Cùng với đà phát triển của đất nước trên con đường đổi mới, ngành cơ khí nói chung, ngành kĩ thuật chế tạo nói riêng cũng đã có những tiến triển và đóng góp nhất định cho sự phát triển chung. Tuy nhiên, khoa học ngày càng phát triển, khi những phương tiện gia công truyền thống không thể đáp ứng được những yêu cầu công nghệ thì một giải pháp mới trong ngành cơ khí được đưa ra là công nghệ CADCAMCNC. Tuy trên thế giới công nghệ này không còn mới mẻ, nhưng hiện nay nó vẫn là giải pháp tốt nhất cho nhiều bài toán công nghệ. Do tính ứng dụng cao trong thực tế nên môn học CADCAMCNC được đưa vào một trong những môn giảng dạy chính trong ngành kĩ thuật chế tạo của đại học Bách khoa TP.HCM. Ở trường với sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô, sinh viên chúng em đã tiếp thu và đúc kết được nhiều kinh nghiệm quý báo về công nghệ này. Là một phần quan trọng trong quá trình giảng dạy, mỗi sinh viên chúng em đều tự làm một bài tập lớn. Qua đó, dựa vào những kiến thức đã biết về môn học, chúng em có thể tự thiết kế một quy trình công nghệ để hoàn thành một sản phẩm cơ khí bằng công nghệ CADCAMCNC. Bài tập lớn như là một bài toán thực tế, chúng em phải tự đưa ra những phương án tối ưu để giải quyết. Tuy nhiên, cũng không thể hoàn thành được bài tập này nếu thiếu sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô.
Trang 1MỤC LỤC
I LỜI NÓI ĐẦU 1
II TẠO MODEL VÀ TẠO PHÔI 1
1 Tạo model 1
a Tạo khối solid đầu tiên 1
b Khối cắt Extrude 2, Extrude 3 2
c Tạo lỗ 11 3
d Tiến hành tạo lỗ thứ 2 14 4
e Ta cắt khối Extrude 4 4
2 Tạo phôi 5
III CHỌN ĐƯỜNG LỐI GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT CỦA CHI TIẾT 7
1 Đánh số mặt gia công và định vị 7
2 Lập trình tự công nghệ 7
3 Chọn phương pháp gia công 7
4 Chọn dụng cụ cắt cho từng bước công nghệ, 8
xác lập các thông số công nghệ cho từng dụng cụ cắt 8
5 Lập phiếu tổng hợp nguyên công 13
IV GIA CÔNG BẰNG PHẦN MỀM PRO/E 14
1 Tạo Manufacturing Model : 14
2 Gia công mặt 22,13 15
a) Gia công mặt 22 15
b) Gia công mặt 13 17
3 Gia công mặt 15, 19 19
4 Gia công mặt 9 22
5 Khoan 2 lỗ 12, 21 25
6 Mô phỏng toàn bộ quá trình 27
Trang 2LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với đà phát triển của đất nước trên con đường đổi mới, ngành cơ khí nói chung, ngành kĩ thuật chế tạo nói riêng cũng đã có những tiến triển và đóng góp nhất định cho sựphát triển chung
Tuy nhiên, khoa học ngày càng phát triển, khi những phương tiện gia công truyền thống không thể đáp ứng được những yêu cầu công nghệ thì một giải pháp mới trong ngành cơ khí được đưa ra là công nghệ CAD/CAM/CNC Tuy trên thế giới công nghệ này không còn mới mẻ, nhưng hiện nay nó vẫn là giải pháp tốt nhất cho nhiều bài toán công nghệ
Do tính ứng dụng cao trong thực tế nên môn học CAD/CAM/CNC được đưa vào một trong những môn giảng dạy chính trong ngành kĩ thuật chế tạo của đại học Bách khoa TP.HCM Ở trường với sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô, sinh viên chúng em đã tiếp thu và đúc kết được nhiều kinh nghiệm quý báo về công nghệ này
Là một phần quan trọng trong quá trình giảng dạy, mỗi sinh viên chúng em đều tự làm một bài tập lớn Qua đó, dựa vào những kiến thức đã biết về môn học, chúng em có thể tựthiết kế một quy trình công nghệ để hoàn thành một sản phẩm cơ khí bằng công nghệ CAD/CAM/CNC Bài tập lớn như là một bài toán thực tế, chúng em phải tự đưa ra nhữngphương án tối ưu để giải quyết Tuy nhiên, cũng không thể hoàn thành được bài tập này nếu thiếu sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô
Vì kinh nghiệm còn non kém, nên có sự sai sót là không thể tránh khỏi, chúng em kính mong quý thầy cô xem xét bài tập và hướng dẫn chúng em những phương án tốt hơn
Trang 3Các bước thực hiện chi tiết sẽ được trình bày kĩ ở phẩn 1 ( tạo model) , một số bước cơ bản sẽ hạn chế trình bày ở các phần tiếp theo
1 Tạo model
a Tạo khối solid đầu tiên
Mở chương trình Pro/e > Set working directory để chọn thư mục làm việc
Tạo một file mới New > Part > Solid > đặt tên file là chi_tiet > ok
Tạo khối solid insert > extrude > sketch chọn mặt phẳng top > ok
Kết hợp các lệnh Line, center and point, circular, dimention normal, delete segment, 3-point/ Tangent End ta được sketch như sau :
Chọn Done > ta đánh vào kích thước 43 như hình :
Chọn Done ta được khối solid :
Ta tiến hành vát mép 3 cạnh, 1 cạnh 5x5 và 2 cạnh 7x7 : vào menu insert > chamfer > Egde chamfer > vát mép cạnh 5x5 > chọn cạnh cần vát mép > Ok
Vát mép cạnh 7x7 > chọn cạnh cần vát mép > Ok
Trang 4Ta được kết quả như sau:
Để tạo chi tiết hoàn chỉnh ta cần cắt bớt vật liệu
b Khối cắt Extrude 2, Extrude 3
Insert > Extrude > Sketch > chọn mặt phẳng 1 > chọn sketch
Sketch > References > chọn 2 cạnh biên > Ok rồi vẽ hình chữ nhật kích thước 29x19 bằng lệnh Rectangle như hình
Done > resume > ta chọn cắt vật liệu, nhập chiều sâu là 32 :
Chọn done ta được như hình :
Tương tự ta cắt một khối Extrude 3, chọn mặt phẳng vẽ phác là mặt 3, vẽ hình tứ giác với kích thước là 19x19 Ta được kết quả :
Trang 5c Tạo lỗ 11
Insert > Extrude > sketch chọn mặt vẽ phác là mặt 2 > sketch
Vào sketch > references ta chọn 2 đường quan hệ Ta vẽ đường tròn 11 bằng lệnh Center and Point, vị trí của tâm đường tròn so với 2 đường quan hệ như hình :
Chọn Done > resume > chọn kích thước cắt là 43, đổi chiều cắt, chọn chế độ cắt vật liệu :
Chọn done, ta được lỗ thứ nhất
Tương tự ta chọn mặt vẽ phác là mặt 4, vẽ phác đường tròn như hình
Ta cắt vật liệu với chiều sâu 24, chọn done ta được kết quả 2 lỗ như sau
Trang 6o Vào sketch > Reference ta chọn biên
dạng ngoài của chi tiết làm quan hệ vẽ tiết diện
như hình
o Done > ta chọn chế độ cắt về 2 phía
Với kích thước là 24
Trang 7Như vậy ta đã thực hiện xong việc tạo chi tiết 3D
2 Tạo phôi
Chúng ta tạo phôi dựa trên chi tiết đã có Ta xoá đi các khối Extrude 2, 3, 4; 2 lỗ extrude được hình sau
Tạo khối extrude bao quanh phôi để lượng
dư của phôi đều về 2 hướng bề mặt có diện
tích lớn nhất là 3 mm Tiến hành như sau :
Tạo 1 DTM2 giữa khối : insert> Model Datum > Plane > chọn mặt ngoài, gõ vào giá trị 21.5 > Ok
Tạo khối Extrude đùn vật liệu:
o Insert > Extrude > sketch > chọn DTM2 > sketch
o Use > Loop > chọn vòng ngoài chi tiết > Done > Ok > Close
Ta được như hình
Trang 8o Done > Resume > chọn đùn vật liệu về 2 hướng với kích thước 49.
