Đồ án công nghệ CAD CAM CNC

Vì vậy ta chọn vật liệu khuôn gia công là thép C45 Chọn phần mêm Pro/Engineer Wildfire 5.0 để thiết khế chi tiết cần làm khuôn - Khởi động phần mềm Pro/Engineer Wildfire 5.0 - Sau đó c

PHỤ LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, người ta đã áp dụng cácthành tựu của khoa học và đời sống và sản xuất Cũng như đối với các ghành khoahọc khác, nghành cơ khí cũng áp dụng rất nhiều tành tựu về khoa học đặc biệt là điềukhiển số Phần lớn các máy móc trong công nghiệp hiện đại ngày nay đều sử dụngmáy điều khiển số

Đối với sinh viên nghành cơ khí, việc tìm hiểu các chương trình điều khiển sốhay tham gia vào quá trình lập trình là việc làm có ý nghĩa nhằm giúp cho sinh viênnắm được các kiến thức hiện đại cũng như hiểu được bản chất của các máy điều khiển

số Vì vậy thông qua việc làm Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC đã góp phần nângcao kiến thức cho sinh viên

Trong khuôn khổ đồ án này chúng em sẽ thực hiện đề tài để thiết kế khuôn dập bồn rửa chén Do trong khuôn khổ đồ án nên em chỉ trình bày khuôn dập dưới bồn

rửa chén

Trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những sai sót Rất mong được sựgóp ý của quí thầy cô để em có thể hoàn thành tốt đề tài này

Đà Nẵng, ngày 23 tháng 12 năm 2013 Sinh viên thực hiện

Lê Đức Tài

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT

1.1 Lựa chọn chi tiết

Các chi tiết gia công trên máy CNC thì yêu cầu độ chính xác và độ nhám bề mặt cao, do đó không thể gia công được trên các máy công cụ thông thường.Gồm các chi tiết:

+ Chi tiết là một bộ phận chính của các khuôn dập, khuôn dập vuốt, khuôn đúc, khuônép, để tạo ra các sản phẩm nhựa, composite hoặc các sản phẩm cơ khí,

+ Chi tiết có hình dạng bề mặt phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao như: Turbin thủylực, khí nén, chân vịt tàu thủy,

+ Chi tiết yêu cầu độ chính xác và độ bóng bề mặt cao, yêu cầu phải tích hợp nhiềubước công nghệ trên một nguyên công khi thực hiện gia công chế tạo

Trong khuôn khổ đồ án này em sẽ thực hiện đề tài để thiết kế khuôn dập bồnrửa chén bằng inox

Hình 1.1- mặt trên của chi tiết

Hình 1.2- Mặt dưới của chi tiết

1.2 Phân tích kỹ thuật và điều kiện làm việc

của khuôn dập

1.2.1 Điều kiện làm việc

- Vật liệu làm khuôn yêu cầu phải có độ bền cao và ít bị mài mòn

- Lực va đập lớn

1.2.1 Phân tích các yêu cầu kỹ thuật

- Chi tiết khuôn là phần tạo hình bề mặt chi tiết bồn rửa chén nên yêu cầu độ chínhxác khá cao

- Mặt phân khuôn đòi hỏi độ bóng và chính xác để đảm bảo độ kín khít, không tạobavia cho sản phẩm

- Có tuổi thọ cao

1.2.3 Vật liệu và cơ tính yêu cầu

Từ tính năng của sản phẩm, chiều dày của bồn rửa chén nằm ở khoảng 1 mm

Do đó vật liệu làm khuôn phải đảm bảo đúng với những yêu cầu độ bền, độ mài mòn, tính chống nứt, khả năng chịu lực và biến dạng, đồng thời tuổi thọ cao khi làm việc trong điều kiện liên tục

Vì vậy ta chọn vật liệu khuôn gia công là thép C45

Chọn phần mêm Pro/Engineer Wildfire 5.0 để thiết khế chi tiết cần làm khuôn

- Khởi động phần mềm Pro/Engineer Wildfire 5.0

- Sau đó chọn modul Part như hình bên để vẽ hình 3D của chi

tiết khay để tiến hành chế tạo lòng khuôn để dập ra chi tiết đó

- Sử dụng các lệnh trong modul để vẽ chi tiết khay theo đúng kích

thước đã cho trước Ta đựoc chi tiết khay như sau

CHƯƠNG 2- PHÂN KHUÔN CHI TIẾT

 Trình tự lập trình phân khuôn chi tiết

Bước 1: Mở phần mềm Pro/Engineer Wildfire 5.0 vào file chọn

new/Manufacturing/Mold Cavity/ đặt tên cho tick bỏ use default template/ ok

Khi đó xuất hiện bảng New file options chọn đơn vị mms_mfg_mold/ok

- Vào môi trường làm việc của Modul Mold Cavity

Bước 2 : Lấy chi tiết từ trong

mục part

Từ Menu Manager chọn Mold

/Mold Model/Assembly /Ref

Model Xuất hiện hộp hội thoại,ta

mở file chi tiết đã vẽ ở phần trước

ở phía trên thanh công cụ chọn coord Sys

Sau đó kéo tọa độ CS0 và tọa độ CÁT

DEF CSYS rồi tick dấy tick ở phía trên

để tạo phôi khuôn cho chi tiết khay ta

định gia công nhấn ok/chọn tọa độ

CSYS lúc nãy tạo rồi nhập số liệu khuôn xuất phát từ tọa độ

Bước 4: Tạo các mặt phân khuôn

- Ẩn phôi khuôn Vào view/fill sau đó chọn trong môi trường sketch chọnmặt trên cùng của chi tiết và tạo mặt phẳng ( diện tích lớn bề mặt khuôn).

- Ẩn fill/ chọn các bề mặt ở mặt trên

và mặt trong của chi tiết/copy/past/ok

- Unhide fill/chọn cả fill và

copy vào edit/merge

Bước 5: Tạo các thể tích khuôn từ các mặt

phân khuôn hiện có để định hình bộ khuôn:

Ta tạo các thể tích từ các mặt phân khuôn đã có để định hình bộ khuôn

- Chọn Mode Volume /split/ two volume/ All wrkpcs /Done và pick vào măt

side 2 rồi nhấn done thì hệ thống hiện sáng phần thể tích khuôn tạo ra và tađặt tên cho nó

- ProE sẽ tách thể tích phôi khuôn ban đầu thành 2 phần,đặt tên 2 phần là

“khuôn trên” và “khuôn dưới”

Bước 6: Tách khuôn.

-Chọn Mold componen / Extract / chọn tất cả các phần tử

-Chọn Mold Opening / Define Step / Define Move / Chọn phần khuôn và

phương mở khuôn của phần tử đó / Done

Tách ra ta được:

- Khuôn dưới:

- khuôn trên

CHƯƠNG 3: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA

CÔNG 3.1 Phân tích các bước công nghệ để gia công chi tiết

- Nguyên công: Tấm khuôn dưới

- Dạng sản xuất: đơn chiếc

- Gia công nhiều vị trí ứng với nhiều bước công nghệ

- Gia công bằng nhiều loại dao

- Phương pháp gia công tuần tự

Đây là dạng sản xuất vừa và nhỏ, để chuyên môn hóa cao và đạt năng suất caotrong điều kiện Việt Nam đường lối công nghệ thích hợp là phân tán nguyên công Ởđây là máy CNC kết hợp với đồ gá vạn năng

3.2 Lựa chọn máy và nêu các thông số kỹ thuật của máy

Sau khi xác định các phương pháp gia công và đò gá đặt như hình vẽ tiến hànhchọn máy Việc tiến hành chọn máy phụ thộc vào độ chính xác và độ bóng bề mặt giacông Kích thước, hình dáng, vật liệu của chi tiết gia công

Máy phay CNC Model VMC-1100S có một số đặc điểm sau đây:

- Kích thước máy phù hợp với kích thước của chi tiết gia công

- Máy phay CNC Model VMC-1100S là loại máy CNC Milling 3 trục có thể

gia công được các chi tiết có hình dạng 3D

- Máy đảm bảo được năng suất gia công

- Có nhiều ưu điểm so với các máy thông thường điều khiển bằng tay nhờ thựchiện bằng cách nạp chuơng trình từ máy vi tính vào máy

Hình 3.1- Máy phay CNC Model VMC-1100S

Các thông số kỹ thuật của máy phay CNC Model VMC-110S

Không gian làm việc của máy

Giới hạn không gian làm việc theo phương X [mm] 1100

Giới hạn không gian làm việc theo phương Y [mm] 710

Giới hạn không gian làm việc theo phương Z [mm] 610

3.3 Chọn phôi và đồ gá khi gia công.

Trong giới hạn đồ án là chỉ gia công trong lòng khuôn để tạohình dạng cho lòng khuôn nên chọn phôi đã qua quá trình gia

công trên các máy công cụ vạn năng đạt kích thước và độ nhám bềmặt theo yêu cầu Phôi này được chọn làm khuôn dưới của bồn

rửa chén bát

3.4 Trình tự gia công

1 1,2 Gia công thô và tinh mặt phẳng số 1

2

1 Gia công thô và tinh mặt đầu số 2

2 Gia công thô và tinh mặt bậc số 3

3 Gia công thô và tinh mặt bậc số 4

5 Gia công tinh mặt đáy hốc số 5

6 Gia công tinh mặt bên hốc số 5

7 Gia công thô và tinh lỗ số 6

Hình 3.3- Dao phay mặt đầu

Hình 3.4- Bảng thông số ghi kích thước của một số dao phay mặt đầu LSE445

Chọn dao có thông số như sau:

Tên dao: LSE445-100A05R

Nhà sản xuất dao: mitsubishi tool

Kích thước: D1=100mm D2=113.5mm; L1= 50mm; D9=32mm; L7=25mm; W1=14,4mm; L8= 8mm;

Hình 3.5- mô phỏng phay mặt đầu

c. Lượng dư gia công

Sau khi phay thô lượng dư gia công còn 0,5mm

Từ bảng thông số chế độ cắt ta chọn được các thông số sau:

 phay thô mặt chuẩn:

- Vận tốc cắt: tra bảng chế độ cắt trên ta chọn vận tốc cắt thô là Vc = 140 (m/phút )

- Lượng ăn dao ngang: chọn lượng ăn dao ngang là 0,75D

- Vận tốc ăn dao(Feed rate): F = fz n Flutes =0,24465=446 (mm/phút)

Phay tinh mặt chuẩn:

- Vận tốc cắt: tra bảng chế độ cắt trên và chọn vận tốc cắt tinh:

V = 140-240 (m/phút ) -> Chọn V = 200 (m/phút )

- Lượng ăn dao ngang(With of cut): chọn lượng ăn dao ngang là 0,75D

 Bước 1: Gia công thô và tinh mặt đầu (mặt số 2)

Phay thô và phay tinh mặt đầu

Chọn dao, gá chi tiết và các chế độ cắt như gia công bề mặt số 2 ở nguyên công 1

 Bước 2: Gia công thô và tinh mặt bậc số 3

a. Chọn dao

Hình 3.7- Dao phay

ngón chọn gia công mặt

số 3

Hình Bảng thông số ghi kích thước của một số dao G-MSF

3.8-Chọn dao có thông số như sau:

- Lượng ăn dao răng: (mm/răng)

 Bước 3 : Gia công mặt số 4

- Chọn dao và chế độ cắt giống như bước số 2

 Bước 4 : Phay phá các hốc số 5

a. Chọn dao

Hình 3.10- Dao phay ngón phá hốc số 5

Hình 3.11- Bảng thông

số ghi kích thước của các loại dao LR

Chọn dao có thông

số như sau:

-Tên dao: VAMRD5000

Nhà sản xuất dao: Mitsubishi tool

- Kích thước: D1=50mm; L1= 200mm; D4 = 42 mm

- Chiều sâu cắt tối đa apmax= 70mm;

- Loại (Type):3

- Số lưỡi cắt trên dao: Flutes = 6

b. Lượng dư sau khi gia công: 5mM

c.Chế độ cắt

Hình 3.12- Bảng thông số chế độ cắt các loại dao phay VA-JB

- Vận tốc trục

n=260 vg/ph

- Lượng ăn dao răng: (mm/răng)

 Bước 5: Gia công tinh mặt đáy các hốc số 5

a. Chọn dao

Hình 3.13- Dao phay ngón gia

công tinh đáy hốc số 5

Hình 3.14- Bảng thông số ghi kích thước của các loại dao S-2JS

Chọn dao có thông số như sau:

