Đồ án CadCamCnc pdu Chi tiết Tấm Trên

Đồ án CadCamCnc pdu Chi tiết Tấm Trên (file thuyết minh, bản vẽ, chương trình...)Đồ án CadCamCnc pdu Chi tiết Tấm TrênĐồ án CadCamCnc pdu Chi tiết Tấm TrênĐồ án CadCamCnc pdu Chi tiết Tấm TrênĐồ án CadCamCnc pdu Chi tiết Tấm TrênĐồ án CadCamCnc pdu Chi tiết Tấm TrênĐồ án CadCamCnc pdu Chi tiết Tấm TrênĐồ án CadCamCnc pdu Chi tiết Tấm Trên

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của khoa học – công nghệ, đặc biệt là lĩnh vực điều khiển số và tin học đã cho phép các nhà chế tạo máy ứng dụng vào máy cắt kim loại các hệ thống điều khiển ngày càng tin cậy hơn với tốc độ xữ lý nhanh hơn và giá thành hạ hơn Đó là sự ứng dụng của công nghệ CAD/CAM

Từ một công cụ chỉ để vẽ CAD đã nhanh chóng phát triển các công cụ tính toán, phân tích, sản xuất như tính toán động học, động lực học cơ cấu, tính toán khí động, nhiệt, từ,…lập trình gia công cho máy CNC, quản lý công nghệ…

CAM là chức năng mô phỏng gia công trên máy tính Với chức năng này sẽ giúp cho người công nhân hình dung một cách đẩy đủ nhất về quá trình gia công cắt gọt phôi Nó giúp ta tránh khỏi những sai sót trước khi gia công thực tế

Với chức năng ưu việt của công nghệ CAD/CAM, và được sự hướng dẫn của thầy

Bùi Trung Kiên Em đã mạnh dạng tìm hiểu thiết kế chi tiết, mô phỏng gia công chi

tiết càng bằng phần mềm Creo 3.0 Do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong quý thầy chỉ bảo

Quảng ngãi, ngày 08 tháng 03 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Đỗ Tấn Đức

Chương 1: PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT

CỦA SẢN PHẨM 1.1 Điều kiện làm việc

- Tấm trên là chi tiết nắp trước vì vậy công dụng chủ yếu là dung để che chắn ,định vị

và dẫn hướng các chi tiết khác nằm bên dưới và ở trong máy

- Chi tiết là nắp trước nên ít chịu lực tác dụng của lực tác dụng nên ta chọn vật liệu là gang xám

- Tấm trên là chi tiết dạng hộp hay dạng tấm.chi tiết phải có độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng và có thể dung chế độ cắt tốc độ cao để đạt năng suất

1.2 Tính kết cấu công nghệ

Tính công nghệ trong kết cấu chi tiết không những ảnh hưởng đến khối lượng lao động để chế tạo chi tiết mà còn ảnh hưởng đến mức tiêu hao vật liệu và giá thành sản phẩm

Do đó khi thiết kế ta phải chú ý đến kết cấu của chi tiết như:

- Kết cấu các bề mặt phải cho phép thoát dao một cách dễ dàng

- Các lỗ trên chi tiết phải cho phép gia công đồng thời trên máy nhiều trục chính

- Chi tiết phải có đủ độ cứng vững

- Các bề mặt làm chuẩn phải có đủ diện tích, phải cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và cho phép thực hiện quá trình gá đặt nhanh

- Các bề mặt gia công không có vấu lồi lõm

- Các lỗ trên chi tiết phải có kết cấu và hình dạng đơn giản, không có rãnh hoặc có dạng định hình, bề mặt lỗ không được đứt quãng, các lỗ nên thông suốt

1.3 Yêu cầu kỹ thuật

Các bề mặt làm việc của chi tiết hầu hết yêu cầu độ nhẵn bóng không cao nên không cần gia công với chế độ đặc biệt, chú ý yêu cầu về độ chính xác hình học (vì chi tiết có độ dày không lớn nên dể bị uốn cong)

- Độ không song song của lỗ tâm và hai lỗ dẫn hướng ngoai 0.1/100mm chiều dài

- Độ không vuông góc của lỗ tâm so với mặt đầu trong khoảng 0.1/100mm chiều dài

- Độ không song song của các lỗ tâm khác khoảng 0.1/100mm chiều dài

 Từ điều kiện làm việc của chi tiết là dùng để kẹp chặt trục, nên đòi hỏi phải có độ cứng cao, độ bền nén tốt, có tính mài mòn tốt nên ta chọn vật liệu gang xám GX15-32 là hợp lý.

