Bài tập lớn CAD–CAM–CNC: Gia công cánh tua bin trên máy phay 5 trục

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY MÔN HỌC: CAD/CAM/CNC BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN ĐỀ TÀI: GIA CÔNG CÁNH TUA-BIN TRÊN MÁY PHAY 5

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

MÔN HỌC: CAD/CAM/CNC BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

ĐỀ TÀI: GIA CÔNG CÁNH TUA-BIN

TRÊN MÁY PHAY 5 TRỤC

NHÓM 2 – TNCK

TRẦN MINH CHIẾN MSSV: 21300382 PHẠM MINH THIÊN THÀNH MSSV: 21303683

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

MÔN HỌC: CAD/CAM/CNC BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

ĐỀ TÀI: GIA CÔNG CÁNH TUA-BIN

TRÊN MÁY PHAY 5 TRỤC

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

1 Mục đích:

Mục đích của bài tập là làm cho sinh viên biết ứng dụng những hiểu biết của mình

về môn học CAD/CAM/CNC và phần mềm CAD/CAM cho một mục đích cụ thể, qua

đó củng cố kiến thức đã học và định hướng nghề nghiệp lao động sáng tạo của mình trong tương lai nhờ máy tính

2 Căn cứ:

Dựa theo yêu cầu và nội dung Bài tập lớn CAD/CAM/CNN (học kỳ II – năm học 2015-2016) được quy định ở bộ môn Chế tao máy, Khoa Cơ khí – Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 4

TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN 3

PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC 4

PHẦN I: THIẾT KẾ CHI TIẾT 3D 5

I Các bước tiến hành 5

1 Vẽ phần thân và đế 5

2 Vẽ các cánh xung quanh 6

3 Khoan lỗ trên cánh tua-bin 8

II Kết quả .10

PHẦN II: LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT 11

I Tính toán quy trình gia công .11

1 Chọn phôi gia công: 11

2 Trình tự các nguyên công và đồ gá: 11

3 Chọn dụng cụ cắt và thông số công nghệ: 11

4 Các bước công nghệ cho các nguyên công: 11

II Gia công CAM trên phần mềm Mastercam .15

1 Các bước chuẩn bị .17

2 Phay phá chi tiết .18

3 Gia công thô .21

4 Gia công tinh chi tiết .23

5 Mô phỏng đường chạy dao .24

6 Xuất chương trình CNC .26

7 Kiểm tra đường chạy dao .26

III Kết luận .28

LỜI NÓI ĐẦU

Trong bài tập lớn này, đề tài của nhóm là chi tiết cánh tua-bin, nhóm được thực hành khả năng vẽ 3D trên phần mềm SolidWorks và lập trình gia công phay 5 trục trên phần mềm Qua đó nhóm được cũng cố khả năng vẽ cũng như biết thêm về lập trình gia công CAM Nội dung báo cáo gồm 3 phần:

- Phần 1: Vẽ 3D trên phần mềm SolidWorks

- Phần 2: Tính toán, chọn đường lối gia công các bề mặt của chi tiết

- Phần 3: Gia công CAM trên phần mềm Mastercam

Để hoàn thành được bài tập lớn này, nhóm xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy hướng dẫn đề tài Nguyễn Văn Thành, Giảng viên Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM - đã hết lòng giúp đỡ, hướng dẫn, chỉ dạy tận tình để nhóm em hoàn thành được

đề tài này

Báo cáo vẫn còn nhiều thiếu sót và chưa hoàn thiện, nhưng vẫn đầy đủ các hình ảnh minh họa, hướng dẫn và quy trình gia công, là một liệu tham khảo để gia công cánh tua-bin trên Mastercam

Nhóm rất mong sự đóng góp và ý kiến để tiếp tục hoàn thành báo cáo này một cách chính xác hơn

TP.HCM, ngày 06 tháng 05 năm 2016

Nhóm 02, Lớp TNCK

Nguyễn Văn An Trần Minh Chiến Phạm Minh Thiên Thành

TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN

1/4 – 15/4/2016 Vẽ chi tiết 3D trên phần mềm Solidworks

Nghiên cứu quy trình công nghệ, quy trình gia công

16/4 – 29/4/2016 Thực hiện gia công chi tiết trên phần mềm Mastercam

Mô phỏng, kiểm tra lỗi của quy trình gia công

30/4 – 5/5/2016 Tổng kết, hoàn thiện báo cáo

6/5/2016 Hoàn thành báo cáo + Báo cáo đề tài

PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC

6 Lập trình gia công trên Mastercam  

PHẦN I: THIẾT KẾ CHI TIẾT 3D

- Tên chi tiết: Cánh tua-bin (Impeller)

- Phần mềm thực hiện: SolidWorks

I Các bước tiến hành

1 Vẽ phần thân và đế

- Vẽ Sketch phần thân trên mặt Front với các kích thước như sau:

- Dùng lệnh Revolved Boss/Base để tạo ra khối tròn xoay với trục đi qua tâm, góc xoay 3600 như sau:

- Sau khi dùng lệnh Revolved ta khối tròn xoay làm thân chi tiết:

2 Vẽ các cánh xung quanh

- Vẽ biên dạng cánh trên mặt đáy khối vừa vẽ với kích thước như sau:

- Vẽ đường dẫn cho biên dạng cánh bằng lệnh Spline trong không gian 3D:

- Dùng lệnh Sweep để tạo ra biên dạng cánh với thiết lập như sau:

Trong đó Sketch2 là biên dạng chữ nhật trên mặt đáy, 3Dsketch2 là đường dẫn của cánh trong không gian 3D

- Ta có kết quả như sau:

- Để tạo các cánh còn lại ta cùng lệnh Circular Pattern:

Trong đó Face<1> là mặt đáy của thân (trụ xoay), góc xoay là 400 và có 9 cánh trong toàn biên dạng

- Sau khi dùng Extruded Cut để cắt bỏ các phần thừa ta có chi tiết như sau:

3 Khoan lỗ trên cánh tua-bin

- Ta cùng lệnh Hole Wizard để tạo lỗ xuyên suốt với các thiết lập như sau:

- Trong khóa Hole Position, ta chọn vị trí tâm lỗ là giữa biên dạng tròn (trùng với góc tọa độ):

- Chi tiết sau khoan lỗ:

II Kết quả

Chi tiết sau Render trên phần mềm:

PHẦN II: LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT

- Tên chi tiết: Cánh tua-bin

- Kích thước bao: 55 x 26,7 mm

- Phần mềm thực hiện: Mastercam

I Tính toán quy trình gia công

1 Chọn phôi gia công:

Phay 1,2,3,4,5,6 Mâm cặp 3 chấu

3 Chọn dụng cụ cắt và thông số công nghệ:

Những loại dao được sử dụng trong Lập Trình gia công bằng Mastercam

- Phay mặt 7, ta dùng dao End Mill với các thông số:

- Khoan lỗ 8 ta dùng dao Spot Drill , với các thông số tùy chỉnh:

- Phay các mặt 1,2,3,4,5,6 ta dùng dao End Mill như phay mặt 7

Các thông số tùy chỉnh:

4 Các bước công nghệ cho các nguyên công:

- Nguyên công phay:

+ Chọn loại máy gia công: ở đây ta dùng máy MILL 5 - AXIS TABLE - HEAD

VERTICAL.MMD-9

+ Chọn kiểu đường chạy dao Toolpath Type

+ Chọn dao:

+ Tạo đường chạy dao:

+ Mô phỏng

- Nguyên công khoan

+ Chọn máy gia công

- Định dạng phôi bằng cách chọn Stock Setup trong hộp thoại Toolpaths:

Phôi được định dạng như sau:

- Đã xong các bước chuẩn bị, bây giờ đã có thể sử dụng chi tiết để gia công

2 Phay phá chi tiết

- Vào Toolpaths  Surface Rough  Parallel để chọn chế độ phay phá

- Chọn các mặt cần phay phá sau đó hiệu chỉnh các thông số phù hợp và:

Lựa chọn dao ở thư viện:

- Các đường chạy dao và mộ phỏng đường chạy dao:

- Tiếp tục dùng Surface Finish  Parallel phai phá với bước 0.5 mm

- Kết thúc phay phá

3 Gia công thô

- Chọn lệnh Multi-axis trong Toolpaths để gia công dùng nhiều trục

- Sử dụng Module Impeller Floor Surface có sẳn để gia công chi tiết

- Chọn dao trong thư viện và hiệu chỉnh các giá trị phù hợp

- Sao khi hoàn thành lệnh, dùng Rortate để nhân quá trình gia công:

4 Gia công tinh chi tiết

Tương tự gia công tinh, nhưng ta chọn chứ năng Impeller Blade Swarf Finishing

- Đường chạy dao:

- Tương tự ta cũng phải cho dùng Rortate để đưa các đường chạy dao sang các cánh còn lại

5 Mô phỏng đường chạy dao

- Mô phỏng quá trình cắt trên Mastercam simulator

Ngoài ra ta còn sử dụng lệnh Drill để khoan lỗ cho chi tiết

6 Xuất chương trình CNC

- Kích vào biểu tượng G1 để khởi động Post Processing

- Code đã hoàn thành, ta có thể hiệu chỉnh trực tiếp trên màn hình:

7 Kiểm tra đường chạy dao

- Dùng phần mềm Cimco Edit để kiểm tra đường chạy dao và sửa lỗi:

- Giao diện trên phần mềm Cimco Edit: