ĐỒ án ỨNG DỤNG CIMATRON TRONG THIẾT kế và GIA CÔNG KHUÔN PHẦN 2 tài LIỆU THAM KHẢO

Chơng : iv Thiết kế bộ khuôn điển hình có sử dụng phần mềmcimatron.e 4.1 Thiết kế và gia công bộ khuôn ứng dụng các phần mềm tin học 4.1.1 Giới thiệu công nghệ CAD/CAM/CAE 1/Lịch sử phát

Chơng : iv Thiết kế bộ khuôn điển hình có sử dụng phần mềm

cimatron.e

4.1 Thiết kế và gia công bộ khuôn ứng dụng các phần mềm tin học

4.1.1 Giới thiệu công nghệ CAD/CAM/CAE

1/Lịch sử phát triển

Ngày nay máy tính đợc ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp nhờ sự phát triển củacông nghệ máy tính, các nhà sản xuất muốn tự động quá trình thiết kế và muốn sửdụng cơ sở dữ liệu này cho quá trình tự động sản xuất Đây là ý t ởng cho các ngànhkhoa học CAD/CAM ra đời CAD/CAM đợc hiểu là sử dụng máy tính trong quá trìnhthiết kế và sản xuất hay theo thuật ngữ tiếng anh là máy tính trợ giúp thiết kế và sảnxuất Từ sự ra đời của CAD/CAM các lĩnh vực khác của việu ứng dụng máy tính cũng

đã phát triển theo nh:

Đồ hoạ máy tính: CG

Công nghệ trợ giúp bằng máy tính: CAE

Thiết kế và phác hoạ trợ giúp bằng máy tính: CAPP

Tất cả những lĩnh vực sinh ra đó đều liên quan đến những nét đặc trng của quanniệm về CAD/CAM CAD/CAM là một lĩnh vực rộng lớn nó là trái tim của nền sảnxuất tích hợp và tự động hoá

Lịch sử phát triển của CAD/CAM gắn liền với sự phát triển của công nghệ máy tính

và kĩ thuật đồ hoạ tơng tác (ICG) Cuối 1950 đầu 1960 CAD/CAM có những bớc pháttriển đáng kể, khởi đầu có thể nói là tại Massachusetts Institute of Technology(MIT)

Mĩ với ngôn ngữ lập trình cho máy tính APT( Aotumatically Progammed Tools) Mục

đích của APT là để lập trình cho máy điều khiển số, nó đợc coi nh là một bớc đột phácho tự động hoá quá trình sản xuất

Những năm 1960 1970 CAD tiếp tục phát triển mạnh, hệ thống tunrkey CAD đợcthơng mại hoá, đây là một hệ thống hoàn chỉnh gồm phần cứng, phần mềm, bảo trì và

đào tạo, hệ thống này đợc thiết kế chạy trên mainframe và minicomputer hạn chế nêncác hệ CAD/CAM thời kì này kém hiệu quả, giá thành cao và chỉ đợc sử dụng trongmột số rất ít lĩnh vực

Năm 1983 máy tính IBM-PC ra đời, đây là thế hệ máy tính lí tởng về khả năng sử líthông tin, đồ hoạ, bộ nhớ cho CAD/CAM Điều này tạo điều kiện cho các hệCAD/CAM phát triển rất nhanh chóng

Cuối những năm 1990 là thời kì CAD/CAM đạt đến những thành tựu đáng kể, rất

- Các quá trình trong thiết kế trợ giúp bằng máy tính

- Thiết kế mô hình hình học ( disign Moldeling )

- Phân tích mô hình ( design analysis)

- Thẩm định thiết kế ( design review)

- Kết xuất tài liệu thiết kế ( design documentation )

Thiết kế mô CAD/AM hình học

Thiết kế mô hình hình học của 1 chi tiết là quá trình xây dựng mô hình toán học củachi tiết đó trên máy tính Mô hình toán học này đợc chuyển sang đồ hoạ và hiển thị trênmàn hình Quá trình bắt đầu khi ngời thiết kế tạo các các hình ảnh đồ hoạ bằng các tiệních của ICG, các hình ảnh đợc tạo bởi các điểm, đờng thẳng đờng tròn và đờng cong.Các hình ảnh xuất hiện trên màn hình đợc máy tính lu trữ bằng các toạ độ của mô hìnhtoán học

