Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế và chế tạo máy phay CNC 3 trục tích hợp mô phỏng gia công ảo trên phần mềm NX Tóm tắt nội dung đồ án Nhiệm vụ được giao của chúng em là :” Tính toán thiết kế và chế tạo máy phay CNC 3 trục tích hợp mô phỏng gia công ảo trên phần mềm NX”. Đây là một đề tài rất hay đồng thời vô cùng phù hợp với thực tế. Nhiệm vụ có rất nhiều vấn đề cần xử lý, bao gồm: Thiết kế và tính chọn các cơ cấu trong máy. Mô phỏng 3D chi tiết máy và xây dựng máy ảo trong NX. Phân tích và mô phỏng biến dạng một số chi tiết chịu lực. Xây dựng hệ thống điều khiển máy. Tạo, mô phỏng gia công trên phần mềm và xuất Gcode, gia công thực tế để kiểm nghiệm. Xây dựng quy trình gia công một số chi tiết trên phần mềm. Với lượng kiến thức đã học trong 5 năm trên giảng đường, đồng thời tìm hiểu qua sách vở và internet và được thầy TS. Lê Văn Tuân và TS. Nguyễn Văn Tình giúp đỡ nhiệt tình, chúng em đã từng bước giải đáp các vấn đề trên. Qua đó cho thấy được tính thực tiễn của đồ án là vô cùng tốt đồng thời mở ra hướng phát triển máy lên 4 trục, thêm hệ thống tự động chỉnh gốc phôi … Thời gian làm đồ án đã giúp chúng em được củng cố lượng kiến thức đã học, tăng lượng kiến thức thực tế đồng thời rèn luyện các kỹ năng mềm khác như kỹ năng làm việc nhóm, tự tìm kiếm tổng hợp tài liệu, kỹ năng viết báo cáo và trình bày trên Slide
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn thiết kế chế tạo máy phay CNC trục tích hợp mơ gia cơng ảo phần mềm NX NGUYỄN MINH ĐẠT dat.nm171140@sis.hust.edu.vn Vũ Văn Thao thao.vv163669@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật khí Chun ngành Cơng nghệ chế tạo máy Giảng viên hướng dẫn: Giảng viên phản biện: TS Lê Văn Tuân TS Nguyễn Văn Tình Chữ ký GVHD TS Nguyễn Kiên Trung Chữ ký GVPB Bộ môn: Viện: Công nghệ chế tạo máy Cơ Khí HÀ NỘI, 7/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MƠN CNCTM CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (NGÀNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY) Thơng tin sinh viên Họ tên SV: Nguyễn Minh Đạt Lớp: Kỹ thuật khí 05-K62 ĐT: 0969.214.072 Họ tên SV: Vũ Văn Thao Lớp: Kỹ thuật khí 02-K61 ĐT: 0923.435.124 Email (đại diện):thao.vv163669@sis.hust.edu.vn Hệ đào tạo: Chính quy Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy Đồ án tốt nghiệp thực tại: Trường Cơ khí – Đại học Bách Khoa Hà Nội Thời gian làm ĐATN: Từ ngày / / đến / / Đầu đề thiết kế TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY PHAY CNC TRỤC TÍCH HỢP MƠ PHỎNG GIA CƠNG ẢO TRÊN PHẦN MỀM NX Các số liệu ban đầu: • • • • Dạng sản xuất… Điều kiện sản xuất… Các sổ tay tra cứu… … Nội dung thuyết minh tính tốn: • • • • • • • Tìm hiểu tổng quan máy CNC mini trục Xây dựng mơ hình 3D tính tốn thông số thành phần Thiết kế hệ thống điều khiển Mô biến dạng kết cấu máy phần mềm NX Xây dựng máy ảo tạo postprocessor phần mềm NX Xây dựng quy trình chế tạo số chi tiết máy phay CNC Kết luận hướng nghiên cứu Các vẽ • • • • Bản vẽ chi tiết lồng phôi: A1 Bản vễ sơ đồ nguyên công: A0 Bản vẽ đồ gá: A1 Bản vẽ lắp máy: A0 Hà Nội, ngày tháng năm Giảng viên hướng dẫn TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MƠN CNCTM CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên SV: Nguyễn Văn A Lớp: Kỹ thuật khí 01-K60 Họ tên SV: Nguyễn Văn B Lớp: Kỹ thuật khí 02-K60 Chun ngành: Cơng nghệ chế tạo máy Tên đề tài tốt nghiệp: Thiết kế quy trình công nghệ trang bị công nghệ gia công… NỘI DUNG NHẬN XÉT I Khối lượng đồ án: Phần thuyết minh: 100 trang Phần vẽ: 08 Ao II Ưu điểm đồ án ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… III Nhược điểm đồ án ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… IV Kết luận ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hà Nội, ngày tháng năm 20 Giảng viên hướng dẫn TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MƠN CNCTM CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên SV: Nguyễn Minh Đạt Lớp: Kỹ thuật khí 01-K60 Họ tên SV: Vũ Văn Thao Lớp: Kỹ thuật khí 02-K60 Chun ngành: Cơng nghệ chế tạo máy Tên đề tài tốt nghiệp: Tính tốn thiết kế chế tạo máy phay CNC trục tích hợp mơ gia công ảo phần mềm NX NỘI DUNG NHẬN XÉT V Khối lượng đồ án: Phần thuyết minh: 135 trang Phần vẽ: 08 Ao VI Ưu điểm đồ án ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… VII Nhược điểm đồ án ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… VIII Kết luận ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hà Nội, ngày tháng năm 20 Giảng viên phản biện Lời cảm ơn Lời đầu tiên, xin trân trọng cảm ơn hai Thầy hướng dẫn chúng em TS Lê Văn Tuân TS Nguyễn Văn Tình, thầy tận tình hướng dẫn chúng em trình học tập việc hoàn thành đồ án Xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô thuộc khoa Cơ khí trường Đại Học Bách khoa Hà Nội tận tình giảng dạy cho chúng em thời gian học tập Xin cảm ơn TS Nguyễn Kiên Trung đọc, nhận xét, lỗi sai đồ án chúng em, giúp chúng em chỉnh sửa sai sót Đồ án Do giới hạn kiến thức khả lý luận thân nhiều thiếu sót hạn chế, kính mong dẫn đóng góp Thầy, Cơ để Đồ án chúng em hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Tóm tắt nội dung đồ án Nhiệm vụ giao chúng em :” Tính tốn thiết kế chế tạo máy phay CNC trục tích hợp mô gia công ảo phần mềm NX” Đây đề tài hay đồng thời vô phù hợp với thực tế Nhiệm vụ có nhiều vấn đề cần xử lý, bao gồm: - Thiết kế tính chọn cấu máy - Mơ 3D chi tiết máy xây dựng máy ảo NX - Phân tích mơ biến dạng số chi tiết chịu lực - Xây dựng hệ thống điều khiển máy - Tạo, mô gia công phần mềm xuất G-code, gia công thực tế để kiểm nghiệm - Xây dựng quy trình gia cơng số chi tiết phần mềm Với lượng kiến thức học năm giảng đường, đồng thời tìm hiểu qua sách internet thầy TS Lê Văn Tuân TS Nguyễn Văn Tình giúp đỡ nhiệt tình, chúng em bước giải đáp vấn đề Qua cho thấy tính thực tiễn đồ án vơ tốt đồng thời mở hướng phát triển máy lên trục, thêm hệ thống tự động chỉnh gốc phôi … Thời gian làm đồ án giúp chúng em củng cố lượng kiến thức học, tăng lượng kiến thức thực tế đồng thời rèn luyện kỹ mềm khác kỹ làm việc nhóm, tự tìm kiếm tổng hợp tài liệu, kỹ viết báo cáo trình bày Slide Sinh viên thực Ký ghi rõ họ tên MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MÁY CNC 1.1 Khái quát điều khiển số lịch sử phát triển máy CNC 1.2 Khái niệm, cấu tạo, phân loại, đặc điểm máy CNC 10 Khái niệm máy CNC : 10 Cấu tạo máy CNC : 10 Phân loại máy CNC 12 Đặc điểm máy CNC 12 1.3 Đặc điểm cấu truyền động 13 Trục quay vơ cấp tốc độ trục chạy dao điều khiển hành trình tự động ……………………………………………………………… 14 Truyền động cho trục trục công tác khác 15 Những đặc điểm khác kết cấu 16 1.4 Giới thiệu máy phay CNC mini 16 1.5 Ứng dụng máy CNC 17 CHƯƠNG THIẾT KẾ 3D VÀ TÍNH CHỌN CƠ CẤU CỦA MÁY 19 2.1 Nguyên lý máy CNC trục 19 2.2 Thiết kế 3D tính chọn cấu cho máy 19 Chọn phương án động học cho máy 19 Xây dựng mơ hình 3D với kích thước thực máy NX 21 Sơ đồ động học máy 22 Nguyên lý hoạt động máy thiết kế 24 Giới thiệu vật liệu gia công 25 2.3 Lựa chọn cấu truyền động 25 Vít me đai ốc 25 Phương án dùng bánh 27 Phương án dùng đai 28 2.4 Thiết kế hệ thống khí cho máy 28 Xác định chế độ làm việc giới hạn 28 Xác định lực cắt gia công 30 CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ MƠ PHỎNG BIÊN DẠNG CỦA KÉT CẤU MÁY TRÊN SIMCENTER NX 33 3.1 Phân tích kết cầu đánh giá điều kiện tải thực 33 Kết cấu đầm cần mô 33 Các phận trực tiếp tác dụng lên dầm: 33 3.2 Mô hình phần tử hữu hạn điều kiện biên 34 Chọn giải cho tốn phân tích 34 Phân tích phần tử hữu hạn 35 Thiết lập liên kết điều kiện biên 36 Thiết lập điều kiện tải trọng 36 3.3 Kết phân tích 37 Theo trục X 37 Theo trục Y 38 Theo trục z 39 CHƯƠNG HỆ THỐNG ĐIÊU KHIÉN 40 4.1 Các phương án xây dựng hệ điều khiển cho máy CNC 40 Tính phần mềm Mach3 40 Những hạn chế phần mềm Mach3 40 4.2 Cài đặt thông số phần mềm Mach3 40 Cài đặt chân tín hiệu 40 Chọn đơn vị đo máy 44 Cài đặt thông số động 45 4.3 Các chức phần mềm Mach3 46 Các chức 46 Các bước chạy file gia công 50 4.4 Sơ đồ cấu trúc điều khiến 51 4.5 Lựa chọn linh kiện điện tử cho máy 51 Board mach3 52 Driver điều khiến động bước DM 542 54 Động bước 55 Động trục chính, biến tần 56 Bộ nguồn 24V20A 58 4.6 Sơ đồ mạch điều khiển 59 Sơ đồ đấu nối mạch điều khiển Mach3 với driver DM542 60 Sơ đồ đấu nối driver DM542 với động trục tương ứng 61 Sơ đồ đấu nối mạch điều khiến với biến tần 61 CHƯƠNG XÂY DỰNG MÁY ẢO VÀ TẠO POST PROCESSOR TRÊN PHẦN MỀM NX 63 5.1 Giới thiệu chung công cụ xây dựng máy ảo 63 5.2 Phương pháp tiếp cận việc xây dựng máy ảo 63 Xây dựng chuỗi động học máy sử dụng Machine Tool Builder………………………………………………………… ……… 64 Thiết lập máy vào thư viện 68 5.3 Sử dụng máy ảo 68 5.4 Tạo Post Processor cho máy 69 5.5 Mô gia công ảo phần mềm NX 74 Tiến hành gia công ảo phần mềm NX 74 Ưu điểm mô máy ảo 74 CHƯƠNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIÉT ĐẶC TRƯNG 76 6.1 Quy trình công nghệ gia công tiết 2,5D 76 Phân tích tiết thiết lập hình học 76 Tạo chương trình gia cơng 76 Kết đạt sau bước gia công 86 6.2 Quy trình cơng nghệ gia cơng tiết 3D 88 Phân tích tiết thiết lập hình học 88 Tạo chương trình gia cơng 89 Kết đạt sau bước gia công 105 CHƯƠNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT 107 7.1 Phân tích chức làm việc yêu cầu kỹ thuật chi tiết 107 7.2 Lập quy trình cơng nghệ gia công tiết 108 Xác định đường lối công nghệ 108 Chọn phương pháp gia công 108 Thiết kế sơ nguyên công 108 7.3 Tra bảng lượng dư nguyên công 111 7.4 Tính tốn chế độ cắt 112 Tính chế độ cắt cho nguyên công IV khoét, doa lỗ Ø30 112 Tra bảng chế độ cắt cho ngun cơng cịn lại 116 7.5 Tính tốn, thiết kế đồ gá cho ngun cơng 116 Tính tốn lực kẹp cần thiết 116 Kết cấu chi tiết tương đối đơn giản 8.3 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Xác định sản lượng hàng năm : Mỗi dạng sản xuất khác cho phương thức sản xuất lập quy trình cơng nghệ khác Do ta cần phải xác định dạng sản xuất chi tiết Trước hết ta cần phải xác đinh sản lượng hàng năm chi tiết xác định theo công thức: + N = N m.1 + 100 Trong đó: N - Số chi tiết sản xuất năm: N1 - Số sản phẩm sản xuất năm: 4000 chiếc/ năm m - số loai chi tiết sản phẩm: β - số chi tiết tạo thêm để dự phòng : % α - số phế phẩm : % Vậy: 𝑁 = 4000.1 (1 + 5+5 100 ) = 4400(𝑐ℎ𝑖ế𝑐) Khối lượng chi tiết : Trong : Q : Khối lượng chi tiết (kg) Q = V.γ V : Thể tích chi tiết (dm3) γ : Khối lượng riêng vật liệu (kg/dm3); γ = 7,852 Khối lượng chi tiết : Q1 = V.γ = 47168.7850.10-9 = 0,37 (kg) Bảng định dạng sản xuất Q1 : trọng lượng Dạng sản xuất 200 4-200 4 Sản lượng hàng năm tiêu Đơn 5 10 100 Hàng loạt nhỏ 5-100 10-200 100-500 Hàng loạt vừa 100-300 200-500 500-5000 Hàng loạt lớn 300-1000 500-5000 5000-50000 Hàng khối 1000 5000 50000 121 Theo bảng trang 13 – sổ tay CNCTM tập sản xuất hàng loạt vừa Chọn phương pháp chế tạo phôi Từ mục đích đảm bảo cho chi tiết có tính cần thiết, có lượng dư vừa đủ cho ngun cơng gia cơng xác Chi tiết 51 có kết cấu đơn giản; điều kiện sản xuất sản xuất tự chọn, dạng sản xuất Hàng loạt vừa nên phương pháp Đúc có nhiều ưu điểm phù hợp Vậy ta chọn phương pháp đúc để chế tạo phôi Do dạng sản xuất hàng loạt vừa nên ta chọn phương pháp đúc đúc khuôn kim loại Bản vẽ chi tiết nằm khn, có mặt phân khn mặt hai bên tai chi tiết Hình vẽ mặt phân khuôn 8.4 THỨ TỰ NGUYÊN CƠNG TT Tên ngun cơng Đồ gá Máy Dao NC I Phay mặt đáy 6H82 Đồ gá phay Dao phay mặt đầu NC II Phay mặt tai 6H82 Đồ gá phay Dao phay mặt đầu NC III Khoan, doa lỗ ∅4 2A135 Đồ gá khoan Mũi khoan P18, doa NC IV Khoét, doa lỗ ∅32 2A135 Đồ gá khoan Mũi khoét, doa NC V Phay hai mặt bên 6H82 Đồ gá phay P18 NC VI Kiểm tra THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG NGUYÊN CÔNG I : Phay mặt đáy 122 Hình Sơ đồ ngun cơng I - Định vị : bậc tự đồ gá - Kẹp chặt : Dùng cấu kẹp ren phối hợp với tay đòn - Chọn máy : Máy phay 6H82, công suất N= 7kW - Chọn dao : Phay dao phay mặt đầu, Tra bảng 4.92 Sổ tay CN CTM tập có kích thước sau : • D = 63 (mm), d =27 (mm), L = 110 (mm), số Z = 14 (răng) - Chế độ cắt : Phay thô phay tinh NGUYÊN CƠNG II : Phay mặt tai 123 Hình Sơ đồ nguyên công II - Định vị : bậc tự đồ gá - Kẹp chặt : Dùng cấu kẹp ren phối hợp với tay địn - Chọn máy : Máy phay 6H82, cơng suất N= 7kW - Chọn dao : Phay dao phay mặt đầu, Tra bảng 4.92 Sổ tay CN CTM tập có kích thước sau : • D = 63 (mm), d =27 (mm), L = 110 (mm), số Z = 14 (răng) - Chế độ cắt : Phay thơ phay tinh NGUN CƠNG III: Khoan, doa lỗ ∅4 - Định vị : bậc tự - Kẹp chặt : Dùng cấu kẹp ren phối hợp với tay đòn - Chọn máy : Máy khoan đứng 2A135, Công suất N=2,8 kW - Chọn dao : Tra bảng 4.40 Sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập 1: 124 Mũi khoan ruột gà thép gió D = 10 (mm) chiều dài : L=20÷131mm chiều dài phần làm việc : l=3÷60mm Hình Sơ đồ ngun cơng III NGUN CƠNG IV :Kht, doa lỗ ∅32 Hình Sơ đồ ngun cơng IV 125 - Định vị : bậc tự Kẹp chặt : Dùng cấu kẹp ren phối hợp với tay đòn - Chọn máy : Máy khoan đứng 2A135 Công suất máy Nm = (kW) - Chọn dao : - Mũi khoét : Tra bảng 4.47 Sổ tay công nghệ chế tạo máy : Mũi khoét làm thép gió (P18) Mũi doa :Mũi doa liền khối làm thép gió (P18),chi NGUN CƠNG IV Phay hai mặt bên mặt phần tai Hình Sơ đồ ngun cơng IV - Định vị : bậc tự vào mặt sau bậc tự vào mặt đáy Kẹp chặt : Dùng đòn kẹp - Chọn máy : Máy phay đứng 6H82 Công suất N= 7kW - 126 - Chọn dao : Dao phay đĩa ba mặt có kích thước sau (Tra theo bảng 4-92 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1): D = 125 (mm), d = 32 (mm), B = 28 (mm), số Z = 22 - (răng) Chế độ phay : Phay lần Ngun cơng VII: Tổng kiểm tra Hình 8 Sơ đồ nguyên công VII * Kiểm tra độ song song lỗ tâm: Ta cho trục vào lỗ kiểm tra độ không song song Ở ta dùng trục có đường kính nhỏ lỗ trục, dùng thêm bạc côn để triệt tiêu khe hở Cho đồng hồ so đo bên đầu trục kiểm, chỉnh đồng hồ so số Sau cho đồng hồ sang đo đầu bên kia, số đo đồng hồ độ song song lỗ Để thực xác việc đo, mũi dị đồng hồ so phải đo đường sinh cùng, người ta thay mũi dị đồng hồ có dạng nghiêng dao tiện cắt đứt Tra bảng lượng dư gia công Nguyên công 1: Phay mặt đáy Lượng dư gia công thô: 1,5 mm Lượng dư gia công tinh: 0,5 mm Nguyên công 2: Phay mặt tai Lượng dư gia công thô: 1,5 mm Lượng dư gia công tinh: 0,5 mm Nguyên công 4: Phay hai mặt bên Lượng dư gia công thô: 1,0 mm Lượng dư gia công tinh: 0,5 mm 127 Nguyên công 5: Khoan, doa lỗ Ø4 Lượng dư khoan: 1.75 mm Lượng dư doa: 0.25 mm Nguyên công 5: Khoét, doa lỗ Ø32 Lượng dư khoét: 0.85 mm Lượng dư doa: 0,15 mm 8.5 Tính chế độ cắt cho nguyên công : khoan lỗ Ø4 Tra chế độ cắt : Các bước thực nguyên công Bước : Khoan lỗ Ø3.5 Bước : Doa lỗ Ø4 + Bước 1: Khoan lỗ Ø3.5 Chiều sâu cắt t = D/2 = 3.5/2 = 1.75 (mm) Lượng chạy dao s = 0,135 mm/vòng theo bảng 5.25 CV D q Tốc độ cắt V = m y kv T S Tra bảng 5.28 có dung dịch trơn nguội ta có Cv = 7,0 q = 0,4 y = 0,7 m = 0,2 T: chu kì bền dao, T = 25 (ph) theo bảng 5.30 [7] Hệ số kv = kMV.kUV.klv = Với kMV : hệ số phụ thuộc chất liệu gia công k MV = k n ( 750 nV σB ) Với kn = nV = −0.9 → kMV 750 = 1.0 750 −0.9 =1 kUV : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt, tra bảng 5.6 ta kUV =1 klv : hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan, tra bangr 5.31 ta klv = ta tốc độ cắt V = ta nt = 1000.V = D 7.3,50,4 250,2 0,1350,5 1000.16.52 𝜋.3.5 = 16,52 (m/ph) = 1502 (v/ph) tra theo máy nm = 1500 (v/ph) 128 từ vận tốc cắt thực tế : Vtt = 𝑛𝑚 𝜋.𝐷 1000 = 1500.𝜋.3.5 1000 = 11 (m/ph) * Bước 2: Doa lỗ Ø4 Lượng chạy dao tra bảng 5.27 ta s = 0,1 mm/vòng CV D q Tốc độ cắt V = m x kv T t s Tra bảng 5.29 ta có Cv = 10,5 q = 0,3 x =0,2 y = 0,65 m = 0,4 (có dung dịch trơn nguội ) Chu kỳ bền dao T = 25 ph Ta có hệ số kv = kMV.kUV.klv = Suy tốc độ cắt V = 9,5 mm/ph Vậy vận tốc máy nt = 337 v/ph Tra theo máy vận tốc thực tế nm = 320 v/ph Vậy tốc độ thực tế máy Vtt = 6.05 m/ph Kết tính tốn chế độ cắt nguyên công Doa P18 2H135 6,05 320 0,1 0,25 Khoan P18 2H135 11 1500 0,135 1.75 Bước Dao Máy V(m/ph) N(v/ph) s(mm/vg) t(mm) NC Tính chế độ cắt cho ngun cơng cịn lại: Ngun cơng 1: Phay mặt đáy Bước Máy Dao V(m/ph) n(v/ph) S(mm/ph) t)mm) 6H82 P18 46.5 235 329 0,5 Phay thô 6H82 P18 37.6 190 479 1,5 CN Phay tinh NGUYÊN CÔNG : Phay mặt tai 129 Bước Máy Dao V(m/ph) n(v/ph) S(mm/ph) t)mm) 6H82 P18 46.5 235 329 0,5 Phay thô 6H82 P18 37.6 190 479 1,5 CN Phay tinh NGUYÊN CÔNG : Phay mặt bên Bước Máy Dao V(m/ph) n(v/ph) S(mm/ph) t)mm) 6H82 P18 46.5 235 376 0,5 Phay thô 6H82 P18 37.6 190 260 CN Phay tinh NGUYÊN CÔNG : Khoét, doa lỗ Ø32 Doa P18 2H135 10,6 115 0,15 Khoan P18 2H135 14,4 200 0,75 0.85 Bước Dao Máy V(m/ph) N(v/ph) s(mm/vg) t(mm) NC 8.6 Tính thiết kế đồ gá Thiết kế đồ gá cho nguyên công 4: Khoan, doa lỗ Ø4 Đồ gá thiết kế phải đảm số yêu cầu sau: đảm bảo việc gá đặt chi tiết phải nhanh chóng, đơn giản, tốn cơng sức, sai số chế tạo đồ gá phải đảm bảo cho chi tiết gia công xong phai đảm bảo yêu cầu đặt ra, đồ gá thiết kế phải đủ cứng vững tránh làm xước bề mặt gia công Lực cắt khoan 130 Phương trình momen quanh tâm khoan: K.Mx=(W+Po).fa Trong đó: W: lực kẹp phơi cần thiết fhệ số ma sát mặt chuẩn định vị mặt làm việc đồ định vị.( lấy 0.2) a: Khoảng cách tư tâm mũi khoan đến tâm mỏ kẹp M, - momen cắt 9,23 Nmm P0 lực chiều trục, 630 N K - hệ số an tồn có tính đến khả làm tăng lực cắt q trình gia cơng K=K1,.K2,K3,.K4;.K5,.K6;.K7 Với: K0- hệ số an toàn cho tất trường hợp K0=1,5 K1- hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi K1=1.2 K2 hệ số tăng lực cắt dao mòn K2=1 K3 - hệ số tăng lực cắt gia công giản đoạn K3 = 1,2 K4- hệ số tính đến sai số cầu kẹp chặt K4 = K5- hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay.K5= 131 K6,- hệ số tính đến momen làm quay tiết K6= 1.5 > K =1,5.1,2.1,3.1.1.1.1,5 = 3,51 Vậy lực kep cần thiết W= 3068 N Như đường kính bulong tính theo cơng thức sau 𝑊 3068 d= √ =√ = 10,1 mm 0,5.𝜎 0,5.60 𝑘 Để tăng cường khả chịu lực chốt tì phụ ta chọn bulong có d = 12 mm Thiết kế cấu đồ gá Khi thiết kế đồ gá cần đảm bảo yêu cầu sau : + Đảm bảo cho phương án kết cấu đồ gá hợp lý mặt kỹ thuật va kinh tế, sử dụng kết cấu tiêu chuẩn, đảm bảo điều kieenh sử dụng tối ưu nhằm đạt chất lượng nguyên công cách kinh tế sở kết cấu tính máy cơng cụ lắp đồ gá + Đảm bảo yêu cầu an toàn kỹ thuật, đặc biệt điều kiện thao tác thoát phoi sử dụng đồ gá + Tận dụng loại kết cấu đã tiêu chuẩn hóa + Đảm bảo lắp ráp điều chỉnh đồ gá máy thuận tiện + Đảm bảo kết cấu phù hợp với khả chế tạo lắp ráp thực tế sở sản xuất * Trên sở ta tính tốn chọn kết cấu đồ gá cho nguyên công khoan, doa lỗ 𝜙4 - Sai số chuẩn : sai số chuẩn c sinh chuẩn định vị khơng trùng với gốc kích thước, theo sơ đồ gá đặt c = m - Sai số kẹp chặt : sai số kẹp chặt k lực kẹp sinh ra, phương lực kẹp vng góc với phương kích thước thực sai số kẹp chặt - Sai số mòn : sai số mòn m đồ gá bị mịn gây ra, tính theo công thức 132 m = N Với hệ số phụ thuộc vào kết cấu sơ đồ định vị, chọn = 0,1 (đối với chốt đinh vị) N : số chi tiết gia công đồ gá, N = 4400 chi tiết Vậy m = 0,1 √4400 = m - Sai số điều chỉnh : sai số điều chỉnh dc sai số sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá, sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả điều chỉnh dụng cụ dùng để điều chỉnh lắp ráp, dc = 5m - Sai số gá đặt gd : tính tốn đồ gá ta lấy giá trị sai số gá đặt cho phép 1 3 [𝜀𝑔𝑑 ] = 𝛿 = 0,05 = 0,017𝑚𝑚 = 17𝜇𝑚 - Sai số chế tạo cho phép đồ gá ct : sai số cần xác định thiết thiết kế đồ gá Do đa số sai số phân bố theo quy luật chuẩn phương chúng khó xác định nên ta dùng cơng thức sau để xác định sai số 2 + 𝜀2 ] = [𝜀𝑐𝑡 ] = √[𝜀𝑔𝑑 ] − [𝜀𝑐2 + 𝜀𝑘2 + 𝜀𝑚 𝑑𝑐 √172 − (12 + + 72 + 52 ) = 15 m - Điều kiện kỹ thuật đồ gá + Độ khơng vng góc lỗ bạc mặt đáy đồ gá 15 𝜇𝑚 + Độ song song mặt phiến tỳ mặt đáy đồ gá 15 𝜇𝑚 133 KÉT LUẬN Sau thời gian làm đồ án tốt nghiệp với đề tài “THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY PHAY CNC TRỤC TÍCH HỢP GIA CÔNG ẢO TRÊN PHẦN MỀM NX” chúng em đã hồn thành với nội dung u cầu - Tìm hiểu kiến thức chung máy CNC, sở thiết kế máy, phận máy, số loại máy nguyên lý hoạt động - Đề tài đã đưa việc thiết kế máy tổng thể, cách lắp ráp tiết, cụm tiết lên máy - Tìm hiều, ứng dụng phần mềm NX vào việc thiết kế sản phẩm, thiết kế máy, xuất chương trình gia cơng máy CNC, phân tích mơ động học, mơ gia cơng, cho kết mơ - Lập quy trình cơng nghệ gia công số tiết đặc trưng 2,5D, 3D Qua đồ án việc học lại kiến thức đã học môn học sở chuyên ngành em trực tiếp tiếp xúc với kiến thức thiết kế chế tạo máy, cách lập chương trình gia cơng CNC phần mềm NX, cách lập thư viện cho máy tạo chương trình xuất G-code cho máy thiết kế, cách mô gia công, cách mô động học động lực học máy Trong trình làm đồ án tốt nghiệp lĩnh vực thiết kế máy nhờ tiếp xúc trực tiếp với trình thiết kế chế tạo máy thực tế, đã tạo cho em hiểu sâu kiến thức đã học trường ,qua giúp em thu hẹp khoảng cách lý thuyết thực tế nhược điểm mà hầu hết kỹ sư trường mắc phải Qua em đã tiếp thu nhiều kinh nghiệm thực tế lĩnh vực thiết kế máy 134 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]: GS.TS Nguyễn Đắc Lộc (2007) Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập-1 Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [2]: GS.TS Nguyễn Đắc Lộc (2007) Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập-2 Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [3]: GS.TS Nguyễn Đắc Lộc (2007) Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập-3 Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [4]: PGS.TS Ninh Đức Tốn (2007) Dung sai lắp ghép Nhà xuất giáo dục [5]: Trịnh Chất - Lê Văn Uyên Tính tốn thiết kế hệ dân động khí Nhà xuất giáo dục [6]: TS Nguyễn Tiến Đảo Công nghệ chế tạo phôi Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [7]: GS.TS Trần Văn Địch Đồ gá Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [S]: GS.TS Trần Văn Địch Công nghệ chế tạo máy Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 135