Bước 3: Dùng lệnh Extrude vẽ khối hộp với kích thước 3.25 x 2.5 và chiều cao 1.56 - Nhấn vào nút Extrude trên thanh công cụ Placement màu đỏ trên thanh ngang Definechọn mặt phẳng
Trang 1Mục lục
Lời nói đầu
Phần 1 Vẽ phôi-Chi tiết………
1.1 Vẽ Chi tiết………
1.2 Vẽ Phôi ……….…
Phần 2 Tính toán gia công
2.1 Lập trình tự công nghệ……… …
2.2 Chọn dao và chế độ cắt………
2.3 Bảng tổng hợp nguyên công………
Phần 3 Gia công
3.1 Chọn môi trường gia công
3.2 Đưa chi tiết và phôi vào môi trường gia công
3.3 Chọn máy và thiết lập gốc 0
3.4 Nguyên công 1
3.5 Nguyên công 2
3.6.Nguyên công 3………
Phần 4.Xuất chương trình gia công……….…
Kết luận
Trang 2LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, ngành cơ khí đã phát triển ngày cành nhanh chóng với các phương pháp gia công chính xác Công nghệ CAD/CAM/CNC không còn mới trên thế giới tuy nhiên ở nước ta ngành này đã và đang phát triển rất mạnh,nhu cầu nhân lực đã và đang là bài toán đặt ra cho các trường kĩ thuật Môn học CAD/CAM/CNC ra đời nhằm cung cấp cho sinh viên những kĩ sư tương lai những kiến thức nền tảng ban đầu Bước đầu tiếp cận với nền sản xuất tiên tiến
Bài tập lớn CAD/CAM/CNC là sự tổng hợp các kiến thức của môn học những hiểu biết về thiết kế một chi tiết, gia công mô phỏng và xuất thành FILE để đưa vào máy CNC gia công như thế nào bằng cách sử dụng sự hỗ phần mềm PRO/ENGINEER Bên cạnh cũng cần phải kết hợp kiến thức chuyên ngành đã học như về thiết kế ,công nghệ chế tạo máy…giúp chúng
em bước đầu có một kiến thức căn bản về ngành CAD/CAM/CNC để từ đó có ý thức học tập
và định hướng nghề nghiệp sau này
Bài viết này em xin trình bày tập trung vào 3 phần chính:
1 Thiết kế mô hình (bằng Pro/E)
2 Mô phỏng gia công (bằng Pro/E)
3 Xuất file CNC
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Thành đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ em
hoàn thành bài tập lớn này
Dù đã rất cố gắng tuy nhiên đây là lần đầu tiên em thực hiện một bài tập lớn với nội dung
là ứng dụng một phần mềm CAD/CAM để thiết kế và chế tạo một chi tiết máy do đó bài tập
trình bày chưa được đầy đủ và còn nhiều sai sót Em sẽ cố gắng tìm hiểu thêm
Sinh viên thực hiện
Phạm Công Điệp
Trang 3PHẦN I: VẼ CHI TIẾT VÀ PHÔI 1.1 VẼ CHI TIẾT
phần mềm ProE Wildfire 5.0 sau khi khởi động xong màn hình hiện ra như sau:
Trang 4- Bước 2:Nhấn vào File New
PartChitiet
(đơn vị mặc định là Inch)
Trang 5Bước 3: Dùng lệnh Extrude vẽ khối hộp với kích thước 3.25 x 2.5 và chiều cao 1.56
- Nhấn vào nút Extrude trên thanh công cụ Placement màu đỏ trên thanh ngang
Definechọn mặt phẳng Front Sketch màn hình hiện ra như sau:
- Chọn đường centerline
-
Kẻ hai đường centerline vuông góc theo
hai trục xy trên không gian vẽ
Trang 6Chọn Rectangle
Trang 7- Vẽ xong, ta nhấn vào nút Done phía góc dưới tay phải của thanh công cụ đứng để hòan thành bản vẽ 2D
Nhập giá trị chiều dài của khối bán
trụ là 1.56
biểu tượng
ta được hình vẽ như sau
Bước 4: Tạo mặt trên 3
chọn mặt phẳng giống như hình vẽ chọn Sketch
Trang 8Chọn các đường tham khảo như hình vẽ
Trang 9Vẽ phác họa như hình
bên
Chọn ta được :
Trang 10Bước 5: Tạo mặt 4
chọn mặt phẳng giống như hình vẽ chọn Sketch
Chọn các đường tham khảo như hình vẽ
Trang 11-Vẽ phác họa như hình dưới:
Trang 12Chọn ta được :
-Bước 6:Tạo lỗ suốt 6
Chọn insertholePlacement:Chọn mặt như hình vẽ:
-Chọn vị trí tâm lỗ:
Trang 13Click chuột vào ô Offset ReferencesNhấn Ctrl và chọn vào 2 cạnh bên như hình vẽ:
Nhập các thông số khoảng cách,đường kính lỗ và chiều sâu lỗ vào như sau :
Trang 14Chọn ta được :
-Bước 7:Tạo lỗ bậc 5:
Các thao tác tương tự bước 6,đến chỗ nhập các thông số ta nhập như sau:
Trang 15Chọn ta được :
-Bước 8:Tạo mặt vát nghiêng 2:Từ giao diện ta chọn:
Trang 16Chọn angle x D ta được:
Nhập giá trị góc và khoảng cách cạnh lần lượt là 30 và 0,94 như sau:
Trang 17- Chọn ta được:
Bước 9: Tạo 2 mặt đáy 8,10:
chọn mặt phẳng giống như hình vẽ chọn Sketch
Trang 18-Chọn các đường tham khảo như hình vẽ:
-Vẽ phác họa như hình dưới:
Trang 19- Chọn ta được:
Như vậy là ta đã có chi tiết hoàn thiện như sau:
Lưu chi tiết:Chọn filesaveok
Trang 201.2 VẼ PHÔI: Tất cả các mặt đều gia công nên ta chọn phôi là phôi khối đặc mỗi mặt dư
0.125 inch so với kích thước bao của chi tiết
-Bước 1 :Filenewpartđặt tên là phôi
Click OK ta được:
Trang 21Bước 2 : Tạo phôi khối :
Dùng lệnh Extrude vẽ khối hộp với kích thước 3.5 x 2.75 và chiều cao 1.81
- Nhấn vào nút Extrude trên thanh công cụ Placement màu đỏ trên thanh ngang
Definechọn mặt phẳng Front Sketch màn hình hiện ra như sau:
- Chọn đường centerline
-
Kẻ hai đường centerline vuông góc theo
hai trục xy trên không gian vẽ
Trang 22Chọn Rectangle
Vẽ phát hình chữ nhật đối xứng qua 2 đường center line vừa vẽ
-
- Để kết thúc lệnh vẽ kích vào biểu tượng mũi tên (one-by-one) Hoặc bấm chuột giữa
- Vẽ xong, ta nhấn vào nút Done phía góc dưới tay phải của thanh công cụ đứng để hòan thành bản vẽ 2D
Trang 23Nhập giá trị chiều dài của khối bán
trụ là 1.81
- Kích vào biểu
được hình vẽ như sau
Lưu phôi : Chọn filesaveok
Trang 24PHẦN II: TÍNH TOÁN VÀ GIA CÔNG
Dựa vào hình dạng của phôi và chi tiết chúng ta thiết lập trình tự công nghệ như sau, chọn dụng
cụ cắt và chế độ cắt theo phần mềm tra cứu và tính toán Coroguide của hãng dụng cụ cắt
Sandvik
Đánh số các mặt phôi
Trang 25Đánh số các mặt chi tiết
Trang 272.1 LẬP TRÌNH TỰ CÔNG NGHỆ
Nguyên công 1: Phay các bề mặt đáy 8,9,10
Nguyên công 2 :Phay các mặt trên 1,2,3,4 và mặt bên (7,11,12,13)
Nguyên công 3 :Khoan lỗ suốt 5 và phay lỗ bậc 6
- Chiều sâu phay thô t = 0.09 inch
Dùng chế độ CuttingData Module ta tra được các thông số như sau:
- Lượng chạy dao fz = 0,07 inch
- Tốc độ tiến dao Vf = 214 inch/min
- Tốc độ cắt Vc = 205 ft/min
- Số vòng quay n = 764 rpm
Trang 28Bước 2: Phay thô mặt 8,10
Ta dung lại dao và các thông số cắt của bước 1 cho bước phay thô mặt 8 và 10
Bước 3:Phay tinh mặt 9:
Dùng dao là dao phay thô:
Với các thông số của dao và chiều sâu phay thô như sau:
- Dc =0,9843 inch
- Zc = 4
- Chiều sâu phay thô t = 0.01 inch
Dùng chế độ CuttingData Module ta tra được các thông số như sau:
- Lượng chạy dao fz = 0,07 inch
- Tốc độ tiến dao Vf = 410 inch/min
- Tốc độ cắt Vc = 372 ft/min
Trang 29- Số vòng quay n = 1464 rpm
Bước 4: Phay tinh mặt 8,10:
Dùng dao và chế độ cắt tinh rãnh 9 để gia công
Nguyên công 2 : Phay các mặt trên 1,2,3,4 và mặt bên (7,11,12,13)
Các mặt định vị là mặt 8,10 và 2 mặt bên của 9
Bước 1: Phay thô mặt 1: dung dao và chế độ cắt thô của bước 1 ở nguyên công 1.với các giá trị
là:
- Lượng chạy dao fz = 0,07 inch
- Tốc độ tiến dao Vf = 214 inch/min
- Tốc độ cắt Vc = 205 ft/min
- Số vòng quay n = 764 rpm
Bước 2:Phay thô mặt 3
Dùng chế độ cắt của bước 1
Bước 3: Phay tinh mặt 1
Dùng dao và chế độ cắt tinh của bước 3 nguyên công 1,tức là:
Dùng dao là dao phay thô:
Trang 30Với các thông số của dao và chiều sâu phay thô như sau:
- Dc =0,9843 inch
- Zc = 4
- Chiều sâu phay tinh t = 0.01 inch
Dùng chế độ CuttingData Module ta tra được các thông số như sau:
- Lượng chạy dao fz = 0,07 inch
- Tốc độ tiến dao Vf = 410 inch/min
- Tốc độ cắt Vc = 372 ft/min
- Số vòng quay n = 1464 rpm
Bước 4: Phay tinh mặt 3:dung lại chế độ cắt và dao ở bước 3 để gia công mặt 3
Bước 5: Phay thô mặt 4:
Dùng dao: Insert R390-016A16-11L
Trang 31Với các thông số của dao và chiều sâu phay thô như sau:
- Dc =0,6299 inch
- Zc = 2
- Chiều sâu phay thô t = 0.1 inch
Dùng chế độ cắt của bước 1:
- Lượng chạy dao fz = 0,07 inch
- Tốc độ tiến dao Vf = 214 inch/min
- Tốc độ cắt Vc = 205 ft/min
- Số vòng quay n = 764 rpm
Bước 6: Gia công tinh mặt 4:
Dùng dao của bước 5
Chế độ cắt dung với chế độ cắt tinh ở bước 3:
- Lượng chạy dao fz = 0,07 inch
- Tốc độ tiến dao Vf = 410 inch/min
- Tốc độ cắt Vc = 372 ft/min
- Số vòng quay n = 1464 rpm
Bước 7: Phay thô mặt nghiêng 2:
Dùng dao cầu: Insert R216.42-12030-AC22G 1610
Trang 32Với các thông số của dao và chiều sâu phay thô như sau:
- Dc =0,4724 inch
- Zc = 2
- Chiều sâu phay thô t = 0.09 inch
Dùng chế độ CuttingData Module ta tra được các thông số như sau:
- Lượng chạy dao fz = 0,089 inch
- Tốc độ tiến dao Vf = 662 inch/min
- Tốc độ cắt Vc = 362 ft/min
- Số vòng quay n = 3715 rpm
Bước 8: Phay tinh mặt nghiêng 2:
Với dao như trên ta tra được chế độ cắt như sau:
Trang 33- Lượng chạy dao fz = 0,144 inch
- Tốc độ tiến dao Vf = 2108 inch/min
- Chiều sâu phay thô t = 0.1 inch
Dùng chế độ CuttingData Module ta tra được các thông số như sau:
Trang 34- Lượng chạy dao fz = 0,125 inch
- Tốc độ tiến dao Vf = 970 inch/min
- Tốc độ cắt Vc = 645 ft/min
- Số vòng quay n = 3880 rpm
Nguyên công 3 : Khoan lỗ suốt 6,phay lỗ bậc 5
Mặt định vi:8,10 và mặt bên của 8 hoặc 10
Bước 1: Khoan lỗ suốt 5
Dùng mũi khoan: 856.1-1270-05-A0 N20C
Với các thông số của dao và chiều sâu phay thô như sau:
Trang 35- Tốc độ tiến dao Vf = 29.39 inch/min
- Tốc độ cắt Vc = 326 ft/min
- Số vòng quay n = 2491 rpm
Bước 2:Gia công lỗ bậc:5
Dùng dao: Insert R390-018A16L-11L
Với các thông số của dao và chiều sâu phay thô như sau:
- Dc =0,7087 inch
- Zc = 2
- Chiều sâu cắt t=0.09 inch
Dùng chế độ CuttingData Module ta tra được các thông số như sau:
Trang 36- Lượng chạy dao fz = 0,0 in32ch
- Tốc độ tiến dao Vf = 10 inch/min
Trang 37PHẦN 3: GIA CÔNG 3.1 CHỌN MÔI TRƯỜNG GIA CÔNG
- Chọn file New, hộp
thọai sau xuất hiện:
- Chọn Manufacturing trong phần Type, và chọn NC Assembly trong phần Sub-type
(Đơn vị mặc định là hệ Inch)
- Chọn thư mục làm việc: FileSet working directory tới file_proe_working
3.2 ĐƯA CHI TIẾT VÀO MÔI TRƯỜNG GIA CÔNG
a/ Đưa chi tiết vào môi trường gia công
- Hộp thọai Open mở ra, chọn file Chi_tiet.prt, OK
Trang 38- Chi tiết gia công được đưa vào môi trường gia công
- Trên menu ngang, chọn AutomaticDefault, chọn OK để hoàn thành
b/ Đưa phôi vào môi trường gia công:
- chọn insert Workpiece Assemble
- Hộp thọai Open mở ra,
chọn file Phoi.prt, OK
- Phôi được đưa vào môi
trường gia công, thực hiện
thao tác tương tự như trên
để xác định vị trí cho phôi
Vì ta dựa trên chi tiết để vẽ
phôi và vẽ lượng dư nên
khi chọn kiểu Automatic
Default thì phôi sẽ nằm
đúng vị trí tương đối so với
chi tiết
- Sau khi thực hiện hai
bước trên, ta có hình như
sau
Trang 393.3 CHỌN MÁY CNC, XÁC ĐỊNH GÓC O
Hộp thọai Operation Setup mở ra:
- Nhấp vào nút để chọn máy, ta chọn máy phay 3 trục OK
công cụ
- Chọn 3 mặt phẳng để dựng góc tọa xyz Lưu ý là trục z phải hướng lên sau đó chọn OK
- Chọn surface nhập vào Value giá trị 1 ( chọn mặt phẳng an toàn)OKOK
Trang 403.4 THIẾT LẬP CÁC BƯỚC GIA CÔNG CHO NGUYÊN CÔNG 1:
Bước 1: Phay thô mặt 9 bằng phương pháp volume Rough
Chọn StepVolume Rough
Xuất hiện menu manager
tích vào Name, Volune
- Chọn Name là T001, Type là END MILL, đường kính dao 0.9843, cao 34,7244
chọn ApplyOK màn hình hiện ra bảng sau
Trang 41Đặt các thông số cần thiết đã tính toán ở phần trên (từ phần mềm coroguide) vào bảng trên
Chú ý: Trong phần này chúng ta nên chọn lưu file thông số này lại để dung ở các bước
hay nguyên công sau (đây là phần rất quan trọng giúp cho chúng ta giảm bớt thời gian để nhập các thông số gia công)
Từ File Save as đặt tên là phaymattho OK
-Sau đó chọn > Insert >Extrude > Placement > Define như hình dưới:
Trang 42- Chọn các đối tượng tham khảo
-
Trang 43Sau khi chọn xong vẽ phác họa 1 khối hình chữ
nhật
Chọn > > chọn Surf.F9
-Chọn ta được:
- Chọn PLAY PATHSreen play Play Forward để xem mô phỏng gia công Done seq
kết thúc bước phay thô
Trang 44
Chọn done Seq để lưu lại đường chạy dao
Bước 2: Phay thô 2 mặt 8,10 bằng phương pháp Volume Rough,các bước tương tự chỉ khác ở
chỗ thay vì nhập các thông số thì ta chọn file thông số đã lưu,và chọn thể tích gia công khác
để mô phỏng quá trình
Trang 45Open ta đươc:
Sau đó chọn thể tích cần gia công và làm các bước tương tự ở bước 1 ta đã gia công xong bước
2
Bước 3: Phay tinh mặt 9 bằng surface milling
- Steps Surface milling > Tích vào Name
- Đặt lại tên : phaytinhmatday1
Bảng chế độ gia công xuất hiện ta nhập các giá trị sau:
+ CUT FEED :372
Trang 46+ STEP _OVER : 0.315
+ PROF_STOCK_ALLOW: 0
+ CLEAR_DISK: 0.1
+ SPINDE_SPEED: 1464
Lưu file giá trị này là phaymattinh để dùng cho những lần sau
OKDONETiếp theo là lựa chọn các mặt:
Để thuận tiện khi chọn mặt gia công,ta chon ở chế độ Wireframe và chọn mặt sau(nhiều mặt