Khi hiệu chỉnh các đối tợng thiết kế thì trớc tiên máy tính tính toán lại mô hình họcthông qua mô hình toán học sau đó thay đổi sự hiển thị trên màn hình

Mô hình hình học có thể biểu diễn 1 trong 3 dạng: 2D, 25D, và 3D Mô hình 3D cóthể là khung dây ( wire – frame ) hay khối rắn solid

Kĩ thuật đồ học cho phép quan sát mô hình thiết kế một cách tốt nhất thông qua việcbiểu diễn các đối tợng vẽ bằng màu và kĩ thuật tô bóng ( render )

Thiết kế mô hình hình học

Việc phân tích mô hình sau thiết kế đợc thực hiện nhờ phần mềm CAD/CAM dãlàm cho công việc phân tích chở nên đơn giản hơn nhiều so với toán học thông thờng vàcho kết quả đáng tin cậy trong 1 thời gian nhanh chóng, nhờ vào kết quả đó mà ng ờithiết kế sẽ hiệu chỉnh lại thiết kế cho phù hợp Tuỳ theo tính năng và yêu cầu của chitiết mà sự phân tích có thể là các quá trình sau:

Phân tích nhiệt, ứng suất, áp suất , biên dạng, cong vênh khả năng điền đầy khuôn,quá trình đông đặc

Phơng pháp phần tử hữu hạn (FEM) là 1 công cụ toán học quan trọng trong các bàitoán phân tích Phơng pháp này chia tự động chi tiết thành nhiều phần nhỏ hình tamgiác hay chữ nhật nối tiếp nhau rồi phân tích từng phần nhỏ đó Kết quả của quá trìnhphan tích có thể là 1 bản báo cáo (report), một bức tranh điền đầy hay 1 mô hình chi tiết

đã bị cong hay biến dạng đợc đặt trùng với mô hình lí thuyết, từ đó ngời thiết kế sẽ nhìnthấy những vị trí biến dạng cựu đại và điều chỉnh thiết kế Ví dụ Modex và Mold-flow

là các phần mềm CAE chuyên phân tích quá trình điền đầy khuôn, cong vênh, nhiệt ápsuất ANSYS- chuyên phân tích ứng suất và biên dạng

Thiết kế thẩm định

Quá trình này kiểm tra độ chính xác của tất các yếu tố, khía cạnh(aspects) trong bảnthiết kế nh: kích thớc, phân lớp(layers) các đối tợng theo tính năng kiểm tra va chạm cắtlẹm Một số công việu kiểm tra có thể sử dụng kĩ thuật mô phỏng đồ hoạ

Kết xuất tài liệu thiết kế

Đây là giai đoạn kết suất các tài liệu kĩ thuật, bản vẽ chế tạo, các quy trình côngnghệ, bảng vật liệu, phim mô phỏng Các tài liệu này có thể đợc kết xuất tự động hoặcbán tự động và đợc lu trữ cùng bản thiết kế mô hình theo project Chúng đợc cập nhậtkhi bản thiết kế thay đổi

3/ Thông tin dữ liệu trong CAD/CAM

Vấn đề cốt yếu trong giao tiếp CAD/CAM là giao tiếp giữa thiết kế và sản xuấttrên cơ sở dữ liệu dùng chung Mô hình toán học, mô hình đồ hoạ, bảng thông số kĩthuật của vật liệu, dung sai là các dữ liệu dùng chung CAD và CAM đợc lu trữ trongcơ sở dữ liệu của một dự án thiết kế và chế tạo TRong thiết kế và sản xuất thủ côngtruyền thông dữ liệu thông qua các tài liệu kĩ thuật bản vẽ Ngời thiết kế ra kết quả cuối

là bản vẽ chế tạo và ngời sản xuất tiếp nhận bản vẽ đó để chế tạo sản phẩm

Với phơng pháp cổ điển bộ phận sản xuất không thể truy nhập thông tin khi các bộphận thiết kế cha hoàn thành công việc, điều này dẫn đến quá trình làm việc năng suấtthấp thời gian kéo dài Với công nghệ CAD/CAM do dữ liệu là dùng chung nên tại bất

cứ thời điểm nào bộ phận sản xuất cũng có thể truy cập dữ liệu từ bản vẽ thiết kế để lấythông tin, từ các thông tin dó bộ phận sản xuất có thể chuẩn bị :kế hoạch sản xuất, đặtvật t, lập chơng trình NC Do vậy khi giai đoạn kết thúc cũng là quá trình sản xuất đãsẵn sàng

