigraphic NX cung cấp cho người dùng tính linh động mới, tự do tự tại trong thiết kế đượctăng lên bởi kỹ thuật Synchronous giúp dể dàng hơn trong việc thiết kế, chỉnh sữa trực tiếp trongquá trình xây dựng mô hình Sự tự do trong thiết kế trên nền Direct Modeling kết hợp kỹ thuật mớiSynchronous này giúp cho việc thiết kế nhanh hơn hàng chục lần lần so với trước đây

b) Sức mạnh

Unigraphic NX xử lý được những bài toán cực kỳ phức tạp thông qua hệ thống toàn diện CAD/CAM/CAE NX Advanced Simualation giải quyết mọi thách thức về CAE, làm giảm bớt 30% côngviệc tạo mẩu thử nghiệm trước khi sãn xuất CAM EXPRESS giải quyết mọi thánh thức trong lậptrình gia công các trung tâm gia công 3 truc, 4 trục, 5 Trục,…cho đường chạy dao tối ưu, rút ngắnthời gian gia công, và chất lượng sản phẩm tốt nhất

c) Tính phối hợp

Với gải pháp tổng thể CAD/CAM/CAE, phương thức xử lý và quản lý thống nhất cho phépquá trình phối hợp phát triển sản phẩm diễn ra nhanh hơn và xử lý nhanh hơn gấp nhiều lần, rútngắn thời gian sản xuất

d) Năng suất

UNX giúp cho các kỹ sư và chuyên gia thiết kế nâng cao năng suất trong việc cải tiến các mẫuthiết kế cũ giảm tới 40% thời gian Và tận dụng được nhiều dữ liệu CAD từ các phần mền kháctrong thiết kế để cải tiến và phát triển mới

a) Modeling

Thiết kế Solid và Suface kết hợp: Người thết kế có thể tự do tự tại dùng cái đã có trong bản vẽ

để dựng hình không nhất thiết phải cứ phải có sketch mới dựng khối được và tự động tạo ra mối quan hệ thiết kế Phối hợp với suface và solid để tạo ra các chi tiết có độ phúc tạp cao, và thiết kế nhanh hơn

b) Shape Studio

Đây là một bộ công cụ mô giúp hình hóa bề mặt và phân tích bề mặt, tạo nên các kiểu dáng, bề mặt phức tạp trong công nghiệp Kết hợp với bộ công cụ Body Design (thiết kế vỏ xe hơi) và General Packaging (tối ưu không gian lái và góc quan sát cho người lái xe hơi) tạo nên một bộ công cụ thiết kế xe hơi tuyệt vời

Hình 1.1 Thiết kế trong UNX với công cụ Modeling

Hình 1.2 Thiết kế trong UNX với công cụ Shape Studio

d) Synchronous modeling

Bộ công cụ này giúp hiệu chỉnh, thay đổi kích thước, kết cấu body…từ các file định dạng step,igs… hoặc các file được biên dịch từ các phần mền khác qua bộ công cụ translator của NX mộtcách nhanh chóng và mạnh mẽ Đây là kỹ thuật mới được hãng Siemen nghiên cứu và tích hợp vào

NX Với nghiên cứu mới này đã tạo ra sự thay đổi đáng kể trong tư duy thiết kế và trao đổi dử liệugiữa các phần mền Tạo ra một hy vọng mới trong nổ lực tái sử dụng các thiết kế củ và các thiết kế

từ nhiều phần mền CAD khác nhau Với công cụ này người thiết kế không còn phụ thuộc vàothông số ở mổi feature và chỉ phụ thuộc vào sự sáng tạo của bản thân

e) Ship Design

Phiên bản mới nhất được phát hành vào quý 3 năn 2009 là Unigraphics NX7 tích hợp thêmcông cụ HD 3D trong việc quản lý thiết kế, và tối ưu mô phỏng và tối ưu gia công Hứa hẹn sẽ đemlại nhiều tiện ích mới

Hình 1.3 Thiết kế trong UNX với công cụ Sheet Metal

Hình 1.4 Thiết kế trong UNX với bộ công cụ Synchronous modeling

f) Drafting và PMI

Tạo bản vẽ kỹ thuật hiện nay NX đang hướng tới một tiêu chuẩn mới trong việc tạo bản vẽ kỹ thuật, Với công nghệ phát triển giờ dây dể cung cấp thông tin về sản phẩn và thông tin cho sản xuất, sẽ chuyển sang xu hướng dữ liệu 3D Các thông số về kích thước, yêu cầu kỹ thuật… sẽ đượcthể hiện và biểu diển trên mô hình 3D theo tiêu chuẩn ASME Y 14.41

g) Manufacturing

Lập trình gia công CNC: Dể dàng trong thiết lập chương trình, nhiều chiến lược giúp tối ưuđường chạy dao,… hổ trợ Machine Tool Simulation giúp mô phỏng gia công bằng mô hình máythực, giúp chúng ta kiểm soát tốt hơn và hạn chế được nguy cơ va đập xảy ra khi gia công Đặc biệt

NX hổ trợ lập trình gia công rất tốt cho máy phay 4 trục và 5 trục Thư viện possproceser có nhiềuposs của các hệ điều hành nổi tiếng và thông dụng

Hình 1.5 Thiết kế trong UNX với công cụ Ship Design

Mold Wizard: Thiết kế khuôn ép nhựa tích hợp bộ công cụ Mold Zizard bao gồm các thư

viện, công cụ nâng cao hổ trợ thiết kế

Electromechanical design: Thiết kế mạch điện.

