Hướng dẫn gia công tiện trên PTC creo parametric 2 TAM

Phần 1: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM CREO PARAMETRIC 2.01.Hãng sản xuất, phạm vi ứng dụng và các moduleCreo 2.0 là phần mềm của hãng Prametric Technology Corp. Được nâng cấp lên từ phiên bản ProE với giao diện được thay đổi gần như hoàn toàn để người dùng có thể thao tác dể dàng hơn.Đây là phần mềm thiết kế theo tham số, có nhiều tính năng mạnh trong lĩnh vực CADCAMCAE. Chỉ với Creo 2.0 người dùng có thể thiết kế, tạo khuôn, lập trình gia công CNC và lập mô hình mô phỏng được tất cả các chi tiết hay vật thể.Một số module nổi bật của Creo 2.0:

Phần 1: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM CREO PARAMETRIC 2.0

1. Hãng sản xuất, phạm vi ứng dụng và các module

Creo 2.0 là phần mềm của hãng Prametric Technology Corp Được nâng cấp lên từ phiên bản Pro/E với giao diện được thay đổi gần như hoàn toàn để người dùng có thể thao tác dể dàng hơn

Đây là phần mềm thiết kế theo tham số, có nhiều tính năng mạnh trong lĩnh vực CAD/CAM/CAE Chỉ với Creo 2.0 người dùng có thể thiết kế, tạo khuôn, lập trình gia công CNC và lập mô hình mô phỏng được tất cả các chi tiết hay vật thể

Một số module nổi bật của Creo 2.0:

A. Thiết kế sản phẩm

Hình 1: Thiết kế mô hinh 3D trong Creo

Người dùng có thể thiết kế được tất cả các sản phẩm từ đơn giản bằng các công cụ: Extrude, Revolve, Sweep đến phức tạp bằng các lệnh: Blend, Warp, Section Sweep, Sweep Blend,…Hơn nữa, Creo 2.0 còn hỗ trợ thiết kế sản phẩm theo tham số để tạo

mô hình các chi tiết máy tiêu chuẩn một cách nhanh chóng Ngoài ra cũng như các phần mềm 3D khác, Creo 2.0 cho phép chỉnh sửa lại thông số thiết kế trong từng bước và cập nhật tự động cho các bước tiếp theo

B. Thiế t kế khuôn

Hình 2: Tách khuôn trong Creo

Creo 2.0 mô phỏng các quá trình lắp khuôn và tách khuôn tạo sản phẩm Sau khi thiết

kế xong chi tiết mẫu, Creo 2.0 cho phép chúng ta tính toán độ co rút của vật liệu, tự động thiết kế hình dạng lồng khuôn cho chi tiết mẫu và mô phỏng quá trình tách khuôn với chức năng Mold Cavity

C. Lập trình gia công CNC

Hình 3: Mô phỏng đường chạy dao trong Creo

Với sự hỗ trợ của phần mềm Creo 2.0, việc lập trình gia công CNC thật sự linh hoạt hơn và dễ dàng hơn, người dùng có thể lựa chọn nhiều kiểu Phay khác nhau để gia công ra chi tiết: Profile, Pocketing, Face, Roughing, Reroughing, Finishing và khắc chữ bằng Engraving Người dùng cũng có thể Tiện mặt ngoài, mặt đầu, tiện lỗ, rãnh, ren,…trên các bề mặt tròn xoay một cách dễ dàng

D. Mô phỏng động, tính toán ứng suấ t

Hình 4: Mô phỏng động trong Creo

Với chức năng mô phỏng động, Creo 2.0 giúp người dùng lắp ráp các chi tiết thành 1 sản phẩm hoàn chỉnh, sau đó tạo các khớp nối giữa các chi tiết giúp cho mô hình có thể chuyển động Ngoài ra, Creo 2.0 còn có khả năng kiểm nghiệm ứng suất, chuyển

vị, biến dạng tuyến tính và phi tuyến, xác định và dự đoán khả năng phá hủy vật liệu