4/ Phần cứng trong hệ thống CAD/CAM

CPU(central processing Unit), thiết bị nhập dữ liệu, thiết bị xuất dữ liệu, thiết bị nhớ

dữ liệu là các phần cứng cơ bản trong hệ CAD/CAM Một PC thông thờng với các thiết

bị ngoại vi tối thiểu gồm bàn phím, con chuột , màn hình và 1 ổ đĩa mềm đó có thể đủ

để 1 số phần mềm CAD/CAM làm việu nhng rất khó thực hiên đợc việc thiết kế và chếtạo cho các dự án lớn, phức tạp Để tăng năng suất và chất lợng thiết kế ngời ta dã tạo ra

Dữ

liệu cơ

sở dùng chung

Mô hìnhPhân tíchDuyệt lại Tài liệu

Hình 4.1: Thông tin dữ liệu trong

CAD/CAM

chuét

Để biểu diễn vật thể trên máy tính thì việc đầu tiên là phải mô hình toán học đợc vạtthể đó sau đó sử dụng các kỹ thuật đồ hoạ máy tính để biểu diễn các vật thể đó trongkhông gian

Các hệ CAC/CAM có thể biểu diễn các đối tợng hình học trong không gian2D 1/2

D và 3D

Mô phỏng là khả năng quan trọng trong CAC/CAM, nhờ mô phỏng mà ngời thiết kế

có thẻ phân tích một sản phẩm hay một quá trình trên máy tính và thấy đợc các sai sóttrong thiết kế nhờ đó có thể khắc phục ngay khi thiết kế thật

Ví dụ nh mô phỏng các mối ghép cơ khí mô, phỏng quá trình phay lòng khuôn mô,phỏng quá trình hoạt động của cánh tay robot

4.1.2 Sử dụng phần mềm Cimatron.E trong thiết kế và gia công khuôn

a.Tông quan về phần mềm.

Hình 4.3: Tổng quan về phần mềm Cimatron E

Là một phần mềm CAD/CAM ứng dụng, dùng để thiết kế ra các chi tiết từ đơn giảncho đến phức tạp và đợc mô phỏng dới hình thức 3D, tạo điều kiện thuận lợi cho ngờithiết kế trong việc hình dung cũng nh sửa đổi hình dạng của sản phẩm Trong lĩnh vựcchế tạo khuôn nhựa, phần mềm này càng đợc phát huy các thế mạnh nh :

- Tạo ra đợc những sản phẩm có hình dạng rất phức tạp

- Xử lý thiết kế các bề mặt với tốc độ cao, chính xác so với nhiều phần mềm khác

CimatronEPhân mềm thiết

(Drawing) Xuất ra các bản

vẽ kỹ thuật.

(NC)

Xuất file gia công mã G tự động nhờ phần mềm phục

vụ cho gia công.

Đồ án tốt nghiệp

- Xây dựng các bề mặt từ những đờng cơ bản ( Part )

- Tạo ra các bản vẽ 2D, 3D sau khi đã dựng đợc bề mặt ( Drafting )

- Tự động tách mặt phân khuôn sau khi đã có bề mặt sản phẩm ( Mold )

- Tạo ra các chơng trình gia công cho các máy CNC ( NC)

Hình 4.4: Mô hình làm việc

Phần mềm Cimatron E có những dặc tính kỹ thuật sau:

b Môi trờng làm việc ( Work Environment)

b1 Thiết kế

- Giải quyết vấn đề thời gian trong việc xây dựng các bề mặt đối với công việcthiết kế

- Làm việc cụ thể đối với từng bộ phận trong công việc lắp ráp xung quanh

- Sử dụng các công cụ động học và các trạng thái khác của động học nhằm tănghiệu quả sử dụng

b2 Giao diện

- Màn hình giao diện tiện lợi, dễ dàng trong việc chọn lựa

- Công cụ trợ giúp từng bớc khi sử dụng và đợc mô tả trên các phần mềm :HTML, Microsoft Word, Adobe Acrobat

- Các bớc hớng dẫn đầy đủ trong công việc thiết kế và gia công

b2 Quản lý dữ liệu ( Process Data Management)

tách các tấm, ghép chày, cối,

tr ợt

hiệu chỉnh kích th

ớc hình học (Geometry Modification)

thiết kế dụng cụ (Tool Design)

thiết kế chi tiết (Active Part Detailing)

thiết kế điện cực (Electrode Design)

các bản vẽ thiết kê (Drafting)

Ch ơng trình gia công (NC)

- Liên tục cập nhật và biến đổi suốt quá trình thiết kế và gia công trong việc quản

lý cơ sở dữ liệu

- Hỗ trợ đối với công việc của kỹ s

- Giải quyết nhanh chóng các thắc mắc

b4 Nhập dữ liệu ( Data Import)

- Sử lý đợc các bản vẽ cơ bản : IGES, VDA, SAT, DXF, STEP, STL

- Sử dụng đợc các bề mặt tạo ra từ các phần mềm khác : CATIA, UG,AutoCad/DWG và Pro/Engineer

- Đọc và ghi đợc đối với cơ sở dữ liệu của Cimatronit

b5 Xây dựng bề mặt ( Part Design and Preparation)

- Dùng các công cụ tối u để tạo ra các hình phức tạp

- Dùng các bản vẽ 2D và sử dụng chúng trong công việc tạo nên mô hình 3D

- Diễn giải các khối hình dới dạng các thông số đầy đủ

- Tốc độ sử lý giữa hai cách : lới (Wire frame)và hình khối (Solid) là nh nhau

- áp dụng thuật toán logic trong việc thiết kế

- Hiển thị tất cả các công đoạn thiết kế một cách tỉ mỉ

- Trong quá trình chọn đối tợng, phần mềm nhìn thấy sự khác nhau giữa đối tợng

đợc chọn với đối tợng không đợc chọn và hiển thị chúng qua màu sắc

b6 Đ a ra bản vẽ thiết kế (Drafting)

- Nhanh chóng tạo ra bản vẽ thiết kế

- Hiển thị các bề mặt của khối hình và tự động tạo ra bản vẽ dạng 2D

- Hỗ trợ công cụ ghi kích thớc đối với các bản vẽ

- Tự động thiết lập các khung bản vẽ theo tiêu chuẩn

- Hỗ trợ các th viện chứa các chi tiết tiêu chuẩn để ta có thể chọn (hoặc đa thôngsố) và đa vào khuôn.

- Tự động lắp ghép các bộ phận cấu thành nên khuôn sau khi đã thiết kế

b8 Điều khiển số hay là tạo ra các ch ơng trình gia công (NumericalControl)

- Tạo ra khối phôi trớc khi gia công

- Chọn các dụng cụ cắt gọt trong th viện dụng cụ

- Tự động tính toán và tạo ra các đờng chạy dao

- Tự động mô tả quá trình gia công bằng máy tính

- Phân biệt đợc các khu vực đợc gia công

- Phân tích và tính toán những khu vực cha đợc gia công

- Đa ra các bớc gia công hợp lý nh: các bớc gia công thô, bán tinh và tinh

- Hỗ trợ các cách gia công bán tinh và tinh đa dạng: ăn theo hớng nhất định, ăntheo hớng tâm, ăn bóng bề mặt và tự động nhận ra các góc

- Thay đổi các thông số về tốc độ cắt gọt nhằm tạo ra các bề mặt đạt yêu cầu vềkích thớc và độ bóng

- Tạo đợc chơng trình gia công đối với các máy 5 trục

c Giới thiệu một số công cụ chính:

c1.Xây dựng các bề mặt ( Part ).

Hình 4.5: Xây dựng bề mặt Part trên CimatronE

Đây là phần cơ bản, dùng để tạo nên những bề mặt của sản phẩm từ những đờng 2Dcơ bản ( secsions ) Những đờng cơ bản này ta có thể tạo ra theo 2 cách:

- Tạo trực tiếp trong Cimatron E thông qua phần Sketcher Tại phần này có rất nhiềucông cụ để dựng nh: đờng thẳng (line), đờng tròn ( cycle ), elip (ellipse ), cung (arc),hình chữ nhật (rectangle), đờng cong biến thiên (spline)

- Tạo đờng cơ bản từ AutoCad, sau đó nhập bản vẽ vào phần mềm Cimatron Ebằng lệnh Import

Sau khi đã có những đờng cơ bản ( secsion ), ta sử dụng các chức năng tạo bề mặt từthanh công cụ:

- Bề mặt ( Faces ) : tròn xoay ( Revolve ), cong lợn ( Sweep ), đờng bao (Bounded),hỗn hợp ( Blend), theo hớng nhất định ( Drive) Các bề mặt này sau khi dựng có thể sửa

vẽ thiết kế trên AutoCad Các hình khối đợc chuyển tải từ phần Part sang, ngời thiết kế

sử dụng công cụ hiển thị ( View) trong phần Drafting, ở đây các bề mặt của sản phẩm( hoặc khuôn ) sẽ tự động đợc hiển thị ( 6 bề mặt chính) Muốn bản vẽ có hình chiếucủa mặt nào ta chỉ việc chỉ vào bề mặt đó, các bề mặt này sẽ đợc tự động hiện lên trênbản vẽ dới dạng 2D

Trong phần này, ngoài việc tạo ra các bản vẽ nó còn có chức năng ghi các kích thớccủa bản vẽ ( Dimensions ) Cách ghi kích thớc cũng khá đơn giản: ta chỉ việc chỉ vàokhu vực nào cần có kích thớc lập tức sẽ hiện lên

c3 Tự động tách mặt phân khuôn (Mold):

Hình 4.7: Mô tả mặt phân khuôn sau khi đợc tách

Trong phần này, các sản phẩm sau khi đợc dựng sẽ đợc chuyển qua xây dựng mặtphân khuôn để tiện cho công việc gia công Chỉ cần đa một vài thông tin cơ bản nh:muốn tách mặt phân khuôn ở đâu, độ dày của sản phẩm, kích thớc phôi, toạ độ gốc củaphôi lập tức công cụ này sẽ tự động tách mặt phân khuôn cho ta

Thờng thì các sản phẩm nhựa có hình dạng khá phức tạp nên công cụ này không thểgiúp chúng ta tách mặt phân khuôn một cách hợp lý đợc, vì vậy ngời thiết kế thờng xâydựng bề mặt phân khuôn trực tiếp từ phần Part

c4 Tạo chơng trình gia công ( NC):

Đây là phần quan trọng trong khâu thiết kế, bởi vì tất cả các công đoạn trên chỉ để

ta xây dựng dợc hình dạng của khuôn, còn công cụ này giúp ta tạo ra đợc các chơngtrình gia công khuôn, sau đó sẽ đợc chuyển tải ra các máy phay CNC để gia côngkhuôn

Các bản vẽ sau khi đợc dựng ở phần Part sẽ đợc biên dịch sang NC nhờ công cụExport Trong phần NC này, có rất nhiều công cụ giúp ngời thiết kế chọn lựa các phơngpháp gia công sao cho tối u nhất nh:

- Chọn dụng cụ gia công ( Cutters ): bao gồm các loại dao cắt ( dao trụ - Flat, daocầu - Ball )

- Chọn hình thức gia công theo các trục toạ độ ( ToolPath Type )

- Chọn khối bao hình cần gia công thờng là kích thớc phôi theo thiết kế (Create

Với modul NC trong phần này chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ về modul gia công NC nhằmphục vụ cho quá trình gia công lòng khuôn

Bớc 1: Vào môi trờng NC

Hình 4.8: Vào môi trờng NC

Bớc 2: Nạp chi tiết cần gia công vào phần mềm lựa chọn biểu tợng trên thanhcông cụ

Bớc 3: Chọn loại dụng cụ cắt từ th viện dụng cụ trong phầm mềm hoặc tạo mới dụng

cụ theo nh yêu cầu thiết kế

- Chọn biểu tợng để bắt đầu với th viện dụng cụ của CimatronE

- Rồi nạp dụng cụ từ th viện của phần mềm CimatronE cho ta đầy đủ các thông sốcủa dụng cụ cắt nh đờng kính d, bán kính góc lơn r, chiều dài làm việc và tổng chiềudài của dao:

Bớc 4: Chọn loại máy để gai công, tuỳ thuộc vào biên dạng của chi tiết mà ta có thểchọn loại máy 2 trục, 2.5 trục, 3 trục, 4 trục hay 5 trục với sự lựa chọn nh sau:

Hình 4.9: Chọn loại máy gia công

Bớc 5: Tạo phôi cho chi tiết

Phối của chi tiết đợc chọn tự động qua sự điều khiển của phần mềm, thông thờngthi ta nên chọn phôi bao phủ toàn bộ chi tiết vừa đủ:

Đồ án tốt nghiệp

Bớc 6: Tạo các thủ tục cắt

Thông thờng khi tạo các thủ tục cắt ta thờng phải tạo từng thủ tục với các thứ tựphù hợp để sao cho khi có gia công tích kiệm thời gian nhất và đạt đợc chất lợng bềmặt tốt nhất

Với giao diện thân thiện và dễ sử dụng ngời dùng ó thể chọn các thống số côngnghệ S,T,V theo cách của mỗi ngời

Các thông số chế độ cắt lựa chọn khi gia công:

- Cutter : Dụng cụ cắt có thể lựa chọn trong th viện dao hoặc tự tạo

- Clearance Plane: Mặt phẳng trống là khoảng cách an toàn giữa bề mặt phôi và bề

mặt Clearance định nghĩa

- Entry & End point: Điểm bắt đầu va điểm kết thúc gia công Đợc định nghĩa bởi

ngời lập trình hoặc do phần mềm tự lựa chọn ( Auto)

- Offset & Tolerance: lợng d gia công và dung sai gia công Các tham số này đợc lựa

chọn tuỳ thuộc vào các bớc gia công

+Part Surface Offset: lợng d gia công bề mặt

+ Entry Offset: Khoảng cách điểm bắt đầu gia công thực tế và lý thuyết do ngời lập

trình qui định

+ Part Surface Tolerance: Dung sai của bề mặt sau khi gia công.

- Tool Trajectory: Hành trình dụng cụ cắt.

+ Z-Top: Giá trị chiều cao gia công lớn nhất

+ Z-Bottom: Giá trị chiều cao gia công thấp nhất.

+ Down Step: Chiều sâu mỗi lát cắt

+ Side Step: chiều rộng mỗi lát cắt

Climb Milling: Phay thuận dụng cụ cắt luôn ở bên trái bề mắt gia công

Conventional: phay nghịch dụng cụ cắt luôn ở bên phải bề mặt gia công.

+ Cut Direction: hớng cắt.

Outside In: Dụng cụ cắt gia công từ ngoài vào trong.

Inside Out: Dụng cụ cắt gia công từ trong ra ngoài

+ Regions: Vùng gia công

Connect Regions: Quá trình gia công đợc liên kết bởi nhiều vùng

Skip Regions: Quá trình gia công đợc thực hiện bởi từng vùng một

- Optimizer: Tối u hóa đờng chạy dao

- Machine Parameters: Chế độ cắt

+ Vc: Tốc độ cắt ( m/ phút)

+ Spin: Tốc độ quay trục chính ( Vòng/phút)

+ Feed: Bớc tiến dao ( mm/phut)

+ Air Motions: Bớc dịch chuyển nhanh khi dụng cụ không gia công

+ Plunge Feed: Bớc tiến dao trong quá trình dao đi vào gia công, đợc tính theo % bớc

tiến dao

+ Side Feed: Bớc tiến dao trong quá trình dịch dao, đợc tính theo % bớc tiến dao + Down Feed: Bớc tiến dao trong quá trình dúi dao , đợc tính theo % bớc tiến dao + Cool: Chế độ làm mát dụng cụ cắt

+ Spindle Direction: Hớng quay của trục chính.

Các ph ơng pháp gia công thô

Volume Milling: Gia công toàn bộ thể tích

Parallel Cut: Các đờng chạy dao song song với nhau.

Spial Cut: Các đờng chạy dao theo đờng xoắn ốc có bớc dịch dao ngang

Stock Spiral: Các đờng chạy dao theo đờng xoắn ốc không có bớc dịch ngang Các ph ơng pháp gia công tinh

Suface Milling: Gia công theo bề mặt

Spial Cut: Các đờng chạy dao theo đờng xoắn ốc từ ngoài vào trong ( Oustide

In) hoặc từ trong ra ngoài ( Inside Out)

Parallel Cut: Các đờng chạy dao song song với nhau.

Parallel: Các đờng chạy dao song song với nhau có bớc dịch dao ngang không

đổi quy định bởi giá trị Side Step

Byscallop: Các đờng chay dao song song với nhau có bớc dich dao ngang khác

nhau nhng độ nhấp nhô bề mặt bằng nhau qui định bởi

tham số Scanllop

Radial Cut: Tạo các đờng chạy dao hớng kính

góc giữa hai đờng chạy dao liên tiếp đợc qui định bởi

tham số Angle Increment Tâm của đờng chay dao đợc

qui định bởi điểm X Origin và Y Origin

Profile: Gia công theo một đờng cong

Open Contour: Gia công theo đờng cong hở đợc

khống chế bởi chiều sâu gia công

Close Contour: Gia công theo đờng cong kín đợc

khống chế bởi chiều sâu gia công

Đồ án tốt nghiệp

Hình 4.11,12,13: Tạo thông số cắt

Các đờng chạy dao đợc thể hiện rõ nh trên hình vẽ dới đây:

Hình 4.14a: Thiết lập các thông số gia công

Hình 4.14b: Thiết lập thông số gia công

Các thông số gia công gồm có:

+Thông số công nghệ (Technology): Dạng gia công, đờng chạy dao…

Thông số hình học (Geometry): Biên gia công, biên phôi…

+Tham biến giới hạn (Parameter):

Đồ án tốt nghiệp

Hình 4.16 : Mô phỏng quá trình gia công

Bớc 8: Xuất ra file với mã G để thực hiện gia công trên các máy CNC

Hình 4.17 : Xuất file gia công

Với file mã G đợc tự động tính toán với hàng chục nhgìn câu lệnh chúng ta có thể

thấy đợc sự hữu ích của phần mền cad/cam/cnc với tốc độ phát triển theo cấp số nhâncủa công nghiệp

4.2 Thiết kế bộ khuôn áp dụng quy trình thiết kế đa ra

4.2.1 Các bớc thiết kế bộ khuôn cho mặt trớc đồng hồ xe máy

Với quá trình tìm hiểu và thiết kế các bộ khuôn điển hình chúng em đã có đầy đủcác kiến thức cần thiết cho việc thiết kế một bộ khuôn với bất kỳ sản phẩm đợc giaoTheo nh trình bầy ở các chơng trớc chúng ta đã phân loại khuôn ra thành các họ phùhợp, với sản phẩm chúng em đợc giao là mặt trớc của đồng hồ xe máy:

Hình 4.18: Mô hình 3D của chi tiết

Theo nh trình tự để tiếp cận một bộ khuôn khi đợc giao một sản phẩm bất kỳ ta có

thể giải quyết công việc nhờ vào áp dụng thứ tự chuẩn mà ta đã nghiên cứu 16 bớc tiếp

cận bộ khuôn nh sau:

Bớc 1: Các số liệu

Chi tiết đợc giao phải đảm bảo các yêu cầu nh sau:

Đồ án tốt nghiệp

Hình 4.19: Bản vẽ kỹ thuật của chi tiết

- Bề mặt phải nhẵn không có vết gợn vết nhăn trong suốt phải có độ lồi đểphản xạ ánh sáng mặt trời

- Các bề mặt bên phải có độ chính xác về kích thớc lắp ghép cao để lắp ghép

đợc kín khít đề phòng nớc có thể vào mặt trong của đồng hồ

- Vật liều đợc chọn cho chi tiết là: PMMA(Polymetilmetacrlat) đây là loạinhựa phù hợp nhất với sản phẩm này với các thông số kỹ thuật nh sau:+ PMMA(Polymetilmetacrlat)

+ Nhiệt độ gia công 190-240oC

+ Độ co ngót PMMMA 0,8%

- Các bề mặt bên của chi tiết đều đợc chế tạo với góc nghiêng trung bình 1,50

để đảm bảo cho chi tiết đợc lấy ra khỏi lòng khuôn dễ dàng

- Các bề mặt chính của chi tiết nh mặt trớc và các mặt bên cần có độ bóngRa=0.6  m

- Sai số hình dạng < 1 mm

Hình 4.20: Bản vẽ trích của chi tiết

Bớc 2 Các số liệu về máy ép phun

Khi nhận sản phẩm ta phải đợc khách hàng giao cho các thông số tối thiểu củamáy ép phun ví dụ nh sản phẩm của em đợc giao cho với các thông số của máy ép phun

đợc đa kèm là:

ở đây ta chọn máy ép là máy HC- 250

2.3.2.1 Sơ đồ máy HC – 250:

Với hình dạng sản phẩm nh trên các yêu cầu kỹ thuật đã nêu ta có thể dễ dàng chọncho chi tiết loại khuôn thuộc nhóm I (nhóm chỉ gồm chỉ và cối) và thuộc họ khuôn 2tấm

Bớc 6 Chọn vật liệu làm khuôn

Vật liệu chọn cho bộ khuôn là thép C45 đây là loại thép dễ gia công cắt gọt phù hợpchop hay và xung điện các biên dạng cong và biên dạng phức tạp vì là khuôn ép phunnên yêu cầu về độ cứng bề mặt là không cao nên với loại thép C45 là phù hợp

Bớc 7 Bố trí lòng khuôn

Với sản phẩm nh thế này ta nên bố trí một lòng khuôn vì mặc dù sản phẩm mặc dù

là nhỏ và đặt cuống phun ở cạnh sản phẩm bình thờng nh thế này ngời ta thờng đặt

Đồ án tốt nghiệp

Hình 4.24: Bố trí lòng khuôn

Cuống phun đợc đặt lệch so với chính tâm của tấm khuôn nh vậy vừa đỡ tốn vậtliệu vừa giảm kích thớc của bộ khuôn khi gá nên máy ép phun ta chỉ cần giá lệch tâm đitránh tình trạng lực đẩy của máy ép phun lên khuôn không cân bằng

Bớc 8 Thiết kế hệ thống dẫn nhựa

Kênh nhựa nhựa đợc chọn theo biên dạng hình tròn mặt phân khuôn đợc chọn là nơidẫn nhựa vào lòng khuôn nên ta gia công cả trên hai tấm khuôn nh hình vẽ dới đây:

Hình 4.25: Thiết kế kênh nhựa Bớc 9 Chọn đầu phun

Ta có thể thiết kế một chiếc bạc cuống phun với kích thớc và các yêu cầu kỹ thuật

nh hình vẽ dới đây:

Hình 4.26: Bạc cuống phun

Với đầu phun đợc thiết kế nh trên sẽ đảm bảo cho dòng nhựa từ máy ép phun vàolòng khuôn nhanh và chính xác, nhng cần phải thiết kế một vòng đình vị để định vị chobạc cuống phun đủ cứng vững đẻ không bị lệch tâm khi vòi phun của máy ép phun ápsát để phun nhựa do vậy ta thiết kế một vòng định vị nh sau:

Hình 4.29b : Hệ thống làm mát cho chầy

Bớc 12 Hệ thống tháo khuôn (chốt đẩy tấm đẩy vòng đẩy….)

Các tấm đỡ, tấm đẩy, chốt đẩy chốt hồi về đợc chọn theo tiêu chuẩn

+ Chọn chốt đẩy theo tiêu chuân d = 5 mm

+ Chọn chốt hồi về D = 10 mm

+ Chọn tấm đẩy chốt đẩy với bề dầy b1= 18 mm

+ Chọn tấm giữ chốt đẩy b2= 16 mm

Bíc 15 C¸c phÇn tö cho l¾p r¸p

Các phần tử cho lắp ráp bao gồm các bạc, các đệm lót, các loại đai ốc, bulông đều

đợc chọn theo tiêu chuân cơ khí

Bớc 16 Xuất ra các tài liệu kỹ thuật nh các bản vẽ đã di kềm theo đồ án của chúng

em.Trong đó đặc biệt quan trong là bản vẽ kết cấu của bộ khuôn nh hình vẽ dới đây:

§å ¸n tèt nghiÖp

H×nh 4.33: B¶n vÏ l¾p bé khu«n

4.2.2 Sử dụng phần mềm Cimatron.E trong thiết kế và gia công bộ khuôn

1/ Thiết kế

Trong bớc này ta sẽ tìm hiểu về modul thiết kế khuôn tự động của phần mềmcimatronE các bớc để xây dựng mô hình 3D của bộ khuôn để có một bộ khuôn hoànchỉnh nh yêu câu thiết kế đợc thực hiện nhờ phần mềm Cimatron E nh sau:

1 B ớc 1: Mở một Mold project mới

Chọn biểu tợng Mold Project

Hộp thoại Mold Project setup wizard xuất hiện

Nhập tên Assembly name : thetuanbk

Lựa chọn Creat a new folder

Hình 4.35: Mở file trong ổ đĩa

Từ Cimatron E Explorer chọn file: thetuanbk theo nh đờng dẫn đã lu file này

Chọn OK

H×nh 4.36: Më file cÇn t¹o khu«n

Chän UCS nh h×nh vÏ díi ®©y: