BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ NHA TRANG, 2022 Giảng viên hướng dẫn PGS TS Nguyễn Văn Tường Sinh viên thực hiện Lê Phước Trung Nguyên Mã số sinh viên 57130824 Lớp 57 CTM Đ.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ - - ĐỒ ÁN MƠN HỌC CAD/CAM/CNC ĐỀ TÀI: MƠ HÌNH HĨA LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHI TI ẾT LỊNG KHN (TẬP THUYẾT MINH) Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS.Nguyễn Văn Tường Sinh viên thực hiện: Lê Phước Trung Nguyên Mã số sinh viên: 57130824 Lớp: 57-CTM NHA TRANG, 2022 KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY I Tên nhiệm vụ: Mơ hình hóa lập trình gia cơng chi tiết lịng khn II Số liệu ban đầu: - Bản vẽ chi tiết lòng khuôn - Dạng sản xuất: Hàng loạt nhỏ III Nội dung phần thuyết minh: Phân tích chi tiết gia cơng chọn phơi Mơ hình hóa chi tiết gia công Thiết kế nguyên công Lập trình gia cơng Mơ gia cơng IV Các vẽ - 01 vẽ chi tiết gia công, A3 A4 - 01 vẽ phôi, A3 A4 - Các vẽ nguyên công, A3 A4 V Thời gian thực đồ án Đồ án thực từ ngày đến ngày Ngày tháng năm 2022 Giảng viên hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Văn Tường Trưởng môn TS Nguyễn Hữu Thật LỜI NÓI ĐẦU Xã hội ngày phát triển kèm theo phát triển khoa học kĩ thuật ngày tiến Cùng với phát triển ngành khoa học nói chung ngành khí nói riêng nhanh chóng áp dụng thành tựu Trong ngành khí áp dụng điều khiển số đem đến phát triển cho ngành nghề, nâng cao hiệu suất lao động Chính ưu điểm trên, áp dụng công nghệ thông tin xu hướng thời đại Việc nắm bắt sử dụng máy công cụ điều khiển số trở thành quan trọng hàng đầu cán khoa học sinh viên trường kĩ thuật Để có nhìn sâu sắc hơn, thơng qua việc làm Đồ án Công nghệ CAD/ CAM/ CNC giúp chúng em hệ thống hóa kiến thức học bản, nâng cao kiến thức cho sinh viên Thơng qua việc tìm hiểu, tham gia điều kiển số, q trình lập trình có ý nghĩa giúp sinh viên tiếp cận gần với kiến thức đại nắm rõ chất máy điều khiển số Do thời gian hoàn thành đồ án ngắn lĩnh vực mẻ hạn chế thân nên chắn đồ án có nhiều thiếu sót, kính mong thầy góp ý để dần hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Tường hướng dẫn, giúp đỡ em nhiều q trình hồn thành đồ án Sinh viên thực Nguyễn Văn Khánh MỤC LỤC Chương Phân tích chi tiết gia cơng 1.1 Phân tích chi tiết gia cơng 1.1.1 u cầu kỹ thuật chi tiết Hình 1.1 Lịng khn - Kích thước bề rộng 200mm, cấp xác IT12, độ nhám bề mặt Rz = 20 - Kích thước bề dài 300mm, cấp xác IT12, độ nhám bề mặt Rz = 20 - Chiều cao bề dài 85mm, cấp xác IT9, độ nhám bề mặt Ra = 2,5 - Lịng khn cấp xác IT10, độ nhám bề mặt Ra = 1,25 - Bề mặt lỗ mm, cấp xác IT14, độ nhám bề mặt Ra = 20 - Bề mặt lỗ mm, cấp xác IT14, độ nhám bề mặt Ra = 20 1.1.2 Tính cơng nghệ kết cấu chi tiết Hình 1.2 Đánh số bề mặt chi tiết - Bề mặt 1, ta phay để làm chuẩn tinh, mặt ngồi nên việc gia cơng dễ dàng với cấp xác IT9 - Bề mặt ta dùng dao phay mặt đầu , mặt ngồi nên việc gia cơng dễ dàng với cấp xác IT9 - Bề mặt ta dùng dao phay mặt đầu , mặt nên việc gia cơng dễ dàng với cấp xác IT9 - Bề mặt ,6 cần đạt độ xác IT10 , nhám bề mặt cao Ra = 1,25 nên gia cơng dao phay ngón ( phá thơ ) dao phay cầu ( phay tinh làm nhẵn bề mặt ) , mặt có biên dạng phức tạp nhiện hốc , đảo dao máy CNC - Bề mặt ta sử dụng mũi khoan để gia cơng , lỗ khoan suốt nên dễ dàng gia công - Bề mặt sau khoan lỗ ta phay lỗ dao phay ngón , lỗ bậc kết cấu dao phù hợp gia công máy CNC Kết luận: kết cấu chi tiết lịng khn bề mặt dễ gia cơng cắt gọt, đảm bảo độ cứng vững làm việc, bề mặt lắp ghép , bề mặt làm việc đảm bảo độ bóng nên khơng cần phải thay đổi kết cấu chi tiết 1.2 Chọn phơi Có nhiều phương pháp chế tạo phơi Do cần phân tích (ưu điểm nhược điểm) kiểu tạo phôi với nhằm tìm phương án chọn dạng phơi thích hợp 1.2.1 Phôi đúc a Ưu điểm + Chi tiết dạng trục có hình dạng đơn giản, nên dùng phương pháp đúc để chế tạo dễ dàng + Với chi tiết có hình dạng khối hộp việc chế tạo mẫu đúc tương đối đơn giản + Độ đồng phơi cao, việc điều chỉnh máy gia công giảm + Phù hợp vơi dạng sản xuất đơn chiêc loạt nhỏ b Nhước điểm + Phôi đúc dễ gây sinh nhiều khuyết tật như: rỗ khí, lỗ xỉ… + Tốn nhiều vật liệu cho hệ thống đậu ngót, đậu 1.2.2 Phơi dập a Ưu điểm : + Phơi dập độ xác chất lượng bề mặt cao, sau trình dập phơi đạt độ nhám Ra = 8µm độ xác IT 11 ÷ IT 13 giảm tiến trình gia cơng + Gia cơng hiệu kinh tế kỹ thuật cao + Vật liệu phơi thép 40Cr nên q trình dập thể tích có khả đảm bảo tính b Nhược điểm : + Dễ tạo vết nứt nẻ, khuyết tật + Giá thành làm khn cao vật liệu chế tạo thép 40Cr ,tuy nhiện không ảnh hưởng đến tính kinh tế dạng sản xuất hàng loạt vừa + Chi tiết có hình dạng khối chữ nhật chiều cao tương đối nên khó dập + Phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt 1.2.3 Kết luận Từ phân tích ưu điểm, nhược điểm phương pháp chế tạo phôi, ta chọn phương án phù hợp để gia công chi tiết trục phơi đúc Chương Mơ hình hóa chi tiết gia công 2.1 Giới thiệu phần mềm sử dụng để mơ hình hóa Autodesk Inventor phần mềm xây dựng mơ hình 3D, thiết kế, hình mẫu kiểm tra ý tưởng sản phầm Inventor tạo nguyên mẫu mô chuẩn xác khối lượng, áp lực, độ ma sát, tải trọng,… đối tượng sản phẩm môi trường 3D Các công cụ mô phỏng, phân tích tích hợp Inventor cho phép người dùng thiết kế từ khuôn đúc đến nâng cao thiết kế chi tiết máy, trực quan hóa sản phẩm Inventor cịn tích hợp CAD công cụ giao tiếp thiết kế nhằm nâng cao suất làm việc CAD giảm thiếu phát sinh lỗi, tiết kiệm thời gian Sử dụng AutoCAD thừa hưởng nhiều lợi ích Inventor Inventor cấp mơi trường thiết kế phím tắt tương tự với AutoCAD, hỗ trợ tập tin DWG, cho phép người dùng chuyển từ vẽ 2D hành sang xây dựng mơ hình 3D Inventor sử dụng phổ biến tạo nguyên mẫu kỹ thuật số, mẫu tạo từ vẽ 2D AutoCAD tích hợp liệu 3D, hình thành nên sản phẩm ảo Bằng cách này, kỹ sư thiết kế, mô sản phẩm mà tạo mẫu vật lý Người dùng sử dụng cơng cụ thiết kế 3D khí Inventor để nghiên cứu đánh giá mơ hình thuận tiện hiệu AutoDesk Inventor cịn đưa cơng cụ tính khác nhằm nâng cao suất làm việc như: Integrated Data Management, Design Automation, Automatic Drawing Updates and Views, Automatic Bill of Materials,… Khả kết hợp trao đổi liệu với phần mềm khác: Inventor sử dụng định dạng tập tin cụ thể cho chi tiết (IPT), cụm (IAM), vẽ (IDW DWG) Tập tin nhập xuất định dạng DWG Định dạng vẽ Web (DWF) ưa thích Autodesk 2D/3D dùng để trao đổi liệu dễ dàng Inventor trao đổi liệu với hầu hết phần mềm phát triển Autodesk Ngoài Inventor trao đổi liệu với ứng dụng CATIA V5, UGS, SolidWorks, ENGINEER / Pro Inventor hỗ trợ nhập trực tiếp xuất CATIA V5, Parasolid, Granite, UG-NX, SolidWorks, Pro / E, với tập tin SAT, STEP, IGS Phần mềm cung cấp nhiều cơng cụ để đơn giản hố, nhận biết chuyển đổi sang thiết kế 3D cho người dùng AutoCAD Tất gói phần mềm Inventor hỗ trợ phiên phần mềm AutoCAD Mechanical trường hợp người dùng cần sử dụng công cụ thiết kế vẽ kỹ thuật với suất cao Một giải pháp CAM cho Inventor InventorCam với phiên Inventor Cam 2010, 2011, 2012, 2013 2014 SolidCam phát triển, tích hợp hồn tồn Autodesk Inventor với đầy đủ đường chạy dao nhằm tối ưu từ thiết kê phân tích đên gia cơng sản phẩm thực phần mềm Inventor HSM mang CAD CAM lại với tạo nên kết hợp thiết kế giải pháp gia cơng Tích hợp vào phần mềm CAD tạo nên quy trình làm việc liền mạch với công cụ chuyển hướng bên CAD Cho phép thay đổi thiết kế cập nhật trực tiếp đường chạy dao mà không làm liệu Trong giới gia cơng, thời gian có giá trị tính giây, lý Inventor HSM phát triển xử lý đa nhân 64 bit cho tốc độ xử lý vượt trội Tốc độ xuất code lên đến 200.000 giây Inventor HSM trang bị tính tự động sử dụng máy tính nhàn rỗi mạng để nâng cao khả xử lý, giảm thời gian đáng kể cho việc tính tốn đường chạy dao Inventor HSM tối ưu hóa đường chạy dao để giảm thời gian gia công, nâng cao chất lượng bề mặt kéo dài tuổi thọ cơng cụ Ngồi cách bù trừ dao truyền thống, Inventor HSM có đường chạy dao thích ứng làm giảm thời gian gia cơng thơ 40% nhiều tăng tuổi thọ công cụ .Tùy chỉnh Code phù hợp với máy CNC cần dùng Mơ chỉnh sửa code 2.2 Trình tự mơ hình hóa sản phẩm Xây dựng mơ hình hóa 3D chi tiết phần mềm Inventor 2018 thực bước sau: Bước 1: Ta chọn lệnh Start 2D Sketch mặt phẳng vẽ hình ta có Hình 2.1 Thể kết vẽ Sketch Bước 2: Ta chọn lệnh Extrude chọn Sketch hình ta có Hình 2.2 Kết lệnh extrude Bước 3: Ta chọn lệnh Start 2D Sketch mặt phẳng vẽ hình ta có Hình 2.3 Thể kết vẽ Sketch Bước 4: Ta chọn lệnh Start 2D Sketch mặt phẳng vẽ hình ta có Hình 2.4 Thể kết vẽ Sketch Bước 5: Ta chọn lệnh Start 2D Sketch mặt phẳng vẽ hình ta có 10 Hình 5.22 Bảng thiết lập lượng dư dung sai nguyên công gia công thô Lượng dư gia cơng dung sai ngun cơng Hình 5.23 Bảng thiết lập đường chạy dao nguyên công gia cơng thơ 42 Hình 5.24 Kết đường chạy dao nguyên công gia công thô Gia công tinh : Trên Ribbon chọn Morph sau tiết hành thiêt lập thông số sau : Dụng cụ (tool 4) : D=8 mm Chế độ cắt : Hình 5.25 Bảng thiết lập chế độ cắt nguyên công gia công tinh Lượng dư gia cơng dung sai ngun cơng 43 Hình 5.26 Bảng thiết lập lượng dư dung sai nguyên công gia công tinh Lượng dư gia công dung sai ngun cơng Hình 5.27 Bảng thiết lập đường chạy dao ngun cơng gia cơng tinh 44 Hình 5.28 Kết đường chạy dao nguyên công gia công tinh Khoan : Trên Ribbon chọn Drill sau tiết hành thiêt lập thông số sau : Dụng cụ (tool 5) : D=18 mm Chế độ cắt : Hình 5.29 Bảng thiết lập chế độ cắt khoan lỗ ngun cơng Thiết lập đường chạy dao 45 Hình 5.30 Bảng thiết lập đường chạy dao khoan lỗ ngun cơng Hình 5.31 Kết đường chạy dao khoan lỗ nguyên công Khoét : Trên Ribbon chọn Broe sau tiết hành thiêt lập thơng số sau : Dụng cụ (tool 6) : D=20 mm Chế độ cắt : 46 Hình 5.32 Bảng thiết lập chế độ cắt khoét lỗ nguyên công Thiết lập đường chạy dao Hình 5.33 Bảng thiết lập đường chạy dao kht lỗ ngun cơng 47 Hình 5.34 Kết đường chạy dao khoét lỗ nguyên cơng Mơ cắt gọt tồn ngun cơng Ngun cơng : Hình 5.35 Mơ cắt gọt ngun cơng Ngun cơng : 48 Hình 5.36 Mô cắt gọt nguyên công Nguyên công : Hình 5.37 Mơ cắt gọt ngun cơng 49 Ngun cơng : Hình 5.38 Mơ cắt gọt ngun cơng Ngun cơng : Hình 5.39 Mô cắt gọt nguyên công phay thô 50 Hình 5.40 Mơ cắt gọt ngun cơng phay tinh phay vét Hình 5.41 Mơ cắt gọt ngun cơng khoan, kht Xuất chương trình gia cơng : Trên Ribbon chọn Post Process bảng sau : sau tiết hành chọn thơng số 51 Hình 5.42 Thơng số xuất chương trình gia cơng 52 Chương Mô gia công Thực mô gia công phần mềm SSCNC ta tiến hành bước sau : Bước : Khởi đông SSCNC chọn hệ điều hành FANUCOiM dành cho máy phay: Hình 5.1 Chọn hệ điều hành phần mềm SSCNC Bước : Khởi động máy phay ảo cách bấm nút nguồn nút CNC ON: Hình 5.2 Khởi động máy phay ảo Bước 3: Tiến hành đưa máy HOME: 53 Hình 5.3 Đưa máy Home Bước :Tiến hành lắp phôi, nhập thông số phôi theo kích thước theo kích thước 205x305x90mm Bước 5: Thiết lập đồ gá Chọn Workpiece Workpiece clamp Vise Sau tiến hành cài đặt lắp dao theo yêu cầu vào ổ chứa dao: Bước :Tiến hành sét góc tọa độ cho q trình gia cơng vào ổ nhớ(G54) Bước : Nạp chương trình cách bấm phim theo thứ tự sau : EDIT PROG Phím mềm DIR Nhập tên Notepad lưu Bấm mũi tên Hình 5.4 Nạp chương trình vào máy gia công Bước :Chuyển máy sang chế độ Auto bấm nút Cycle Start cho máy bắt đầu 54 gia cơng, ta kết hình: Hình 5.5 Kết gia công 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Trần Văn Địch tác giả, Sổ tay Gia công cơ, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật, 2005 2.Trần Văn Địch, Công Nghệ Chế Tạo Bánh Răng, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Văn Tường, Bài tập Dung Sai Lắp Ghép Và Đo Lường Kỹ Thuật, nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Ngọc Đào tác giả, Chế Độ Cắt Gia Cơng Cơ Khí, Nhà xuất Đà Nẵng Bộ môn Công nghệ chế tạo máy - Sổ tay thiết kế công nghệ chế tạo máy tập Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 1970 Nguyễn Đắc Lộc tác giả, Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy tập 1, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật, Hà Nội, 2007 SECO, Catalog Milling, 2020 Link chọn dụng cụ cắt :file:///E:/VN-Milling-SN20201.pdf/ tranng 319 Link tính chế độ cắt: (https://www.secotools.com/dashboard/Suggest/Suggest?fbclid=IwAR1qcPSJXYSY16GBOVbZiDR3dwo3qkpzH8kEgNV25XqbPBLl5pX8kZX6wU) 56 ... nguyên công gia công thô Gia công tinh : Trên Ribbon chọn Morph sau tiết hành thiêt lập thơng số sau : Dụng cụ (tool 4) : D=8 mm Chế độ cắt : Hình 5.25 Bảng thiết lập chế độ cắt ngun cơng gia công. .. + Nguyên công Gia công thô Trên Ribbon chọn Pocket sau tiết hành thiêt lập thông số sau : Dụng cụ (tool 3) : D=12 mm Chế độ cắt : Hình 5.21 Bảng thiết lập chế độ cắt nguyên công gia công thô... Nguyên công 38 Gia công thô Trên Ribbon chọn 2D Contour sau tiết hành thiêt lập thông số sau : Dụng cụ (tool 2) : D=50mm Chế độ cắt : Hình 5.16 Bảng thiết lập chế độ cắt nguyên công Lượng dư gia công