- Tên dao: S2JSD4000

- Nhà sản xuất dao: Mitsubishi tool

- Kích thước: D1=40mm; L1= 200mm; D4 = 32 mm

- Số lưỡi cắt trên dao: Flutes = 2

b.Lượng dư sau khi gia công: 0 mm

c.Chế độ cắt

Hình 3.15- Bảng thông số chế độ cắt các loại dao phay S-2JS

- Vận tốc trục chính :n=360 vg/ph

- Vận tốc ăn dao : F =

100 mm/ph

- Chiều sâu cắt ap = 1mm

- Lượng ăn dao ngang : chọn lượng ăn dao ngang = 0.5D

ae = 0,5D =0,5x40 = 20 mm

- Vận tốc cắt : (m/phút)

- Lượng ăn dao răng: (mm/răng)

Bước 6: Gia công tinh mặt bên các hốc số 5

a. Chọn dao

Hình 3.16- Dao phay ngón gia công tinh mặt bên hốc số 5 Hình 3.17- Bảng thông số ghi kích

thước của các loại dao VF-2SDBL

Chọn dao có thông số như sau:

- Tên daoVF2SDBLR1000

- Nhà sản xuất dao:

Mitsubishi tool

- Kích thước: R=10; D1=20mm; L1= 200mm; D4 = 20 mm; L3=58; D5=19.5

- Chiều sâu cắt tối đa apmax= 38mm;

- Loại (Type):2

- Số lưỡi cắt trên dao: Flutes = 2

b.Lượng dư sau khi gia công 0mm

Bước 7: Gia công thô và tinh 2 lỗ số 6

- Lượng ăn dao ngang : chọn lượng ăn dao ngang = 0.25D

Hình 3.26- Bảng thông số ghi kích thước các loại dao khoan VA-PDS-SUS

Chọn dao có thông số như sau:

Hình 2.28- Dao khoét lưỡi insert dùng để khoét 4 lỗ định vị số 7

Hình 3.29- Bảng thông số ghi kích thước các loại dao khoét APX3000

- Tên Dao khoét: APX3000R324A32SA

- Nhà sản xuất: MITSUBISHI TOOL

- Các thông số kích thước dao: D1=32mm; D4=32mm; L1=125mm;L2=45mm;

- Số răng dao khoét(Number of teeth): 4

- Số vòng quay tối da: (Max allowable Spindle Speed)=14400(vòng/phút)

- Góc trong tối đa: α=30

- Các loại lưỡi insert phù hợp: AOMT1236PEER-o, GR

AOGT1236PFER-Hình 3.30- Một số lưỡi khoét phù hợp

- Tên lưỡi insert: AOMT123620PEER-M

- Các kích thước: L1=12mm; L2=6,6mm; S1=3,6mm; F1=0,4mm;Re=2,0mm

- Tốc độ quay trục chính F = fz n Z =0,1.1393.4=557.2 (mm/phút)

CHƯƠNG 3: LẬP TRÌNH GIA CÔNG 4.1 Lập trình gia công

Sử dụng phần mềm ProEngineer 5.0 để thực hiện lập trình gia công theo các bước sau:

- Tạo mới một file gia công : chọn NEW trên thanh menu,hộp thoại NEW xuất hiện hãy chọn mục Manufacturing trong mục Type, NC-Assembly trong mục

Sub-Type,nhập LTGC vào dòng lệnh Name sau đó chọn OK kết thúc khai

- Tạo phôi ban đầu cho chi tiết gia công: Vào MfgModel >Create

>Workpiece>Solid>protraction>vẽ 1 khối hình chữ nhật kích thước 1000x660x300 mm sau khi Done ta được như hình:

- Chọn máy , hệ tọa độ gia công và mặt phẳng Retract : chọn Mft Setup / kích chọn mặc định máy phay 3 trục ở mục NC Machine , kích chọn hệ tọa độ gia công và chỉ vào CS0 vừa mới tạo , chọn mặt phẳng Retract với giá trị là 10

a. Gia công thô

và tinh mặt chuẩn

• Phay thô mặt chuẩn

- Vào

Machining -> Nc Squence ->Volume

->check vào các lựa chọn Name ,Tools , Parametter , Volume ->Done

- Đặt tên NC squence là phaythomatchuan

- Chọn dao có D=100mm

- Thiết lập thông số Parameter theo bảng như sau :