Hình 5: Phân tích lực trên 1 chi tiết trong Creo

E. Thiế t lập và xuất bảng vẽ 2D

Hình 6: Xuất bảng vẽ 2D trong Creo

Cũng như các phần mềm vẽ khác, Creo cung cấp module tạo các hình chiều đứng, bằng hay cạnh,… từ mô hình 3D của chi tiết Ngoài ra phần mềm còn cung cấp các

kí hiệu có sẵn như độ nhám, các kí hiệu dung sai hình học và vị trí,… điều đó không những góp phần làm bản vẽ trở nên đẹp hơn, sáng sủa hơn mà còn giải phỏng sức lao động con người

Phần 2: Hướng dẫn gia công tiện trên PTC Creo parametric 2.0

1. Thiết kế hệ thống công nghệ gia công trên PTC Creo parametric 2.0

1.1. Thiết đặt chi tiết gia công ( chi tiết đã có từ môi trường part)

Khởi động Phần mềm và vào môi trường gia công như hình vẽ:

Để đưa chi tiết từ môi trường model vào môi trường manufacturing ta chọn

reference model trên thanh công cụ

- Chọn đường dẫn đưa chi tiết đã thiết vào môi trường gia công

Ở trên cây quản lý kích chuột phải vào vị trí như hình và chọn Hide

Sau đó kích phải chuột vào vị trí đánh dấu như hình và chọn Edit definition

Lúc này màn hình xuất hiện như hình

Kích vào Tab Orientation,chọn và use để định hướng trục Z

Chiều của trục Z sẽ vuông góc với mặt phẳng được chọn, Ở đây cần đảm bảo trục

Z trùng với đường tâm chi tiết chiều hướng từ mặt đầu chi tiết ra ngoài Kích vào Flip để đổi chiều trục theo ý muốn Tương tự ta xác định trục X

Kết quả được như hình

1.2. Khai báo phôi

Click chọn workpiece – Automatic workpiece

Cài đặt lượng dư gia công cho các bề mặt Kích đúp chuột vào 5 để nhập lượng dư mặt đầu =3mm; Kích đúp chuột vào 4 để nhập khoảng cặp vào mâm cặp =30mm, Kích đúp chuột vào 6 để nhập đường kính phôi rồi sau đó chọn ok!

Sau khi click ok ta đã hoàn thành quá trình cài đặt phôi.

1.3. Lựa chọn và cài đặt máy

chọn máy gia công,chọn máy tiện

Xuất hiện hộp thoại

Giải thích

1 số

thông số:

-Name:Tên máy -Post processor:Bộ hậu xử lý để xuất code gia công

-Type:Kiểu máy -Number of turrets:Số lượng đầu mang dao của máy

-ID:Số hiệu chương trình khi xuất code

Ở tab Output:Chứa thông tin về dữ liệu đầu ra của chương trình NC,tức là đưa ra hoặc không đưa ra code của dung dịch làm mát,các chức năng của trục chính

Cutter Compensation:Bù dụng cụ cắt; output point: Điểm xác định bù

để xuất code,gồm có,Tool center:Điểm chuẩn(P) là tâm dụng cụ cắt và Tool Edge: Điểm chuẩn là điểm trên biên(cạnh) của dụng cụ cắt

Ở tab Tool có:Tool change time(sec):Thời gian thay dao,tính bằng giây

Ở tab Travel chứa thông tin về giới hạn hành trình các trục của máy

Ở tab Parametters (Tham số,Thông số)

Số vòng quay tối đa của trục chính của máy đang dùng

Công suất máy,tính bằng

mã lực(HP)Hành trình chạy nhanhTốc độ chạy dao nhanh không căt của máy đang dùng

Thiết lập nguyên công

Sau đó thiết lập như hình

Ở vị trí 3 chọn vào đường trục của chi tiết; Ở vị trí 4 nhập 150.

1.4. Cài đặt dụng cụ cắt

1.5. Phương pháp quản lý hệ thống công nghệ

2. Tạo lập tool paths trong PTC Creo parametric 2.0

2.1. Tiện khỏa mặt đầu

- Làm theo thứ tự các bước sau:

Sau khi chọn bước 4,tiếp tục chọn Sketch,sau đó chọn một mặt bất kì

để lấy tham chiếu(Có thể là mặt phẳng,mặt của chi tiết hoặc mặt đầu phôi).Sau đó vẽ 1 biên dạng như hình

Sau khi tạo xong biên dạng ta chọn ok để tạo đường chạy dao

Chú ý điểm start, end và hướng chạy dao như trên hình vẽ.

2.2. Tiện thô

2.2.1. Tiện thô ngoài

Tương tự như khỏa mặt đầu ta cũng tạo biên dạng chạy dao cho chi tiết theo các bước:

Sau khi chọn bước 4,tiếp tục chọn Sketch,sau đó chọn một mặt bất kì

để lấy tham chiếu(Có thể là mặt phẳng,mặt của chi tiết hoặc mặt đầu phôi).Sau đó vẽ 1 biên dạng như hình

Biên dạng này có thể dùng chung cho cả quá trình tiện tinh

2.2.2. Tiện thô trong

2.3. Tiện tinh

Ta dùng chung biên dạng khi tiến hành tiện thô

2.3.1. Tiện tinh ngoài

2.3.2. Tiện tinh trong

2.4. Tiện rãnh

Làm tương tự như trên,sau khi kết thúc ta được

Trong một số trường hợp ta không thể thoát khỏi lệnh Sketch là do lỗi điểm Start point

- Cách khắc phục,chọn vào điểm muốn làm Start point sau đó kích chuột phải,và chọn như hình

Chỉnh lại hướng của quá trình chạy dao

Kết quả ta được

2.4.1. Tiện rãnh ngoài

2.4.2. Tiện rãnh trong

2.5. Tiện ren

Trong môi trường Sketch,để lấy tham chiếu,nhấp chuột phải vào vị trí bất kì trên màn hình,rồi chọn chọn tham chiếu mong muốn.

2.5.1. Tiện ren ngoài

Kết quả tạo biên dạng tiện ren

2.6. Khoan, Khoét, Doa, Taro lỗ

2.7. Cắt đứt

Tương tự ta tạo biên dạng cho quá trình cắt đứt như sau

2.8. Tiện tốc độ cao

2.9. Tiện trên máy 4 trục

3. Mô phỏng và kiểm tra quá trình gia công

3.1. Mô phỏng quá trình chạy dao

Xuất hiện hộp thoại

Ở tab general gồm có:

-Name: Tên dụng cụ cắt

-Type: Kiểu(loại)dụng cụ cắt

-Material: Vật liệu dao cắt hoặc mảnh hợp kim

-Units: Đơn vị đo

-Holder: Cán dao,left hand-dao trái,right hand-dao phải,neutral-lưỡi cắt nằm

ở giữa cán dao

Ở tab settings:

Số hiệu dao

Số bù dao Khoảng cách từ điểm chuẩn của dao đến điểm cài dặt dao tính theo trục X

Khoảng cách từ điểm chuẩn của dao đến điểm cài dặt dao tính theo trục Z

Bù sai lệch kích thước giữa lý thuyết và thực tế.

Các chú thích chương trình

Ở tab Cut Data.

-Application:Ứng dụng của con dao đang dùng,

Roughing:Dùng để tiện thô.

Finishing:Tiện tinh.

-Stock Material:Vật liệu của phôi

-Cutting data:dữ liệu cắt:

+Speed:tốc độ cắt (rev/min=vòng/phút;m/min=mét/phút)

+Feed:Bước tiến,lượng chạy dao(mm/min=mm/phút;mm/rev=mm/vòng)

+Radial depth:Chiều sâu cắt tối đa theo phương hướng kính (mm)

-Misc Data:Các dữ liệu về lệnh phụ

+Coolant Option:lựa chọn phương pháp làm mát(coolant:dạng dung dịch,Mist:Dạng sương mù,Thru:Xuyên qua dụng cụ cắt.)

