đồ án môn học cad-cam-cnc

-Đầu tiên ta tạo môi trường làm việc mới cách chọn NEW trên thanh menu,hộp thoại NEW xuất hiện hãy chọn mục Manufacturing trong mục Type, NC-Assembly trong mục Sub-Type,nhập GIA-CONG vào

LỜI NÓI ĐẦU

Trong nghành Công nghiệp nói chung ,nghành cơ khí nói riêng đòi hỏicần có sự logic-chính xác ,độ tin cậy cao,đa dạng hoá sản phẩm đề đem lạihiệu quả kinh tế tốt nhất.Môn học Cad/Cam.CNC với việc ứng dụng phầnmềm Pro/ENGINEER sẽ giúp chúng ta đáp ứng được những yêu cầu trên

Đồ án công nghệ Cad/Cam,CNC là môn học mới mẽ-hiện đại,đòi hỏichúng ta phải có một lượng kiến thức tổng hợp trong nghành cơ khí mới có thểthực hiện được.Chính vì vậy,trong quá trình vừa làm vừa học hỏi về môn họcsẽ có những thiếu xót,vậy kính mong sự đóng góp ý kiến của giáo viên emhiểu sâu hơn,nắm vững kiến thức hơn về môn học Cad/cam.CNC này

Một lần nữa xin cảm ơn Thầy giáo Trần Đình Sơn đã giúp đỡ em thựchiện đồ án này

NỘI DUNG I-Chọn chi tiết:

-Có rất nhiều chi tiết đòi hỏi máy công cụ thường không thể gia công được mà cần đến máy CNC.Ở đồ án này ta chọn chi tiết GỐI ĐỠ để thực hiện thiết kế gia công Cad/Cam.CNC

-Bản vẽ kỹ thuật của Gối :

1-Tính năng kỹ thuật của Gối Đỡ và chọn vật liệu cho Gối :

-Gối đỡ dùng để đỡ các trục ,tạo sự ổn định trong quá trình quay của trục đồng thời tạo sự đồng tâm cho trục ,trục quay với vận tốc lớn nhưng vẫn chống được sự rung động

-Trên Gối đỡ có khoắt các rãnh ,mục đích đặt bạc lót (thường lam bằng vật liệu Đồng) giảm sự mài mòn xảy ra trong quá trình quay cho ma sát

-Dựavào yêu cầu làm việc của Gối cũng như công dụng ,ta chọn vật liệu để gia công là thép C45

2-Phân tích và tiến hành Các bước công nghệ :

- Để gia công được chi tiết ta phải thực hiện chọn phôi ban đầu với kính

thước :80 × 56 × 50.mm

Mặt bên

Mặt trước

Mặt trên Mặt sâu

Phôi Ban Đầu

-Với chi tiết Gối đỡ này,ta nhận thấy :gia công chi tiết này trải qua một côngđoạn (một lần gá phôi) là có thể gia công được toàn bộ chi tiết.Nhưng trải qua bốn

nguyên công

B-1

B-2B-3

B-4

Các Bước Thực Hiện

* Đầu tiên ta phải dùng các mặt dưới- 2 mặt bên và mặt sâu để định vị và kẹp chặt phôi sau đó thực hiện các nguyên công như sau:

+ Gia công các rãnh B-4

3.Tạo một nguyên công:

+ Tên nguyên công: Trên menu MANUFACTURE chọn Operation (nguyên công ) và dặt tên cho nguyên công (Operation name) là giacong.mfg

+ Máy gia công: Trong hộp thoại Machine tool setup đặt tên cho máy

(Machine name) là MACH01,kiểu máy (Machine type) là Mill (máy phay),số trục

3 trục

+ Dao gia công: gồm các dao T0001 và T0002, …

+ Chế độ cắt khi gia công : Để tính toán và chọn chế độ cắt khi gia công phay cho các bước nguyên công, ta dùng sơ đồ tính toán cho từng dạng nguyên công như các hình sau:

Trong đó: (a) gia công biên dạng; (b) gia công rãnh;

(c) gia công mặt phẳng biên dạng; (d) gia công lỗ

3.1-Chọn máy gia công:

Dựa vào bước công nghệ và chi tiết ta thấy nên chọn máy phay CNC 3 trục là thực hiện gia công được chi tiết Ta chọn máy phay CNC 3 trục :

* Kiểu máy: Máy phay CNC model MCV-1000 :

Thông số kỹ thuật:

Kích thước bàn máy 1200 x 400 (47.24" x 15.75")

BÀN MÁY Rãnh chữ T (Rộng x số Rãnh chữ T (Rộng x số rãnh x

a) b) c)

d)

Tải trọng bàn 800 kg

Hành trình dịch chuyển các trục XYZ (39.37" x 20.08" x 20.08")1000 x 510 x 510

Tốc độ ăn dao nhanh 3

KHẢ NĂNG TỰ ĐỘNG

3.2-Chọn dao và các thông số kỹ thuật của dao :

* Dựa vào quy trình và các bước công nghệ tiến hành gia công ta chọn dao phay của hãng dao VICTORY Ta có :

*Bảng chọn tốc độ cắt khi phay mặt phẳng:

Vật liệu V(m/phút)dùng cắt thô V(m/phút)dùng cắt tinh

*Bảng chạy dao khi phay :

Vật liệu Lượng chạy

dao(mm/phút)

Cắt thô

Lượng chạy dao(mm/phút)

* Bảng: Quan hệ giữa đường kính dao với lượng cắt dao răng

khi gia công mặt phẳng và gia công biên dạng:

Lượng cắt dao răng fz (mm/Z)

Dc (mm )

Lượng cắt dao răng fz (mm/Z)

0.05 - 0.100.06 - 0.110.07 - 0.12

121620

0.08 - 0.130.09 - 0.160.13 - 0.25

* Bảng: Quan hệ giữa đường kính dao với lượng cắt dao răng

khi gia công bằng dao cầu:

Lượng cắt dao răng fz (mm/Z)

Dc (mm )

Lượng cắt dao răng fz (mm/Z)

0.06 - 0.100.06 - 0.110.07 - 0.120.08 - 0.13

14161820

0.08 - 0.150.09 - 0.160.09 - 0.160.09 - 0.16

- Từ bảng chọn lượng chạy dao,chế độ cắt và tốc độ cắt,ta chọn dao cho các

nguyên công như sau :

a-Nguyên công 1 :Phay mặt phẳng và mặt nghiêng :

- Dao phay mặt phẳng :

Ta cĩ cơng thức tính như sau:

b-Nguyên công 2 :Phay mặt cong của Gối:

-Dao phay đầu cầu :

+ Ta có sơ đồ tính :

Dc2D

p

Sơ đồ tính chế độ cắt bằng dao

đầu cầu

+ cơng thức tính như sau:

Vf = fz n Zn , (mm/phút)

1000

n D

c-Nguyên công 3:Phay hai rảnh hốc trong mặt cong :

- Dao phay mặt phẳng:

Ta tính tương tự như phay mặt phẳng trên :

+ Chọn dao phay có đường kính 6 mm.Tra bảng ta có lượng cắt dao:0.05

Chọn: V f =287 (mm/phút)

d -Nguyên công 4:Phay rảnh hốc của mặt nghiêng

- Dao phay mặt phẳng:Tính tương tự như trên

+ Chọn dao phay có đường kính 6 mm.Tra bảng ta có lượng cắt dao: f  z 0.05 mm/z.

Vì chiều dài dao L = 80 mm nên Chọn V f =286 (mm/phút)

4- Phân tích và chọn chiến lược chạy dao

 Dao phay mặt phẳng và mặt nghiêng

-Ta nhận thấy :

+ đối với phay mặt phẳng nên chọn chiến lược chạy dao ngang theo chiều dài kính thước 56mm là hợp lý.Vì đường chạy dao càng ngắn thì thời gian càng ngắn,nếu ta chọn chiến lược ăn dao dọc (ăn theo kính thước 80 mm ) thì thời gian ăn dao sẽ dài hơn vì lượng chạy dao dài hơn so với chạy dao ngang

+ Với bề rộng cần phay là 16 cm mà ta chọn đường kính dao là 10 cm, ta chỉcần cho dao ăn hai đường, chi tiết sẽ được cắt bỏ hết

 Phay mặt cong của Gối :

- Để thuận tiện cho quá trình gia công ta chọn máy phay 3 trục,hơn nữa ta lại chọn một công đoạn để thực hiện gia công cho cả chi tiết, chính vì vậy mà quá trình gia công sẽ làm cho chi tiết không được bóng

- Để khắc phục điều này ta chọn dao phay đầu cầu để phay mặt phẳng cong này

Đường chạy dao của nguyên công 1

 Phay hai rảnh hốc :

-Với kích thước của hốc nhỏ, ta chỉ chỉ có thể chọn đường kính dao là 6 cm, để có thể gia công được các bo cong, và ta chọn chiều dài dao L = 30 cm để đảm bảo được độ cứng vững trong quá trình gia công

hốc của mặt nghiêng :

Đường chạy dao của nguyên công 4

Đường chạy dao của nguyên công 3 Đường chạy dao của nguyên công 2

5- Thiết kế và lập trình gia công bằng phần mềm Cad/Cam :

-Chi tiết đã được ta phác thảo,với kích thước :80 × 56 × 50.mm

-Đầu tiên ta tạo môi trường làm việc mới cách chọn

NEW trên thanh menu,hộp thoại NEW xuất hiện hãy chọn

mục Manufacturing trong mục Type, NC-Assembly trong

mục Sub-Type,nhập GIA-CONG vào dòng lệnh Name sau

đó chọn OK kết thúc khai báo.

- Tiếp theo gọi chi tiết bằng cách chọn MfgModel > Assembly >

Workpiece trên thanh menu.

- Hộp thoại Open xuất hiện hãy chọn chi tiết hình1 sau đó chọn Open để

mở file

- Lúc này chi tiết có màu xanh

- Bước tiếp theo hãy chọn tên khối bao trùm chi tiết bằng cách chọn Create

> Workpiece trên thanh menu.

- Dòng lệnh Enter Part name xuất hiện hãy nhập tên khối là Phoi sau đó

Enter chấp nhận

-Tạo khối bao trùm bằng cách chọn :Protrusion > Extrude > Solid > Done

> One Side > Done theo kiểu đùn ra một bên

-Trên hình chọn mặt phẳng trên làm mặt phác thảo,lúc này mũi tên màu đỏ

chỉ hướng lên hãy thay đổi bằng cách chọn Flip chỉ hướng đùn ngược lại sau đó nhấn Okay trên menu DIRECTION

-Nhấn vào mặt phẳng hông ,lúc này mặt phác thảo xoay trực diện màn hình ,hãy nhấp chọn các đường chuẩn lên kích thước cho hình.

-Trên thanh công cụ chọn Create Rectangle dùng phác thảo hình khối,sau dó chọn Continue > Blind > Done

-Dòng lệnh Enter depth xuất hiện yêu cầu nhập chiều dài đùn là 50 sau đó Enter.

-Trong hộp thoại Protrsion :Entrude chọn Ok kết thúc lệnh

-Lúc này chi tiết được bao trùm toàn bộ như hình :

-Bước tiếp theo thiết lập dao :chọn Done/Return > Mfg Sutup trên thanh menu.hộp thoại Operation Setup xuất hiện hãy chọn mục NC Machine như

hình :

I

-Hộp thoại Machine Setup xuất hiện với các tuỳ chọn dao và máy :

* Ta khai báo đầy đủ các thông số như sau :

-Machine name :MCV-1000

-Machine type :mill

-Number of Axes :3 axes

-Sau đó nhấn OK trên hộp thoại Machine tool Setup.Lúc này hộp thoại

Operation Setup trở lại.Tiến hành chọn điểm gốc như hình :

-Bước tiếp theo trên menu MACH CSYS hãy chọn Create,trên hình hãy chọn khối bao trùm như hình ,sau đó chọn 3 Planes > Done trên thanh menu Csys1

Optio

-Lần lượt chỉ 3 mặt phẳng như hình :

-Hãy chọn hướng dao dùng gia công mặt bên(chọn gốc toạ độ) bằng cách

chọn trục có mũi tên màu đỏ chỉ hướng ra ngoài ,chọn trục này là trục Z bằng cách chọn Z-Axis trên thanh menu COORD SYS

-Sau khi chọn trục Z xong ,mũi tên màu đỏ chỉ hướng lên như hình chọn trục

Y Trục X máy sẽ tự chọn Lúc này hộp thoại Operation Setup xuất hiển trở

lại ,hãy chọn OK kết thúc khai báo.

5-1-Gia công nguyên công 1-phay mặt phẳng và mặt nghiêng

-Gia công bước đầu tiên bằng cách chọn Done/Return > Maching > NC

Sequence > Volume > Done.

-Trên menu Seq Setup hãy chọn các thông số : Tool ,Parameters,Retract

và Volume sau đó chọn Done.

-Hộp thoại MCV-1000 :Tool setup xuất hiện hãy cập nhật các thông số :

* Ở mục Geometry hãy chọn :

-Đường kính dao :10

-Chiều dài dao :100

* Ở mục Speeds-Feeds hãy chọn :

-Speeds :3500 rev/min

-Feeds :0.5 mm/min

Axial depth :1 mm

Radial depth :1 mm

-Sau đó chọn Apply để cập nhật những thông số vừa thiết lập,sau đó chọn

OK đóng hộp thoại lại.

-Trên menu Mfg Patams hãy chọn Set, hộp

thoại Param Tree xuất hiện Cập nhật những

thông số ăn dao,sau đó chọn File > Save để lưu

lại

-Lác này hộp thoại Save Parameters xuất hiện ,nhập B1 vào dòng Enter

file name sau đó chọn OK kết thúc lệnh

-Thoát khỏi màn hình bằng cách chọn File > Exit.

-Tiếp thẻotên menu MFG Params, chọn Done ,hộp thoại Retract

Selection xuất hiện, chọn Along Z Axis sau đó nhập 1 vào dòng Enter Z

Depth,chọn OK đóng hộp thoại

-Trên menu Define Vol chọn Create Vol,dòng lệnh Enter name for the

milling volume (Quit ) xuất hiện yêu cầu nhập tên cho chi tiết Ta nhập V1 và

nhấn Enter.

-Tạo phần gia công bằng cách chọn : Sketch > Extrude > Solid >Done >

One Side > Done Trên chi tiết ta chọn mặt phẳng như hình.Mũi tên màu đỏ xuất

hiện chỉ hướng vào chi tiết,chấp nhận chọn Okay.

-Chọn mặt phẳng phác thảo như hình :

-Lúc này chi tiết sẽ quay trực diện màn hình,ta nhấn chọn các đường lên kính thước

-Trên thanh công cụ chọn Create lines dùng phác thảo biên dạng đoạn

thẳng

-Trên chi tiết hãy nối các điểm như hình (các đoạn thẳng phác thảo phải kín )

-Sau khi phác thảo chi tiết xong hãy chọn :Continue > Blind > Done thoát khỏi môi trường phác thảo.Dòng lệnh Enter depth xuất hiện yêu cầu nhập chiều sâu khối cắt,ta nhập 80 sau đó nhấn Enter.

-Chọn OK trong hộp thoại PROTRUSION :Extrude kết thúc lệnh.

Để cho dao gia công những phần dư thừa ta chọn Offset > Surfaces >

Value > hoirzontal > Done.Lúc này xuất hiện dòng lệnh GET SELECT ,ta cần

chỉ các mặt phẳng cần Offset.Sau đó chọn Done Sel

-Sau đó xuất hiện dòng lệnh :Ta nhập vào 10 sau đó nhấn chọn OK.

-Để quan sát phần gia công hãy chọn Done/Return > Play Path > NC

Check > Run trên thanh Menu như hình :

- Sau khi quan sát bước gia công xong hãy chọn Save trên thanh menu NC

Check.Hộp thoại Save a Copy xuất hiện ta chọn B1 vào dòng lệnh New Name

sau đó chọn Ok

5-2-Gia công nguyên công 2,phay mặt cong :

* Gia công bước tiếp theo bằng cách chọn Done Seq > Operation thanh menu.Hộp thoại Operation Setup xuất hiện hãy chọn mục Machine Zero thay

đổi hướng dao-chọn gốc toạ độ như gia công bước 1,nhưng ta chọn gốc toạ độ khác

để dể quan sát như hình :gốc CS1

-Sau khi chọn gốc toạ độ xong hộp thoại Operation Setup xuất hiện trở lại

ta chọn Ok

Gốc toạ độ

-Tiếp theo chọn NC Sequence > New Sequence > Machining > Volume

>Done Trên thanh Seq Setup ta cũng chọn 4 mục Tool ,Parameters,Retract và Volume ,sau đó chọn Done

-Hộp thoại MCV-1000 :Tools Setup xuất hiện ,ta đặt lại tên dao và thông số dao như hình ,sau đó chọn Apply > Ok đóng hộp thoại lại.

-Sử dụng lại thiết lập ban đầu bằng cách chọn Retrieve trên thanh Mfg

Params,hộp thoại Open xuất hiện hãy chọn milpm1.mil Open mở file.trên

Menu MFG PARAMS chọn Done.Hộp thoại Retract Selection xuất hiện chọn Along Z Axis sau đó nhập 1 vào dòng lệnh Enter Z Depth chọn Ok

đóng hộp thoại lại.Trên menu DEIFE VOL chọn Create Vol,dòng lệnh

Enter name (Quit) xuất hiện ta nhập V2 sau đó Enter

-Phần tạo gia công bằng cách

chọn : Sketch > Extrude > Solid >Done

> One Side > Done Trên chi tiết ta chọn

mặt phẳng như hình Mũi tên màu đỏ

xuất hiện chỉ hướng vào chi tiết,chấp

nhận chọn Okay.

-Sau đó chọn mặt phẳng trên

như hình làm mặt phẳng phác thảo

-Lúc này chi tiết xoay trực diện màn hình hãy chọn đường chuẩn lên kích

thước cho chi tiết Trên thanh công cụ hãy chọn lệch Create Arc và Create lines

dùng phác thảo

Sau đó chọn Continue > Blind > Done thoát khỏi môi trường phác thảo,nhập 40 vào dòng Enter depth

+Chọn Ok trong hộp thoại Protrusion :Extrude.

-Để cho dao gia công những phần dư thừa ta chọn Offset > Surfaces >

Value > hoirzontal > Done.Lúc này xuất hiện dòng lệnh GET SELECT ,ta

cần chỉ các mặt phẳng cần Offset.Sau đó chọn Done Sel

Xuất hiện dòng lệnh Offset in indicatal :nhâp 5 sau đó Ok

-Để quan sát phần gia công hãy chọn Done/Return > Play Path > NC

Check > Run trên thanh Menu như hình :

-Sau khi quan sát bước gia công xong hãy chọn Save trên thanh menu NC

Check.Hộp thoại Save a Copy xuất hiện ta chọn B2 vào dòng lệnh New Name

sau đó chọn Ok

5-3-Gia công nguyên công 3-phay hai rảnh hốc :

Ta làm tương tự như hai nguyên công trước

-Ta chọn Done Seq > Operation thanh menu.Hộp thoại Operation Setup

xuất hiện hãy chọn mục

Machine Zero thay đổi

hướng dao-chọn gốc toạ

độ như gia công bước 2,

nhưng ta chọn gốc toạ độ

khác hai gốc toạ độ trước

để dể quan sát như

hình :gốc CS2

Gốc toạ độ

-Sau khi chọn gốc toạ độ xong hộp thoại Operation Setup xuất hiện trở lại

ta chọn Ok

-Tiếp theo chọn NC Sequence > New Sequence > Machining > Volume

>Done Trên thanh Seq Setup ta cũng chọn 4 mục Tool ,Parameters,Retract và Volume ,sau đó chọn Done.

MCV-1000 :Tools Setup xuất hiện ,ta đặt lại tên dao và thông số dao như

hình ,sau đó chọn Apply > Ok đóng hộp thoại lại.

-Sử dụng lại thiết lập ban đầu bằng cách chọn Retrieve trên thanh Mfg

Params,hộp thoại Open xuất hiện hãy chọn milpm1.mil Open mở file.trên

Menu MFG PARAMS chọn Done.Hộp thoại Retract Selection xuất hiện chọn Along Z Axis sau đó nhập 0.0 vào dòng lệnh Enter Z Depth chọn Ok đóng hộp thoại lại.Trên menu DEIFE VOL chọn Create Vol,dòng lệnh

Enter name (Quit) xuất hiện ta nhập V3 sau đó Enter

-Phần tạo gia công bằng cách

chọn : Sketch > Extrude > Solid >Done

> One Side > Done Trên chi tiết ta chọn

mặt phẳng như hình.Mũi tên màu đỏ xuất

hiện chỉ hướng vào chi tiết,chấp nhận

chọn Okay.

-Sau đó chọn mặt phẳng trên hông như hình làm mặt phẳng phác thảo

-Lúc này chi tiết xoay trực diện màn hình hãy chọn đường chuẩn lên kích

thước cho chi tiết Trên thanh công cụ hãy chọn lệch Create Rectangle dùng phác

thảo

Sau đó chọn Continue > Blind > Done thoát khỏi môi trường phác thảo,nhập 15 vào dòng Enter depth

Chọn Ok trong hộp thoại Protrusion :Extrude.

-Để cho dao gia công những phần dư thừa ta chọn Offset > Surfaces >

Value > hoirzontal > Done.Lúc này xuất hiện dòng lệnh GET SELECT ,ta cần

chỉ các mặt phẳng cần Offset.Sau đó chọn Done Sel

+Xuất hiện dòng lệnh Offset in indicatal :nhâp 2 sau đó Ok

-Để quan sát phần gia công hãy chọn Done/Return > Play Path > NC

Check > Run trên thanh Menu như hình :

-Sau khi quan sát bước gia công xong hãy chọn Save trên thanh menu NC

Check.Hộp thoại Save a Copy xuất hiện ta chọn B3 vào dòng lệnh New Name

sau đó chọn Ok.

5-4-Gia công nguyên công 4-phay rảnh hốc của mặt nghiêng :

-Ta cũng thực hiện từng bước như các nguyên công trên :

-Ta chọn Done Seq > Operation thanh menu.Hộp thoại Operation Setup xuất hiện hãy chọn mục Machine Zero thay đổi hướng dao-chọn gốc toạ độ như

gia công bước 2,nhưng ta chọn gốc toạ độ khác hai gốc toạ độ trước để dể quan sát

như hình :gốc CS3 :