Nghiên ứu phân tíh và ứng dụng phần mềm huyên dùng trong ông nghệ ngượ để thiết kế và hế tạo hi tiết phứ tạp trên trung tâm khoan và phay

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VŨ HỒNG SƠN NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CHUYÊN DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ NGƯỢC ĐỂ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CHI TIẾT PHỨC TẠP TRÊN TRUNG TÂM KHOAN VÀ PHAY LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Hà Nội - Năm 2011 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205300361000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VŨ HỒNG SƠN NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CHUYÊN DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ NGƯỢC ĐỂ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CHI TIẾT PHỨC TẠP TRÊN TRUNG TÂM KHOAN VÀ PHAY CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Mã số: LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phạm Văn Hùng Hà Nội - Năm 2011 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Trừ phần tham khảo nêu rõ Luận văn Tác giả Vũ Hồng Sơn LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Văn Hùng, người hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài đến q trình viết hồn chỉnh Luận văn Tác giả bày tỏ lòng biết ơn Ban lãnh đạo Viện đào tạo Sau đại học, Viện Cơ khí Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành Luận văn Do lực thân nhiều hạn chế nên Luận văn không tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến Thầy, Cô giáo, nhà khoa học bạn đồng nghiệp Tác giả Vũ Hồng Sơn MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC TÓM TẮT LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC CHỮ VI ẾT TẮT, CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ NGƯỢC 1.1 Công nghệ thiết kế ngược 1.2 CAD/CAM/CAE .5 1.2.1 CAD (Computer-Aided Design) T 93 T 93 1.2.2 CAM (Computer-Aided Manufacturing) .8 T 93 T 93 1.2.3 CAE (Computer-Aided Engineering) 10 T 93 T 93 1.3 CNC (Computer Numerical Control) 12 Chương CÁC THIẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ NGƯỢC 2.1 Các thiết bị sử dụng công nghệ thiết kế ngược 15 2.1.1 Các thiết bị dùng phương pháp quang học 15 2.1.2 Các thiết bị dùng phương pháp học .23 2.2 Các phần mềm sử dụng công nghệ thiết kế ngược để sử lý liệu sau quét lập trình gia công 26 2.2.1 Phần mềm Geomagic studio .26 2.2.2 Phần mềm Rapidform XOR .29 2.2.3 Phần mềm Mastercam………………………………………… 33 2.2.4 Phần mềm Catia ………………… ………………………… 34 2.2.5 Phần mềm Delcam…………………………………………… 35 Chương ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ NGƯỢC THIẾT KẾ, CHẾ TẠO SẢN PHẨM 3.1 Thiết kế, chế tạo chi tiết vũ khí ứng dụng cơng nghệ thiết kế ngược 42 3.2 Thiết kế, chế tạo chi tiết khóa nịng súng trung liên RPD ứng dụng cơng nghệ thiết kế ngược .46 3.2.1 Phân tích chi tiết khóa nòng súng trung liên RPD .47 3.2.2 Lựa chọn thiết bị quét 47 3.2.3 Lựa chọn phần mềm sử lý liệu sau quét 48 3.2.4 Qui trình ứng dụng cơng nghệ thiết kế ngược thiết kế, chế tạo chi tiết khóa nịng súng trung liên RPD 50 Chương PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC SẢN PHẨM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ NGƯỢC 4.1 Sai số giai đoạn quét thu thập liệu 82 4.2 Sai số giai đoạn xử lý liệu quét 82 4.3 Sai số giai đoạn gia công 82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận .86 Kiến nghị 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Một số sản phẩm ứng dụng công nghệ thiết kế ngược……… … Hình 1.2 Mơ ứng suất dùng phần mềm ANSYS .10 Hình 1.3 Mơ chuyển vị dùng phần mềm ANSYS .11 Hình 1.4 Mối quan hệ CAD/CAM CNC 14 Hình 2.1 Máy quét laser Handy Scan 16 Hình 2.2 Máy quét tốc độ cao ATOS I 17 Hình 2.3 Máy quét laser 3D Vivid 910 19 Hình 2.4 Hệ thống đo COMET 20 Hình 2.5 Nguyên lý nhận điểm 20 Hình 2.6 Máy đo tọa độ chiều CMM 24 Hình 2.7 Một số loại đầu dò máy đo tọa độ chiều CMM 24 Hình 2.8 Máy đo tọa độ chiều CMM kiểu cầu 25 Hình 2.9 Máy CMM kiểu Grantry B&S 26 Hình 2.10 Máy CMM kiểu Cantiver Tarrus 26 Hình 2.11 Quy trình xử lý liệu quét 28 Hình 3.1 Chi tiết mẫu thân tay cò súng chống tăng B41 43 Hình 3.2 Dữ liệu quét thân tay cò súng chống tăng B41 43 Hình 3.3 Sửa lỗi liệu quét 44 Hình 3.4 Vá lưới tối ưu hóa lưới 45 Hình 3.5 Phân vùng liệu 45 Hình 3.6 Tạo surfaces dựng hình .46 Hình 3.7 Mơ hình 3D chi tiết thân tay cị súng chống tăng B41 .46 Hình 3.8 Chi tiết mẫu khóa nịng súng trung liên RPD .47 Hình 3.9 Máy quét laser 3D Vivid 910 thiết bị kèm………………48 Hình 3.10 Các chế độ làm việc phần mềm RapidformXOR…… …… 49 Hình 3.11 Điều chỉnh máy quét đặt chi tiết lên bàn quay……… ………50 Hình 3.12 Giao diện phần mềm Rapidform XOR…………………….51 Hình 3.13 Khởi động máy quét phần mềm Rapidform XOR…… … 51 Hình 3.14 Giao diện thiết lập thơng số quét…………………………… 52 Hình 3.15 Dữ liệu quét xem trước quét…………………………….……52 Hình 3.16 Dữ liệu quét giao diện máy quét…………………………….53 Hình 3.17 Tự động điền đầy liệu quét………………………… ……….53 Hình 3.18 Mơ hình liệu sau điều chỉnh độ sáng phù hợp……….……54 Hình 3.19 Tự động tối ưu hóa liệu qt………………………………….55 Hình 3.20 Sửa lỗi liệu quét…………………………………………….…56 Hình 3.21 Bề mặt trước điền đầy lỗ hổng………… …………56 Hình 3.22 Bề mặt sau điền đầy lỗ hổng…………… ……… 57 Hình 3.23 Bề mặt sau tạo lưới sạch………………………………… ….57 Hình 3.24 Phân vùng màu liệu……………………………………….… 58 Hình 3.25 Xây dựng mặt phẳng Mesh sketch………………………….…….59 Hình 3.26 Xử lý liệu để xây dựng bề mặt……………… ………….60 Hình 3.27 Mơ hình 3D hồn chỉnh chi tiết……………………… …….60 Hình 3.28 Sơ đồ quy trình cơng nghệ gia cơng sản phẩm……………….… 63 Hình 3.29 Khai báo phơi……………………………………… ………… 64 Hình 3.30 Thiết lập đường chạy dao để gia công chi tiết……………………65 Hình 3.31 Thiết lập thơng số dao…………………………… …….65 Hình 3.32 Thiết lập lựa chọn chiều sâu cắt……………………… …… 66 Hình 3.33 Mơ đường chạy dao……………………………….………66 Hình 3.34 Lựa chọn tốc độ cắt………………………………………… … 67 Hình 3.35 Mơ q trình gia cơng…………………………………….68 Hình 3.36 Q trình xuất chương trình NC………………………… …… 68 Hình 3.37 Mơ đường chạy dao…………………….…………………69 Hình 3.38 Mơ q trình gia cơng……………………………….……69 Hình 3.39 Set-up gốc tọa độ………………………………… …………….71 Hình 3.40 Bù đường kính dao……………………………………………….71 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngày với phát triển nhanh chóng khoa học cơng nghệ hầu hết tất lĩnh vực sản phẩm khí ngày có u cầu cao chất lượng, độ xác gia cơng, mức độ tự động sản xuất đặc biệt yêu cầu kiểu dáng, mẫu mã sản phẩm phải thay đổi cách thường xuyên linh hoạt Vì nhu cầu thiết kế phát triển sản phẩm chép mẫu thiết kế lại từ sản phẩm có, nhu cầu sản xuất, chế tạo chi tiết có hình dáng hình học phức tạp, yêu cầu kỹ thuật cao lớn Nằm xu hướng phát triển chung công nghiệp, ngành công nghiệp quốc phịng có phát triển mạnh lượng chất sản phẩm quốc phòng có sản phẩm vũ khí Ngồi loại vũ khí cần sửa chữa cải tiến cịn có loại vũ khí cần phải phát triển phù hợp với điều kiện nước ta Để có sản phẩm đáp ứng yêu cầu trước tiên chi tiết sản phẩm phải đảm bảo độ xác hình dáng hình học vị trí tương quan, độ xác kích thước yêu cầu kỹ thuật khác Từ thực tế địi hỏi phải phát triển cơng nghệ mới, có cơng nghệ CAD/CAM/CNC cơng nghệ thiết kế ngược Vì sau nhận định hướng giúp đỡ tận tình Thầy PGS.TS Phạm Văn Hùng tác giả chọn thực đề tài “Nghiên cứu, phân tích ứng dụng phần mềm chuyên dùng công nghệ ngược để thiết kế chế tạo chi tiết phức tạp trung tâm khoan phay” Vấn đề cấp bách, cần thiết có ý nghĩa thực tiễn cao với điều kiện nước ta giai đoạn Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu