TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ lập TRÌNH GIA CÔNG với CREO PARAMETRIC 2 0

Creo 2.0 là phần mềm của hãng Prametric Technology Corp. Được nâng cấp lên từ phiên bản ProE với giao diện được thay đổi gần như hoàn toàn để người dùng có thể thao tác dể dàng hơn. Đây là phần mềm thiết kế theo tham số, có nhiều tính năng mạnh trong lĩnh vực CADCAMCAE. Chỉ với Creo 2.0 người dùng có thể thiết kế, tạo khuôn, lập trình gia công CNC và lập mô hình mô phỏng được tất cả các chi tiết hay vật thể.

Page | 1 B GIÁO DO i H o Chng Cao ĐỒ ÁN MÔN HỌC CAD/ CAM/ CNC  Tài: TÌM HIU CÔNG NGH LP TRÌNH GIA CÔNG VI CREO PARAMETRIC 2.0 SVTH: NGUYỄN NGỌC ĐẠT MSSV: 09112140 NGUYỄN HOÀNG TRÍ MSSV: 09112240 GVHD: NGUYỄN VĂN SƠN TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 9 năm 2012 Page | 2 NI DUNG BÁO CÁO Phần 1: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM CREO PARAMETRIC 2.0 4 1. Hãng sn xut, phm vi ng dng và các module 4 a. Thiết kế sản phẩm 4 b. Thiết kế khuôn 5 c. Lập trình gia công CNC 5 d. Mô phỏng động, tính toán ứng suất 6 e. Thiết lập và xuất bảng vẽ 2D 7 2. Nhim v c án 7 3. Li c 7 Phần 2: NỘI DUNG ĐỒ ÁN 8 1. Các khái nim 8 a. Quá trình gia công (Machining Process) 8 b. Nguyên công (Operation) 8 c. Bước (NC sequence) 8 d. Đường chuyển dao (Tool Path) 8 e. Mô hình thiết kế (Design model) 8 f. Mô hình gia công (Manufacturing Model) 8 2. To mô hình gia công 8 a. Đưa chi tiết vào môi trường gia công: 9 b. Tạo phôi 12 3. Thit lp nguyên công 14 a. Tạo chuẩn gia công 14 b. Tạo máy gia công (Work Center) 18 c. Tạo nguyên công (Operation) 20 4. Gii thiu Mill Window, Mill Volume và Mill Surface 21 a. Mill window 21 b. Mill Volume 24 c. Mill surface 28 5. Các lnh gia công trên máy phay CNC 31 a. Face Milling 31 b. Chu trình Volume Rough và Local Milling: 42 b.1. Volume Rough 42 b.2. Local Milling 49 Page | 3 c. Rough, Rerough, Finishing Milling 64 c.1. Chu trình Roughing 64 c.2. Chu trình ReRough 69 c.3. Chu trình Finishing 70 d. Profile milling 81 f. Surface Milling và Cut Line Milling 100 f.1. Surface Milling 100 f.2. Cut line milling 109 g. Trajectory Milling 128 g.1. Trajectory Milling 2 Axis 129 g.2. Trajectory Milling 3 Axis 133 h. Drilling (Standard) 136 i. Engraving 142 6. Xut file gia công trong Creo 145 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Thiết kế mô hinh 3D trong Creo 4 Hình 2: Tách khuôn trong Creo 5 Hình 3: Mô phỏng đường chạy dao trong Creo 5 Hình 4: Mô phỏng động trong Creo 6 Hình 5: Phân tích lực trên 1 chi tiết trong Creo 6 Hình 6: Xuất bảng vẽ 2D trong Creo 7 Hình 7: Giao diện module gia công của Creo 2.0 10 Page | 4 Phần 1: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM CREO PARAMETRIC 2.0 1. Hãng sn xut, phm vi ng dng và các module Creo 2.0 là phần mềm của hãng Prametric Technology Corp. Được nâng cấp lên từ phiên bản Pro/E với giao diện được thay đổi gần như hoàn toàn để người dùng có thể thao tác dể dàng hơn. Đây là phần mềm thiết kế theo tham số, có nhiều tính năng mạnh trong lĩnh vực CAD/CAM/CAE. Chỉ với Creo 2.0 người dùng có thể thiết kế, tạo khuôn, lập trình gia công CNC và lập mô hình mô phỏng được tất cả các chi tiết hay vật thể. Một số module nổi bật của Creo 2.0: a. Thiết kế sản phẩm Hình 1: Thit k mô hinh 3D trong Creo Người dùng có thể thiết kế được tất cả các sản phẩm từ đơn giản bằng các công cụ: Extrude, Revolve, Sweep đến phức tạp bằng các lệnh: Blend, Warp, Section Sweep, Sweep Blend,…Hơn nữa, Creo 2.0 còn hỗ trợ thiết kế sản phẩm theo tham số để tạo mô hình các chi tiết máy tiêu chuẩn một cách nhanh chóng. Ngoài ra cũng như các phần mềm 3D khác, Creo 2.0 cho phép chỉnh sửa lại thông số thiết kế trong từng bước và cập nhật tự động cho các bước tiếp theo. Page | 5 b. Thiết kế khuôn Hình 2: Tách khuôn trong Creo Creo 2.0 mô phỏng các quá trình lắp khuôn và tách khuôn tạo sản phẩm. Sau khi thiết kế xong chi tiết mẫu, Creo 2.0 cho phép chúng ta tính toán độ co rút của vật liệu, tự động thiết kế hình dạng lồng khuôn cho chi tiết mẫu và mô phỏng quá trình tách khuôn với chức năng Mold Cavity. c. Lập trình gia công CNC Hình 3: Mô phng chy dao trong Creo Với sự hỗ trợ của phần mềm Creo 2.0, việc lập trình gia công CNC thật sự linh hoạt hơn và dễ dàng hơn, người dùng có thể lựa chọn nhiều kiểu Phay khác nhau để gia công ra chi tiết: Profile, Pocketing, Face, Roughing, Reroughing, Finishing và khắc chữ bằng Engraving. Người dùng cũng có thể Tiện mặt ngoài, mặt đầu, tiện lỗ, rãnh, ren,…trên các bề mặt tròn xoay một cách dễ dàng. Page | 6 d. Mô phỏng động, tính toán ứng suất Hình 4: Mô phng trong Creo Với chức năng mô phỏng động, Creo 2.0 giúp người dùng lắp ráp các chi tiết thành 1 sản phẩm hoàn chỉnh, sau đó tạo các khớp nối giữa các chi tiết giúp cho mô hình có thể chuyển động. Ngoài ra, Creo 2.0 còn có khả năng kiểm nghiệm ứng suất, chuyển vị, biến dạng tuyến tính và phi tuyến, xác định và dự đoán khả năng phá hủy vật liệu. Hình 5: Phân tích lc trên 1 chi tit trong Creo Page | 7 e. Thiết lập và xuất bảng vẽ 2D Hình 6: Xut bng v 2D trong Creo Cũng như các phần mềm vẽ khác, Creo cung cấp module tạo các hình chiều đứng, bằng hay cạnh,… từ mô hình 3D của chi tiết. Ngoài ra phần mềm còn cung cấp các kí hiệu có sẵn như độ nhám, các kí hiệu dung sai hình học và vị trí,… điều đó không những góp phần làm bản vẽ trở nên đẹp hơn, sáng sủa hơn mà còn giải phỏng sức lao động con người. 2. Nhim v c án Tìm hiểu các lệnh gia công trong Creo cho máy CNC 3 trục. Tối ưu hóa đường chạy dao trong từng lệnh của Creo. Giới thiệu lí thuyết mối quan hệ giữa công nghệ chế tạo và các thông số gia công. 3. Li c Đồ án tìm hiểu công nghệ lập trình gia công trong Creo Parametric 2.0 được bắt đầu thực hiện từ ngày 25/ 9/ 2012. Tính đến thời điểm hoàn thành đồ án này đã gần được hai tháng, trong suốt khoảng thời gian đó, dưới sự hỗ trợ tận tình của giảng viên hướng dẫn Nguyễn Văn Sơn, chúng em đã học được rất nhiều điều, từ cách trình bày một bài báo cáo đến kiến thức chuyên môn và kỹ năng làm việc nhóm. Một lần nữa xin cám ơn thầy vì những chỉ dạy quý báu đó. Page | 8 Phần 2: NỘI DUNG ĐỒ ÁN 1. Các khái nim a. Quá trình gia công (Machining Process) Là quá trình trực tiếp biến đổi phôi (Workpiece) thành chi tiết máy (Part). Trong tài liệu này quá trình gia công là quá trình cắt gọt. b. Nguyên công (Operation) Là một phần cơ bản của quá trình gia công. Nguyên công được thực hiện trên một máy (Work center) và một phôi . c. Bước (NC sequence) Một phần của nguyên công, thực hiện cắt gọt trên một bề mặt hay một tổ hợp các bề mặt với một dao và một chế độ cắt nhất định. d. Đường chuyển dao (Tool Path) Là đường hình học mô tả quỹ đạo của dao trên mô hình gia công. Nhờ đường chuyển dao, có thể kiểm tra bằng hình học quá trình cắt. Đó cũng là cơ sở hình thành CL Data File. e. Mô hình thiết kế (Design model) Là chi tiết thiết kế, sản phẩm nhận được sau gia công. Các Feature, mặt cạnh của mô hình thiết kế được chọn để sinh ra đường chạy dao. Giữa Design model và phôi có một liên kết. Các thay đổi từ chi tiết có thể cặp nhật vào nguyên công. File Part, Assembly hay Sheermetal Part đều có thể làm Design model để phục vu chọ gia công. f. Mô hình gia công (Manufacturing Model) Mô hình gia công gồm chi tiết (còn được gọi là “Reference Part”) và một phôi lắp ghép với nhau. Mô hình gia công cho phép thể hiện lượng dư gia công và mô phỏng gia công. Thường thì sau khi gia công phôi sẽ trùng khít với chi tiết. 2. To mô hình gia công Nhu cc khi lp trình gia công:  Mô hình chi tiết và đồ gá phải được đặt trong cùng 1 thư mục.  Thực hiện Set Working Directory cho thư mục đã nói ở trên, để đảm bảo file gia công cũng được lưu vào đây, tuân thủ điều này, việc sắp xếp các file trong máy vi tính sẽ có hệ thống, thuận tiện cho việc tìm kiếm lại sau Page | 9 này, đặc biệt là khi chép từ máy tính này sang máy tính khác, đơn giản là người dùng chỉ cần chép cả thư mục đó. a. Đưa chi tiết vào môi trường gia công: Bước 1: Click chuột tại biểu tượng New Bước 2: Thực hiện thao tác theo các số thứ tự ở hình bên  Xác lập chức năng cần sử dụng là gia công  Đặt tên cho chương trình gia công  Bỏ chọn ở ô này, để chọn lại hệ thống đơn vị cho phần mềm Bước 3: Đối với tiêu chuẩn Việt Nam, click chuột vào: mmns_mfg_nc Hoàn thành bước này, giao diện chương trình gia công hiện ra như hình dưới đây: Page | 10 Hình 7: Giao din module gia công ca Creo 2.0 Bước 4: Click chuột tại biểu tượng Reference Model, khi đó có 3 sự lựa chọn như hình vẽ dưới đây Dù lựa chọn bất kì lựa chọn nào thì việc cần làm là phải trỏ đường dẫn đến chi tiết cần gia công, và vì lúc bắt đầu đã Set Working Directory, nên thư mục chứa chi tiết sẽ hiện ra dù click chuột bất cứ lựa chọn nào. Tiếp theo là ý nghĩa của từng lựa chọn ở trên:  Assemble Reference model: Chi tiết  vào môi trường gia công, và bất kì chỉnh sửa nào ở môi trường gia công hay thiết kế đều được cập nhật lên bản vẽ gốc. Khi lưu thì không phát sinh tên file mới. [...]... thiết kế prt (cả 2 file này đều được lưu trong thư mục đã Set working directory lúc đầu 3 Thiết l p nguyên công a Tạo chuẩn gia công Đối với lập trình trên máy CNC, chuẩn gia công rất quan trọng, vì đây là cơ sở để xác định tọa độ các điểm trên phôi, đồng thời là cơ sở để tạo ra các lệnh gia công Chuẩn trên phần mềm phải trùng với chuẩn được thiết lập trên máy CNC, nếu không các bước lập trình sau sẽ thành... dao trùng với biên dạng chi tiết gia công Outside window contour: dụng cụ cắt di chuyển hoàn toàn tự do, có thể ra ngoài cả vùng gia công Page | 23 Click chuột vào Thẻ Depth: Nếu click chọn tại ô Specify the depth, Creo cho phép chỉ định độ sâu gia công cho các lệnh gia công (ví dụ lệnh Volume Rough) Còn nếu không Click chọn, Creo sẽ tự quyết định độ sâu gia công tùy thuộc từng lệnh (Ví dụ đối với lệnh... Trong một chu trình gia công, vị trí làm việc của dao sẽ thay đổi theo từng lát cắt, nên mặt phẳng Clear_dist cũng sẽ thay đổi theo, còn mặt Retract luôn là mặt cố định trong suốt quá trình gia công 5 Các lệnh gia công trên máy phay CNC a Face Milling Để hiểu rõ chu trình này hãy thực hiện các ví dụ sau: Ví dụ 1: Bước 1: Đưa chi tiết vào môi trường gia công, bao gồm các công việc sau Bước 2: Tạo phôi... đây Page | 26 (Mô hình chi tiết cần gia công) (Mill Volume được tạo ra chưa có áp dụng lệnh Offset) Nếu giữ nguyên vùng không gian gia công là ở trên, khi dụng cụ cắt đi xuống, dụng cụ có thể ăn trực tiếp vào phôi, vì vậy tốt nhất nên mở rộng vùng gia công, ở đây Creo cung cấp công cụ làm việc đó là lệnh Offset Xét trường hợp cần mở rộng bề mặt A ở hình bên cạnh Click chuột vào mô hình gia công (Lúc... báo mặt phẳng cần gia công thông qua Mill Window Khuyến khích người dùng nên sử dụng Mill Window (sẽ trình bày ở ví dụ 2) Các bước tùy chọn với Mill Window gồm:  Bước 1: Ở Type chọn kiểu Mill Window  Bước 2: Click chọn Mill Window đã tạo trước  Surface: Khai báo mặt phẳng cần gia công Chỉ sử dụng trường hợp này khi chi tiết không có lượng dư gia công thành bên hoặc lượng dư gia công thành bên nhỏ... tọa độ thuộc về cạnh đã được chọn Nếu chọn Align cho cả 2 cạnh của phôi, khi đó 2 trục tọa độ của hệ tọa độ trùng với 2 cạnh của phôi, và vì vậy gốc tọa độ trùng với giao điểm 2 cạnh của phôi  Cách 3: Page | 15 Trên cơ sở chuẩn lập trình tiến hành suy luận ngược lại điểm này là giao điểm của những cạnh nào Click vào nút Coordinate system và chọn 2 cạnh đã xác định ở trên (khi chọn cạnh thứ hai nhớ nhấn... nó quyết định đường chạy dao trong gia công Dưới đây là minh họa về sự khác nhau đó trong lệnh Face milling (Không chọn Keep inside loops) Và đây là kết quả mô phỏng quá trình gia công (Có chọn Keep inside loops) Page | 22 (Không chọn Keep inside loops) (Có chọn Keep inside loops)  Thẻ lệnh Sketch window type Với tính năng này, Creo cho phép tự thiết kế vùng gia công Các bước thực hiện như sau: Bước... sau sẽ thành vô nghĩa Đối với phay, chuẩn gia công có thể nằm ở góc phôi, hoặc nằm ở ngay tâm của phôi, việc đó tùy thuộc vào công nghệ chế tạo Page | 14 Để tạo chuẩn gia công trong Creo, click vào biểu tượng ở hình bên cạnh Sau đây là trình bày chi tiết cách sử dụng Coordinate System:  Tạo chuẩn tại góc của chi tiết:  Cách 1: Chọn 1 mặt phẳng Kéo thả 2 ô vuông màu xanh vào 2 cạnh bất kì trên phôi... tọa độ được chọn làm chuẩn gia công được tạo ở bước thiết lập nguyên công) STEP_OVER Bước dịch chuyển dao ngang Là khoảng cách giữa 2 đường chạy dao liên tiếp theo phương X hoặc Y STEP_DEPTH Chiều sâu của một lát cắt (theo phương Z) CLEAR_DIST Khoảng lùi dao RETRACT Mặt phẳng an toàn của khi gia công PLANE Phân biệt giữa CLEAR DISTANCE và RETRACT PLANE: Trong một chu trình gia công sẽ gồm nhiều lát cắt,... cạnh Để tạo được một nguyên công, có hai điều kiện tiên quyết là:  Máy gia công (đã hướng dẫn ở trên)  Chuẩn gia công (đã hướng dẫn ở trên) Nếu không thiết lập một trong hai yếu tố trên, Creo sẽ không cho phép thiết lập nguyên công Ngoài ta trong thẻ Operation còn có một tính năng rất quan trọng là mặt lùi dao (Retract) Mặt lùi dao là mặt mà khi :  Kết thúc 1 nguyên công, dao nhấc lên và mũi dao . nghệ chế tạo và các thông số gia công. 3. Li c Đồ án tìm hiểu công nghệ lập trình gia công trong Creo Parametric 2. 0 được bắt đầu thực hiện từ ngày 25 / 9/ 20 12. Tính đến thời điểm hoàn. CAD/ CAM/ CNC  Tài: TÌM HIU CÔNG NGH LP TRÌNH GIA CÔNG VI CREO PARAMETRIC 2. 0 SVTH: NGUYỄN NGỌC ĐẠT MSSV: 09 1 121 40 NGUYỄN HOÀNG TRÍ MSSV: 09 1 122 40 GVHD: NGUYỄN VĂN SƠN . phỏng quá trình tách khuôn với chức năng Mold Cavity. c. Lập trình gia công CNC Hình 3: Mô phng chy dao trong Creo Với sự hỗ trợ của phần mềm Creo 2. 0, việc lập trình gia công CNC