Báo cáo đồ án công nghệ cad cam cnc

2

Lưa chọn chi tiết

Chi tiết được chọn chính là khuôn ép mẫu nhựa, mẫu nhựa là gạt tàng thuốc

Hình 1-0-1 Gạt đựng tàn thuốc

Phân tích kĩ thuật và điều kiện làm việc của chi tiết

• Theo thực tế gạt tàng thuốc được sản xuất từ vật liệu nhựa PP

Nhựa PP không bị gãy do ứng suất môi trường Tính chất nhựa PP thường được thay đổi bằng cách thêm vào sợi thuỷ tinh , chất độn khoáng, hoặc cao su nhiệt dẻo Chỉ số chảy của

PP khoảng từ 1 đến 40; Những vật liệu có chỉ số chảy thấp có độ bền nén tốt hơn nhưng độ bền kéo lại kém hơn Chất đồng trùng hợp dai hơn là chất đơn trùng hợp có cùng chỉ số chảy Tính nhớt và độ nhạy nhiệt của nhựa PP cao hơn nhựa PE Do độ kết tinh , co rút tương đối cao ( 0.018-0.025mm/mm hoặc 1.8-2.5%) Độ co rút đồng đều hơn PE-HD ( Độ co rút theo chiều dòng chảy thấp hơn theo chiều ngang khoảng 0.2%) Nếu thêm 30% sợi thuỷ tinh sẽ làm giảm độ co rút khoảng 0.7%.

• Tốc độ là tính chất điển hình của vật liệu , tốc độ phun nhanh để tối thiểu ứng suất nội Nếu xảy ra biến dạng bề mặt, việc ép ở tốc độ chậm với nhiệt độ cao được ưu tiên và khả năng máy cũng được yêu cầu cao.

Khuôn luôn tiếp xúc vật liệu nhựa nóng chảy có nhiệt độ từ 150 ÷ 200 0 C Chịu áp lực trung bình, tải trọng va đập nhỏ, vật liệu nhựa khi nguội có độ cứng 20HB Do đó ta chọn vật liệu làm khuôn là thép SKD11.

Các đặc điểm kỹ thuật của khuôn:

- Có độ cứng là 230 ÷ 300 HB

- Độ bền thấp do độ thấm tôi nhỏ, độ bền 750 ÷ 850MN/m 2

- Rẻ và có tính công nghệ tốt.

- Thành phần hóa học của thép SKD11.

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của thép SKD11

❖ Qui trình làm khuôn thực tế:

• Khuôn động áp vào khuôn tĩnh ở mặt phân khuôn

• Bơm nhựa vào lòng khuôn

• Mặt phân khuôn tách ra

• Do cơ cấu của Slide nghiêng tạo 1 góc alfa (khoảng 5 đến 20 độ) so với hướng rút khuôn nên trong quá trình đẩy, khi 2 tấm đẩy dâng lên 1 đoạn L thì đầu của slide nghiêng (cũng là phần có under cut) sẽ dịch chuyển ngang 1 đoạn x = L *tan (alfa) do đó giúp cởi phần under cut Dưới chân của Slide nghiêng có 1 con trượt chuyển động ngang giúp cho chuyển động được trơn tru

4 Thiết kế làm gạt tàn thuốc bằng phần mềm Creo Parametric:

❖ Bước 1: Lấy chi tiết Đưa mẫu vẽ vào vùng làm việc: File chọn New xuất hiện hộp thoại New chọn

Manufacturing chọn Mold cavity trong hộp name đặt tên cho khuôn.

Thiết lập đơn vị: Chọn → Ch ọn để lấy chi tiết ra

Chọn → kích để tạo phôi thủ công

• Dụng lệnh Extruct/ skect để vẽ biên dạng phôi kích thước: 100x100x45

❖ Bước 3: Tính hệ số co rút phoi

Chọn → chọn gốc tòa độ : nhập giá trị 0.05

❖ Bước 4: Tạo mặt phân khuôn:

• Chọn Parting Surface → Kích Extend Curve : Kích chọn biên dạng để tạo mặt phân khuôn→

• Chọn Refpart Cutout → kích ch ọn phôi → OK

Sau đó kích Volume Split : tiến hành tách khuôn trên và khuôn dưới

• Chọn Mold Opening → Sau đó kích lệnh Define Step/

Define Move → chọn VOLUM1 để tiến hành tách khuôn trên , sau đó chọn VOLUM2 để tách khuôn dưới

• Sau khi tiến hành các bước trên xong , ta được kết quả:

Hình 1-2 Khuôn trên của gạt tàn thuốc

Hình 1-3 Khuôn dưới của gạt tàn thuốc

• Sơ đồ vẽ tách khuôn trên và khuôn dưới của gạt tàng thuốc:

7

Phân tích khả năng công nghệ để gia công chi tiết

Khuôn trên và kích thước phôi ban đầu

Trên cơ sở các dữ liệu về hình dáng về hình học,độ chính xác,độ bóng bề mặt và vật liệu của chi tiết khuôn trên gạt tàn thuốc ,ta nhận thấy:

• Vì các chi tiết chỉ cần thiết gia công về một phía mặt và chi tiết phức tạp nên chọn máy phay 4 trục là để gia công

• Cần đảm bảo độ bóng bề mặt phân khuôn để đảm bảo độ kín khít,độ bóng lòng khuôn (bề mặt các lỗ) thấp, hình dáng lỗ dạng tròn rất khó gia công nên chỉ có thể gia công trên máy phay CNC mới đảm bảo gia công được.

• Khuôn có kích thước đạt 100x100x45 mm nên cần lựa chọn máy CNC có khả năng dịch chuyển đảm bảo gia công được toàn bộ khuôn.

• Các bề mặt của khuôn có thể gia công với độ bóng cao do đây là khuôn đúc, vì vậy cần thiết đảm bảo chi tiết được sản xuất đáp ứng được độ bóng cần thiết.

− Với chi tiết khuôn trên, ta thấy để gia công được cần trải qua một nguyên công gồm 9 bước:

• Bước 2: Phay thô biên dạng xung quanh

• Bước 3: Phay bán tinh thành có độ côn xung quanh

• Bước 4: Phay tinh thành côn xung quanh

• Bước 5: Chia vùng phay phá thô mặt đáy lớn

• Bước 6: Phá thô vùng nhỏ của mặt đáy

• Bước 7: Phay tinh toàn mặt đáy lớn

• Bước 8: Phay tinh vùng đáy nhỏ

• Bước 9: Phay tinh vùng cung tròn

• Bước 10: Phay tinh viền bo trên và dưới

• Bước 11: Phay tinh phần còn lại của đáy

• Bước 12: Phay thô mặt phân khuôn

• Bước 13: Phay tinh mặt phân khuôn

Lựa chọn máy và nêu các thông số kỹ thuật của máy

Sau khi xác định các phương pháp gia công và đồ gá đặt như hình vẽ tiến hành chọn máy.

Ta gia công phần sơ bộ phôi bằng các máy đa năng như máy phay cơ hoặc máy bào Những phần khó như là khuôn phay bằng máy phay CNC Việc tiến hành chọn máy phụ thuộc vào độ chính xác và độ bóng bề mặt gia công.

Chọn máy phay CNC Mill 155 - Hãng Emco của Áo vì một số đặc điểm sau:

- Kích thước máy phù hợp với kích thước của chi tiết gia công

- Máy Mill 155 là loại máy CNC Milling 3 trục có thể gia công được các chi tiết có hình dạng 3D.

- Máy đảm bảo được năng suất gia công.

- Có nhiều ưu điểm so với các máy thông thường điều khiển bằng tay nhờ thực hiện bằng cách nạp chương trình từ máy vi tính vào máy.

Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật của máy

Không gian làm việc của máy

Giới hạn không gian làm làm việc theo [mm phương X ] 300

Giới hạn không gian làm làm việc theo [mm phương Y ] 200

Giới hạn không gian làm làm việc theo [mm phương Z ] 300

Khoảng làm việc hiệu quả theo phương [mm

Khoảng cách từ đầu trục chính đến bàn [mm máy ] 285

Kích thước bàn máy [mm] 250 x 180

Khoảng cách giữa các rãnh chữ T [mm] 45

Tốc độ chạy dao (v s ) điều chỉnh vụ cấp 0á4

Dẫn động bằng động cơ bước (theo 2 phương X, Y) [mm]

Khoảng dịch chuyển chính xác [mm] 1,5

Trục chính của máy Đường kính cổ trục chính [mm] F 40

Tốc độ vòng quay (thay đổi vô cấp tốc độ) 150 á5000

Moment xoắn trên trục chính 24

Truyền dẫn bằng động cơ xoay chiều 3 pha

Lựa chọn dao phù hợp cho từng bước công nghệ hoặc nguyên công

Dựa vào quy trình và các bước công nghệ tiến hành gia công ta chọn dao phay của hãng dao

Chọn dao AHX440S-050A05AR của hãng Mitsubishi thông số như bên dưới :

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC TẶNG LỚP 18C1B 10

Bước 2: Phay thô biên dạng xung quanh

Chọn dao VAMFPRD1600 có các thông số DC = 16mm; APMX = 48mm ;

LF = 125mm; Type : 2 – Trích trang J404 catalog

Bước 3: Phay bán tinh thành có độ côn xung quanh

Sử dụng dao CRN2XLBR0300N500S06 có các thông số như sau RE = 3mm, DC= 6mm; APMX = 6mm, LU = 50mm, DN = 15,85mm, LF = 100mm- Trích trang J234

Bước 4: Phay tinh thành xung quanh

Sử dụng dao CRN2XLBR0100N250S06 có các thông số như sau RE = 1mm, DC= 2mm; APMX = 2mm, LU = 25mm, DN = 1.9mm, LF = 65mm- Trích trang J234

Bước 5: Chia vùng phá thô mặt đáy lớn

Chọn dao VAMFPRD1000 có các thông số DC = 10mm; APMX = 34mm ;

Bước 6: Phay thô vùng nhỏ của mặt đáy

Chọn dao MBXLRBD0100R005N30 có các thông số DC = 1mm;RE= 0.05; APMX = 1mm

LF = 100mm; Type : 2 – Trích trang j288catalog

Bước 7: Phay tinh toàn mặt đáy lớn

Chọn dao MS4MRBD0800R100 có các thông số DC = 8 mm;RE= 1;

APMX = 19mm ;LF = 60mm; Type : 2 – Trích trang J295 catalog

Bước 8: Phay tinh vùng nhỏ của đáy

Chọn dao VF2XLBS có các thông số DC = 1 mm;RE= 0.5;

APMX = 0.8mm ;LU = 3mm; LF@ – Trích trang J220 catalog

Bước 9: Phay tinh viền bo trên và dưới

Chọn dao VF2WB có các thông số DC = 2 mm;RE= 1;

APMX = 1.3mm ;LU = 6 mm; LF` – Trích trang J219 catalog

Bước 10: Phay tinh cung tròn

Chọn dao VF2XLBS có các thông số DC = 1 mm;RE= 0.5;

APMX = 0.8mm ;LU = 3mm; LF@ – Trích trang J220 catalog

Bước 11: Phay tinh phần còn lại của đáy

Chọn dao VF2SDBL có các thông số DC = 1 mm;RE= 0.5;

APMX = 1mm ;LU = 2mm; LF` – Trích trang J217 catalog

Bước 12: Phay thô mặt phân khuôn

Chọn dao VF4MĐ1200 có các thông số DC = 12mm; APMX = 30mm ;

Bước 13: Phay tinh mặt phân khuôn

Chọn dao VF2SDBR0600 có các thông số DC = 12mm; APMX = 22mm ;

Lựa chọn thứ tự các nguyên công, bước công nghệ trong từng nguyên công: 22 5 Tính toán chọn cụ thể các thông số công nghệ

Với những yêu cầu của chi tiết đã cho,tính kinh tế cũng như dạng sản phẩm sản xuất ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong Khuôn có AnGular Slide Phôi đúc đạt cấp chính xác là II.

− Cấp chính xác kích thước IT15-IT16.

− Độ nhỏm bề mặt: Rzàm.

− Trong giới hạn đồ án chọn phôi đã qua sử dụng quá trình gia công trên các máy công cụ vạn năng đạt kích thước và độ nhám bề mặt theo yêu cầu, chỉ chừa lại 2mm trên các mặt gia công trên máy CNC.

− Chỉ thực hiện 1 nguyên công

− Phôi ban đầu có kích thước 100x100x45 mm

5 Tính toán chọn cụ thể các thông số công nghệ

❖ Cơ sở lựa chọn tính toán và thông số cắt:

V f = f z n Z n (mm/phút) Tốc độ quay trục chính:

Tốc độ quay trục chính: n = Vc.1000

.Dc Trong đó: DC – Đường kính dao fz – lượng ăn dao/răng

(m/phút) (vòng/phút) a) Phay mặt đầu:

Tra bảng của dao, ta lấy các thông số chế độ cắt:

Tra bảng của dao ta có được:

• Vận tốc cắt: V c 0(m/phút ), f z =0,3 (mm/răng)

• Chế độ cắt như sau: n = Vc 1000 = 200.1000 = 1273(vòng/phút)

- Chiều sâu bề mặt cắt: A p = (0,05÷ 0,1).D 1 = 0,05.D 1 =2,5mm

- Chiều rộng bề mặt cắt: A e = 0,5 D 1 % mm b) Phay thô biên dạng xung quanh:

• Chiều sâu mỗi lớp cắt: A p ≤2.5xDC= 40 => Chọn A p = 3

• Chiều rộng bề mặt cắt : A e ≤0.25x DC =4 => Chọn A e = 3

• Chế độ cắt như sau: n 0 (vòng/phút) và V f = 230 (mm/phút) c) Phay bán tinh thành có độ côn xung quanh

• Chiều rộng bề mặt cắt A=0.6mm;

• Chiều sâu mỗi lớp cắt: A p 0.15mm

• Chế độ cắt như sau: n = 3000 (vòng/phút) và Vf00(m/phút ) d) Phay tinh thành xung quanh:

• Chiều rộng bề mặt cắt A e ≤0.2mm; =>Chọn A e =0.1 mm

• Chiều sâu mỗi lớp cắt: A p 0.04mm

• Chế độ cắt như sau: n = 3000 (vòng/phút) và Vf0(m/phút ) e) Chia vùng phay phá thô vùng mặt đáy lớn:

• Chiều rộng bề mặt cắt A e ≤0.25xDC = 2.5mm; => Chọn A e =2mm

• Chiều sâu mỗi lớp cắt: A p ≤2.5xDC= 25 mm => Chọn A p = 2 mm

• Chế độ cắt như sau: n = 1300(vòng/phút) và và Vf0(m/phút ) f) Phá thô vùng nhỏ của mặt đáy

• Chiều rộng bề mặt cắt A e = 0.3mm;

• Chiều sâu mỗi lớp cắt: A p = 0.045 mm

• Chế độ cắt như sau: n = 3000 (vòng/phút) và Vf00(m/phút ) g) Phay tinh toàn mặt lớn của đáy

• Chiều rộng bề mặt cắt : A e ≤1.5DC = 12 mm => Chọn A e =1.5

• Chiều sâu mỗi lớp cắt: A p ≤0.1DC =0.8mm

• Chế độ cắt như sau: n = 3000 (vòng/phút) và Vf0(m/phút ) h) Phay tinh vùng nhỏ của đáy

• Chiều rộng bề mặt cắt : A e = 0.05mm

• Chiều sâu mỗi lớp cắt: A p =0.05mm

• Chế độ cắt như sau: n = 3000 (vòng/phút) và Vf0(m/phút ) i) Phay tinh viền bo trên và dưới

• Chế độ cắt như sau: n = 3000 (vòng/phút) và Vf0(m/phút ) j) Phay tinh vùng cung tròn

• Chế độ cắt như sau: n = 3000 (vòng/phút) và Vf0(m/phút ) k) Phay tinh phần còn lại của đáy

• Chế độ cắt như sau: n = 3000 (vòng/phút) và Vf0(m/phút ) l) Phay thô mặt phân khuôn

• Chiều sâu mỗi lớp cắt: A p =1mm

• Chế độ cắt như sau: n = 3000 (vòng/phút) và Vf00(m/phút ) m) Phay tinh mặt phân khuôn

• Chế độ cắt như sau: n = 3000 (vòng/phút) và Vf0(m/phút )

32

• Cick Double và biểu tượng Creo Paramatric trên màn hình Destop

• Tạo file New → Manufacturing → NC asembly

→ Đặt tên File “ GATANGCUATANG -_Cam →Bỏ chọn Use default template→OK

• Ta được giao diện như hình bên dưới:

2 Lập trình gia công gạt tàng:

• Chọn vào Reference Model → Chọn File “Khuontrencuatang.prt” →

Nhấn Open để chọn chi tiết gia công.

• -Chọn Default ở phần ràng buộc→

• Chọn vào Workpiece để tạo phôi → chọn Automatic Workpiece để tạo phôi tự động

• Trong giao diện Automatic Workpiece ➔ chọn Option để cài đặt thông số của phôi

• Cho phôi cao 2 ly để phay mặt đầu

• Chọn vào Work Center để tạo máy gia công:

• Chỉnh sửa hộp thoại Milling Work Center →

Chỉnh thông số Parameters và Travel

❖ Tạo gốc và mặt phẳng lùi dao

• Chọn vào Operation để tạo gốc và mặt phẳng lùi dao.

• Chọn “ Select 1 item ” → Chọn Datum Để tạo gốc tòa độ

• Nhấn giữ phím Ctrl và kích chọn lần lượt 3 mặt phẳng giao nhau tạo ra gốc tòa độ Oxyz

• Nếu thấy chiều của tòa độ chưa đúng thì kích chọn →

Flip X, Flip Y để đưa về gốc tọa độ trên máy CNC → chọn OK

• Chọn vào Resume để tiếp tục, chọn vào Clearance → chọn Plane

→ Chọn mặt phẳng trên làm mặt phẳng tham chiếu →

5, Tolerance 0.01 → chọn OK a) Phay mặt đầu:

• Kích chọn vào cửa sổ Mill → Kích chọn Face để phay mặt đầu

• Tùy chỉnh dao: Chọn Edit Tool

• Hộp thoại Tools Setup hiện ra → đặt tên dao → nhập đường kính 40, ở mục

Setting ta chọn Tool Number và Offset Number nhập giá trị 1 →

Chọn Mill Surface để tạo mặt phẳng => Thiết lập bề mặt gia công

• Click chuột trái vào mặt phẳng vừa tạo →

Chọn cửa sổ Parameters để thiết lập các thông số về máy

• Mô phỏng đường chạy dao:

=>Mô phỏng 3D phay mặt đầu: b) Phay thô biên dạng xung quanh:

• Chọn dao phá thô đường kính Ɵ16mm

 Mô phỏng đường chạy dao:

 Mô phỏng 3D phay biên dạng thô: c) Phay tinh bán thành có độ côn xung quanh

• Chọn dao phay tinh đường kính Ɵ12mm

 Mô phỏng 3D phay bán tinh thành: d) Phay tinh thành xung quanh

• Chọn dao phá thô đường kính Ɵ2 mm

 Mô phỏng 3D phay tinh thành: e) Chia vùng phá thô vùng mặt đáy lớn

• Chọn dao và các thông số để gia công:

 Mô phỏng 3D phay phá thô đáy lớn: f) Chia vùng phay phá thô vùng mặt đáy nhỏ:

 Mô phỏng 3D phay phá thô đáy lớn: g) Phay tinh toàn mặt lớn của đáy

 Mô phỏng 3D phay tinh mặt đáy lớn: h) Phay tinh vùng nhỏ của đáy

 Mô phỏng 3D phay tinh mặt hốc nhỏ của đáy : i) Phay tinh viền bo

 Mô phỏng 3D phay tinh bo viền : j) Phay tinh vùng cung tròn

 Mô phỏng 3D phay tinh cung tròn : k) Phay tinh phần còn lại

 Mô phỏng 3D phay tinh còn lại của đáy : l) Phay thô mặt phân khuôn

 Mô phỏng 3D phay thô mặt phân khuôn : m) Phay tinh mặt phân khuôn

 Mô phỏng 3D phay tinh mặt phân khuôn và hoàn thành sản phẩm:

59

Bước 1: Phay mặt đầu

Bước 2: Phay thô biên dạng

Bước 3: Phay bán tinh thành

Bước 4: Phay tinh thành

Bước 5: Phá thô vùng đáy lớn

Bước 6: Phá thô vùng đáy nhỏ

Bước 7: Phay tinh toàn mặt đáy lớn

Bước 8: Phay tinh vùng đáy nhỏ

Bước 9: Phay tinh viền bo

Bước 10: Phay tinh vùng cung tròn

Bước 11: Phay tinh phần đáy còn lại

Bước 12: Phay thô mặt phân khuôn

Bước 13: Phay tinh mặt phân khuôn

Tiêu đề	Báo Cáo Đồ Án Công Nghệ Cad/Cam/Cnc
Tác giả	Nguyễn Phước Tặng
Người hướng dẫn	GVHD : Trần Đình Sơn
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
Chuyên ngành	Cơ Khí
Thể loại	báo cáo
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	75
Dung lượng	12,69 MB