Song song với sự phát triển của công nghê thông tin, CAD/CAM đã đợc ứng dụng nhanh chóng trong công nghiệp, vì nó là công cụ trợ giúp cho các nhà thiết kế và chế tạo sản phẩm có hiệu qu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ VĂN CHIẾN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CAD/CAM – MASTERCAMX TRONG THIẾT KẾ GIA CÔNG CƠ KHÍ 2D,3D TRÊN MÁY TIỆN VÀ MÁY PHAY CNC LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ Hà Nội, 2010 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17062857776871000000 030bf68 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ VĂN CHIẾN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CAD/CAM – MASTERCAMX TRONG THIẾT KẾ GIA CƠNG CƠ KHÍ 2D,3D TRÊN MÁY TIỆN VÀ MÁY PHAY CNC LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS LÊ VĂN CHIẾN Hà Ni, 2010 Luận văn Thạc sỹ Bộ môn chế tạo m¸y Mơc Lơc Trang Mơc Lơc Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng DAnh mục đồ thị hình vẽ PhÇn më ®Çu Lý chän ®Ị tµi Tình hình nghiên cứu nớc nớc .8 2.1 Tình hình nghiên cứu níc 2.2 Tình hình nghiên cứu nớc Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tợng, phạm vi nghiên cứu .11 Tóm tắt cô đọng luận điểm đóng góp tác giả 11 Phơng pháp nghiên cứu 12 Ch¬ng I 14 Phơng pháp chế tạo sản phẩm khí øng dơng c«ng nghƯ cad/cam-cnc 14 1.1 Tæng quan vỊ c«ng nghƯ .14 1.1.1 Kh¸i niƯm vỊ CAD, CAM, CAE, CNC 14 1.1.2 Tích hợp công nghÖ CAD/CAM-CNC 18 1.1.3 Vai trò CAD/CAM - CNC chu kỳ sản xuÊt 19 1.1.4 C¸c møc tiÕp cËn CAD/CAM 21 1.1.5.Giao diÖn CAD/CAM 25 1.1.6 Giíi thiƯu mét sè phÇn mỊm CAD/CAM ®ang ®ỵc sư dơng hiƯn nay, u nhỵc ®iĨm cđa phần mềm 31 Học viên: Phạm Văn Tuân Trờng ĐH Bách khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ Bộ môn chế tạo máy 1.1.7 Tình hình ứng dụng công nghệ CAD/CAM - CNC Việt Nam: 35 1.2 Phơng pháp chế tạo sản phẩn khí ứng dụng công nghệ CAD/CAM – CNC .37 1.2.1 Quá trình thiết kế ứng dụng công nghệ CAD/CAM - CNC 37 1.2.2 Quá trình gia c«ng øng dơng c«ng nghƯ CAD/CAM – CNC 42 1.3 KÕt luËn 53 Ch¬ng Ii .55 TỉNG QUAN PHÇN MỊM MASTERCAM X10 .55 2.1 M«i trêng MasterCAM X 55 2.1.1 Mµn h×nh MasterCAM 55 2.1.2.Sử dụng lệnh động MasterCAM (MasterCAM Navigation commands) .58 2.2 Cơ sở xây dựng h×nh häc 2D 59 2.3 Cơ sở xây dựng hình học 3D 60 2.3.1 C«ng Extrude 60 2.3.2 C«ng Revolve 62 2.3.3 C«ng Sweep .64 2.3.4 C«ng Loft 65 2.3.5 C«ng cô Fillet 66 2.3.6 C«ng Chamfer 67 2.4.1 LÖnh Face .67 2.4.2 LÖnh Lathe Rough 68 2.4.3 LÖnh Lathe Finish 69 2.4.4 LÖnh Lathe Groove Toolpath .70 2.4.5 LÖnh Lathe Drill Toolpath 74 2.4.6 LÖnh Lathe Thread Toolpath .75 2.5 Các lệnh gia công phay 78 2.5.1 LÖnh FACE 78 Lê Văn Chiến Trờng ĐH Bách khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ Bộ môn chế tạo máy 2.5.2 Lệnh POCKET: Gia công hốc .80 2.6 Trun d÷ liệu chơng trình gia công máy tính sang máy cnc 81 2.6.1 Khởi động phần mềm Wincom 81 2.6.2 ThiÕt lËp c¸c tham sè trun 81 2.6.3 Truyền liệu từ máy tính vào máy CNC: Work/Send (F1) 82 2.6.4 Xuất liệu từ máy CNC sang máy tínnh: Work/ Receive (F2) 84 Thiết kế chạy chơng trình gia công chi tiết 2d, 3d phần mềm Mastercam thực trình gia công máy tiện CAK6136V/750 Và máy phay Vmc0641 86 3.1 Thiết kế chạy chơng trình gia công chi tiết 2D, 3D phần mềm Mastercam thực trình gia công máy tiện CAK6136V/750 86 3.1.1.Bản vẽ chi tiết: 86 3.1.2 Gia c«ng chi tiÕt trơc 86 3.1.3 Tr×nh tù thùc hiÖn: 87 3.2 Thiết kế chạy chơng trình gia công chi tiết 2D, 3D phần mềm Mastercam thực trình gia công trung tâm phay Vmc0641 .102 3.2.1 ThiÕt kÕ chi tiÕt: 102 3.2.2 Gia c«ng 103 Ch¬ng IV 116 Kết bàn luận 116 Tài liệu tham khảo 117 Lê Văn Chiến Trờng ĐH Bách khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ Bộ môn chế tạo máy Danh mục ký hiệu, chữ viÕt t¾t CAD - Computer Aided Design CAM - Computer Aided Manufacturing CAE - Computer Aided Engineering CNC - Computerized Numerical Control DNC - Direct Numerical Control PHICS – Programers Hierarchica Graphic System GKS-3D - Graphic Kernel System CGI – Computer Graphic Interface CGM - Computer Graphic Metafile IGES – Initial Graphic Exchange Specification SET – Standard Exchange Transport VDAFS – VAD – Flachenschnitt PDES – Produce Data Exchange Specification STEP - Standard for Exchange of Product Model Data CAD-NT-CAD-Normteile IRDATA – Industrial Robot Data APT – Automatically Programmed Tools CLDATA – Cutter Location Data MAP – Manufacturing Automation Protocol TOP Technical and Office Protocol Lê Văn Chiến Trờng ĐH Bách khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ Bộ môn chế tạo máy Danh mục bảng Trang Bảng 1.1.Một số lệnh tơng đơng file APT lệnh mà G - M 44 Bảng 2.1 Menu bar 57 B¶ng 2.2 Menu phơ 58 Bảng 3.1 Thông số máy tiện CAK6136V/750 90 B¶ng 3.2 Th«ng sè dao tiƯn th« 92 Bảng 3.3 Thông số dao tiÖn tinh .92 Bảng 3.4 Thông số dao tiện rÃnh .93 Bảng 3.5 Thông số dao tiện ren 94 Bảng 3.6 Thông số gia công chi tiết trục nối máy tiện CNC 95 Bảng 3.7 Kết đo ®é nh¸m 101 Bảng 3.8 Thông số máy phay VMC 0641 .103 B¶ng 3.9 Thông số gia công chi tiết phay máy phay VMC 0641 105 B¶ng 3.10 KÕt qu¶ ®o ®é nh¸m 115 Lê Văn Chiến Trờng ĐH Bách khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ Bộ môn chế tạo máy DAnh mục đồ thị hình vÏ Trang H×nh 1.1 HƯ thèng DNC 17 H×nh 1.2 Sơ đồ chu kỳ sản xuất theo công nghệ truyền thống .20 Hình 1.3 Sơ đồ chu kỳ sản xuất ứng dụng công nghệ CAD/CAM - CNC 21 H×nh 1.4 Møc tiÕp cËn 22 H×nh 1.5 Møc tiÕp cËn 22 H×nh 1.6 Møc tiÕp cËn 23 H×nh 1.7 Møc tiÕp cËn 24 H×nh 1.8 Møc tiÕp cËn 24 Hình 1.9 Hệ chuyển giao liệu gián tiếp thông qua tệp trung gian 26 Hình 1.10 Các giao diện dùng lĩnh vực khí 27 Hình 1.11 Quá trình truyền dẫn liệu qua hai hệ CAD/CAM A B 29 Hình 1.12 ứng dụng máy tính vào trình thiết kế 38 Hình 1.13 Mối liên hệ sở liƯu víi CAD/CAM 42 H×nh 1.14 Sơ đồ qúa trình gia công .45 Hình 1.15 Điều khiển điểm - ®iĨm 48 Hình 1.16 Điều khiển đoạn thẳng .49 H×nh 1.17 Điều khiển 2D máy phay 50 Hình 1.18 Điều khiển 3D máy phay 50 Hình 1.19 Điều khiển 2,5D .51 H×nh 1.20 §iỊu khiĨn 4D vµ 5D .52 Hình 1.21 Hệ tọa độ máy CNC chuyển động trục 53 Hình 2.1 Màn hình MasterCAM X 55 H×nh 2.2 Màn hình làm việc MasterCAM .56 Hình 3.1 Bản vẽ chi tiết 86 Hình 3.2Máy tiện CNC CAK 6136V/750 91 H×nh 3.3 Bé ®iỊu khiĨn cđa m¸y tiƯn CNC CAK 6136V/750 91 Hình 3.4 Hình ảnh tiện thô tinh chi tiÕt trôc 98 Hình 3.5 Hình ảnh tiện cắt rÃnh chi tiết trơc 99 Lª Văn Chiến Trờng ĐH Bách khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ Bộ môn chế tạo máy Hình 3.6 Hình ảnh tiện ren chi tiết trục 99 Hình 3.7 Hình ảnh tiện cắt đứt chi tiết trục .100 H×nh 3.8 Chi tiÕt trơc nèi sau gia công máy tiện CNC 100 Hình 3.9 Máy đo độ nhám phơng pháp tiếp xúc Mitutoyo 101 Hình 3.10 Bản vẽ chi tiÕt 102 Hình 3.11 Bản vẽ 3D chi tiết phay môi trờng MasterCAM 102 Hình 3.12 M¸y phay VMC 0641 104 Hình 3.13 Bộ điều khiển m¸y phay VMC 0641 104 Hình 3.14 Hình ảnh phay mặt phẳng , hốc 113 H×nh 3.15 H×nh ¶nh sau phay hèc cÇu 113 Hình 3.16: Hình ảnh phay tinh hèc 114 Hình 3.17 Hình ảnh chi tiết sau gia công máy phay VMC 0641 114 Hình 3.18 Máy đo độ nhám phơng pháp tiếp xúc Mitutoyo 115 Lê Văn Chiến Trờng ĐH Bách khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ Bộ môn chế tạo máy Phần mở đầu Lý chọn đề tài Những năm gần việc ứng dụng CAD/CAM thiết kế, chế tạo sản phẩm công nghiệp ngày phỉ biÕn ë ViƯt Nam CAD (Computer aided design) lµ thiết kế với trợ giúp máy tính, CAM ( Computer aided Manufacturing) gia công với trợ gióp cđa m¸y tÝnh Song song víi sù ph¸t triĨn công nghê thông tin, CAD/CAM đà đợc ứng dụng nhanh chóng công nghiệp, công cụ trợ giúp cho nhà thiết kế chế tạo sản phẩm có hiệu để tăng suất lao động, giảm cờng độ lao động, tự động hoá trình sản xuất, nâng cao chất lợng hạ giá thành sản phẩm Xu nhà kỹ thuật phát triển hệ thống CAD/CAM tích hợp, vừa hỗ trợ thiết kế vừa hỗ trợ gia công Các phần mỊm sư dơng phỉ biÕn hiƯn lµ: Mastercam, Edgecam, Catia/Auto NC, Pro/engineer, Delcam, Topmold, Solidcam, Hypercam, Vercut, Surfcam, Cimatron… Mastercam phần mềm CAD/CAM tích hợp đợc sử dụng rộng dÃi Châu Âu giới Mastercam có khả thiết kế công nghệ để điều khiển cho máy phay CNC năm trục, máy tiện CNC bốn trục, máy cắt dây CNC bốn trục, máy khoan CNC ba trục, trung tâm gia công tiện-phay Hiện có nhiều tài liệu viết mastercam phiên V9, V7, nhiên phiên mastercam Mastercam X, XR2, XR3 cha có tài liệu Vì đà tiến hành nghiên cứu đề tài "Nghiên cứu, ứng dụng phần mềm CAD/CAM MASTERCAM 10 thiết kế gia công khí 2D, 3D máy tiện máy phay CNC" Tình hình nghiên cứu nớc nớc 2.1 Tình hình nghiên cứu nớc Hiện với hỗ trợ công nghệ thông tin, hệ thống CAD/CAM tÝch hợp ph¸t triển nhanh chóng Nó đà tạo lên thông từ trình thiết kế Lê Văn Chiến Trờng ĐH Bách khoa Hà Nội