PCB.Xchange: Thiết kế khối mô hình bo mạch CPU.

Routing Mechanical : Thiết kế đường ống cơ khí.

Progressive Die Wizard: Thiết kế khuôn dập, dập liên hợp

NX Human: Tạo mô hình cơ thể người, hỗ trợ mô phỏng xe hơi….

Weld Assistant: công nghệ hàn, hổ trợ tính toán thiết kế mối hàn

CHƯƠNG 2 ỨNG DỤNG UNIGRAPHICS NX TRÊN MÁY PHAY 3 TRỤC

2.1 Tạo một chương trình gia công

Giả sử cần gia công một chi tiết như trên hình vẽ

 Click File new Manufacturing

Khi đó trong hộp thoại New xuất hiện các phương pháp gia công Ví dụ

Die Mold: Gia công khuôn

Turning: Tiện

Multi – Axis: Gia công trên máy nhiều trục

Mill Turn: Phay và Tiện

General Setup: Gia công chung

Ở đây ta chọn phương pháp General Setup

 Trong mục name ta đặt tên file là MILLING_setup.prt

 Click OK

Phần mềm sẽ tự động tạo một chương trình gia công có tên là 1234

2.2 Chọn chi tiết gia công, thiết lập phôi và thiết lập hệ tọa độ máy

Để thực hiện chương trình gia công, bước đầu tiên chúng ta phải chọn chi tiết cần gia công, thiếtlập phôi và thiết lập hệ tọa độ máy

a.Chọn chi tiết cần gia công

 Click Operation Navigator

 Click Geometry View trong Toolbar Navigator (phía bên dưới)

 Trong Operation Navigator, click ‘+’.

 Double click WORKPIECE

 Trong hộp thoại Mill Geom, Click Specify Part

 Chọn chi tiết

 Click OK

b.Thiết lập phôi

 Trong hộp thoại Mill Geo, click Specify Bank .

 Chọn Bounding Block từ danh sách Type

 Nhập 3.0 trong hộp Z+ ( lượng dư để gia công mặt đầu).

 Click OK để chấp nhận hộp thoại Blank Geometry.

 Click OK để chấp nhận hộp thoại Mill Geo.

c.Thiết lập hệ tọa độ máy MCS (Machine Coordinate System)

Hệ tọa độ máy là hệ tọa độ mà chương trình sử dụng để tính toán đường dụng cụ Vì vậy ở đây taphải chọn trùng với gốc phôi

 Trong Operation Navigator double click MCS-MILL

 Trong hộp thoại Mill Orient, click Specify MCS

Ở đây ta chọn gốc máy là điểm góc trên cùng của phôi

 Kích vào mũi tên theo trục z rồi nhập 33 vào ô Distance

 Click OK để đóng hộp thoại CSYS.

 Click OK đóng hộp thoại Mill Orient.

2.3 Nguyên công phay mặt đầu

a.Thiết lập dụng cụ gia công

Trong nguyên công phay mặt đầu ta dùng dao phay mặt đầu đường kính 50mm

Có hai phương pháp để thiết lập dụng cụ gia công, đó là ta tự định nghĩa một dụng cụ mới với các thông số phù hợp hoặc là có thể tải từ thư viện dụng cụ của chương trình Ví dụ tạo một dụng cụ mới:

 Click Create Tool trên toolbar insert (phía bên trên)

 Chọn mill_planar trong mục Type.

 Trong Tool Subtype chọn MILL

 Trong Location chọn POCKET_01 (vị trí cất dao trong ổ chứa dao).

 Đặt tên MILL_D50 trong name.

 Click OK.

 Trong hộp thoại Milling Tool – 5 Parameters, nhập 50 vào ô Diameter.

 Click OK

b Chương trình phay mặt đầu

 Chọn mill_planar trong Type

 Chọn FACE_MILLING_AREA trong Operation Subtype

 Trong mục Location chọn như hình dưới

 Nhập Phay_mat_dau trong mục name.

 Click OK.

Hộp thoại Face Milling Area xuất hiện

 Click Specify cut area

 Chọn mặt phẳng như hình dưới

 Click OK đóng hộp thoại Cut Area.

 Click Tool, trong mục output cho Z offset bằng 0.

Trong mục Path Setting (thiết lập đường dụng cụ) gồm có

 Method: Phương pháp gia công, đã chọn ở trên.

 Cut Pattern: Kiểu đường chạy dao Chọn kiểu Zig , chạy dao theo đường thẳng

 Stepover: Bước tiến dao, chọn % Tool Flat

 Percent of Flat Diameter: nhập 90.

 Depth Per Cut: chiều sâu cắt 1 mm.

 Final Floor Stock: Lượng dư cho gia công tinh.

 Cutting Parameters: Thiết lập các thông số cắt

 Non Cutting Moves: Thiết lập các thông sô khi chạy dao không cắt

 Feeds and Speeds: Điều chỉnh tốc độ cắt và tốc độ trục chính

 Click Cutting Parameters  Strategy

 Trong mục Cut Regions, đánh dấu vào ô Extend to Part Outline để phay hết bề mặt phôi

 Click OK đóng hộp thoại Cutting Parameters

 Click Feeds and Speeds

Mô phỏng quá trình chạy dao

 Trong Action chọn Verify

 Trong hộp thoại Tool Path Visualization chọn 3D Dynamic

 Click Play

 Click OK để đóng hộp thoại Tool Path Visualization

 Click OK đóng hộp thoại Face Mill Area

Như vậy, ta đã lập xong chương trình phay mặt đầu Khi đó click vào mục Program Order View

2.4 Nguyên công phay biên dạng ngoài

a Thiết lập dụng cụ gia công

Dao phay biên dạng 10mm Ở đây ta tải dụng cụ gia công từ thư viện

 Click Create Tool.

 Click Retrieve Tool From Library  Milling End Mill (non indexable).

 Click OK.

 Chọn dao ugt0201_128.

 Click OK.

 Click cancel để đóng hộp thoại Create Tool.

Khi đó dao ugt0201_128 ở vị trí POCKET_02.

b Tạo chương trình phay biên dạng ngoài

 Click Create Operation

 Click OK

Hộp thoại Cavity Mill xuất hiện.

 Click Specify Trim Boundaries

 Trong hộp thoại Trim Boundaries chọn Filter Type là , và chọn các đường theo thứ tự như trên hình

 Click OK.

 Trong mục Tool chọn dao ugt0201_128 và nhập Z Offset bằng 0.

 Click Path Settings

 Chọn kiểu Follow Part trong ô Cut Pattern.

 Chọn Constant trong mục Common Depth per Cut.

 Nhập 1 mm trong ô Maximum Distance.

 Click Cut Levels

 Click Select Object trong mục Top of Range 1 và chọn mặt phẳng trên cùng của chi tiết.

 Nhập 1 vào ô Depth per cut.

 Click OK đóng hộp thoại Cut Levels.

 Click Feeds and Speeds, nhập tốc độ trục chính là 2000 rpm và bước tiến dao 300 mmpm.

 Click Generate.

2.5 Phay hốc vuông

Dao phay biên dạng 10mm

Tạo chương trình gia công

 Click Create Operation.

 Chọn CAVITY_MILL.

 Nhập tên Phay_hoc.

 Click OK

 Trong hộp thoại Cavity Mill click Specify Trim Boundaries.

 Trong Trim Side chọn Outside.

 Chọn đường tròn như hình dưới

 Click OK

 Trong mục Path Settings, nhập 75 % vào ô Percent of Flat Diameter.

 Click Cut Levels, trong mục Top of Range 1 chọn mặt phẳng trên cùng của chi tiết.

 Nhập 1 vào ô Depth per cut.

 Click Retrieve Tool From Library  Milling End Mill (non indexable).

 Click OK.

 Chọn dao ugt0201_008.

 Click OK.

 Click cancel để đóng hộp thoại Create Tool.

Khi đó dao ugt0201_008 ở vị trí POCKET_03.

b Chương trình gia công

 Click Create Operation

 Chọn dao ugt0201_008.

 Nhập tên Phay_hoc_tron.

 Click OK.

 Trong mục Tool, nhập 0 vào Z Offset.

 Trong mục Cut Levels, chọn Top of Range 1 như trong hình.

 Nhập 1 vào ô Depth per cut.

 Click Non Cutting Moves

 Trong mục closed area, chọn plunge trong ô Engage Type (kiểu ăn dao thẳng).

 Click OK.

 Click Feeds and Speeds, nhập tốc độ trục chính là 2000 rpm và bước tiến dao 300 mmpm.

 Click Generate

2.7 Nguyên công phay rãnh

a Thiết lập dụng cụ cắt

Dao phay rãnh 5mm

 Click Create Tool.

 Click Retrieve Tool From Library  Milling End Mill (non indexable).

 Click OK.

 Chọn dao ugt0201_122.

 Click OK.

 Click cancel để đóng hộp thoại Create Tool.

b Thiết lập chương trình gia công

 Click Create Operation

 Chọn dao ugt0201_122.

 Nhập tên Phay_ranh.

 Click Feeds and Speeds, nhập tốc độ trục chính là 2000 rpm và bước tiến dao 300 mmpm.

 Click Generate.

2.8 Gia công lỗ

Phần mềm NX có một tính năng là tự động lựa chọn dụng cụ và thiết lập chương trình gia công dựavào kích thước, hình dạng của nguyên công cần gia công Ở đây ta sẽ xây dựng chương trình giacông lỗ theo phương pháp đó

Đầu tiên ta phải nhận dạng các lỗ cần gia công

 Click Machining Feature Navigator tab ở bên cạnh dao diện chính của NX