ĐỒ ÁN CAD CAM CNC TỰ ĐỘNG HÓA

Lựa chọn dao và các thông số công nghệ cho các bước công nghệ, nguyên công.. Tiếp tục chon các mặt phẳng tham chiếu phụ bằng cách kích biểu tượng và chọn mặt phẳng tham chiếu: Trên mặt p

1

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, người ta đã áp dụng các thành tựu của khoa học và đời sống và sản xuất Cũng như đối với các ghành khoa học khác, nghành cơ khí cũng áp dụng rất nhiều tành tựu về khoa học đặc biệt là điều khiển số Phần lớn các máy móc trong công nghiệp hiện đại ngày nay đều sử dụng máy điều khiển số

Đối với sinh viên nghành cơ khí, việc tìm hiểu các chương trình điều khiển số hay tham gia vào quá trình lập trình là việc làm có ý nghĩa nhằm giúp cho sinh viên nắm được các kiến thức hiện đại cũng như hiểu được bản chất của các máy điều khiển số Vì vậy thông qua việc làm Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC đã góp phần nâng cao kiến thức cho sinh viên

Trong khuôn khổ đồ án này em sẽ thực hiện đề tài thiết kế khối V Do trong khuôn

khổ đồ án nên em chỉ trình bày quá trình gia công khuôn dưới

Trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những sai sót Rất mong được sự góp ý của quí thầy cô để em có thể hoàn thành tốt đề tài này

Đà Nẵng, ngày 9 tháng 10 năm 2018 Sinh viên thực hiện

Đỗ Luật

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CHI TIẾT 4

1.1 Lựa chọn chi tiết, phân tích kỹ thuật và điều kiện làm việc 4

1.2 Các loại khối V: 4

1.3 Yêu cầu kĩ thuật: 5

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KHUÔN VÀ TÁCH KHUÔN CHO CHI TIẾT 6

2.1 Giới thiệu phần mềm Creo 3.0: 6

2.2 Trình tự thiết kế khối V: 7

2.2.1 Tạo file mới: 7

2.2.2 Các bước vẽ khối V: 8

2.2.3 Kết quả: 13

2.3 Thiết kế khuôn và tách khuôn: 14

2.3.1 Bước 1: lấy chi tiết 15

2.3.2 Bước 2: Tạo phôi khuôn: 16

2.3.3 Nhập hệ số co rút: 18

2.3.4 Kiểm tra góc rút khuôn 19

2.3.5 Phân chia mặt phân khuôn 19

2.3.6 Vẽ đường ống cấp nguyên liệu: 20

2.3.7 Thiết lập khuôn 21

2.3.8 Rút khuôn: 22

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG 26

3.1 Phân tích khả năng công nghệ gia công chi tiết: 26

3

3.2 Lựa chọn máy và các thông số kĩ thuật: 26

3.3 Lựa chọn thứ tự các bước công nghệ, nguyên công: 28

3.4 Lựa chọn dao và các thông số công nghệ cho các bước công nghệ, nguyên công 29

3.4.1 Chọn dao và các thông số công nghệ cho nguyên công 1: 29

3.4.2 Chọn dao và các thông số công nghệ cho nguyên công 2: 31

CHƯƠNG 4: LẬP TRÌNH VÀ MÔ PHỎNG GIA CÔNG 37

4.1 Tạo file mới: 37

4.1.2 Tạo phôi và các giá trị cần thiết: 38

4.2 Nguyên công 1: 43

4.2.1 Phay thô mặt chuẩn đáy: 43

4.2.2 Phay tinh mặt chuẩn đáy: 44

4.3 Nguyên công 2: 46

4.3.1 Phay mặt đầu: 46

4.3.2 Phay tinh mặt đầu: 48

4.3.3 Phay thô thể tích: 50

4.3.4 Phay tinh thành và đáy: 53

4.3.5 Phay tinh mặt nghiêng 56

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CHI TIẾT

1.1 Lựa chọn chi tiết, phân tích kỹ thuật và điều kiện làm việc

Khối V dùng để định vị khi mặt chuẩn định vị của chi tiết là mặt trụ ngoài hoặc một phần của mặt trụ ngoài Ưu điểm khi định vị bắng khối V là định tâm tốt, tức là đường tâm của mặt trụ định vị chi tiết của chi tiết bảo đảm trùng với mặt phẳng đối xứng của 2 mặt nghiêng làm việc của khối V, không bị ảnh hưởng của dung sai kích thước mặt trụ ngoài Một khối V có thể định vị được những chi tiết có kích thước khác nhau

Kết cấu khối V chia làm 2 loại:

Hình 1: Chi tiết khối V ngắn

1.2 Các loại khối V:

 Khối V dài: tương đương với 4 điểm tiếp xúc và hạn chế 4 bậc tự do (hoặc khối V

có chiều dài tiếp xúc L của nó với mặt chuẩn định vị của chi tiết sao cho L/D > 1,5; D-đường kính của chi tiết) Khối V dài định vị nhữ chi tiết có đường kính lớn, thường khoét lõm Để giảm bề mặt gia công của khối V, người ta dùng 2 khối V ngắn rồi lắp trên 1 đế

5

 Khối V ngắn: tương đương 2 điểm tiếp xúc và hạn chế 2 bậc tự do (hoặc khối V là khối V mà mặt chuẩn định vị trên chi tiết gia công chỉ tiếp xúc với nó trên chiều dài

L, với L/D < 1,5)

1.3 Yêu cầu kĩ thuật:

-Góc giữa hai mặt phẳng nghiêng α=900

-Vật liệu khối V là thép 20Cr, thấm than, chiều sâu lớp thấm 0.8÷1.2mm, nhiệt luyện

đạt 55÷60 HRC

-Độ nhám bề mặt của mặt phẳng nghiêng đạt cấp 8.(Rz3,2)

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KHUÔN VÀ TÁCH KHUÔN CHO CHI

TIẾT

2.1 Giới thiệu phần mềm Creo 3.0:

PTC CREO 3.0 là phần mềm của hảng Parametric Technology Corp, được nâng cấp lên từ Pro/E với giao diện gần như thay đổi hoàn toàn để người dung có thể thao tác dễ dàng hơn

Đây là phần mền thiết kế theo tham số với công cụ thiết kế mạnh mẽ linh hoạt, tốc độ vượt trội thúc đẩy quá trình thiết kế sản phẩm một cách nhanh chóng

Với phiên bản CREO 3.0 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 Ngoài ra CREO 3.0 còn

có khả năng hổ trợ định dạng thông minh Người dùng có thể mở được các file thiết kế bởi các phần mềm khác mà không cần thông qua việc chuyển đổi trung gian Bên cạnh

đó nó còn có khả năng nhận diện đường chạy dao

Creo 3.0 có nhiều module làm việc khác nhau như hình dưới đây

Trong đồ án này ta chỉ sử dụng hai module là Part và Manufacturing

Part để thiết kế chi tiết, Manufacturing dùng để gia công

Ta được 1 cửa sổ tiếp theo:

Ta chọn mmns_part_solid và nhấn OK Ta được 1 file mới

2.2.2 Các bước vẽ khối V:

Bước 1: Trên giao diện phần mềm creo 3.0 ta click chuột chọn Extrude => chọn

Plancement => Define

Sau khi vẽ click vào biểu tượng OK sẽ xuất hiện một thanh công cụ

Ta nhập giá trị 80 vào ô và nhấn OK Ta được một khối hình hộp chữ nhật:

Bước 2: Sau đây ta sẽ khoét chi tiết Ta chọn => chọn mặt phẳng tham chiếu như bước 1 và vẽ hình chữ nhật như sau:

11

Sau đó click ok và chọn trên thanh công cụ sau

Như hình ta chọn giá trị 100 và click sau đó chọn ok ta được kết quả sau khi cắt lần

một

Bước 3: Tiếp tục cắt lần 2 Ta chọn chọn mặt phẳng tham chiếu

Và nhấn sketch Tiếp tục chon các mặt phẳng tham chiếu phụ bằng cách kích biểu tượng

và chọn mặt phẳng tham chiếu:

Trên mặt phẳng chọn vẽ hình có kích thước như hình sau:

Sau đó nhấn ok Trên thanh công cụ sau:

Chọn giá trị 180 và kích biểu tượng khoét lỗ

Bước 4: Thực hiện bo góc ở 4 cạnh chi tiết:

Kích chọn biểu tượng Round , chọn Sets và chọn kích thước 6.00

Ta được 1 bảng:

Chọn các mặt phẳng cạnh Và nhấn OK

Bước 5: Thực hiện bo góc các cạnh chi tiết:

Kích chọn biểu tượng Round , chọn Sets và chọn kích thước 4.00

13

Ta được 1 bảng:

2.2.3 Kết quả:

Kết quả quả sau khi vẽ ta được sản phẩm sau:

chi thiết khối V sau khi tiết kế

2.3 Thiết kế khuôn và tách khuôn:

Tạo file mới: vào file chọn new hoặc kích biểu tượng trên màn hình của phần mềm Creo 3.0 Xuất hiện bảng sau:

Tại mục type chọn Manufacturing, tại Sub-type chọn Mold cavity, đặt tên cho khối V tại ô “tao_khuôn_khoi_V” và nhấn OK Xuất hiện bảng tiếp theo

Chọn mmns_mfg_mold và nhấn OK

15

2.3.1 Bước 1: lấy chi tiết

Tại thanh công cụ Mold kích chọn biểu tượng Reference model để lấy chi tiết

cần làm khuôn Vào đường dẫn và chọn chi tiết nhấn OK, xuất hiện bảng Creat

reference model ta nhấn OK

Trên màn hình xuất hiện bảng Layout

Nhấn OK Ta lấy được khối V ra màn hình Mũi tên màu xanh là chiều rút khuôn ra sau

khi đúc

2.3.2 Bước 2: Tạo phôi khuôn:

Kích vào biểu tượng Workpiece chọn Automatic Workpiece

Ta được 1 bảng Automatic workpiece

2.3.3 Nhập hệ số co rút:

Ta chọn biểu tượng , ở bảng sau ta nhập giá trị 0,02 chọn mục 1+S

19

2.3.4 Kiểm tra góc rút khuôn

Kích biểu tượng để kiểm tra góc rút khuôn Ta có bảng

Góc rút khuôn là 3.00, ta có thể điều chỉnh cho thích hợp Và nhấn OK

2.3.5 Phân chia mặt phân khuôn

Trước khi thực hiện mặt phân chia, ta ẩn phôi Sau khi ẩn phôi ta kích vào biểu tượng

chọn chọn Reference và kích chọn mặt phân khuôn

Chọn Project nhấn Ctrl và kích chuột chọn các đường biên dạng

và nhấn close nhấn OK => OK Ta tạo được mặt phân khuôn

2.3.6 Vẽ đường ống cấp nguyên liệu:

Tại thanh công cụ Mold chọn sketch , chọn mặt phẳng tham chiếu là mặt giữa của

khuôn Và nhấn Sketch

Nhấn vào biểu tượng để xoay chi tiết về hướng chúng ta Chọn để chọn mặt

phẳng tham chiếu Ta chọn 2 mặt phẳng tham chiếu sau và nhấn close

21

Kích vào biểu tượng để vẽ hình chữ nhật Và chọn OK

Ta chọn và chọn hình chữ nhật cho quay quanh trục ta được 1 lỗ trụ để cấp nguyên liệu

2.3.7 Thiết lập khuôn

Kích vào biểu tượng và chọn kích chọn toàn bộ chi tiết và nhấn done Chọn mặt phân khuôn và nhấn OK => OK

Nhập khuon_tren và nhấn OK

23

Chọn khuôn trên và nhấn OK

Chọn hướng rút, nhập giá trị 100 và nhấn OK

Tiếp tục chọn define move, chọn khuôn dưới và nhấn OK

Chọn hướng rút khuôn và nhập giá trị -100 và nhấn OK

Chọn done, và khuôn đã tự tách ra phần trên và phần dưới

25

Chọn done/return để lưu lại Như vậy là phần tạo khuôn đã làm xong

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

3.1 Phân tích khả năng công nghệ gia công chi tiết:

- Trong các dạng sản xuất hàng đơn chiếc, qui trình công nghệ được xây dựng theo nguyên tắc tập trung Nghĩa là tất cả các quy trình công nghệ được thực hiện và gia công trên một máy cho tới khi thành phẩm

- Nguyên công: Tấm khuôn dưới

- Dạng sản xuất: đơn chiếc

- Gia công nhiều vị trí ứng với nhiều bước công nghệ

- Gia công bằng nhiều loại dao

- Phương pháp gia công tuần tự

Đây là dạng sản xuất đơn chiếc để gia công khuôn đúc cho chi tiết “Khối V”

Cần gia công khuôn dưới, vật liệu thép CT-45, độ cứng 180 ÷ 220 HB, độ bóng Ra= 1.25μm

3.2 Lựa chọn máy và các thông số kĩ thuật:

Chọn máy gia công là máy EMCO CONCEPTMILL- 250 khoan, khoét, taro

Máy phay EMCO CONCEPTMILL- 250

27

Bảng II.1 Thông số kỹ thuật

Không gian làm việc của máy

Giới hạn không gian làm việc theo phương X [mm] 350

Giới hạn không gian làm việc theo phương Y [mm] 250

Giới hạn không gian làm việc theo phương Z [mm] 300

3.3 Lựa chọn thứ tự các bước công nghệ, nguyên công:

Bảng II.2 Trình tự các bước gia công

Nguyên công Bước Thực hiện

1 1 Gia công thô mặt đáy chuẩn

2 Gia công tinh mặt đáy

2 Gia công tinh mặt đầu

3 Gia công thô phần rỗng

4 Gia công tinh phần rỗng

5 Gia công tinh mặt nghiêng

Vc

1000

 (vòng/phút)

 Công suất cắt: P = ap.ae.vf.Kc

60.106.η (kW)

Trong đó:

- Kc: hệ số lực cắt riêng của vật liệu tra theo bảng sau ta có Kc = 1800 Mpa

- η: hiệu suất máy CNC, lấy η = 0,8

29

Hình II.2 Bảng tra giá trị lực cắt riêng Kc

3.4 Lựa chọn dao và các thông số công nghệ cho các bước công nghệ, nguyên công 3.4.1 Chọn dao và các thông số công nghệ cho nguyên công 1:

Hình 3.4

Tên dao: WSX445-050A03AR và vật liệu lưỡi cắt kí hiệu là VP15TF

Nhà sản xuất dao: Mitsubishi Tool

Số lưỡi cắt trên dao: = 3

Từ bảng thông số ta có được các thông số công nghệ như sau:

c) Lượng dư gia công

Sau khi phay thô, lượng dư gia công còn 0.5 mm

d) Tính toán:

Phay thô mặt chuẩn định vị và mặt phân khuôn:

3.4.2 Chọn dao và các thông số công nghệ cho nguyên công 2:

 Bước 1, 2: Dao phay thô mặt đầu

Chọn dao với thông số dao như phay thô mặt chuẩn định vị

 Bước 3,4: Dao phay thô thể tích bên trong và phay tinh biên dạng

Vận tốc trục chính n =

1

1000

Hình 3.8 Dao phay phá thô

Hình 3.9 Chọn dao được khoanh màu đỏ như hình trên

Tên dao: VASFPRD1500

Kích thước: D1= 12 mm; L1= 110 mm; D4 = 12 mm

Chiều sâu cắt tối đa apmax= 27 mm

Số lưỡi cắt trên dao: Flutes = 4

Lượng dư sau khi gia công: 0.5 mm

33

Hình 3.10 Bảng thông số chế độ cắt của dao

Vật liệu của khuôn là thép Cacbon C45 nên ta chọn dựa trên bảng các thông số sau:

Phay tinh: lượng dư 0

- Vận tốc cắt: = 54,66 (m/phút)

- Lượng ăn dao răng: : =0.026 (mm/răng)

Bước 5: Phay tinh mặt nghiên:

 Chọn dao

Hình 3.17 Dao phay ngón gia công tinh biên dạng (mặt số 3)

Vận tốc trục chính n =

1

1000

35

Hình 3.18 Bảng thông số ghi kích thước của các loại dao VF-2SDBL

Chọn dao có thông số như sau:

- Số lưỡi cắt trên dao: Flutes = 2

 Lượng dư sau khi gia công 0.5mm

 Chế độ cắt

Hình 3.19 Bảng thông số chế độ cắt các loại dao phay VF-2SDBL

Phay tinh:

37

CHƯƠNG 4: LẬP TRÌNH VÀ MÔ PHỎNG GIA CÔNG

4.1 Tạo file mới:

Vào File chọn new ở mục type chọn Manudacturing, ở mục Sub-type chọn NC

assembly và bỏ chọn Use default template Sau đó nhấn OK

ở bảng New File Options tiếp theo, ta chọn đơn vị mmns_mfg_nc và chọn OK

4.1.2 Tạo phôi và các giá trị cần thiết:

Ta click vào biểu tượng Reference Model , chọn đường dẫn đến vị trí lưu chi tiết

khuôn dưới và lấy khuôn dưới ra Ở mục Automatic ta chọn Default và nhấn OK

 Khai báo kích thước phôi:

Click vào biểu tượng Workpiece và chọn Automatic Workpiece

Ta mặc định các kích thước mặt bên đã đủ và chọn tăng kích thước mặt trên để tạo lượng

dư cho gia công mặt đầu Ta chọn lượng dư trên là 5.00mm và dưới là 3.00mm

Nhấn OK

 Chọn chế độ phay:

Vào biểu tượng Work Center chọn Mill

Ta được bảng Milling Work Center, ta chọn phay 3 trục và nhấn OK

41

 Khai báo nguyên công:

Click biểu tượng Operation tại Clearance chọn Plane để gia công mặt phẳng

ở Reference chọn mặt phẳng Surf:F2 như hình dưới

Ta có mặt phẳng Chọn khoảng cách dịch dao an toàn là 10 so với mặt gia công

Và nhấn OK

43

4.2 Nguyên công 1:

4.2.1 Phay thô mặt chuẩn đáy:

bottom_stock_allow :0.5 lượng dư gia công

Và chọn OK

4.2.2 Phay tinh mặt chuẩn đáy:

Chọn Apply và nhấn OK

Nhấn OK vậy ta đã phay xong mặt đầu

4.3.2 Phay tinh mặt đầu:

Chọn Apply và nhấn OK

Vào để cài đặt thông số cắt

Cut_feed: 150

Step_depth: 0.5

Nhấn ok vậy ta đã phay xong mặt đầu

53

Kích vào biểu tượng để chạy mô phỏng và nhấn OK

Ta đã hoàn thiện phần phay thô thể tích

4.3.4 Phay tinh thành và đáy:

Vào biểu tượng để phay tinh Vào để chọn dao phay tinh

Chọn Apply và chọn OK

ở mục reference chọn mặt phẳng phay tinh

4.3.5 Phay tinh mặt nghiêng

Vào biểu tượng để phay tinh Vào để chọn dao phay tinh

57

Chọn Apply và chọn OK

ở mục reference chọn mặt phẳng gia công

Tại Parameters chọn các thông số:

Cut_feed:100

step_over: 1

clear_dist: 5

spindle_speed: 4000

Kích vào biểu tượng để chạy mô phỏng và nhấn OK