o Chọn Done ta được chi tiết như hình :
Như vậy phôi đã được tạo xong
Ta lưu lại với tên là Phoi.prt
Trang 9II. CHỌN ĐƯỜNG LỐI GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT CỦA CHI TIẾT
a) Nguyên công 1 : volume Rough
b) Nguyên công 2 : volume Rough
c) Nguyên công 3 : Volume Rough , Surface Milling
d) Nguyên công 4 : Drilling
e) Nguyên công 5 : Surface Milling
Trang 104 Chọn dụng cụ cắt cho từng bước công nghệ,
xác lập các thông số công nghệ cho từng dụng cụ cắt
Khởi động Coroguide > chọn Mill > chọn vật liệu gia công là thép C45
Chọn Continue , chọn dụng cụ cắt End mills/Slot drills, chọn continue
Trang 12 Fz= 0.158 mm
Vc= 255 m/min
b) Gia công mặt cong 9:
Ở mặt cong 9 cần phải phay phá bằng Volume Rough trước khi phay mặt cong bằng Surface Milling nên để phay mặt này ta dùng 2 dao phay có đường kính và chế độ cắt khác nhau
Phay Volume Rough : dùng dao đường kính D=10 mm, chiều sâu cắt 2mmKhởi động Coroguide > chọn Mill > chọn vật liệu gia công là thép C45
Chọn Continue , chọn dụng cụ cắt End mills/Slot drills, chọn continue
Nhập đường kính dao và chiều sâu cắt > continue
Chọn dao có số hiệu R216.34-10040-BC22K 1020 ta có các thông số sau :
n= 4408 vg/ph
fz= 0,055 mm
vc= 138 m/min
Trang 13 Surface Milling : đường kính dao D= 8mm, lượng chạy dao ngang t= 0,3mmKhởi động Coroguide > chọn Mill > chọn vật liệu gia công là thép C45Chọn Continue , chọn dụng cụ cắt Ball-nosed end mills, chọn continueNhập đường kính dao và chiều sâu cắt > continue
Chọn loại dao R216.44-08030-ak19N 1010
Ta được các thông số sau :
Trang 14 n= 20489 vg/ph
fz= 0.114 mm
vc= 515 m/min
c) Vát mép 1, 5, 10:
Chọn dao vát mép đường kính D=10, góc vát 450, chiều sâu cắt 1.5
Dùng Coroguide, chọn dụng cắt Dovetail cutters
Nhập các thông số cắt :
Trang 15 fz= 0.046 mm
vc= 178 m/min
d) Gia công lỗ 12:
Chọn dao có đường kính D=11 mm
Chọn Coroguide > coroDrill Chọn dụng cụ cắt High alloy steel, X20Cr12
Chọn Metric drills > Standard drills
Nhập các thông số cắt :
Chiều sâu lỗ : d=43 mm
Đường kính lỗ : D= 11 mm
Trang 16 Ta được loại dao số hiệu R415.5-1100-50-8C0 1040 Với các thông số chế độ cắt
Trang 17công
sâu cắt mm
Chiều rộng cắt mm
Vận tốc cắt m/min
Số vòng quay n, vg/min 1
6 6
193 255
2458 3243 2
2 1.5 0.5
6
6
193 178 255
2458 5658 3243 3
6 0.3
138 515
4408 20489 4
5
phay
Phay vát mép 10 R215.84-01500-AC43G 1010 1.5 178 5658
1 Tạo Manufacturing Model :
Đầu tiên ta tạo manufacturing model bao gồm chi tiết tham chiếu và phôi
Ta khởi động chương trình pro/e, set thư mục làm việc tạm thời
Trang 18 File > new > Manufacturing, đặt tên file là chitiet_phoi > Ok.
Insert > Rreference Model > Assemble > chọn file chi_tiet.prt lưu ở phần trên > Open > Automatic > Default > Ok > Ok Như vậy ta đã đưa chi tiết vào hệ tọa tộ mặc định Tiếp theo ta đưa phôi tạo sẵn vào
Insert > Workpiece > Assemble > chọn file phoi.prt đã tạo ở phần trên > Open > Automatic > Default > Ok > Ok như vậy phôi và chi tiết tự động được ghép với nhau với cùng hệ tọa độ tham chiếu
Kế đến chúng ta thiết lập nguyên công, gồm chọn máy, chọn gốc O, và mặt phẳng lùi dao
Steps > Operation > xuất hiện cửa sổ Operation Setup > ở NC Machine chọn 3 Axis Ta đã chọn máy 3 trục
Machine zero > Coordinate System > chọn gốc 0, đổi chiều để được
hệ tọa độ Oxyz hợp lí
Surface chọn mặt phẳng lùi dao > Ok
Trang 19Như vậy ta đã tạo xong Manufacturing Model Lưu file lại Lưu ý rằng đôi khi ta cần định nghĩa lại gốc O coordinate system và mặt phẳng lùi dao Retract
Ta tiến hành định nghĩa lại gốc tọa độ gia công và mặt phẳng lùi daoRetract Việc làm tương tự như phần tạo Manufacturing Model như trên Sau khi tạo xong ta chọn OK
Kế đến ta tiến hành tạo Volume Cách tạo như sau :
o Đầu tiên ta tạo một mặt phẳng Plane như hình
Trang 20o Ok > Sketch > vẽ hình chữ nhật kích thước 86x3 như hình
o Chọn Done > Insert > Extrude > chọn đùn về 2 phía, chiều dài đùn là 65 > chọn Done ta được hình sau
Chúng ta nhận thấy là với Volume tạo như trên thì dao sẽ có chiến lược sao cho ăn hết phần volume đó, vấn đề ở đây là dao sẽ không thoát ra khỏi phôi, nhìn theo quan điểm công nghệ là không tốt, tuy nhiên để đơn giản ta chỉ xét đến khía cạnh phay hết phần Volume
o Volume đã được tạo xong
Xuất chương trình NC : ấn phải chuột vào chương trình cần xuất trên model tree > play Path xuất hiện khung Play path > file > save as MCD > output
Trang 21Đặt tên file phaymat22 > ok> chọn chương trình hậu xử lý, ta chọn UNCX01.P14:
N23 X-72.442N24 Z-7
N25 X-7.028N26 Z-50
N27 X-72.442N28 Z-7
N29 Y46
N30 X-7.028N31 Z-12.375N32 X-72.442N33 Z-17.75N34 X-7.028N35 Z-23.125N36 X-72.442N37 Z-28.5
N38 X-7.028N39 Z-33.875N40 X-72.442N41 Z-39.25N42 X-7.028N43 Z-44.625N44 X-72.442N45 Z-50
N46 X-7.028N47 X-72.442N48 Z-7
N49 X-7.028N50 Z-50
N51 Y69
N52 M5N53 M30
Trang 22 Ta đặt tên file và khai báo các thông số cắt đến tab seclect 1 item ta chọn vào biểu tượng Coor sys và xác định gốc o như ở phần xác định máy ở trên.
Sau khi định nghĩa lại gốc 0 ta tiến hành xác định volume và thực hiện như phận phay mặt 22
Ta được chương trình gia công mặt 13 như sau :
N28 X-7.028N29 Z-42.786N30 X-72.442N31 Z-37.071N32 X-7.028N33 Z-31.357
N34 X-72.442N35 Z-25.643N36 X-7.028N37 Z-19.929N38 X-72.442N39 Z-14.214N40 X-7.028N41 Z-8.5N42 X-72.442N43 Z-48.5N44 X-7.028N45 Z-8.5N46 X-72.442N47 Y-11
N48 M5N49 M30
%
3 Gia công mặt 15, 19
Mặt 19 thực hiện như mặt 22 và 13 Ta được chương trình gia công như
Trang 23N44 X-11.959N45 Z-52.312N46 X-47.368N47 Z-47.656N48 X-11.959N49 Z-43.
N50 X-47.368N51 Z-56.968N52 X-11.959N53 Z-43
N54 X-47.368N55 Y10
N56 X-11.959N57 Z-47.656N58 X-47.368N59 Z-52.312N60 X-11.959N61 Z-56.968N62 X-47.368N63 X-11.959N64 Z-43
N65 X-47.368N66 Z-56.968N67 Y12
N68 X-11.959N69 Z-52.312N70 X-47.368N71 Z-47.656N72 X-11.959N73 Z-43
N74 X-47.368N75 Z-56.968N76 X-11.959
N77 Z-43.N78 X-47.368N79 Y14.N80 X-11.959N81 Z-47.656N82 X-47.368N83 Z-52.312N84 X-11.959N85 Z-56.968N86 X-47.368N87 X-11.959N88 Z-43.N89 X-47.368N90 Z-56.968N91 Y16.N92 X-11.959N93 Z-52.312N94 X-47.368N95 Z-47.656N96 X-11.959N97 Z-43.N98 X-47.368N99 Z-56.968N100 X-11.959N101 Z-43.N102 X-47.368N103 Y18.N104 X-11.959N105 Z-47.656N106 X-47.368N107 Z-52.312N108 X-11.959N109 Z-56.968N110 X-47.368N111 X-11.959N112 Z-43.N113 X-47.368
Trang 24N126 X-47.368N127 Y22.
N128 X-11.959N129 Z-47.656N130 X-47.368N131 Z-52.312N132 X-11.959N133 Z-56.968
N134 X-47.368N135 X-11.959N136 Z-43.N137 X-47.368N138 Z-56.968N139 Y-11.N140 M5N141 M30
N48 X-56.998N49 Z-8.889N50 X-80.019N51 Z-14.04N52 X-56.998N53 Z-19.19
N58 X-80.019N59 Z-34.64N60 X-56.998N61 Z-39.79N62 X-80.019N63 X-56.998N64 Z-3.739N65 X-80.019N66 Z-39.79N67 Y8
N68 X-56.998N69 Z-34.64N70 X-80.019N71 Z-29.49N72 X-56.998N73 Z-24.34N74 X-80.019N75 Z-19.19N76 X-56.998N77 Z-14.04N78 X-80.019N79 Z-8.889N80 X-56.998N81 Z-3.739N82 X-80.019
Trang 25N148 X-56.998N149 Z-34.64N150 X-80.019N151 Z-29.49N152 X-56.998N153 Z-24.34N154 X-80.019N155 Z-19.19N156 X-56.998N157 Z-14.04N158 X-80.019N159 Z-8.889N160 X-56.998N161 Z-3.739N162 X-80.019N163 Z-39.79N164 X-56.998N165 Z-3.739N166 X-80.019N167 Y18.
N168 X-56.998N169 Z-8.889N170 X-80.019N171 Z-14.04N172 X-56.998
N173 Z-19.19N174 X-80.019N175 Z-24.34N176 X-56.998N177 Z-29.49N178 X-80.019N179 Z-34.64N180 X-56.998N181 Z-39.79N182 X-80.019N183 X-56.998N184 Z-3.739N185 X-80.019N186 Z-39.79N187 Y20.N188 X-56.998N189 Z-34.64N190 X-80.019N191 Z-29.49N192 X-56.998N193 Z-24.34N194 X-80.019N195 Z-19.19N196 X-56.998N197 Z-14.04N198 X-80.019N199 Z-8.889N200 X-56.998N201 Z-3.739N202 X-80.019N203 Z-39.79N204 X-56.998N205 Z-3.739N206 X-80.019N207 Y22.N208 X-56.998N209 Z-8.889N210 X-80.019N211 Z-14.04N212 X-56.998N213 Z-19.19N214 X-80.019
Trang 264 Gia công mặt 9
Để gia công mặt chính, ta thực hiện 2 chức năng Volume Rough và Surface Milling
Đầu tiên ta dung Volume Rough để phay phá Ta cũng tiến hành khai báo thông số dụng
cụ cắt và chế độ cắt trình tự như những phần trên, tiến hành định nghĩa lại gốc 0 Sau đó
vẽ sketch như sau
Volume sẽ được phay từng bậc như hình bên
Kế đến ta tạo khối Extrude để tạo Volume
Chương trình được xuất ra như sau :
N13 X-1.891N14 X-35.613N15 Y15
N16 X-1.891N17 Y29
N22 X-35.286N23 Y19.667N24 X-1.891N25 Y15
N26 X-35.286N27 X-1.891N28 Y29
Trang 27N78 X-33.599N79 X-1.891N80 Y29.