- Sau đó ta dùng lênh Extrude đùn một khối từ đỉnh phôi xuống 5mm.->Done

- Để mô phỏng chạy dao bấm PlaypathScreen Play

• Phay tinh mặt chuẩn

- Đặt tên NC squence là

phaytinhmatchuan

- Thiết lập thông số Parameter theo bảng như sau :

b. Gia công và tinh mặt đầu số 2

Chọn các bước và thông số như phay mặt chuẩn số 1

c. Gia công thô và tinh mặt bậc số 3

• Phay thô mặt bậc số 3

- Machining-> Nc Squence->Volume ->chọn Name , Tool, Parametter , Volume Done

- Name: Đặt tên Nc Squence là: phaythomatbacso3

- Tool: Chọn dao có đường kính là 50mm

- Parameter : Thiết lập các thông số theo số liệu đã tính toán như bảng sau:

- Mô phỏng: Để mô phỏng chạy dao bấm PlaypathScreen Play,

ta được như hình sau:

• Phay thô mặt bậc số 3

- Làm tương tự như phay thô

- Machining-> Nc Squence->Volume ->chọn Name , Tool, Parametter , Volume Done

- Name: Đặt tên Nc Squence là: phaytinhmatbacso3

- Chọn thông số dao như phay thô

- Parameter : Thiết lập các thông số theo số liệu đã tính toán như bảng sau:

d. Gia công thô và tinh mặt bậc số 4

- Parameter : Thiết lập các thông số theo số liệu đã tính toán như bảng sau:

• Phay tinh mặt bậc số 4

- Làm tương tự như phay thô

- Machining-> Nc Squence->Volume ->chọn Name , Tool, Parametter , Volume Done

- Name: Đặt tên Nc Squence là: phaytinhmatbacso4

- Chọn thông số dao như phay thô

- Parameter : Thiết lập các thông số theo số liệu đã tính toán như bảng sau:

- Parameter : Thiết lập các thông

số theo số liệu đã tính toán như bảng sau :

f. Gia công tinh mặt đáy hốc số 5

- Machining-> Nc Squence->Volume ->chọn Name , Tool, Parametter , Volume Done

- Name: Đặt tên Nc Squence là: phaytinhdayso5

- Chọn dao có đường kính : 40 mm

- Parameter : Thiết lập các thông số theo số liệu đã tính toán như bảng sau :

- Mô phỏng: Để mô phỏng chạy dao bấm PlaypathScreen Play, ta được như

hình sau:

g. Gia công tinh các mặt bên hốc số 5

- Machining-> Nc Squence->Volume ->chọn Name , Tool, Parametter , Volume Done

- Name: Đặt tên Nc Squence là: phaytinhmatbenso5

- Chọn dao có đường kính : 10 mm

- Parameter : Thiết lập các thông số theo số liệu đã tính toán như bảng sau :

- Mô phỏng: Để mô phỏng chạy dao bấm PlaypathScreen Play, ta được như hình sau:

Squence->Volume ->chọn Name , Tool, Parametter , Volume Done

- Parameter : Thiết lập các thông số theo số liệu đã

tính toán như bảng sau :

- Mô phỏng: Để mô phỏng chạy dao bấm PlaypathScreen Play, ta được như hình sau:

i. Khoan 4 lỗ định vị số 7

- Machining-> Nc Squence->standard

- Name: Đặt tên Nc Squence là: khoanlodinhviso7

- Chọn mũi khoan có đường kính : 20 mm

- Parameter : Thiết lập các thông số theo số liệu đã tính toán như bảng sau :

- Mô phỏng: Để mô phỏng chạy dao bấm PlaypathScreen Play, ta được như hình sau:

j. Doa 4 lỗ định vị số 7

- Machining-> Nc Squence->Volume ->chọn Name , Tool, Parametter , Volume Done

- Name: Đặt tên Nc Squence là: doalodinhviso7

- Chọn mũi doa có đường kính : 32 mm

- Parameter : Thiết lập các thông số theo số liệu đã tính toán như bảng sau :