+Coolant pressure:Áp lực của dung dịch trơn nguội(LOW:Thấp,MEDIUM:Trung

bình,HIGH:Cao,NONE:Không )

+Spindle direction:CW=clock wise:Cùng chiều kim đồng hồ,CCW= counter clock

wise:ngược chiều kim đồng hồ

Sau khi nhập các thông số cần thiết nhấn Apply,Ok để kết thúc việc chọn dao

Tiếp theo,

Ở đây các ô có màu vàng là các ô chứa thông số bắt buộc phải nhập.

Xuất hiện bảng,đặt các vị trí như hình

Để sắp xếp các thông số theo thứ tự chữ cái,ta làm như sau

GIẢI THÍCH CÁC THÔNG SỐ CHÍNH

+APPROACH_DISTANCE:Khoảng cách tiếp cận dao trước khi vào vùng cắt

+ APPROACH_FEED:Lượng chạy dao trong khoảng tiếp cận.

+ ARC_FEED:Lượng chạy dao tại các cung tròn lượn.

+ BACK_CLEAR_ANGLE:Góc thoát dao khi lùi dao

+ CHAMFER_DIM:Kích thước cạnh vát khi dao chuyển động tại các góc

+ CIRC_INTERPOLATION:Phương pháp nội suy cung tròn

+ COOLANT_OPTION:Lựa chọn phương pháp làm mát

+ COOLANT_PRESSURE:Áp lực của dung dịch làm mát

+ COORDINATE_OUTPUT:Hệ tọa độ để xuất code đầu ra:gồm có:

• MACHINE_CSYS:Hệ tọa độ gia công,ở bước thiết lập máy.

• SEQUENCE_CSYS:Hệ tọa độ của các bước gia công(Hệ tọa

độ địa phương)sử dụng khi chi tiết có nhiều vị trí gia công mà

ta cần phải đặt nhiều hệ tọa độ phôi khác nhau.

+ CORNER_FINISH_TYPE: Cách chuyển động của dao tại các góc,gồm có:

• FILLET: Bo tròn góc

• STRAIGH:Không bo tròn.

+ CUTCOM(cut compensation):Bù bán kính dụng cụ.

+ CUT_ANGLE:Góc cắt

+ CUT_FEED:Lượng chạy dao,đơn vị phụ thuộc vào vị trí CUT_UNITS

(MMPM=mm/ph,FPM=feet/ph,IPM=inch/ph,FPR=feet/vg,IPR=inch/vg,MMPR=mm/vg) + END_CUT_FEED:Tốc độ rút dao khi cắt xong lát cuối cùng

+ END_MOTION:Hướng chuyển động của dao khi kết thúc quá trình cắt.

+ END_OVERTRAVEL:Lượng vượt quá của dao so với đường biên dạng chi tiết khi thoát dao,tính theo trục X.

+ END_STEP_DEPTH: Chiều sâu cắt của lát cuối cùng.

+ END_STOP_CONDITION:Điều kiện kết thúc,gồm có:

• OPSTOP:Dừng có điều kiện(M01)

• PROGRAM_STOP:Dừng chương trình.(M30)

+ ENTRY_ANGLE:Góc vào dao

+ EXIT_ANGLE:Góc thoát dao.

+ EXIT_DISTANCE:Khoảng thoát dao

+ FEED_UNITS:Đơn vị của lượng chạy dao khi không cắt gọt

+ EXIT_FEED:Tốc độ thoát dao,sử dụng đơn vị tại mục FEED_UNITS.

+ FIXT_OFFSET_REG:Đăng kí khoảng offset của đồ gá.(sử dụng khi có đồ gá).

+ FLASH_TOOL:Quay dao 180 độ để cắt theo hướng ngược lại.

+ FREE_FEED:Lượng chạy dao khi không cắt gọt.

+ LEAD_RADIUS:Bán kính của cung vào dao hoặc ra dao.

+ MAX_SPINDLE_RPM:Số vòng quay tối đa của trục chính.

+ MIN_STEP_DEPTH:Chiều sâu cắt nhỏ nhất.

+ NORMAL_LEAD_STEP:Chiều dài của đoạn thẳng vào dao và ra dao.

+ NUMBER_OF_ARC_PTS:Số điểm để nội suy cung tròn.thường chọn là 3

+ NUMBER_PASSES=STEP_OVER:Số lát cắt mở rộng dao.

+ NUM_PROF_PASSES:Số lát cắt ăn theo đúng biên dạng của chi tiết

+ OUTPUT_POINT:Điểm chuẩn của dao để tính toán khi xuất ra code NC.

+ PLUNGE_ANGLE:góc vào dao tính từ điểm bắt đầu của dao đến điểm đầu tiên có vật liệu

+ PLUNGE_FEED: Lượng chạy dao trên đoạn thẳng của góc vào dao.đơn vị được xác định ở PLUNGE_UNITS.

+ PRO_INCREMENT:Bước ăn dao ngang theo biên dạng.

+ PROF_STOCK_ALLOW:Lượng dư để lại theo trục X.

+ PULLOUT_ANGLE:Góc thoát dao

+ RAMP_STEP_DEPTH:Chiều cao của đoạn xuống dao dốc.

+ RANGE_NUMBER:Số cấp tốc độ trục chính của máy đang dùng.

+ RETRACT_CONTROL:Lùi dao nhanh khi kết thúc quá trình cắt.

• ALONG_X:Dọc theo trục X

• ALONG_Z:Dọc theo trục Z

• ALONG_PULLOUT:Dọc theo phương của phương thoát dao.

• NORMAL_TO_CUT:Vuông góc với đường chạy dao.

+ RETRACT_FEED:Tốc độ lùi dao,đơn vị được xác định tại RETRACT_UNITS.

+ RETRACT_RATIO:Hệ số lùi dao sau mỗi lát cắt.

+ ROUGH_STOCK_ALLOW:Lượng dư để lại sau gia công thô.

+ SCAN_TYPE:Các kiểu chạy dao.

+ SPEED_CONTROL: Đặt đơn vị điều khiển tốc độ trục chính.

• CONST_RPM:Số vòng quay của trục chính là 1 hằng số(G97,đ vị.vg/ph)

• CONST_SMM:Tốc độ là 1 hằng số trên bề mặt.(G96,đ vị.m/ph) + SPINDLE_SENSE:Chiều quay của trục chính.

• CW:Cùng chiều kim đồng hồ

• CCW:Ngược chiều kim đồng hồ.

+ SPINDLE_SPEED:Số vòng quay trục chính

+ START_MOTION:Chuyển động vào dao

+ START_OVERTRAVEL:Khoảng cách trước khi vào dao tình từ mặt phôi

+ STEP_DEPTH: Chiều sâu mỗi lát cắt.

+ TOLERANCE: Dung sai bề mặt gia công.

+ TOOL_ORIENTATION: Định hướng dụng cụ cắt.(Góc độ của dao)

+ Z_STOCK_ALLOW:Lượng dư để lại theo trục Z cho gia công tinh.

Ở bài tập này ta cần nhập các thông số sau:

Sau khi nhập thông thông số xong, Bước tiếp:

Điều chỉnh các mũi tên để được kết quả như hình

Thiết lập dao như hình

Để xem thông số hình học của dao,ta làm như sau

Kết quả

Bước tiếp,Chọn biên dạng tiện ren(Đã tạo ở trên)

Thiết lập dao cắt đứt

Bước tiếp

Đặt tên cho con dao mới tạo, sau đó

Bước tiếp,

Vào môi trường Sketch và tạo 1 Sketch như hình

Ở tab Parameters,đặt các thông số

Kết quả

3.2. Kiểm tra và hiệu chỉnh đường chạy dao

3.3. Tối ưu hóa quỹ đạo chạy dao

4. Tạo lập chương trình NC và kết nối với máy CNC

4.1. Tạo lập chương trình NC

Bước 1 :Tạo file nguyên thủy

Xuất hiện Menu,và chọn như hình

Bước tiếp

Xuất hiện hộp thoại

Kết thúc bằng cách chọn Done output

Bước 2:Tạo file NC

Xuất hiện hộp thoại

Bước tiếp

Rê chuột vào các loại máy ở 1 và xem hệ post processor ở 24.2. Kết nối máy gia công CNC

5. Ví dụ