thì nhấn ctrl và chọn vào măt cần gia công tinh):
Trang 47OKDONE/RETURN DONE/RETURNSTRAIGHT CUTNHẬP GIÁ TRỊ GÓC
CẮT=0OK
Chọn PLAY PATHSreen play Play Forward để xem mô phỏng gia công Done seq
kết thúc bước phay tinh
Trang 48Bước 4: Phay tinh mặt đáy 8,10
- Steps Surface milling > Tích vào Name
Đặt tên là phaytinhday2
Bước này giống như bước 3 đến chổ chọn bề mặt phay tinh ta chộn bề mặt 8,10
Chọn PLAY PATHSreen play Play Forward để xem mô phỏng gia công Done seq
kết thúc bước phay tinh
3.5 THIẾT LẬP CÁC BƯỚC GIA CÔNG CHO NGUYÊN CÔNG 2:
Chọn lại góc tọa độ
- Chọn hệ tọa độ như hình vẽ:
Trang 49Ở nguyên công này các bước 1,2,3,4,5,6 đều là phay thô theo phương pháp Volume Rough và
phay tinh theo phương pháp Surface Milling các mặt phẳng 1,3,4 chỉ khác ở thông số cắt và
thông số dao nên ta làm tương tự bước 1 và bước 3 ở nguyên công 1
Bước 7: Phay thô mặt nghiêng 2 bằng phương pháp
Volume Rough
Vào Step volume rough Tick vào chọn name,tool,volume
Trang 50Nhập tên là phaynghiengtho
Bảng chọn dao xuất hiện ta nhập các thông số như sau:
Okbảng nhập thông số cắt xuất hiện ta nhập các giá trị gia công như hình:
OK
Trang 51Chọn thể tích cần phay:
Extrude PlamecemtDefinechọn mặt như hình:
Chọn các đôi tượng tham khảo:
Dựng biên dạng của khối thể tích:
Trang 52Chọn Done
Trang 53Chọn mặt nghiêng ta được:
Chọn: DONEDONE ta được:
Chọn play Path để mô xem được chạy dao
Chọn DONE SEQ để luu lại và kết thúc bước gia công thô
Bước 8:Gia công tinh mặt nghiêng 2 bằng phương pháp Surface Milling
Vào StepSurface MillingNamePhaytinhmatnghieng
Chọn
Trang 54Bảng chọn chế độ cắt xuất hiện,ta chọn như hình
Làm tương tự như đã thực hiện ở bước 3 nguyên công 1 đến khi chọn bề mặt ta chọn bề mặt
như sau:
Trang 55OKDONE/RETURN DONE/RETURN
Bước 9: Phay biên dạng các mặt bằng phương pháp Profile Milling
StepProfile MillingTích vào Name(Phaybiendang),Tool
Chọn lại dao như sau:
OKBảng nhập chế độ cắt xuất hiện ta nhập các thông số như sau:
Trang 56OK
ProE yêu cầu chọn các bề mặt của biên dạng:
Nhấn Ctrl và chọn vào 4 mặt của chi tiết ta được:
Trang 57Chọn Play Path để xem mô phỏng chạy dao ta có biên dạng chạy dao như sau:
Chọn DONE SEQ để lưu và kết thúc bước phay biên dạng
3.6 THIẾT LẬP CÁC BƯỚC GIA CÔNG CHO NGUYÊN CÔNG 3:
Chọn lại góc tọa độ
- Chọn hệ tọa độ như hình vẽ:
Trang 58Bước 1: Khoan lỗ suốt 6
- Chọn Steps > DrillingDeep
Tick vào Name+Tool
Trang 59Nhập tên là khoanlosuot
Bảng lựa chọn thông số dao xuất hiện ta chọn mũi khoăn với các thông số như sau:
Trang 60OK Bảng thông số chế độ cắt xuất hiện ta chọn như sau:
+ CUT FEED :326
+ PECK_DETH:0.0118
+ CLEAR_DISK: 0.1
+ SPINDE_SPEED: 2491
OK Chọn lỗ cần gia công
Chọn vào trục A1,trong ô Hole set phần Depth,chỗ END ta chọn lỗ suốt như hình:
Chọn DONEPlay Path để xem đường chạy dao như sau:
Trang 61Chọn DONE SEQ để lưu lại và kết thúc bước khoan lỗ
Bước 2:Phay lỗ bậc: bằng phương pháp Volume Rough
Thao tác thực hiện như đã thực hiện ở các bước phay thô bằng Volume Rough trước
Với các thống số dao và chế độ cắt như sau: