TIỂU LUẬN CAD CAM CIM và PHƯƠNG PHÁP tạo HÌNH CHO bề mặt CAD CAM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM oo0oo TIỂU LUẬN CAD/CAM/CIM VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH CHO BỀ MẶT CAD/CAM GVHD: PGS TS. ĐẶNG THIỆN NGÔN HVTH: HUỲNH DUY PHƯỚC MSHV: TPHCM – 09/2014 CAD/CAM/CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn LẬP TRÌNH GIA CÔNG BẰNG STEP-NC 1. Phân tích tạo hình bề mặt 1.1. Đánh số các đường/mặt 1.2. Phân tích các loại đường mặt cho từng bề mặt Biên dạng của bề mặt 1 được giới hạn bởi đường bao chi tiết và đường tạo hình gồm có các đường thẳng và cung tròn nối tiếp nhau thông qua các điểm F1(1,1); F2(1,28); F3(16,49); F4(21,49); F5(41,28); F6(41,1). Phương trình toán: - Đoạn thẳng F1F2: x = 1 - Đường thẳng F2F3: 1 28 15 21 x y   - Đoạn thẳng F3F4: y = 49 - Cung tròn F4F5: - Đoạn thẳng F5F6: x = 41 - Đoạn thẳng F6F1: y = 1 Biên dạng của bề mặt 2 là mặt phẳng tạo bởi các đường thẳng nối tiếp nhau qua các điểm P1(0,0), P2(0,40), P3(6,40), P4(6,0) Biên dạng của bề mặt 3 là mặt phẳng tạo bởi các đường thẳng nối tiếp nhau qua các điểm E1(30,0), E2(30,40), E3(49,40), E4(19,0) HVTH: Huỳnh Duy Phước Trang 2 1 3 4 5 2 7 6 CAD/CAM/CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn Biên dạng của bề mặt 4,5 gồm có các đường thẳng và cung tròn nối tiếp nhau thông qua các điểm P1(78,22); P2(90,22); P3(90,48); P4(78,48). Biên dạng của bề mặt 6,7 gồm có các đường thẳng và cung tròn nối tiếp nhau thông qua các điểm P1(78,22); P2(90,22); P3(90,48); P4(78,48). Biên dạng của bề mặt 8 là đường tròn Biên dạng của bề mặt 9 là cung tròn 2. CAD/CAM/CIM 2.1. Bản vẽ chi tiết 2.2. Phương án gia công chi tiết  Các đặc trưng gia công Căn cứ theo bản vẽ ta thấy chi tiết có các đặc trưng gia công sau: - Biên dạng (1) - Mặt phẳng (2) - Hai rãnh bậc (3) - Lỗ bậc (4) - Rãnh cong (5) HVTH: Huỳnh Duy Phước Trang 3 CAD/CAM/CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn  Xây dựng các nguyên công Kích thước phôi: 50x42x35 dung sai ±0.1 - Nguyễn công 1: Phay đường bao - Nguyễn công 2:  Phay mặt phẳng chữ T  Phay 2 rãnh bậc - Nguyễn công 3:  Phay lỗ bậc Ø8x4 và Ø4x8  Phay rãnh cong  Sơ đồ định vị và kẹp chặt cho từng nguyên công: - Nguyễn công 1: - Nguyễn công 2: - Nguyễn công 3:  Tính toán chế độ cắt cho các nguyên công: - Nguyên công 1: Phay đường bao để tạo hình biên dạng (1) Chọn dao phay ngón Ø16, vận tốc cắt phay thô v = 30m/ph, phay tinh v = 35m/ph Số vòng quay trục chính 1000v 1000x30 n 600(vg / ph) d 3.1416x16     Số vòng quay trục chính 1000v 1000x35 n 700(vg / ph) d 3.1416x16     Chiều sâu cắt phay thô: 29.5mm HVTH: Huỳnh Duy Phước Trang 4 Lực kẹp CAD/CAM/CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn Chiều sâu cắt phay tinh là 0.5mm Lượng chạy dao: 0.2mm/vg - Nguyên công 2: o Phay mặt phẳng bậc hình chữa T Chọn dao phay ngón Ø12, vận tốc cắt v = 30m/ph cho phay thô và 35m/ph cho phay tinh. Số vòng quay trục chính phay thô: 1000v 1000x30 n 800(vg / ph) d 3.1416x12     Số vòng quay trục chính phay tinh: 1000v 1000x35 n 930(vg / ph) d 3.1416x12     Chiều sâu cắt phay thô: 39.5mm Chiều sâu cắt phay tinh là 0.5mm Lượng chạy dao: 0.1mm/vg o Phay 2 rãnh dài bề rộng 8mm Chọn dao phay ngón Ø8, vận tốc cắt v = 30m/ph cho phay thô và 35m/ph cho phay tinh. Số vòng quay trục chính phay thô: 1000v 1000x30 n 1200(vg / ph) d 3.1416x8     Số vòng quay trục chính phay tinh: 1000v 1000x35 n 1400(vg / ph) d 3.1416x8     Chiều sâu cắt phay thô: 2.5mm Chiều sâu cắt phay tinh là 0.5mm Lượng chạy dao: 0.1mm/vg o Phay 2 rãnh dài bề rộng 4mm: - Chọn dao phay ngón Ø4, vận tốc cắt v = 30m/ph cho phay thô và 35m/ph cho phay tinh. - Số vòng quay trục chính phay thô: 1000v 1000x30 n 2400(vg / ph) d 3.1416x4     - Số vòng quay trục chính phay tinh: 1000v 1000x35 n 2800(vg / ph) d 3.1416x4     - Chiều sâu cắt phay thô: 4.5mm - Chiều sâu cắt phay tinh là 0.5mm HVTH: Huỳnh Duy Phước Trang 5 CAD/CAM/CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn - Lượng chạy dao: 0.1mm/vg - Nguyên công 4: o Khoan lỗ Ø4 Chọn vận tốc cắt là 30m/ph Số vòng quay trục chính: 1000v 1000x30 n 2400(vg / ph) d 3.1416x4     o Phay hốc tròn Ø8 - Chọn dao phay ngón Ø8, vận tốc cắt v = 30m/ph cho phay thô và 35m/ph cho phay tinh. - Số vòng quay trục chính phay thô: 1000v 1000x30 n 1200(vg / ph) d 3.1416x8     - Số vòng quay trục chính phay tinh: 1000v 1000x35 n 1400(vg / ph) d 3.1416x8     - Chiều sâu cắt phay thô: 3.5mm - Chiều sâu cắt phay tinh là 0.5mm - Lượng chạy dao: 0.1mm/vg o Phay rãnh cong bề rộng 4mm - Chọn dao phay ngón Ø4, vận tốc cắt v = 35m/ph - Số vòng quay trục chính phay tinh: 1000v 1000x35 n 2800(vg / ph) d 3.1416x4     - Chiều sâu cắt phay thô: 8.5mm - Lượng chạy dao: 0.1mm/vg Chi tiết được gia công trên máy phay với quy trình gia công như sau: Nguyên công Dao Vận tốc cắt (V) Vòng quay trục chính (n) Chiều sâu cắt (t) Lượng chạy dao (s) Ghi chú Nguyên công 1: Phay biên dạng 1 Phay thô Ø16 30m/ph 600v/ph 29.5 mm 0.2mm/vg Phay tinh Ø16 35m/ph 700v/ph 0.5 mm 0.2mm/vg Nguyên công 2: Bước 1: Phay hình chữ T Ø12 30m/ph 800v/ph 39.5mm 0.1mm/vg Bước 2: Phay tinh Ø12 35m/ph 930v/ph 0.5mm 0.1mm/vg Bước 3: Phay rãnh rộng 8mm Ø8 30m/ph 1200v/ph 2.5mm 0.1mm/vg Bước 4: Phay tinh Ø8 35m/ph 1400v/ph 0.5mm 0.1mm/vg Bước 5: Phay rãnh rộng Ø4 30m/ph 2400v/ph 4.5mm 0.1mm/vg HVTH: Huỳnh Duy Phước Trang 6 CAD/CAM/CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn 4mm Bước 6: Phay tinh Ø4 35m/ph 2800v/ph 0.5mm 0.1mm/vg Nguyên công 3: Nguyên công 4: Bước 1: Khoan lỗ Ø4 Ø4 30m/ph 2400v/ph 0.05mm/vg Bước 2: Phay hốc tròn Ø4 Ø4 30m/ph 1200v/ph 3.5mm 0.05mm/vg Bước 3: Phay tinh hốc Ø4 35m/ph 1400v/ph 0.5mm 0.05mm/vg Bước 4: Phay rãnh cong rộng 4mm Ø4 30m/ph 1200v/ph 3.5mm 0.05mm/vg 3. Lập trình gia công chi tiết bằng ngôn ngữ APT 3.1. Giới thiệu ngôn ngữ APT APT là ngôn ngữ tổng quát dùng để lập trình gia công những chi tiết phức tạp, chủ yếu là chuẩn bị các dữ liệu để gia công chi tiết có bề mặt hình học 3 chiều và điều khiển quỹ đạo dao cắt liên tục. Các chi tiết cơ bản được lập trình bằng ngôn ngữ APT là dưỡng và mẫu chính xác, khuôn đúc, đồ gá, các khuôn dập đơn giản cũng như phức tạp. Từ điển APT có hơn 400 từ lệnh và được chỉ rõ một cách chi tiết các nguyên tắc và khả năng sử dụng. Bộ từ lệnh này có thể chia thành các nhóm chính:  Từ lệnh hình học  Từ lệnh công nghệ  Từ lệnh chuyển động  Từ lệnh phụ 3.2. Cấu trúc ngôn ngữ APT Từ lệnh hình học: dùng để xác định kích thước hình học của chi tiết gia công và quỹ đạo của dao. Lệnh tổng quát có dạng: Ký hiệu = Dạng hình học/thông tin. Khi viết từ lệnh hình học cần lưu ý:  Khi sử dụng ký hiệu làm thông tin mô tả, thì ký hiệu đó phải được xác định từ trước.  Mỗi ký hiệu chỉ được sử dụng một lần  Cùng một đối tượng chỉ có cùng một ký hiệu 3.2.1. Từ lệnh tọa độ ZSURF/z HVTH: Huỳnh Duy Phước Trang 7 CAD/CAM/CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn Ở đây z là tọa độ trên trục Z được xác định trong mặt phẳng song song với mặt phẳng X – Y và cách mặt phẳng này một khoảng z. Những thông tin về bề mặt Z dùng để xác định các điểm riêng lẽ hoặc tập hợp điểm. Nó được xác định một lần và có giá trị cho tất cả các điểm và tập hợp điểm kế tiếp cho đến khi nào có lệnh ZSURF mới. Như ta đã biết trục chính của máy là trục Z tọa độ. Chương trình gia công chi tiết không phụ thuộc vào máy gia công, nên hệ thống tọa độ của máy và chi tiết cần được dịch chuyển với lệnh TRANS/x, y, z Ở đây x, y, z là tọa độ điểm O của chi tiết trong hệ thống tọa độ máy.  Lệnh của điểm - Dạng lệnh của một điểm riêng lẽ Ký hiệu = POINT/x, y, z x, y, z là tọa độ của các trục tọa độ X, Y, Z tương ứng. - Lệnh điểm cắt của 2 đường tròn C1, C2 Ký hiệu = POINT/YLARGE(YSMALL), INTOF, C1, C2 - Lệnh điểm cắt của đường thẳng và đường (L1) tròn (C2) Ký hiệu = POINT/Y(X)LARGE, INTOF, L1, C2 - Lệnh tâm đường tròn (C2) Ký hiệu = POINT/CENTER, C2 - Lệnh điểm cắt của hai đường thẳng (L1), (L2) Ký hiệu = POINT/INTOF, L1, L2  Lệnh đường thẳng Để xác định đưởng thẳng đi qua điểm và góc ta dùng các lệnh sau đây: Ký hiệu = LINE/x1, y1,x2, y2 Ký hiệu = LINE/P1,P2 Ký hiệu = LINE/P1, ATANGL , a Trong đó: x1, y1; x2, y2 là tọa độ điểm thứ nhất v à điểm thứ hai P1, P2 ký hiệu các điểm a trị số góc giữ đường thẳng và trục X  Lệnh đường tròn: dùng để xác định đường tròn trong mặt phẳng X-Y với những cách như sau: - Lệnh tọa độ tâm và bán kính: Ký hiệu = CIRCLE/x, y, r - Lệnh tâm và bán kính: Ký hiệu = CIRCLE/CENTER, P1, RADIUS, r HVTH: Huỳnh Duy Phước Trang 8 CAD/CAM/CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn - Lệnh tâm và tiếp tuyến: Ký hiệu = CIRCLE/CENTER, P1 TANTO, L1 - Lệnh 3 điểm trên đường tròn: Ký hiệu = CIRCLE/P2, P3, P4 3.2.2. Từ lệnh công nghệ Từ lệnh công nghệ bao gồm các từ lệnh về phương pháp gia công, các lệnh liên quan đến máy, dụng cụ cắt, lệnh chế độ cắt.  Lệnh phương pháp gia công Lệnh phương pháp gia công được viết với những từ chính, và được chi tiết hóa với những từ phụ. Loại lệnh này có thể cho để thực hiện một nguyên công riêng rẽ, hoặc để thực hiện một chu kỳ gia công. Đối với các nguyên công riêng rẽ, thì chỉ thực hiện lệnh đã cho. Các nguyên công sơ bộ (khoan trước khi tarô) cần phải lập trình riêng. Nếu lập trình cho một chu kỳ gia công thì chỉ viết nguyên công cuối. Các nguyên công sơ bộ được xác định tự động với bộ xử lý. Các từ chính về phương pháp gia công gồm:  CDRILL = Centre Drilling = Khoan định tâm  DRILL = Drilling = Khoan  REAM = Reaming = Doa  SISINK = Spiral Sinking = Khoét với mũi khoét xoắn  SINK = Sinking = Khỏa mặt đầu  CONSINK = Counter Sinking = Khoét lỗ côn  TAP = Tapping = Tarô  BORE = Boring = Doa (tiện rộng)  MILL = Milling = Phay  MAKE = Make = Nguyên công khác  Các từ chính trên có thể dùng với các từ phụ (biến thể như):  DIAMET, d trong đó: d – đường kính  DEPTH, : t – độ sâu  TOOL, e, f : e – số dao cắt; f – số đầu revôlve  FEED, s : s – lượng chạy dao  SPEED, v : v – vận tốc cắt  PITCH, h ; h – bước ren HVTH: Huỳnh Duy Phước Trang 9 CAD/CAM/CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn  SO ; nguyên công riêng rẽ khác Với các từ trên ta có thể viết từ lệnh cho nguyên công riêng rẽ: Ký hiệu = Từ chính/SO, từ phụ  Lệnh cho chu kỳ gia công (chỉ viết cho nguyên công cuối cùng) Ký hiệu = Từ chính/từ phụ  Lệnh liên quan đến máy và dụng cụ cắt  Lệnh máy: MACHIN/Ký hiệu máy  Lệnh trục chính (SPINDL) được viết với vận tốc yêu cầu theo thứ nguyên v/f (RPM) và chiều quay Ký hiệu = SPINDL/n, RPM, CLW|CCLW  Lệnh dụng cụ cắt (CUTTER): dùng để xác định đường kính dao CUTTER/R,r  Lệnh dao TOOL/  Lệnh số dao TOOLNO/e, f Trong đó e: số ký hiệu dao f: vị trí dao  Lệnh quay trục dao TLAXIS/I, J, K  Lệnh trục dao thẳng góc với mặt phẳng gia công TLAXIS/NORMPS  Lệnh chế độ cắt  Lệnh lượng chạy dao FEDRAT/s; nếu lượng chạy dao s là mm/v FEDRAT/s, PERMIN; nếu lượng chạy dao s là mm/f  Lệnh chạy dao nhanh RAPID 3.2.3. Từ lệnh chuyển động HVTH: Huỳnh Duy Phước Trang 10 [...]... Trang 14 CAD/ CAM/ CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn COOLNT/FLOOD FEDRAT/0.1 FROM/SETPT1 GO/ ON,H1 GOTO/H2 GO/TO,H2 TO,ZSURF,ON,L5 GO/ ON,H3 GOTO/H4 GODOWN/1 INDEX/3 GO/TO,L1 SAME RAPID GOTO/SEPPT1 SPINDC OFF COOLNT OFF FINI 4 Phay rãnh 4mm PARTNO SETPT1/-20,-40,50 H1=POINT/6,7,0 H2=POINT/6,34,0 H3=POINT/24,34,0 H4=POINT/24,0,0 XYPLANE=PLANE/F1,F2,F3 HVTH: Huỳnh Duy Phước Trang 15 CAD/ CAM/ CIM GVHD:... GO/TO,L1 TO,ZSURF,ON,L2 GOFWD/L2,TO,L3 GOLFT/L3TO,C1 GOFWD/C1,TO,L4 GOLFT/L4,TO,L5 GODOWN/0.5 INDEX/1 GO/TO,L1 SAME RAPID GOTO/SEPPT1 HVTH: Huỳnh Duy Phước Trang 12 CAD/ CAM/ CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn SPINDC OFF COOLNT OFF FINI 2 Phay biên dạng hình chữ T PARTNO SETPT1/-20,-40,50 P1=POINT/0,0,0 P2=POINT/0,40,0 P3=POINT/11,40,0 P4=POINT/11,0,0 E1=POINT/30,0,0 E2=POINT/30,40,0 E3=POINT/19,40,0.. .CAD/ CAM/ CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn Từ lệnh chuyển động dùng để xác định vị trí cuối cùng của cơ cấu chấp hành sau khi thực hiện chuyển động Kết thúc chuyển động, đỉnh dao phải nằm ở vị trí được chỉ ra... SPINDC/800 COOLNT/ON COOLNT/FLOOD FEDRAT/0.1 FROM/SETPT1 GO/TO,L1 TO,ZSURF,ON,L2 GOFWD/L2,TO,L3 GOLFT/L3,TO,L4 GOFWD/L4,TO,L1 GO/TO,L1 TO,ZSURF,ON,L5 GOFWD/L5,TO,L6 HVTH: Huỳnh Duy Phước Trang 13 CAD/ CAM/ CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn GOLFT/L6,TO,L7 GOFWD/L7,TO,L5 GODOWN/1 INDEX/40 GO/TO,L1 SAME RAPID GOTO/SEPPT1 SPINDC OFF COOLNT OFF FINI 3 Phay rãnh rộng 8mm PARTNO SETPT1/-20,-40,50... STOP – dừng máy FINI – kết thúc chương trình, sử dụng sau lệnh STOP  Lệnh bắt đầu chương trình PARTNO/Ký hiệu chi tiết  Lệnh ghi chú REMARK/Vật liệu, phôi, ngôn ngữ,… HVTH: Huỳnh Duy Phước Trang 11 CAD/ CAM/ CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn 3.3 Chương trình gia công theo nguyên công 1 Phay biên dạng PARTNO SETPT1/-20,-40,50 F1=POINT/1,1,0 F2=POINT/1,28,0 F3=POINT/16,49,0 F4=POINT/21,49,0 F5=POINT/41,28,0... POINT/8,28,0 K2 = POINT/PTHETA, XYPLAN, 15, 40 K3 = POINT/PTHETA, XYPLAN, 15, -30 START XYPLANE=PLANE/K1,K2,K3 ZSURF=PLANE/PARALEL,XYPLANE,ZSMALL,15 LOADTL/3 CUTTER/6.8 HVTH: Huỳnh Duy Phước Trang 16 CAD/ CAM/ CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn SPINDC/1400 COONLT/ON COONLT/FLOOD FEDRAT/0.1 FROM/SEPPT1 GO/ON,H1 GODOWN/1 INDEX/9 RAPID/SETPT1 COOLNT/OFF FINI 6 Khoan lỗ tròn Ø4 PARTNO K1 = POINT/8,28,0... ZSURF=PLANE/PARALEL,XYPLANE,ZSMALL,15 LOADTL/4 CUTTER/4 SPINDC/2400 COONLT/ON COONLT/FLOOD FEDRAT/0.05 FROM/SEPPT1 GO/ON,K1 GODOWN/1 INDEX/9 RAPID/SETPT1 COOLNT/OFF HVTH: Huỳnh Duy Phước Trang 17 CAD/ CAM/ CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn FINI 7 Phay rãnh cong 4mm PARTNO SETPT1/-20,-40,50 K1 = POINT/8,28,0 K2 = POINT/PTHETA, XYPLAN, 15, 40 K3 = POINT/PTHETA, XYPLAN, 15, -30 C= XYPLANE=PLANE/K1,K2,K3... GOLFT/L3,TO,L4 GOFWD/L4,TO,L1 GO/TO,L1 TO,ZSURF,ON,L5 GOFWD/L5,TO,L6 GOLFT/L6,TO,L7 GOFWD/L7,TO,L5 GODOWN/1 INDEX/40 GO/TO,L1 SAME RAPID GOTO/SEPPT1 SPINDC OFF COOLNT OFF FINI HVTH: Huỳnh Duy Phước Trang 18 CAD/ CAM/ CIM HVTH: Huỳnh Duy Phước GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn Trang 19 . BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM oo0oo TIỂU LUẬN CAD/ CAM/ CIM VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH CHO BỀ MẶT CAD/ CAM GVHD: PGS TS. ĐẶNG THIỆN NGÔN . 09/2014 CAD/ CAM/ CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn LẬP TRÌNH GIA CÔNG BẰNG STEP-NC 1. Phân tích tạo hình bề mặt 1.1. Đánh số các đường /mặt 1.2. Phân tích các loại đường mặt cho từng bề mặt Biên. 7 CAD/ CAM/ CIM GVHD: PGS TS Đặng Thiện Ngôn Ở đây z là tọa độ trên trục Z được xác định trong mặt phẳng song song với mặt phẳng X – Y và cách mặt phẳng này một khoảng z. Những thông tin về bề mặt