Chương 2: THIẾT KẾ CHI TIẾT BẰNG PHẦN MỀM CAD-CAM

2.1 Thiết kế chi tiết dạng Tấm

2.2 Phần mềm Creo 3.0

Một trong những phần mềm có được những tính năng trên như Catia, Unigraghics

NX, Creo 3.0 … là một trong những phần mềm được đánh giá rất mạnh và rất nổi tiếng trong lĩnh vực CAD/CAM/CNC Tùy vào thế mạnh của mỗi phần mềm mà chúng có những ứng dụng riêng biệt Chẳng hạn như : Catia, Unigraphics NX phục vụ triệt để cho ngành hàng không, ôtô, tàu thủy Creo 3.0 phục vụ rất tốt cho ngành cơ khí khuôn mẫu (thiết kế và gia công) như khuôn dập, khuôn rèn, khuôn nhựa…Ưu điểm của phần mềm này là giá rẻ

Hiện nay, số người sử dụng Creo 3.0 trên thế giới rất nhiều, kể cả Việt Nam nen chúng ta sẽ có cơ hôi học hỏi, trao đổi lẫn nhau những vấn đề liên quan đến CAD/CAM với thế giới bên ngoài Do vậy, việc chọn học Creo là một hướng đi tốt cho chúng ta trước khi vào nghề và cũng là cách duy nhất chúng ta đuổi kịp công nghệ thể giới

Creo là phần mềm của hãng Parametric Technology Corporation Là một phần mềm thiết kế theo tham số, có nhiều tính năng rất mạnh trong lĩnh vực CAD/CAM/CNC Sử dụng phần mềm ta có thể thực hiện các công việc sau:

- Mô hình hóa trực tiếp vật thể rắn

- Tạo các modun bằng các khái niệm và các phần tử thiết kế

- Thiết kế thông số

- Sử dụng cơ sở dữ liệu thống nhất

- Mô phỏng động học, động lực học

2.3.Trình tự thiết kế chi tiết trên phần mềm Creo 3.0

- Khởi động phần mềm Creo 3.0 bằng cách kích đúp chuột vào biểu tượng trên màn hình nền Desktop

• Vào môi trường vẽ chi tiết:

- File -> new -> Part để tạo một file mới, sau đó chọn, đơn vị đo là mm lực là newton Sau đó nhấn nút OK để kết thúc.

- Chọn mặt phẳng chuẩn để vẽ mặt phẳng TOP, FRONT, RIGHT rồi nhấn sketch.

- Trong môi trường skesch ta chọn mặt phẳng right ->chọn sketch view sau đó ta dùng lệnh Line và Circle để vẽ phát chi tiết.

- Dùng lệnh Extrude để tạo các hình khối của chi tiết.

Ta chọn nútOKta được vật thể như hình vẽ

Dùng lệnh Extrude->chọn Circle để đục các lỗ như hình vẽ

- Tương tự ta dùng Extrude->chọn cricle để tiện lổ bậc φ18 φ 10.5 xuống 5mm, sau đó

chọn ok.

- Cuối cùng ta chọn chamfer để vác đường tròn (ở đây nhập D= 5 mm) ->chọn như hình vẽ ->chọn ok

- Mô hình 3D chi tiết hoàn chỉnh.

Chương 3 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO

PHÔI

3.1 Chọn và xác định dạng sản xuất

Trong chế tạo máy người ta chia ra làm ba loại dạng sản xuất chính:

- Sản xuất đơn chiếc

- Sản xuất hang loạt (loạt lớn, loạt vừa và loạt nhỏ)

- Sản xuất hàng khối (hàng khối và hàng khối thay đổi)

Để xác định dạng sản xuất cho chi tiết, ta có thể xác định theo hệ số nguyên công hoặc có thể xác định theo phương pháp gần đúng