N81 X-33.599N82 Y15
N83 X-31.075N84 Z-12.205N85 X-1.891N86 Y19.667N87 X-31.075N88 Y24.333N89 X-1.891N90 Y29
N91 X-31.075N92 Y15
N93 X-1.891N94 Y29
N95 X-31.075N96 Z-12.728N97 X-1.891N98 Y24.333N99 X-31.075N100 Y19.667N101 X-1.891N102 Y15
N103 X-31.075N104 X-1.891N105 Y29
N106 X-31.075N107 Y15
N108 X-29.17N109 Z-14.728N110 X-1.891N111 Y19.667N112 X-29.17N113 Y24.333N114 X-1.891N115 Y29
N116 X-29.17N117 Y15
N118 X-1.891
N119 Y29.N120 X-29.17N121 Z-16.643N122 X-1.891N123 Y24.333N124 X-29.17N125 Y19.667N126 X-1.891N127 Y15.N128 X-29.17N129 X-1.891N130 Y29.N131 X-29.17N132 Y15.N133 X-27.264N134 Z-18.643N135 X-1.891N136 Y19.667N137 X-27.264N138 Y24.333N139 X-1.891N140 Y29.N141 X-27.264N142 Y15.N143 X-1.891N144 Y29.N145 X-27.264N146 Z-19.728N147 X-1.891N148 Y24.333N149 X-27.264N150 Y19.667N151 X-1.891N152 Y15.N153 X-27.264N154 X-1.891N155 Y29.N156 X-27.264N157 Y15.N158 X-25.359N159 Z-21.728N160 X-1.891N161 Y19.667
Trang 28N208 X-20.46N209 Z-26.775N210 X-1.891N211 Y19.667N212 X-20.46N213 Y24.333N214 X-1.891N215 Y29.
N216 X-20.46N217 Y15
N218 X-1.891N219 Y29
N220 X-20.46N221 Z-26.986N222 X-1.891N223 Y24.333N224 X-20.46N225 Y19.667N226 X-1.891N227 Y15
N228 X-20.46N229 X-1.891N230 Y29
N231 X-20.46N232 Y15
N233 X-18.555N234 Z-28.986N235 X-1.891N236 Y19.667N237 X-18.555N238 Y24.333N239 X-1.891N240 Y29
N241 X-18.555N242 Y15
N243 X-1.891
N248 Y24.333N249 X-18.555N250 Y19.667N251 X-1.891N252 Y15.N253 X-18.555N254 X-1.891N255 Y29.N256 X-18.555N257 Y15.N258 X-14.64N259 Z-31.197N260 X-1.891N261 Y19.667N262 X-14.64N263 Y24.333N264 X-1.891N265 Y29.N266 X-14.64N267 Y15.N268 X-1.891N269 Y29.N270 X-14.64N271 Z-31.408N272 X-1.891N273 Y24.333N274 X-14.64N275 Y19.667N276 X-1.891N277 Y15.N278 X-14.64N279 X-1.891N280 Y29.N281 X-14.64N282 Y15.N283 X-12.116N284 Z-32.611N285 X-1.891N286 Y19.667