Ứng dụng công nghệ cadcamcae và cnc để thiết kế và gia công khuôn ép nhựa cho sản phẩm nắp vỏ máy nén khí puma

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CAD/CAM/CAE VÀ CNC ĐỂ THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG KHUÔN ÉP NHỰA CHO SẢN PHẨM NẮP VỎ MÁY NÉN KHÍ PUMA Sinh viên thực hiện: Kim Ngọc Đan Mã sinh viên: 1651060323 Lớp: K61-KTCK Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đặng Thị Hà Hà Nội, tháng 10 năm 2022 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan: Khoá luận tốt nghiệp kết nghiên cứu riêng em, thực hướng dẫn khoa học Th.S Đặng Thị Hà, đảm bảo tính trung thực tuân thủ quy định trích dẫn, thích tài liệu tham khảo Em xin chịu hồn tồn trách nhiệm lời cam đoan này! Hà nội, ngày …… tháng ……năm 2022 Sinh viên (Ký ghi rõ họ tên) i LỜI CẢM ƠN Qua gần thời gian tìm hiểu làm việc, đề tài tốt nghiệp em hồn thành Để có kiến thức kết thực tế ngày hôm nay, trước hết em xin chân thành cảm ơn tất thầy cô khoa Cơ Điện Cơng Trình trường Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam giảng dạy trang bị cho em kiến thức năm Đại Học Bên cạnh em xin gửi lời cảm ơn trân thành đến Th.S Đặng Thị Hà hướng dẫn, giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành tốt nội dung khóa luận tốt nghiệp Vời thời gian thực tập hạn chế hiểu biết thực tế nhiều bỡ ngỡ nên báo cáo em khơng tránh khỏi thiếu sót Nên em mong nhận ý kiến đóng góp để em đúc kết nhiều học kinh nghiệm cho thân, từ giúp ích nhiều cho em thức bước vào mơi trường làm việc Cuối em xin gửi đến quý thầy cô lời chúc sức khỏe thành công nghiệp giảng dạy Chúc tồn khoa Cơ Điện Cơng Trình nói riêng tồn trường Đại Học Lâm Nghiệp nói chung ngày phát triển đào tạo nhiều sinh viên ưu tú Em xin trân trọng cảm ơn! ii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần hóa học typical analysis Bảng 1.2.Thành phần hóa học chủ yếu(%) .9 Bảng 1.3.thành phần hóa học thép C45 10 Bảng 3.1 : Thông số nhựa ABS .44 Bảng 3.2: Thông số máy ép phun 45 Bảng 4.1: chế độ cắt nguyên công 65 Bảng 4.2: chế độ cắt nguyên công .68 Bảng 4.3: chế độ cắt nguyên công 68 Bảng 4.4:Chế độ cắt nguyên công 71 Bảng 4.5: Thông số cắt 77 iii DANH MỤC HÌNH Sơ đồ 1.1: Phân loại chất dẻo Hình 1.1: Các loại thiết bị cán chữ I, L,F, Z Sơ đồ 1.2: Công nghệ đùn chất dẻo Hình 1.2: Máy ép phun 10 Hình 1.3: Cấu tạo trục vít 11 Hình 1.4: Bộ hồi tự hở 12 Hình 1.5: Mơ hình khn .13 Hình 1.6: Cấu tạo khn ép phun 14 Hình 1.7: Cấu tạo khn thực tế 15 Hình 1.8: Nhóm khuôn đơn giản 16 Hình 1.9: Nhóm khn có lõi phụ 16 Hình 1.10: Cấu tạo khuôn 17 Hình 1.11: Cấu tạo khn 18 Hình 1.12 : Cấu tạo khn nhiều tầng 19 Sơ đồ 1.3: Các bước làm khuôn 20 Hình 1.13: Quá trình ép phun 21 Sơ đồ 2.1: Mối quan hệ CAD/CAM/CAE/CNC 24 Sơ đồ 2.2: Quy trình thiết kế & chế tạo khuôn theo phương pháp 24 truyền thống 24 Sơ đồ 2.3: Quy trình thiết kế & chế tạo khuôn theo phương pháp 25 Sơ đồ 2.4: Các bước chế tạo khuôn mẫu cổ điển 25 Sơ đồ 2.5: Các bước chế tạo khn mẫu có giúp đỡ CAE 25 Hình 2.1: Sơ đồ máy chung CNC 26 Hình 2.2: Trạm gia cơng khn mẫu nhanh 27 Hình 2.3: Máy CNC nhận thị định vị (Drive Motor Signal) từ chương trình CNC Động chủ động (Drive Motor) chạy số vòng tương ứng để quay trục vít me bi để dịch chuyển 31 Sơ đồ 2.6: Sơ đồ hệ thống CATIA 33 Hình 2.4 Kết mô tả đường chạy dao 38 Hình 3.1 : Vịng định vị bạc cuống phun 54 Hình 3.2: Bạc cuống phun .55 iv Hình 3.4: Kênh dẫn nhựa .56 Hình 3.5: Miệng phun 57 Hình 3.6: Chốt đẩy 57 Hình 3.7: Sơ đồ đẩy sản phẩm 58 Hình 3.8: Q trình đẩy sản phẩm khỏi Khn 58 Hình 3.9: Bản vẽ lắp khn 59 Hìn.10: Chốt xiên h 59 Hình 3.11 : Lắp ráp Khn hồn thiện 60 Hình 4.3: Dao FLAT .75 Hình 4.4: Dao BALL-2 76 Hình 4.5: Dao FLAT-2 76 Hình 4.6: Dao FLAT-1 76 v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC HÌNH .iv MỤC LỤC vi ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN MỞ ĐẦU .2 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KHUÔN MẪU 1.1 Tìm hiểu vật liệu chế tạo sản phẩm nhựa khuôn 1.1.1 Vật liệu chế tạo sản phẩm nhựa 1.1.2 Các phương pháp gia công chất dẻo .7 1.1.3 Vật liệu chế tạo khuôn 1.2 Tìm hiểu máy ép phun 10 1.2.1 Cấu tạo máy ép phun 10 1.3 Tìm hiểu khn ép phun .13 1.3.1 Phân loại khuôn ép phun 13 1.3.2 Đặc điểm cấu tạo nguyên lý hoạt động khuôn .17 1.3.3 Cơ sở lý thuyết thiết kế khuôn 20 1.4 Tìm hiểu cơng nghệ ép phun nhựa 20 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ CAD/CAM/CAE VÀ CNC .22 2.1 Công nghệ CAD/CAM/CAE 22 2.1.1 Công nghệ CAD 22 2.1.2 Công nghệ CAM 23 2.1.3 Công nghệ CAE 23 2.1.4 Quy Trình liên thơng CAD/CAM/CAE 24 2.2 Tìm hiểu cơng nghệ CNC .26 2.2.1 Kết cấu máy CNC nói chung 26 vi 2.3 Phần mềm CATIA thiết kế chi tiết khuôn mẫu 32 2.3.1 Cấu Trúc Phần Mềm CATIA 33 2.3.2 Sử dụng phần mềm Catia để lập trình mơ gia cơng 35 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA TÍNH TỐN, THIẾT KẾ KHN ÉP NHỰA NẮP MÁY NÉN KHÍ PUMA .43 3.1 Tính tốn thiết kế chi tiết nắp máy nén khí Puma 43 3.1.1 Loại hình sản xuất 43 3.1.2 Chọn vật liệu chế tạo chi tiết khuôn 44 3.1.3 Chọn máy ép phun 44 3.1.4 Tính tốn số lịng khn phương án bố trí lịng khn 45 3.1.5 Tính tốn cối khn chày khn 47 3.2 Tính tốn lực phun lưu lượng nhựa 48 3.3 Ứng dụng Catia để thiết kế khuôn 48 3.3.1 Thiết kế tạo hình dáng sản phẩm phần mền Catia .48 3.3.2 Thiết kế khuôn ép chi tiết nắp máy nén khí Puma .49 3.4 Một số hệ thống khuôn ép nhựa 54 3.4.1 Kênh dẫn nguội 54 3.4.2 Thiết kế hệ thống đẩy 57 3.4.3 Hệ thống dẫn hướng 60 CHƯƠNG LẬP QUY TRÌNH GIA CƠNG KHN 61 4.1 Xác định dạng sản xuất 61 4.2 Xác định phương pháp chế tạo phôi .61 4.3 Lập thứ tự nguyên công chế tạo khuôn ép chi tiết vỏ nắp máy nén khí Puma 62 4.4 Tính tốn thiết kế ngun cơng 62 4.4.1 Nguyên công 1: Phay thô - tinh mặt phẳng lớn 62 4.1.2 Nguyên công 2: phay thô +phay tinh mặt bên 65 4.4.3 Nguyên công 3: Mài mặt phăng lớn .68 4.4.4 Nguyên công 4: Khoan kênh làm mát khoan lỗ chốt xiên .69 vii 4.4.5 Nguyên công 5: Khoan, khoét.doa taro lỗ chốt dẫn hướng chốt đẫy 71 4.4.7 Nguyên công : Nguyên công xung điện cực .77 4.4.8 Nguyên công 8: Mạ điện crom 77 4.4.9 Nguyên cơng 9: Đánh bóng lịng khn .77 4.4.10 Nguyên công 10 Tổng kiểm tra 77 4.5 Lập trình gia công khuôn phần mềm catia 77 4.5.1 Gia cơng lịng khn 78 4.5.2 Gia công lõi khuôn .78 4.5.3 Xuất chương trình CNC .79 KẾT LUẬN 80 viii ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, nhờ vào bước phát triển nhảy vọt khoa học kĩ thuật, mang lại cho người nhiều tiện ích to lớn, đặc biệt phát triển khoa học máy tính, cơng nghệ thơng tin chương trình ứng dụng thiết kế gia cơng khí Ngành gọi chung cơng nghệ CAD/CAM Nhờ cơng nghệ mà việc thiết gia công sản phẩm trở lên xác giảm thiểu nhiều cơng việc khơng cần thiết, nhờ giảm thời gian thiết kế,chế tạo, nâng cao suất lao động chất lượng sản phẩm sản phẩm nhựa chiếm vị trí quan trọng kinh tế quốc dân, vật liệu nhựa ngày có tính chất ưu việt chất lượng, độ bền … mà ngành công nghiệp nhựa phát triển nhanh thời gian qua kéo theo lĩnh vực tạo hình sản xuất chế tạo sản phẩm từ nhựa phát triển theo đặc biệt phải kể đến ngành cơng nghiệp chế tạo khuôn ép phun tạo vô số sản phẩm với đủ kiểu dáng chủng loại phục vụ cho đời sống người Nhưng vấn đề làm để nâng cao chất lượng, độ xác, tính thẩm mỹ sản phẩm nhựa Theo cơng nghệ cũ việc thiết kế, gia cơng, lắp ghép vơ khó khăn, nhà sản xuất nhiều thời gian tiền cho việc sản xuất thử sửa lại khuôn.Ngày vấn đề khắc phục phần mềm thiết kế chuyên dụng Solid, Catia, Pro E… Việc nghiên cứu tìm hiểu cơng nghệ chế tạo khn mẫu nhu cầu thiết thực sinh viên chuyên ngành công nghệ chế tạo máy trường, để đáp ứng lại nhu cầu tuyển dụng từ thị trường lao động Hơn công việc sáng tạo khơng lặp lại, địi hỏi người thiết kế phải có kiến thức rộng sâu sắc vấn đề công nghệ chế tạo gia công sản phẩm khí Điều phù hợp để sinh viên làm đồ án tốt nghiệp tìm hiểu nghiên cứu cơng nghệ phục vụ cho công việc thực tế sau Sau thời gian tìm hiểu với bảo, giúp đỡ nhiệt tình giáo viên hướng dẫn Đặng Thị Hà, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE CNC để thiết kế gia công khuôn ép nhựa cho sản phẩm Nắp vỏ máy nén khí Puma” Tuy nhiên kinh nghiệm thực tế sản xuất hạn chế, nên q trình tính tốn thiết kế chưa lường hết yếu tố nẩy sinh sản xuất thực tế, gặp phải sai sót định Em mong bảo thầy cô giáo mơn đóng góp ý kiến bạn x y q w u 10.C p t S z B Z Pz = D n kmp Trong đó: - Z: Là số dao phay Z = - n: Là số vòng quay dao Cp số mũ tra theo bảng 5.41 trang 34 [3] Cp = 82,5; x = 0,95; y = 0,8; u =1,1; q = 1,1; w = - kmp : Là hệ số điều chỉnh cho chất lượng vật liệu gia công Tra bảng 5.9 trang [3] kmp = (lấy σb = 750) Thay thông số vào công thức được: Pz = 10.82,5 1,50,95 0,150,8 521,1 = 880 N 801,1 1180 0,5 P z D 880.80 = = 352 Nm 200 2.100 Mô men xoắn Mx:Mx = Trong đó: - Pz lực cắt - D đường kính dao phay Pv V 880.296 1020.60 = 1020.60 = 4,25 kW Công suất cắt:Ne = *Gia công tinh mặt bên Chiều sâu cắt t =0,2 mm Lượng chạy dao Sz = 0,1 mm/răng Chiều rộng phay B = 52 mm Vận tốc cắt tính theo công thức sau: q D Cv m V= x y u p T t S z B Z kv Tra bảng 5.39 trang 32 [3] số mũ: Cv = 322; m = 0,2; x = 0,1; y = 0,4; u = 0,2; q = 0,2; p = 0, D = 80; T =1 80ph; t = 1, 0; Sz = 0,1; B = 52; Z = 5; kv =1,0 Thay tất thơng số vào cơng thưc tính V được: 0,2 322 80 V= 1,9 = 387 mm/ph 0,2 180 0,20,1 0,10,4 520,2 0,5 69 Số vịng quay trục theo tính tốn : ntt = 1000.V 3,14 D = 1000.387 = 1353 v/ph 3,14.80 Chọn theo máy: nm=1500 v/ph 3,14.n m D = 1000 Vận tốc cắt thực tế V:Vtt = 3,14.1500.80 1000 = 376,8 m/ph Lượng chạy dao vòng Sv = Sz.Z = 0,1.5 = 0,5 mm/vg Lượng chạy dao phút Sph = Sz.Z.n = 0,1.5.1500 = 750 mm/ph Lực cắt Pz tính theo cơng thức: Pz = 10.C p t x S zy B u Z D q n w kmp Cp số mũ tra theo bảng 5.41 trang 34 [3] Cp = 82,5; x = 0,95; y = 0,8; u = 1,1; q = ,1; w =0 Thay tất thông số vào công thức được: 94.80 10.82,5 0,20,95 0,10,8 551,1 1,1 0,5 200 1,0 = 94 N 80 1500 Pz = Mô men xoắn Mx: Mx = Công suất cắt:Ne = P z D 94.80 2.100 = 200 = 37,53 Nm Pv V 94.376,8 = = 0,6 kW 1020.60 1020.60 Bảng 4.2: chế độ cắt nguyên công Bước CN Máy Dao n(v/ph) S(mm/ph) t(mm)  Phay thô  6H83 T15K6 1180 885  1,5 Phay tinh  6H83 T15K6 1500 750 0,2 4.4.3 Nguyên công 3: Mài mặt phăng lớn a Chọn máy: Máy mài phẳng 3Ӆ723 Kích thước lớn mà máy gia cơng được: 1600x400x400 Số vịng quay trục đá mài: 1450 vg/ph Hiệu suất máy mài: 0,8 70 Chọn đá: A60V6 có: D = 200mm, H = 60mm - Chế độ cắt: mài mặt phẳng chu vi đá máy mài có bàn vng Chế độ cắt tra bảng 5.55 trang 57 [3] b Mài thô: Vđá = 30m/s, V phôi = 25m/phút, t = 0,03mm, Sng = 0,4.H=0,4.60 = 24mm/htk c Mài tinh: Vđ = 30m/s, V phôi = 15m/phút, t = 0,01mm, Sng = 0,2.H = 0,2.60 = 12mm/htk - Công hữu ích mài chu vi đá: N = C N V r t x S y dq Nc số mũ tra bảng: CN = 0,68; r = 1; x = 0,8; y = 0,8; q = - Công suất mài thô: N = C N V rph t x S y d q = 0,68.251.0,030,8.200,8.1 = 9,8 kW - Công suất mài tinh: N = C N V rph t x S y d q = 0,68.151.0,010,8.100,8.1 = 1,6 kW Bảng 4.3: chế độ cắt nguyên công Bước Máy Dụng cụ S1 (m/ph) S2 (mm) S3 (mm/htk) Mài thô 3E721AΦ1-1 A60V6 25 0,03 24 Mài tinh 3E721AΦ1-1 A60V6 15 0,01 12 4.4.4 Nguyên công 4: Khoan kênh làm mát khoan lỗ chốt xiên Để khoan đường ống làm mát ta dùng mũi khoan sâu khoan máy khoan cần 2H53 Các đường dẫn nước làm mát khơng địi hỏi độ xác khơng q cao định vị không cần khống chế tất bậc tự Khoan phương pháp lấy dấu để khoan Chọn máy: Máy khoan cần 2H53 Chọn dao: Mũi khoan ruột gà loại dài thép gió a Bước 1: Khoan lỗ lắp ống nước làm mát: Chiều sâu cắt t = d 10 = = 5mm 2 Lượng chạy dao: tra bảng 5.87 trang 84 [3] S=0,2mm/vòng 71 Cv D Tốc độ cắt khoan: V = q m y T S kv Trong đó: - Tra bảng 5.28 trang 23 [3] hệ số số mũ là: Cv = 9,8; q = 0,4; y = 0,5; - m = 0,2 - kv = kmv.kuv.klv kmv-hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công tra bảng 5.1trang [3] kmv = kuv-hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt tra bảng 5.6 trang [3] kuv = 0,3 klv-hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan tra bảng 5.31 trang24 [3] klv = 0,85 => kv = 1.0,3.0,85 = 0,255 0,4 V= 9,8.0,8 0,2 0,5 0,255 = 6,8 m/ph 25 0,2 Số vịng quay trục theo tính tốn: ntt = 1000.Vt 1000.6,8 = = 268,4 v/ph 3,14 D 3,14.8 Tra theo máy nm = 300 v/ph ( bảng phụ lục [10] ) Tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 3,14.n m D 3,14.300.8 =¿7,54 m/ph = 1000 1000 Mô men xoắn khoan: Mx = 10.CM.Dq.Sy.kp Trong hệ số số mũ tra bảng 5.32 trang 25 [3] CM = 0,0345; q = 2,0; y = 0,8 M x = 10.0,0345 82,0.0,20,8.1 = 6,1 Nm Lực chiều trục: Po = 10.Cp.Dq.Sy.kp Trong hệ số số mũ tra bảng 5.32 trang 25 [3] Cp = 68; q = 1,0; y = 0,7 Po = 10.68.81.0,20,7.1 = 1763 N 72 Công suất cắt: Ne = M x n 6,1.300 = = 0,2 kW 9750 9750 b Bước 2: Khoan lỗ  15: d = 7.5 mm Chiều sâu cắt : t = = Lượng chạy dao: tra bảng 5.87 trang 84 [3] được: S = 0,23 mm/vòng Cv D Tốc độ cắt khoan: V = q m y T S kv Trong đó: - Tra bảng 5.28 trang 23 [3] hệ số số mũ là: Cv =9 ,8; q = 0,4; y = 0,5; m = 0,2 - kv = kmv.kuv.klv kmv-hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công tra bảng 5.1trang [3] kmv = kuv-hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt tra bảng 5.6 trang [3] kuv = 0,3 klv-hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan tra bảng 5.31 trang24 [3] klv = =>kv = 1.0,3.1 = 0,3 9,8.15 0,4 V = 0,2 0,3 = 7,8 m/ph 25 0,23 0,5 Số vịng quay trục theo tính tốn : 1000.Vt ntt = 3,14 D = 1000.7,8 3,14.15 = 242,4 v/ph Tra theo máy nm = 300 v/ph ( bảng phụ lục [10] ) Tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 3,14.n m D 1000 = 3,14.300.8 = 7,54 m/ph 1000 Mô men xoắn khoan: Mx = 10.CM.Dq.Sy.kp Trong hệ số số mũ tra bảng 5.32 trang 25 [3] CM = 0,0345; q = 2,0; y = 0,8 Mx = 10.0,0345 152,0.0,20,8.1 = 10 Nm 73 Lực chiều trục: Po = 10.Cp.Dq.Sy.kp Trong hệ số số mũ tra bảng 5.32 trang 25 [3] Cp = 68; q = 1,0; y = 0,7 Po = 10.68.151.0,20,7.1 = 2258 N Mx.n 9750 = Công suất cắt: Ne = 10.300 9750 = 0,3 kW Sau khoan xong phía đảo đầu để làm mặt đối diện Sơ đồ gá đặt, chế độ cắt giống c Bước 3: Taro M15 Chọn dao ta rô ngắn tiêu chuẩn có chi chuyển tiếp dùng cho ren hệ mét Bảng 4.4:Chế độ cắt nguyên công Bước CN Máy Dao V(m/ph) n(v/ph) S(mm/vg) KhoanФ1  2H53 P6M5  7,54 300  0,2 KhoanФ1  2H53 P6M5  7,54  300 0,25 Taro M12 t(mm) 1,125 Tay P18  265 1,5 0,75 4.4.5 Nguyên công 5: Khoan, khoét.doa taro lỗ chốt dẫn hướng chốt đẫy Để khoan đường ống làm mát ta dùng mũi khoan sâu khoan máy khoan cần 2H53 Các đường dẫn nước làm mát khơng địi hỏi độ xác khơng q cao định vị không cần khống chế tất bậc tự Khoan phương pháp lấy dấu để khoan Chọn máy: Máy khoan cần 2H53 Chọn dao: Mũi khoan ruột gà loại dài thép gió a Bước 1: Khoan lỗ Ø6 74 d Chiều sâu cắt : t = = 6/2 = 3mm Lượng chạy dao: tra bảng 5.77 trang 21 [2] S = 0,2mm/vòng C v Dq Tốc độ cắt khoan: V = T m S y kv Trong đó: - Tra bảng 5.28 trang 23 [2] hệ số số mũ là: Cv = 9,8; q = 0,4; y = 0,5; m = 0,2 - kv = kmv.kuv.klv kmv- Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công tra bảng 5.1trang [3] kmv = kuv- Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt tra bảng 5.6 trang [3] kuv = 0,3 klv- Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan tra bảng 5.31 trang24 [3] klv = 0,85 => kv = 1.0,3.0,85 = 0,255 0,4 V= 9,8.0 =23 x 0,255 = mm/ph 250,2 0,2 0,5 Số vòng quay trục theo tính tốn : ntt = 1000.Vt 1000.6 =¿ 3,14 D = 3,14.6 318v/ph Tra theo máy nm= 300 v/ph ( bảng phụ lục [10] ) Tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 3,14.n m D 3,14 D = 3,14.300.8 = 7,54 mm/ph 1000 Mô men xoắn khoan: Mx = 10.CM.Dq.Sy.kp Trong hệ số số mũ tra bảng 5.32 trang 25 [3] được: CM = 0,0345; q = 2,0; y = 0,8 Mx = 10.0,0345 62,0.0,20,8.1 = Nm Lực chiều trục: Po = 10.Cp.Dq.Sy.kp Trong hệ số số mũ tra bảng 5.32 trang 25 [3] Cp = 68; q = 1,0; y = 0,7 75 Po = 10.68.61.0,20,7.1 = 1233 N M n n 9750 = Công suất cắt: Ne = 6,1.300 9750 = 0,2 kW b Bước 2: Khoan lỗ Ø2 Chiều sâu cắt : t = d 26 = = 13mm Lượng chạy dao: tra bảng 5.87 trang 84 [3] S = 0,6mm/vòng C v Dq Tốc độ cắt khoan: V = T m S y kv Trong đó: - Tra bảng 5.28 trang 23 [3] hệ số số mũ là: Cv = 9,8; q = 0,4; y = 0,5; m = 0,2 - kv = kmv.kuv.klv kmv- Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công tra bảng 5.1trang [3] kmv = kuv- Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt tra bảng 5.6 trang [3] kuv = 0,3 klv- Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan tra bảng 5.31 trang24 [3] klv = 0,85 => kv = 1.0,3.0,85 = 0,255 9,8.26 0,4 V = 250,2 0,6 0,5 = 24 0,255 = 6,4 mm/ph Số vịng quay trục theo tính tốn : ntt = 1000.Vt 3,14 D = 1000.6,4 =¿ 3,14.26 76.5 v/ph Tra theo máy được: nm = 80 v/ph ( bảng phụ lục [10]) Tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 3,14.n m D 3,14.80.26 =¿ = 1000 1000 6.5 mm/ph Mô men xoắn khoan: Mx = 10.CM.Dq.Sy.kp Trong hệ số số mũ tra bảng 5.32 trang 25 [3] CM = 0,0345; q = 2,0; y = 0,8 Mx = 10.0,0345 262,0.0,60,8.1 = 59,1 Nm 76 Lực chiều trục: Po = 10.Cp.Dq.Sy.kp Trong hệ số số mũ tra bảng 5.32 trang 25 [3] Cp = 68; q = 1,0; y = 0,7 Po = 10.68.261.0,60,7.1 = 10763 N M x n 6,1.300 9750 = 9750 = 0,2 kW Công suất cắt: Ne = c Bước 3: Khoan lỗ Ø25 Chiều sâu cắt : t = d 50 =2 = 25mm Lượng chạy dao: tra bảng 5.87 trang 84 [3] S=0,9mm/vòng C v D q Tốc độ cắt khoan: V = T m S y kv Trong đó: - Tra bảng 5.28 trang 23 [3] hệ số số mũ là: Cv = 9,8; q = 0,4;y = 0,5; m = 0,2 - kv = kmv.kuv.klv kmv- Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công tra bảng 5.1trang [3] kmv = kuv- Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt tra bảng 5.6 trang [3] kuv = 0,3 klv- Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan tra bảng 5.31 trang24 [3] klv = 0,85 => kv = 1.0,3.0,85 = 0,255 9,8.50 0,4 =¿ 26 0,255 = 6,6 mm/ph V= 0,2 0,5 25 0,9 Số vịng quay trục theo tính tốn : ntt = 1000.Vt 1000.6,6 =¿ 3,14 D = 3,14.50 42.7 v/ph Tra theo máy được: nm= 50 v/ph ( bảng phụ lục [10]) Tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 3,14.n m D 3,14.50.50 =¿ 1000 = 1000 7,85 mm/ph 77 Mô men xoắn khoan: Mx = 10.CM.Dq.Sy.kp Trong hệ số số mũ tra bảng 5.32 trang 25 [3] được: CM = 0,0345; q = 2,0; y= 0,8 Mx = 10.0,0345 502,0.0,90,8.1 = 792 Nm Lực chiều trục: Po = 10.Cp.Dq.Sy.kp Trong hệ số số mũ tra bảng 5.32 trang 25 [3] Cp = 68; q = 1,0; y = 0, Po = 10.68.501.0,90,7.1 = 11018 N Công suất cắt: Ne = 3.4.1 M x n 6,1.300 = = 0,2 kW 9750 9750 Ngun cơng 6: Gia cơng lịng khn a.Yêu cầu kỹ thuật : Độ nhám bề mặt: Ra = 1.25( m) Cấp xác : CCX Dung sai kích thước : = 0.02 (mm) Định vị : Mặt đáy định vị bậc tự do,mặt bên định vị bậc tự Kẹp chặt cấu kẹp bàn máy b Chọn dao: + Gia công thơ: chọn dao phay ngón D = 12 (mm) tra bảng 4-78(sổ tay CNCTM tập 2) ta có thơng số dao sau Dao D1 ap L1 D4 Z FLAT-12 12 26 83 12 FLAT-6 13 57 78 Hình 4.3: Dao FLAT + Dao bán tinh: Dao R FLAT-2 BALL-2 D1 ap 7 L3 23 D5 L1 D4 1.44 39 2 60 Hình 4.4: Dao BALL-2 Hình 4.5: Dao FLAT-2 + Dao tinh: Dao D1 ap L3 D5 79 L1 D4 n FLAT-1 1 0.94 50 Hình 4.6: Dao FLAT-1 Bảng thơng số cắt Bảng 4.5: Thông số cắt Bước Máy Dao T S0 V nm (mm) (mm/p) (m/ph) (vịng/p Phay thơ VCN410A-II FLAT-12 800 82,9 2200 Phay thô VCN410A-II FLAT-6 0.3 800 65,9 3500 Phay thô VCN410A-II FLAT-2 0.2 600 25,1 4000 Phay tinh VCN410A-II BALL-2 0.1 400 34,5 5500 Phay tinh VCN410A-II FLAT-1 0.05 400 20,1 6500 4.4.7 Nguyên công : Nguyên công xung điện cực Để tạo cổng gate runer (cổng phun nhựa) dùng máy xung điện cực Tạo bề mặt gia công mà dao phay thực 4.4.8 Nguyên công 8: Mạ điện crom Để tạo độ cứng khả chống mài mịn bề mặt lịng khn 4.4.9 Ngun cơng 9: Đánh bóng lịng khn - Ta dùng giấy giáp,đá mài cầm tay….để sử lại profile khuôn - Đánh bong lịng khn vải 4.4.10 Ngun cơng 10 Tổng kiểm tra - Kiểm tra độ không phẳng mặt phẳng đáy đồng hồ so,độ không phăng 0.1 (mm) 80 - Kiểm tra độ không song song mặt phẳng đáy đồng hồ so,độ không song song 0.1(mm) - Kiểm tra độ không vuông góc mặt đáy mặt bên đồng hồ so,độ khơng vng góc 0.1(mm) 4.5 Lập trình gia cơng khn phần mềm catia Q trình mơ gia cơng CAATIA nhằm mục đích tạo chương trình gia công,để gia công sản phẩm máy CNC,mô kiểm tra quy trình gia cơng trước sản xuất thực tế 4.5.1 Gia cơng lịng khn a Bước 1: Phay thơ lịng khn với dao có đường kính ϕ10: Tốc độ quay trục chính: N = 14300 (vịng/phút) Tốc độ tiến dao: Vf = 40(m/phút) Lượng tiến lưỡi cắt: Fz = 0.002 (mm) c Tốc độ cắt: vc = 50 (m/phút) Chiều sâu cắt: H = 0.25D = 0.25(mm) b Bước 2: Phay tinh lịng khn với dao có đường kính ϕ4: Tốc độ quay trục N = 19000 (vòng/phút) Tốc độ tiến dao: Vf = 60(m/phút) Lượng tiến lưỡi cắt: Fz = 0.002 (mm) c Tốc độ cắt Vận tốc cắt: vc = 80 (m/phút) Chiều sâu cắt Max: H = 0.25D = 0.25(mm) 4.5.2 Gia công lõi khuôn a Bước 1: Phay thô lõi khn với dao có đường ϕ10: Tốc độ quay truc chính: N = 14300 (vịng/phút) Tốc độ tiến dao: Vf = 40(m/phút) Lượng tiến lưỡi cắt: Fz = 0.002 (mm) Tốc độ cắt Vận tốc cắt: Vc = 50 (m/phút) Chiều sâu cắt: H = 0.25D = 0.25(mm) 81 b Bước 2: Phay tinh lõi khuôn với dao có đường ϕ4: Tốc độ quay trục chính: N = 19000 (vòng/phút) Tốc độ tiến dao: Vf = 60(m/phút) Lượng tiến lưỡi cắt: Fz = 0.002 (mrn) Tốc độ cắt Vận tốc cắt: Vc = 80 (m/phút) Chiều sâu cắt: Max: H = 0.25D = 0.25(mm) 4.5.3 Xuất chương trình CNC -Chọn generate NC code Interactively để xuất chương trình gia cơng - Chọn Nc code - Chọn Nc code - Chọn execute để xuất chương trình 82 KẾT LUẬN Trong q trình làm khóa luận hướng dẫn tận tình Đặng Thị Hà em hồn thành khóa luận “Ứng dụng phần mềm catia để thiết kế, lập trình gia cơng khn ép nhựa Nắp vỏ máy nén khí Puma” - Khóa luận nghiên cứu tổng quan cơng nghệ CAD/CAM tình hình ứng dụng CAD/CAM thiết kế, gia cơng khí - Phân tích kết cấu, điều kiện làm việc thiết kế chi tiết nắp vỏ máy nén khí Puma phần mềm catia - Xây dựng quy trình cơng nghệ chế tạo khn ép chi tiết nắp vỏ máy nén khí Puma (xác định dạng sản xuất, phương pháp chế tạo phôi, tra lượng dư gia công, lập thứ tự nguyên công để gia công khuôn ép chi tiết vỏ nắp máy nén khí Puma - Tính tốn chế độ cắt cho nguyên công để gia công chế tạo khn ép chi tiết vỏ nắp máy nén khí Puma - Lập trình chương trình gia cơng khn ép nhựa chi tiết vỏ nắp máy nén khí Puma phần mềm catia Xuất code NC để thực việc gia công khuôn 83