Ở đây, ta xác định dạng sản xuất theo phương pháp gần đúng

3.1.1 Sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm

- N1 là số lượng sản phẩm trong năm cần chế tạo theo kế hoạch, N1 = 4000

- m là số lượng chi tiết trong một sản phẩm, m = 1

- α là sản lượng dự phòng do sai hỏng khi chế tạo gây ra

- β là lượng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ.Theo yêu cầu đồ án của các loại ta có thể chọn α =3% 6%;÷ β =5% 7%÷

Do đó, thay các giá trị trên vào (2.1), ta được:

3.1.2 Khối lượng chi tiết (Q)

Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức: Q V= ( )γ kg

- Muốn xác định dạng sản xuất thì ta xác định thể tích và trong lượng của chi tiết trên phần mềm creo 3.0

- Trên giao diện của phần mềm ta kích chuột vào lệnh trên thanh công cụ

- Sau đó ta dùng lệnh Mass properties

- Bảng Mass properties hiện lên ta nhập vào khối lượng riêng của chi tiết, vật liệu bằng gang xám : γ 7,3 kG / dm3=

- Chọn Preview ta có các thông số về chi tiết như sau :

- Tra bảng 2( TKĐACTM Trần Văn Địch), sản xuất hàng loạt vừa.

- Đặc trưng của loại sản xuất này là:

- Dễ dàng sử dụng các thiết bị máy công cụ vạn năng

- Dễ dàng điều chỉnh máy tự động đạt kích thước

- Sủ dụng tay nghề công nhân có nhiều bậc thợ phù hợp với nguyên công

- Sản phẩm có tính lắp lẫn

- Phôi được tạo bằng phương pháp dập

- Bố trí máy theo đường vận chuyển thuận

3.2 Chọn phôi và phương pháp tạo phôi

- Phôi rèn dập: Phôi rèn dập bằng tay hay bằng máy đều cho độ bền cơ tính cao, tạo

nên ứng suất dư trong chi tiết nhưng lại tạo cho chi tiết dẻo và tính đàn hồi tốt Chi tiết

đã cho làm bằng gang xám nên việc chế tạo phôi theo phương pháp này là không hợp

lý vì gang xám có tính dòn nên khi rèn làm cho chi tiết dễ làm cho chi tiết bị hiện tượng nứt nẻ

-Phôi cán:Chi tiết làm bằng phôi cán cũng có cơ tính gần giống như phôi rèn dập.-Phôi đúc:Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập, nhưng việc chế tạo khuôn đúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản Đồng thời chi tiết rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang vì có những đặc điểm như sau:

+ Lượng dư phân bố đều

+ Tiết kiệm được vật liệu

+ Giá thành rẻ, được dùng phổ biến

+ Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm

+ Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện lúc gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả

 Kết luận:

- Từ các phương pháp tạo phôi như trên, ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết

đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt khi vật liệu chi tiết là gang xám

- Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết càng là dạng phôi đúc

3.2.3 Phương pháp chế tạo phôi

- Trong đúc phôi có những phương pháp như sau:

3.2.3.1 Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ

- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 16 IT÷ 17

- Độ nhám bề mặt: R z =160µm

3.2.3.2 Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại

- Nếu công việc thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn mẫu bằng gỗ Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa

và lớn

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 15 IT÷ 16

- Độ nhám bề mặt: R z =80µm

3.2.3.3 Đúc trong khuôn kim loại

- Độ chính xác cao, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 14 IT÷ 15

Kết luận: Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất

đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn kim loại”

Chương 4 : LẬP TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ 4.1 Xác định trình tự gia công

a Mục đích

- Việc xác định trình tự các nguyên công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan và độ nhám các bề mặt theo yêu cầu đề ra

b Chọn các phương pháp gia công các bề mặt phôi

Dựa vào yêu cầu đặc tính kỹ thuật ta chọn phương pháp gia công cho các bề mặt sau như: phay, khoan, khoét, doa…

4.2 Phân tích chuẩn và định vị khi gia công

- Chi tiết được sản xuất hàng loạt vừa: quá trình gá đặt phôi được thực hiện trên đồ gá theo phương pháp tự động đạt kích thước nhờ các mặt chuẩn trên chi tiết

- Chọn chuẩn phải được thực hiện sao cho đảm bảo tốt theo 2 yêu cầu:

+ Đảm bảo chất lượng của chi tiết

+ Nâng cao năng suất và giảm giá thành

- Kết cấu chi tiết được thể hiện cụ thể như sau

 Như vậy, với kết cấu chi tiết được thể hiện như trên thì ta nên gia công mặt A và 2 lỗ 10

φ để làm chuẩn cho các nguyên công sau

Nguyên công 2: Phay mặt B,khoét các lỗ bậc φ18 ,kẹp chặt bằng khối v ngắn

4.5 Lượng dư gia công

Chương5: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 5.1 Lựa chọn máy và các thông số kỹ thuật

Chi tiết có thể gia công trên máy phay CNC 3 trục Nên chọn máy phay CNC – Máy phay CNC - PDE 900

Di chuyển nhanh không mang tải

5.2 Chọn dao các thông số kỹ thuật của dao và tra chế độ cắt cho từng bước công nghệ hoặc nguyên công

5.2.1.Nguyên công 1: Phay mặt A;khoét , doa 2 lỗφ 36 và lỗ φ 60khoan 4lỗ

φ10.5 và 2 lỗ φ10,vát mép lỗ φ65* 5*45

- Bước 1: Phay mặt đáy A

+ Định vị 6 bậc tự do: mặt bên 3 bậc, mặt trên 3 bậc

+ Chiều sâu cắt t = 2 mm

+ Sơ đồ nguyên công:

+ Chọn dao gia công: Sử dụng phần mềm secocut (phần mềm tra chế độ cắt) ta xác định dao và chế độ cắt như sau:

- Khởi động phần mềm Seco cutting data-> Chọn milling->Click here to choose a category->Face mlling->Chọn dao có kí hiệu R220.13-12=> chọn đường kính dao D

= 40 mm.

+ Phần mềm sẽ cho ra các thông số công nghệ:

- Thông số của dao : Kí hiệu dao R220.13-12,

+ Đường kính dao D = 40 mm.

+ Lượng ăn dao răng f = 0,14 mm/răng.

+ Phần mềm sẽ cho ra các thông số công nghệ:

- Thông số của dao: Kí hiệu của dao SD 203-10.0-31-12R1

+ Định vị 6 bậc tự do: mặt bên 3 bậc, mặt trên 3 bậc

+ Sơ đồ nguyên công:

+ Chọn dao gia công: Sử dụng phần mềm secocut (phần mềm tra chế độ cắt) ta xác định dao và chế độ cắt như sau:

- Khởi động phần mềm Seco cutting data > Chọn Drilling > Click here to choose a category >FeedMAX > SD 203 Drilling depth: 3xD > SD 203_R1 > SD 203_10.5-31-12R1 chọn đường kính d = 10.5 mm

+ Phần mềm sẽ cho ra các thông số công nghệ:

- Thông số của dao: Kí hiệu của dao SD 203-10.5-31-12R1

+ Đường kính d = 10.5mm.

- Bước 4: khoét, doa 2 lỗ φ36.

• Khoét (dùng dao phayφ20 để khoét rộng lỗ)

+ Định vị 6 bậc tự do: mặt bên 3 bậc bằng phiến tỳ , mặt trên 3 bậc bằng khối v ngắn.+ Sơ đồ nguyên công:

+ Chọn dao gia công: Sử dụng phần mềm secocut (phần mềm tra chế độ cắt) ta xác định dao và chế độ cắt như sau:

- Khởi động phần mềm Seco cutting data ->Chọn other milling cutters-> Drill end mill R216.19 ->chọn đường kính d = 20 mm.

+ Phần mềm sẽ cho ra các thông số công nghệ:

- Thông số của dao: Kí hiệu của dao R216.19-08 (φ20 )

- Khởi động phần mềm Seco cutting data ->Chọn Drilling->Click here to choose a category->FeedMAX->Drilling depth: 4xD->SD 504_Rs SECO WELDON-

>SD504_36.0-144-32RS chọn đường kính d = 36 mm.

+ Phần mềm sẽ cho ra các thông số công nghệ:

- Thông số của dao: Kí hiệu của dao SD504_36.0-144-32RS

Bước 5: khoét, doa lỗ φ60.

*Khoét: (dùng dao phay φ40 để khoét rộng lỗ)

+ Định vị 6 bậc tự do: mặt bên 3 bậc bằng phiến tỳ , mặt trên 3 bậc bằng khối v ngắn.+ Sơ đồ nguyên công:

+ Chọn dao gia công: Sử dụng phần mềm secocut (phần mềm tra chế độ cắt) ta xác định dao và chế độ cắt như sau:

- Khởi động phần mềm Seco cutting data ->Chọn other milling cutters-> Drill end mill R216.19-12.3-> chọn đường kính d = 40 mm.

+ Phần mềm sẽ cho ra các thông số công nghệ:

- Thông số của dao: Kí hiệu của dao R216.19-3240.3-12.3

+ Lực cắt P = 7694 (N).

+ Momen xoắn M = 180,1 (N.m)

+ Công suất N = 21,9(kW)

* Doa:

+ Sơ đồ nguyên công:

- Khởi động phần mềm Seco cutting data ->Chọn Drilling ->Click here to choose a category ->FeedMAX ->Drilling depth: 4xD ->SD 504_Rs SECO WELDON ->SD503_59.0-177-40R7 chọn đường kính d = 60 mm.

+ Phần mềm sẽ cho ra các thông số công nghệ:

- Thông số của dao: Kí hiệu của dao R216.19-3240.3-12.3

5.2.1.Nguyên công 2:Phay mặt B và khoét 4 lỗ bậc φ18 mm.

- Bước 1: Phay mặt B

+ Định vị 6 bậc tự do: mặt bên 3 bậc dùng khối V ngắn tự định tâm, mặt đáy dùng phiến tỳ 3 bậc

+ Sơ đồ nguyên công:

+ Chọn dao gia công: Sử dụng phần mềm secocut (phần mềm tra chế độ cắt) ta xác định dao và chế độ cắt như sau:

- Khởi động phần mềm Seco cutting data ->Chọn milling->Click here to choose a category->Face mlling->Chọn dao có kí hiệu R220.13-12=> chọn đường kính dao D

= 40 mm.

- Thông số của dao : Kí hiệu dao R220.13-12,

+ Chọn dao gia công: Sử dụng phần mềm secocut (phần mềm tra chế độ cắt) ta xác định dao và chế độ cắt như sau:

- Khởi động phần mềm Seco cutting data ->Chọn other milling cutters-> Drill end mill R216.19-6 -> chọn đường kính d = 12 mm.

+ Phần mềm sẽ cho ra các thông số công nghệ:

- Thông số của dao: Kí hiệu của dao, Drill end mill R216.19-6, đường kính d = 12

Chương 6: LẬP TRÌNH GIA CÔNG

Trong đồ án này chúng ta sẽ sử dụng phần mềm creo3.0 để lập chương trình và mô phỏng quá trình gia công chi tiết

6.1 phân tích quá trình lập trình gia công

- Quá trình lập trình gia công gồm các bước sau:

+ Tạo khuôn gia công

+ Gia công khuôn gồm:

 Tạo phôi ban đầu

 Thiết lập các thông số kỹ thuật cho dao máy

 Thiết lập các thông số cho quá trình chạy dao

 Chạy chương trình và xuất chương trình gia công

6.2 Gia công chi tiết

6.2.1 Tạo phôi ban đầu

- Ta thực hiện theo các bước sau:

+ Bước 1: Khởi động phần mềm creo3.0

+ bước 2: Tạo môi trường gia công chi tiết.

Chọn new=> Manufacturing=>NC assembly=>bỏ dấu tíchuse default template=>đặt tên chương trình=>ok=>mms_mfg_nc=>0k.(môi trường làm việc mở ra)

Ta dược hình như dưới:

+ Bước 3: Đưa chi tiết vào môi trường gia công.

ChọnReference model =>assembe a reference model =>thư mục lưu chi tiết

=>chọn chi tiết =>open =>automatic=>default=>bấm dấu √ chi tiết mở ra.

Ta được hình như dưới:

+ Bước 4: tạo bản vẽ lồng phôi:

Chọn assemble workpiece vô thư mục lưu phôi chọn open automatic chọn defaultok ta được bản vẻ lồng phôi sau:

Ta được bản vẻ lông phôi như hình dưới:

Hình 6.1: Bản vẽ lồng phôi