Báo cáo bài tập lớn Gia công Con Rùa 3D trên NX 11

Bước 1: vẽ hình chiếu 2D - Chọn Sketch, vẽ hình chứ nhật bằng lệnh Rectangle R với kích thước như sau Hình 1.1: Vẽ sketch các kích thước bàn máy.. - Vẽ hình dạng rãnh chữ T với kích thướ

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM THỰC HIỆN Nhó

6

1 Châu Quang Nhựt 1412771

2 Trần Trọng Phát 1412851

3 Lê Văn Phước 21202887

4 Hoàng Hữu Nguyên Phương 1413007

5 Hà Nguyễn Thuận Tâm 1413409

MỤC LỤC

Chương 1: Giới thiệu tổng quan về Unigraphics NX

• Unigraphics NX được phát triển bởi Siemens PLM Software của tập đoàn Siemen

Unigraphics NX6 là một tổng thể các giải pháp CAD/CAM/CAE linh hoạt, tối ưu, đồng

bộ, mạnh mẽ Giúp các doanh nghiệp có thể giải quyết mọi vấn đề khó khăn nhất trong lĩnh vực CAD/CAM/CAE

• Phục vụ thiết kế, mô phỏng, lập trình gia công…, cho các ngành công nghiệp sản xuất

hàng gia dụng và dân dụng (balo, dày dép), máy công cụ, máy công nghiệp, ôtô, xe máy,đóng tàu cho tới các các ngành công nghiệp hàng không thiết kế máy bay, công nghệp

vũ trụ….Nhờ vào giải pháp tổng thể, linh hoạt và đồng bộ của mình mà NX được các

tập đoàn lớn trên thế giới ( Boeing, Suzuki, nissan, Nasa…) sử dụng

• Đặc biệt ở Nhật bản, Đức, Mỹ và Ấn Độ thì Unigraphics NX có thị phần lớn nhất so với tất cả các phần mền CAD/CAM khác Với 51 triệu licensed đã được phát hành với hơn 51.000 khách hàng trên toàn thế giới NX không chỉ đứng đầu về mặt công nghệ mà cònđứng đầu về lượng licensed đã được phát hành Vì vậy nắm bắt tốt phần mền này chúng

ta sẽ có lợi thế lớn khi muốn làm việc cho những tập đoàn lớn Sự đầu mạnh từ các công

ty đến từ Mỹ, Nhật bản vào Việt Nam như hiện nay và trong thời gian tới sẽ thúc đẩy thị phần của NX, cũng như số lượng các licensing NX phát hành ở Việt Nam tăng mạnh

trong thời gian tới

NX Gồm 16 modun :

1 Modeling: Thiết kế Solid và Suface kết hợp: Người thết kế có thể tự do tự tại dùng cái đã

có trong bản vẽ để dựng hình không nhất thiết phải cứ phải có sketh mới dựng khối được và tựđộng tạo ra mối quan hệ thiết kế Phối hợp với suface và solid để tạo ra các chi tiết có độ phúc tạp cao, và thiết kế nhanh hơn

2 Shape Studio: là một bộ công cụ mô giúp hình hóa bề mặt và phân tích bề mặt, tạo nên

các kiểu dáng, bề mặt phức tạp trong công nghiệp Kết hợp với bộ công cụ Body Design (thiết

kế vỏ xe hơi) và General Packaging (tối ưu không gian lái và góc quan sát cho người lái xe

hơi) tạo nên một bộ công cụ thiết kế xe hơi tuyệt vời

3 Sheet Metal bao gồm 3 modul: NX Sheet Matal Earospace Sheet Metal và

Forming/Flatting Đều là thiết kế tấm nhưng mổi mudul lại cho một úng dụng trong từng lĩnh vực chuyên biệt:

4 Assembly: lắp ráp, kiểm tra

5 Synchronous modeling: Bộ công cụ giúp hiệu chỉnh, thay đổi kích thước, kết cấu body…

6 Drafting và PMI: in bản vẽ 2D

7 Manufacturing: sản xuất

8 Routing Electrical: Thiết kế mạch điện

9 PCB.Xchange: Thiết kế khối mô hình bo mạch CPu

10 Routing Mechanical : Thiết kế đường ống cơ khí

12 Mold Wizard: Thiết kế khuôn ép nhựa tích hợp bộ công cụ Mold Zizard bao gồm các

thư viện, công cụ nâng cao hổ trợ thiết kế

13 Progressive Die Wizard: Thiết kế khuôn dập, dập liên hợp

14 NX Human: Tạo mô hình cơ thể người, hỗ trợ mô phỏng xe hơi…

15 Weld Assistant: công nghệ hàn, hổ trợ tính toán thiết kế mối hàn

16 Ship Design: thiết kế tàu

Chương 2: Mô phỏng 3D trên NX

2.1 Yêu cầu đề bài:

• Vẽ con rùa trên phần mền NX

• Thực hiện trên phôi có kích thướt 100×100

• Yêu cầu sau khi thiết kế, có thể gia công được trên máy CNC 3 trục

Hình 2.1 Mô phỏng con rùa bằng NX11

2.2 Các bước mô phỏng con Rùa trên phần mềm NX 11:

Bước 1: Tìm hình vẽ 2D hình con rùa Gồm 3 hình chiếu

Hình chiếu ĐỨNG Hình chiếu CẠNH

Hình chiếu BẰNG

Chèn 3 hình chiếu vào các mặt phẳng tương ứng như trong hình

Dùng lệnh : Menu>Insert > Datum-Point> Raster Image

Hộp thoại Raster Image xuất hiện Chọn các mặt phẳng với các hình chiếu tương ứng

Bước 3: Vẽ Sketch trên hình chiếu BẰNG của Con Rùa.

Dùng lệnh Studio spline để vẽ đường viền con rùa trên hình chiếu bằng

Menu>Insert > sketch curve > Studio Spline

Bước 4:

Tương tự bước 3 sẽ dựng Sketch, vẽ đường viền các chân rùa Chú ý cần vẽ đường đỉnh nhôlên của hình chiếu đứng ( đường ở giữa các chi)

Dùng lệnh Mirror curve để tạo 2 chân đối xứng còn lại:

Menu >Insert > Delived curve > Mirror

Hộp thoại Mirror curve xuất hiện Chọn 2 chi rùa tại mục Select curve Sau đó chọn mặt đối

Bước 7:

Dùng Through curve mesh tạo bề mặt cho hình.

Menu > Insert > Mesh Surface > Through Curve Mesh

Hình ảnh con rùa sau khi tạo xong bề mặt

Bước 8: Tạo 1 mặt phẳng và Sketch hoa văn mai rùa

Bước 9:

Dùng Project Curve vẽ hoa văn lên mai rùa.

Menu > Insert > Derived Curve > Project

Chương 3: Sơ lược các bước vẽ 3D máy HAAS CNC 3

trục.

3.1 Vẽ Chi Tiết:

1 Vẽ bàn máy

a Bước 1: vẽ hình chiếu (2D)

- Chọn Sketch, vẽ hình chứ nhật bằng lệnh Rectangle (R) với kích thước như sau

Hình 1.1: Vẽ sketch các kích thước bàn máy

- Sau đó Finish Sketch trên thanh công cụ (nháy chuột phải  chọn Finish Sketch)

b Bước 2: Dựng khối (3D), dung lệnh Extrude (X).

- Chọn hình chiếu vừa mới vẽ (bấm phím tắt X  nhập chiều cao như hình  Apply 

OK).

c Bước 3: vẽ rãnh chữ T bằng lệnh Extrude (X).

- Vẽ hình dạng rãnh chữ T với kích thước như hình

- Bấm phím tắt X trên bàn phím, chọn mặt phẳng cần Extrude

- Sau đó chọn lệnh Quick Trim (T) chọn những đường cần xóa

- Bấm phím X trên bàn phím, hộp thoại Extrude xuất hiện

- Ở mục Boolean chọn Subtract

- Chọn Apply  OK

Hình 1.2: Thay đổi thông số trên bảng Extrude.

Hình 2.1 Vẽ 2D kích thước đầu máy.

- Sử dụng lệnh Mirror để tạo hình như hình vẽ

Hình 2.2 Dùng lệnh Mirror.

- sử dụng lệnh Extrude (X) để tạo khối

Hình 2.3 Ảnh 3D Đầu máy hoàn chỉnh

3.2 Lắp ráp chi tiết:

**By Consform : Touch: giao nhau.

Align: song song nhau.

Infer Center/Axis: đồng tâm.

Các chi tiết còn lại lắp lắp theo thứ tự file

3.3 Mô phỏng chuyển động:

1 Sau khi lắp ráp xong vào Appllication – Motion

Hình 4 Chọn lệnh Motion

2 Nhấn Solution để tạo mô phỏng chuyên động, mục Solution type Chọn Articulation Do trong

đây chúng ta không xét đến trọng lực nên ta chỉnh Gravitational Constant = 0

Hình 5 Chọn Gravitational Constant = 0

3 Nhấn chuột phải vào máy chọn New Simulation

Hình 6 chọn New Simulation.

4 Nhấn Link rồi chọn chi tiết tham gia chuyển động rồi nhấn ok, làm lần lượt đến khi khai báo

hết các chi tiết

Hình 7 Hộp thoại Link

5 Tương tự với các chi tiết khác ta sẽ được bảng như sau

Hình 8 Kết quả khi Link các chi tiết chuyển động

6 Nhấn Joint để chọn kiểu chuyển động do chi tiết đầu không chuyển động mà có chi tiết trượt

trên nó nên ta chọn Fixed (Cố định)

Hình 9 chọn Fixed để cố định vị trí chi tiết

Hình 10 Chọn loại chuyển động.

8 Mục Driver Chọn Articulation rồi nhần Ok

Hình 11 Chọn Articulation

Chương 4: Gia Công CNC Con Rùa.

1 Tạo dao diện:

Chọn Application, nhấp chuột trái vào Manufactoring

Tại đây, ta cần quan tâm các tinh chỉnh sau Creat Tool, Creat Geometry, Creat Method

2 Chọn gốc tọa độ và workpiece

a) Chọn gốc tọa độ Geometry

B1: Chọn gốc tọa độ gồm chọn type là mill_contour vì CNC theo 3 trục rồi đặt tên cho hệ tọa độ ở mục Name

B2: Hộp MSC hiện ra, ta cần điều chỉnh gốc tọa độ sao cho phù hợp, hoặc là đặt tại gốc

phôi, hoặc đặt tại tâm object.

b) Chọn Workpiece

B1: Chọn không gian làm việc Workpiece, chọn type là mill_contour, và đặt tên cho

Workpiece ở mục Name.

B2: Hộp thoại Workpiece hiện ra, ta cần quan tâm, hiệu chỉnh 2 mục Specify Part và

Blank

B3: Chọn Part, tức chọn đối tượng gia công

B4: Chọn Blank, tức chọn phôi

B5: Chọn Vật liệu làm phôi

3 Chọn dao, Creat Tool

a) Nhấp vào Creat Tool

b) Tinh chỉnh trên hộp thoại Creat Tool

c) Nhấp OK và thay đổi thông số dao

d) Nếu cần chỉnh sửa thông số dao đã tạo, bạn có thể vào Machine Tool View và nhấp chuột phải vào dao, rồi chọn Edit

4 Chọn Method, phương pháp gia công

a) Nhấp chuột trái vào Creat Method, và quan sát các phương pháp gia công đã tạo tại

Machining Method View

b) Hộp thoại Create Method xuất hiện Chọn Method Subtype, thay đổi Location rồi nhấp OK

5 Create Operation, chọn chương trình gia công

a) Phay thô

• + Cavity Milling: được dùng trong phay thô bao gồm gia công mặt và các đường

bao hình học Có nhiều ưu điểm :

• Tự động tính toán và tối ưu các lớp cắt

• Dễ dàng thay đổi lượng xuống dao cho từng lớp cắt khác nhau

• Đa dạng các phương án chạy dao

• + Plunge Milling: gia công thô như Cavity Milling nhưng khác ở chỗ sau khi cắt

hết 1 lớp thì dao cắm thẳng xuống ( thường dùng để phay nhựa)

• + Corner rough: dùng để phay thô các góc có bán kính lớn

Chọn chế độ cắt Cavity Mill, vì để phay phá với lượng lớn phôi.

Các bước tiến hành:

B1: Operation Subtype, chọn loại gia công sao cho phù hợp với việc phay Thô

B2: Điều chỉnh mục Cut Level

B3: Điều chỉnh Cutting Parameters, chế độ tiến dao

B4: Điều chỉnh Strategy (Chiến lược chạy dao) trong Cutting Parameters

B5: Điều chỉnh Stock ( lượng dư) trong Parameters

B6: Điều chỉnh Corner ( Chuyển giữa các lớp cắt) trong Cutting Parameters

B7: Điều chỉnh Feeds and Speeds ( Tốc độ trục chính và lượng tiến dao)

B8: Nhấp Generate để mô phỏng đường chạy dao, rồi nhấp OK.

KẾT QUẢ:

b) Phay bán tinh

chọn chế độ: chọn Fixed-Contour vì khả năng phân bố điểm, đa dạng phương án điều

khiển, giúp nâng cao chất lượng bề mặt

B1: Chọn Fixed-contour và hiệu chỉnh theo phương pháp phay Bán Tinh

B2: Thay đổi 1 vài thông số chính, còn lại, giống cách thay đổi thông số của Cavity Mill

kết quả:

c) Phay tinh

chọn chế độ: chọn Zlevel vì khả năng phay Tinh trên các bề mặt dốc, VD như mai rùa.

B1: Chọn Zlevle Profile, thay đổi thông số theo pp phay Tinh

B2: Thay đổi thông số chính, còn lại cách tinh chỉnh như các pp khác.

Kết quả:

6 Xuất file NC

a) Nhấp vào Workpiece, rồi chọn Post Process

b) Chọn Mill_3_Axis

c) Save file information dưới dạng txt

d) File txt thu được

7 Sản phẩm hoàn thiện:

Chương 5 Các bước ráp máy HAAS đã vẽ vào thư

viện-machine tool builder.

5.1 Cách làm của machine tool builder

Bước 1: Vào File  chọn All Applications  Chọn Machine tool builder

Bước 2: Bấm vào biểu tượng ở thanh công cụ, Bấm chọn phải vào NO_NAME(sửa

thành tên máy)  chọn Insert  Chọn machine Base Component

Bước 3: Ở hộp thư thoại Create Machine Component, ở mục Geometry  chọn chi tiết

không chuyển động và chọn tọa độ góc của chi tiết  Ok

ComponentĐặt tên chi tiết là Z, chọn nhưng chi tiết chuyển động và góc tọa độ OK.

Bước 5: Chuột phải vào Z  chọn Insert  Axis Đặt tên và chiều chuyển động của động

của chi tiết  OK

Bước 6: Chuột phải vào Z chọn Insert  Chọn Machine Component  Đặt tên chi tiết là S, Chọn chi tiết quay theo trục Z và góc tọa độ, chọn Tool Mount (ở mục Classify Junction) 

OK

chiều Z + và chọn Spindle (ở mục Axis Type), chuyển các thông số còn lại  OK.

Bước 8: Nhấn chuột phải vào MACHINE_BASE  chọn Insert  Machine Component Ở hộp thư thoại Create Machine Component Đặt tên Y, chọn chiết đứng yên nhưng chuyển

động theo của trục X và Y và góc tọa ở tâm bề mặt của chi tiết  OK

Bước 9: làm như bước Bước 4 và Bước 5 cho hai trục Y,X.

Bước 10: Nhấn chuột phải vào X chọn Insert Machine component Ở hộp thư thoại

Create Machine Component, NEW_NAME thành SET UP, chọn góc tọa độ  OK

Trong SET_UP tạo thêm 3 phần nữa có tên là PART, BLANK, FIXTURE và chọn cùng mộtgóc tọa độ.

Bước 11: Nhấn chuột phải vào HASS_VF5  Chọn Define Kinematic Chains Trong hộp

thư thoại Define Kinematic Chains, chọn SET_UP ở mục Part End  OK

Lưu ý: muốn tra lại chuyển động thì mở hợp thư thoại Preview Motion và nhấn vào biểu

tượng Show Machine Axis Positions

Bước 12: Lưu file và copy vào thư viện của NX

5.2 Các bước lưu file vào thư viện của NX

Bước 1: Mở Computer - vào thư mục installed_machines (C:\Program Files\Siemens\NX 11.0\MACH\resource\library\machine\installed_machines)

Bước 2: Vào một thư mục về máy CNC 3 trục Coppy 3 thư mục cse-driver, graphics,

postprocessor và 1 một file [tên thư mục]_tnc_mm

Bước 3: Ở thư mục installed_machines, tạo một thư mục mới và đổi tên thành tên máy (

Hass_vf5) và Paste 4 file mới coppy vào

Bước 4: Vào mục thư mục graphics, xóa hết file, và coppy file máy của mình vào

Bước 5: Mở file [tên thư mục]_tnc-mm Sửa lại:

MILL_3_AXIS,$

{UGII_CAM_LIBRARY_INSTALLED_MACHINES_DIR}sim01_mill_3ax\postprocessor\heidenhainTNC\sim01_mill_3ax_tnc_mm.tcl,$

{UGII_CAM_LIBRARY_INSTALLED_MACHINES_DIR}sim01_mill_3ax\postprocessor\heidenhainTNC\sim01_mill_3ax_tnc_mm.def

CSE_FILES, $

{UGII_CAM_LIBRARY_INSTALLED_MACHINES_DIR}sim01_mill_3ax\cse_driver\heidenhainTNC\sim01_mill_3ax_tnc.MCF  MILL_3_AXIS,$

{UGII_CAM_LIBRARY_INSTALLED_MACHINES_DIR}HASS_VF5\postprocessor\heidenhainTNC\sim02_mill_3ax_tnc_mm.tcl,$

CSE_FILES, $

{UGII_CAM_LIBRARY_INSTALLED_MACHINES_DIR}HASS_VF5\cse_driver\heidenhainTNC\HASS_VF5.MCF

Bước 6: Save as và đặt tên máy là HASS_VF5

Bước 7: Ở mục Ascii, mở file machine_database Copy:

DATA|sim01_mill_3ax_tnc|MDM0101|3-Ax_Mill_Vertical|HeidenhainTNC|Example|$

{UGII_CAM_LIBRARY_INSTALLED_MACHINES_DIR}sim01_mill_3ax\sim01_mill_3ax_tnc.dat|1.000000|$

{UGII_CAM_LIBRARY_INSTALLED_MACHINES_DIR}sim01_mill_3ax\graphics\sim01_mill_3ax và sửa lại thành DATA|HASS_VF5|MDM0101|3-Ax_Mill_Horizontal|

HeidenhainTNC|Example|$

{UGII_CAM_LIBRARY_INSTALLED_MACHINES_DIR}sim02_mill_3ax\sim02_mill_3ax_tnc.dat|1.000000|$

{UGII_CAM_LIBRARY_INSTALLED_MACHINES_DIR}HASS_VF5\graphics\HASS_VF

5

Bước 8: Save lại file

5.3 Mở một chương trình gia công và gắn máy vào chạy

Bước 1: mở mục machine tool view, nhấn chuột phải vào tên máy chọn Edit Hiện ra hộp thư thoại Example, tên máy chọn vào biểu tượng ở mục Retrieve Machine from Library

Bước 2: ở hộp thư thoại Library Class Selection  chọn MILL chọn tên máy mới gắn vào (HASS_VF5)  OK Hiện ra hợp thư thoại Part Mounting

Bước 3: Trong hợp thư thoại Part Mounting  chọn chi tiết cần gia công  OK  OK

Lưu ý: xem mô phỏng chuyển động của máy khi gia công chi tiết ở hộp thư thoại

Simulation Control Panel

Tài liệu tham khảo