ĐHBK HƯỚNG DẪN LẬP TRÌNH GIA CÔNG TRÊN CREO

Hướng dẫn chi tiết thiết kế sản phẩm Bích đuôi trên phần mềm Creo 7.0 và ứng dụng lập trình gia công CNC 3 trục. Báo cáo hướng dẫn cụ thể, chi tiết từng bước để người đọc có thể thực hiện theo dù chưa biết sử dụng phần mềm.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

THIẾT KẾ VÀ LẬP TRÌNH GIA CÔNG

CHI TIẾT BÍCH ĐUÔI”

LỜI NÓI ĐẦU

Trong giai đọan hiện nay, nước ta vẫn đang nỗ lực thúc đẩy quá trình

công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước để hội nhập với nền kinh tế thế giới

Do đó nhu cầu về máy móc, thiết bị sản xuất là rất lớn, từ đó đã thúc đẩy

ngành cơ khí đặc biệt là ngành cơ khí chính xác phát triển với tốc độ nhanh,

trở thành trái tim của quá trình công nghiệp hóa nền kinh tế quốc gia

Môn học “CAD/CAM” cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản

về các phương pháp xây dựng mô hình sản phẩm cũng như những kỹ thuật gia

công, các công cụ hữu ích, những ứng dụng tin học trong chế tạo không chỉ

hạn chế trong các phần mềm đồ hoạ hiển thị và quản lý mà còn sử dụng việc

lập trình và điều khiển các máy công cụ điều khiển số

Ngày nay việc chuyển biến từ một ý tưởng trừu tượng thành một sản

phẩm thực tế có thể theo một quá trình hoàn toàn được chi phối bởi máy tính

điện tử thông qua các phần mềm tích hợp chức năng thiết kế CAD và gia công

CAM Để hiểu rõ hơn về vần đề này, em xin chọn đề tài “Sử dụng phần mềm

Creo 7.0 thiết kế và lập trình gia công chi tiết bích đuôi” làm đề tài Bài tập

lớn

Em xin được cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của Thầy Nguyễn Văn

Thành đã giúp em có được những kiến thức, kỹ năng vô cùng bổ ích để có thể

vượt qua những khó khăn và hoàn thành tốt Bài tập lớn Trong quá trình thực

hiện Bài tập lớn vẫn không thể nào tránh được những thiếu sót, em mong nhận

được sự góp ý tận tình từ Thầy

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Phương

1 TẠO CHI TIẾT VÀ TẠO PHÔI BẰNG PHẦN MỀM CREO

1.1.1 Thiết kế mô hình 3D chi tiết

Bước 1: Khởi động phần mềm Creo 7.0

Mở file thiết kế chi tiết mới bằng cách vào New > Part > Solid > Đặt tên

chi tiết là BICH_DUOI > OK

Hình 1.1 1

Bước 2: Tạo khối phía trước của chi tiết

- Trên thanh công cụ chọn biểu tượng (Extrude) Chọn mặt phẳng vẽ là

mặt FRONT phần mềm chuyển sang môi trường Sketch

- Trên thanh công cụ chọn vào biểu tượng (Centerline) để vẽ một đường

centerline trùng với đường thẳng suy biến thẳng đứng

- Dùng lệnh (Line) để vẽ 2 đoạn thẳng song song và đối xứng qua trục Ox và

Oy ách nhau 96mm, lệnh (Arc) để vẽ cung tròn bán kính 53mm, hai đầu

mút là điểm đầu của đoạn thẳng vừa vẽ với tâm cách trục Oy 23mm Dùng

lệnh (Normal) để ràng buộc kích thước Kết quả được biên dạng như hình

bên dưới

Hình 1.1 4

Bước 3: Tạo các lỗ lắp trục bánh răng

- Trên thanh công cụ chọn biểu tượng (Extrude) Chọn mặt phẳng vẽ là mặt

trên của khối vừa vẽ Phần mềm chuyển sang môi trường Sketch Sử dụng

lệnh Project để tạo các đường tham khảo từ các cung tròn để xuất hiện tâm

đường tròn

Hình 1.1 5

- Trên thanh công cụ chọn vào biểu tượng (Circle) để vẽ một đường tròn

đường kính 32 với tâm trùng với tâm của đường tròn tham khảo vừa dựng

Hình 1.1 6

- Chọn OK để xác nhận và thoát khỏi môi trường Sketch

Trên thanh công cụ chọn lệnh Extrude > Solid > Chọn chế độ cắt bỏ vật liệu

(Remove Material) > Nhập chiều sâu lỗ là 34 > Kết quả như hình bên

dưới:

Hình 1.1 7

- Thực hiện tương tự để tạo được một lỗ đồng tâm với lỗ vừa tạo, đường kính

36mm, chiều sâu 30mm Kết quả như hình bên dưới:

Hình 1.1 8

- Tiếp theo, ta lấy đối xứng lỗ bậc vừa tạo: Chọn đối tượng lấy đối xứng là 2 lỗ

vừa tạo > Trên thanh công cụ chọn vào biểu tượng (Mirror) > Chọn mặt

RIGHT làm mặt phẳng đối xứng > Chọn OK để kết thúc.

lệnh Project để tạo đường tròn tham khảo từ đường tròn của lỗ đã tạo Sau đó

dùng lệnh Line và lệnh Arc để tạo biên dạng như hình bên dưới:

Hình 1.1 10

- Chọn OK > Nhập chiều cao khối 10 > OK Kết quả như hình bên dưới:

Hình 1.1 11

Bước 8: Tạo 8 lỗ bậc

Trên thanh công cụ chọn vào biểu tượng (Hole) > Chọn mặt phẳng

đặt lỗ là mặt sau của khối Extrude1 > Định vị tâm lỗ cách mặt trên 10mm và

mặt phẳng giữa 23mm > Chọn dạng lỗ Simple > Standard > Counterbored >

Mở thẻ Shape và nhập kích thước như hình bên dưới:

Hình 1.1 12

- Thực hiện tương tự để tạo lỗ bậc thứ 2 có tâm cách mặt trên 28mm và mặt

phẳng giữa 56mm

Lấy đối xứng 2 lỗ vừa vẽ: Nhấn giữ phím Ctrl và chọn vào 2 lỗ đã vẽ > Chọn

vào biểu tượng (Mirror) trên thanh công cụ > Chọn mặt phẳng đối xứng là

mặt TOP > Chọn OK để kết thúc

Hình 1.1 14

- Thực hiện tương tự để lấy đối xứng 4 lỗ đã tạo qua mặt phẳng RIGHT Kết

quả 8 lỗ bậc được tạo ra như hình bên dưới:

Hình 1.1 15

Bước 11: Bo cong các cạnh

- Trên thanh công cụ chọn biểu tượng (Round) > Nhập bán kính bo 3mm và

chọn cạnh cần bo như hình bên dưới > chọn OK

Hình 1.1 16

Bước 12: Tạo rãnh

- Trên thanh công cụ chọn biểu tượng (Extrude) Chọn mặt phẳng vẽ là mặt

trên của khối Extrude1 Phần mềm chuyển sang môi trường Sketch Sử dụng

lệnh Project > Loop để sao chép biên dạng của khối Extrude4 > Sử dụng lệnh

Offset > Loop để offset tạo 2 biên dạng đồng dạng biên dạng cũ với khoảng

Offset lần lượt là 6mm và 9mm > Chọn biên dạng Project lúc đầu và chọn

(Construction Mode) để chuyển thành đường tham khảo Kết quả tạo

được biên dạng của rãnh như hình:

Hình 1.1 17

- Chọn OK để xác nhận và thoát khỏi môi trường Sketch

- Trên thanh công cụ chọn lệnh Extrude > Solid > Chọn chế độ cắt bỏ vật liệu

(Remove Material) > Nhập chiều sâu rãnh 3mm > OK Kết quả như hình

bên dưới:

Hình 1.1 18

Chi tiết Bích đuôi bơm bánh răng được thiết kế hoàn chỉnh như hình bên dưới:

Hình 1.1 19

1.1.2 Tạo phôi

Phôi được tạo bằng chức năng tạo phôi tự động Phôi được tạo có dạng

khối hộp chữ nhật 162 x 106 x 63 (mm) Lượng dư chừa gia công của chi tiết:

Mặt trên (3mm), mặt đáy (15mm), các mặt bên (5mm) Cách thức tạo phôi

được trình bày ở phần 3

Hình 2.1 1

Ký hiệu các bề mặt của phôi như sau:

Hình 2.1 2

B (mặt trước)

Bảng 2 2

2.1.3 Chọn phương pháp gia công, cách gá chi tiết trên máy CNC

- Vật liệu phôi: Thép hợp kim trung bình (300HB)

- Phương pháp gia công: Phay trên máy phay CNC 3 trục (X, Y, Z)

- Cách gá đặt chi tiết:

+ Nguyên công 1:

Gá đặt phôi lên êtô (gá trên bàn máy): Định vị bằng cách cho mặt F tiếp

xúc bề mặt phẳng trên êtô, mặt A tiếp xúc với bề mặt má tĩnh, mặt B tiếp xúc

với má động Sau đó dùng dụng cụ siết đủ chặt má động để kẹp chặt phôi

+ Nguyên công 2:

Gá đặt phôi đã gia công ở nguyên công 1 lên êtô (gá trên bàn máy):

Định vị bằng cách cho mặt 18 tiếp xúc bề mặt phẳng trên êtô, mặt 1 tiếp xúc

với bề mặt má tĩnh, mặt 1’ tiếp xúc với má động Sau đó dùng dụng cụ siết đủ

1 1 Phay thô mặt đầu 18 Dao phay ngón T01

2 Phay thô biên

dạng 1, 1’, 20, 27 Dao phay ngón T02

3 Phay thô mặt 19 Dao phay ngón T02

4 Phay tinh mặt đầu 18 Dao phay ngón T03

5 Phay tinh mặt 19 Dao phay ngón T03

6 Phay tinh biên

7 Phay thô biên 28 Dao cầu T04

Mũi khoan ruột

10 Phay mặt

3, 5, 7, 9,

11, 13, 15,17

Dao phay ngón T06

2

1 Phay thô mặt đầu 21 Dao phay ngón T01

2 Phay tinh mặt đầu 21 Dao phay ngón T03

3 Phay mặt trụ 23, 24, 25,

Bảng 2 4

2.1.5 Xác định các thông số công nghệ cho từng dụng cụ cắt

Vật liệu dao được chọn là thép gió (HSS)

Tốc độ cắt (m/phút)

Số vòng quay (Vòng/phút)

Chiều sâu cắt (mm)

3 LẬP TRÌNH GIA CÔNG BẰNG PHẦN MỀM CREO

3.1.1 Tạo Model gia công

Chọn môi trường gia công và đặt tên file

- Từ menu lệnh chọn File > New > Manufacturing > NC Assembly

- Đặt tên là Bich_duoi_nc1 > Chọn OK

Hình 3.1 1

Định hệ đơn vị

Từ Menu lệnh chọn File > Prepare > Model Propertises > Units –

change > millimet Newton Second > Set > OK > Close > Close

Chọn chi tiết gia công

Trên thanh công cụ chọn biểu tượng (Assemble Reference Model) >

Hộp thoại Open xuất hiện và chọn đường dẫn đến chi tiết cần gia công có tên

bich_duoi.prt > Open > Automatic > Default > Chọn OK Kết quả như hình

bên dưới:

Hình 3.1 2

3.1.2 Gia công nguyên công 1

3.1.2.1 Định nghĩa phôi gia công

Tạo phôi bằng phương pháp tạo phôi tự động bằng cách từ menu lệnh

chọn biểu tượng (Automatic Workpeice) > Điều chỉnh kích thước phôi

bằng cách kéo chấm tròn màu vàng ra ngoài Mặt trên phôi cách mặt trên chi

tiết 3mm, 4 mặt bên phôi cách các mặt bên chi tiết 5mm, mặt đáy phôi cách

mặt đáy chi tiết 15mm

Hình 3.2.1 1

Chọn OK Kết quả như hình bên dưới:

Hình 3.2.1 2 3.1.2.2 Thiết lập nguyên công

Chọn máy

Trên thanh công cụ chọn biểu tượng (Work Center) > Mill (máy

phay) > Number of Axes: 3 Axis (3 trục) > Chọn OK

Định nghĩa gốc tọa độ gia công

Trên thanh công cụ chọn biểu tượng (Coordinate System) > Nhấn

giữ Ctrl và chọn 3 mặt phẳng ở góc ngoài bên trái phía trên > Chuyển sang thẻ

Orientation, dùng chức năng Flip để đổi chiều mũi tên hệ tọa độ ACS1 như

hình bên dưới > Chọn OK

Hình 3.2.2 1

Định nghĩa nguyên công

Trên thanh công cụ chọn vào biểu tượng (Operation) > Chuyển sang

tab Propertise để đặt tên nguyên công là NGUYEN_CONG_1

Chọn vào gốc tọa độ ACS1 đã tạo để đặt gốc tọa độ gia công

Chọn mặt lùi dao: Chọn thẻ Clearance > Type: Plane > Chọn mặt trên

của phôi và nhập khoảng cách lùi dao là 30mm

Hình 3.2.2 2

Chọn đồ gá: Mô hình đồ gá là file lắp ráp được tạo sẵn gồm bàn máy và

êtô Thực hiện lắp mô hình đồ gá bằng cách chọn sang thẻ Fixture Setup >

Chọn biểu tượng bên cạnh ô fixture components > Chọn đường dẫn đến

file DO_GA_NC1.ASM > Automatic > Concident và tiến hành ràng buộc tiếp

xúc 3 mặt phẳng của phôi với đồ gá tại vị trí gá đặt

Hình 3.2.2 3

Chọn OK Kết quả như hình bên dưới:

Thiết lập danh sách dụng cụ cắt

Trên thanh công cụ chọn vào biểu tượng (Cutting Tools) > Chọn

vào dấu mũi tên bên cạnh biểu tượng New > Danh sách các loại dao xuất hiện

Hình 3.2.2 5

Chọn loại dao phù hợp > Đặt tên, nhập thông số chiều dài và đường

kính của từng loại dao Bảng dụng cụ cắt gồm 8 dao cắt với các thông số như

bảng dưới đây:

Hình 3.2.2 6

Hình học từng dụng cụ cắt như sau:

Hình 3.2.2 7 3.1.2.3 Thiết lập bước công nghệ

Tại menu lệnh Mill chọn phương pháp phay mặt bằng cách chọn vào

biểu tượng , giao diện Face milling xuất hiện

Chọn vào biểu tượng (Tool manager) > Chọn dao T01 là dao phay

ngón đường kính 20mm Sau đó chọn vào gốc tọa độ gia công

Chọn thẻ Properties đặt tên cho tên bước là PHAY_THO_MAT_DAU

Chọn thẻ Reference để chọn mặt tham khảo là mặt trên của chi tiết

Hình 3.2.3 1

Chọn thẻ Parameter để định nghĩa các chế độ công nghệ của dụng cụ

cắt

Chiến lược chạy dao: Chạy dao dọc theo phương X và dịch dao theo

phương Y, gia công hết diện tích bề mặt của phôi, khoảng dịch dao 16mm, vị

trí ban đầu và kết thúc của dao cách mặt bên phôi 20mm, gia công chừa lượng

dư gia công tinh 0,2mm Kiểu chạy dao: TYPE_1

Chọn biểu tượng (Edit) và chọn các thông số như sau:

Hình 3.2.3 2

Ý nghĩa của một số thông số:

- CUT_FEED: Tốc độ cắt (m/phút)

- STEP_DEPTH: chiều sâu cắt (mm)

- TOLERANCE: dung sai (mm)

- STEP_OVER: bước dịch dao ngang (mm)

- PROF_STOCK_ALLOW: lượng dư còn lại của bước chạy theo biên dạng

(mm)

- ROUGH_STOCK_ALLOW: lượng dư còn lại của bước chạy dao thô (mm)

- BOTTOM_STOCK_ALLOW: lượng dư còn lại ở mặt đáy (mm)

- CUT_ANGLE: Góc của đường chạy dao so với chiều dương trục X (độ)

- SCAN_TYPE: các dạng đường chạy dao

- ROUGH_OPTION=ROUGH & PROF: tùy chọn chạy dao phá và vét biên

dạng

- SPINDLE_SPEED: tốc độ trục chính (vòng/phút)

- COOLANT_OPTION=ON: bật chế độ làm nguội

Hình 3.2.3 3

Chọn OK để kết thúc

Bước 2: Phay thô biên dạng mặt bên

Phá thô 4 góc của phôi:

Tạo mặt Fill: Trên thanh công cụ chọn vào biểu tượng (Mill

surface) > Chọn (Fill) > Chọn mặt phác thảo là mặt đáy của chi tiết > Chọn

Sketch Sử dụng lệnh Line để vẽ biên dạng tam giác kín với kích thước như

hình bên dưới:

Hình 3.2.3 4

Chọn OK để kết thúc Mặt Fill1 được tạo ra

Tại menu lệnh Mill chọn phương pháp phay mặt bằng cách chọn vào

biểu tượng , giao diện Face milling xuất hiện

Chọn vào biểu tượng (Tool manager) > Chọn dao T02 là dao phay

ngón đường kính 12mm Sau đó chọn vào gốc tọa độ gia công

Chọn thẻ Properties đặt tên cho tên bước là PHA_THO_GOC

Chọn thẻ Reference để chọn mặt tham khảo là mặt Fill vừa tạo của chi

tiết

Hình 3.2.3 5

Chọn thẻ Parameter để định nghĩa các chế độ công nghệ của dụng cụ

cắt

Chiến lược chạy dao: Chạy dao theo phương xiên với góc nghiêng 135

độ, gia công từ mặt trên của phôi và gia công hết diện tích bề mặt fill đã tạo,

khoảng dịch dao 6mm, gia công không chừa lượng dư gia công tinh Kiểu

chạy dao: TYPE_3

Chọn biểu tượng (Edit) và chọn các thông số như sau:

Hình 3.2.3 6

Chọn biểu tượng và để xem trước dao và đường chạy dao như

hình bên dưới:

Hình 3.2.3 7

đối xứng của phôi để lấy đối xứng theo phương X > Keep (giữ nguyên chế độ

cắt)> Chọn OK

Hình 3.2.3 8

Thực hiện tương tự để tạo đường 4 đường chạy dao ở 4 góc của phôi

Phay biên dạng tạo mặt bên

Tại menu lệnh Mill chọn phương pháp phay theo biên dạng bằng cách

chọn vào biểu tượng (Profile), giao diện Profile milling xuất hiện

Chọn vào biểu tượng (Tool manager) > Chọn dao T02 là dao phay

ngón đường kính 12mm Sau đó chọn vào gốc tọa độ gia công

Chọn thẻ Properties đặt tên cho tên bước là

PHAY_THO_BIEN_DANG_LON

Chọn thẻ Reference để chọn mặt tham khảo là mặt bên của chi tiết như

hình bên dưới:

Hình 3.2.3 9

Chọn thẻ Parameter để định nghĩa các chế độ công nghệ của dụng cụ

cắt

Chiến lược chạy dao: Chạy dao theo biên dạng của các mặt bên chi tiết

Đầu tiên cho dao gia công theo phương Z hết pass thứ nhất, kế tiếp lấn dao

vào 3mm gia công pass thứ 2

Chọn biểu tượng (Edit) và chọn các thông số như sau:

Chọn biểu tượng và để xem trước dao và đường chạy dao như

hình bên dưới:

Hình 3.2.3 11

Chọn OK để kết thúc

Bước 3: Phay thô mặt trên

Tạo mặt Copy: Mở chi tiết gia công trong môi trường Part > Chọn mặt

ở vị trí như hình bên dưới > Nhấn Ctrl + C > Ctrl + V Chọn OK để kết thúc và

trở lại môi trường gia công

Hình 3.2.3 12

Tại menu lệnh Mill chọn Sketch > Chọn mặt phẳng phác thảo là mặt

Copy vừa tạo > Project-Single > Chọn biên dạng như hình bên dưới:

Hình 3.2.3 13

Chọn thẻ Properties đặt tên cho tên bước là

PHAY_THO_BIEN_DANG_NHO

Chọn thẻ Parameter để định nghĩa các chế độ công nghệ của dụng cụ

cắt

Chiến lược chạy dao: Chạy dao theo biên dạng của đường curve đã tạo

Đầu tiên cho dao gia công theo phương Z hết pass thứ nhất, kế tiếp lấn dao

vào 4mm gia công pass thứ 2, có tổng cộng 5 pass cần gia công Lượng dư

chừa gia công tinh là 0,2mm

Chọn biểu tượng (Edit) và chọn các thông số như sau:

Hình 3.2.3 14

Chọn thẻ Tool Motions > Hộp thoại Curve Cut xuất hiện > Chọn vào

đường curve đã tạo > Đánh dấu vào ô Offset Cut > Start Height: Chọn vào mặt

copy vừa tạo, Height: Chọn mặt trên của phôi> Chọn OK để kết thúc

Chọn biểu tượng và để xem trước dao và đường chạy dao như

hình bên dưới:

Hình 3.2.3 15

Chọn OK để kết thúc

Bước 4: Phay tinh mặt trên

Tại menu lệnh Mill chọn phương pháp phay mặt bằng cách chọn vào

biểu tượng , giao diện Face milling xuất hiện

Chọn vào biểu tượng (Tool manager) > Chọn dao T03 là dao phay

ngón đường kính 12mm Sau đó chọn vào gốc tọa độ gia công

Chọn thẻ Properties đặt tên cho tên bước là PHAY_TINH_MAT_DAU

Chọn thẻ Reference để chọn mặt tham khảo là mặt trên của chi tiết