Đồ án công nghệ CAD CAM CNC

Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Th.S. NGUYỄN ĐẮC LỰC PHỤ LỤC LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, người ta đã áp dụng các thành tựu của khoa học và đời sống và sản xuất. Cũng như đối với các ghành khoa học khác, nghành cơ khí cũng áp dụng rất nhiều tành tựu về khoa học đặc biệt là điều khiển số. Phần lớn các máy móc trong công nghiệp hiện đại ngày nay đều sử dụng máy điều khiển số. Đối với sinh viên nghành cơ khí, việc tìm hiểu các chương trình điều khiển số hay tham gia vào quá trình lập trình là việc làm có ý nghĩa nhằm giúp cho sinh viên nắm được các kiến thức hiện đại cũng như hiểu được bản chất của các máy điều khiển số. Vì vậy thông qua việc làm Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC đã góp phần nâng cao kiến thức cho sinh viên. Trong khuôn khổ đồ án này chúng em sẽ thực hiện đề tài để thiết kế khuôn dập bồn rửa chén. Do trong khuôn khổ đồ án nên em chỉ trình bày khuôn dập dưới bồn rửa chén. Trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự góp ý của quí thầy cô để em có thể hoàn thành tốt đề tài này. Đà Nẵng, ngày 23 tháng 12 năm 2013 Sinh viên thực hiện SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 1 Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Th.S. NGUYỄN ĐẮC LỰC Lê Đức Tài CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT 1.1. Lựa chọn chi tiết Các chi tiết gia công trên máy CNC thì yêu cầu độ chính xác và độ nhám bề mặt cao, do đó không thể gia công được trên các máy công cụ thông thường.Gồm các chi tiết: + Chi tiết là một bộ phận chính của các khuôn dập, khuôn dập vuốt, khuôn đúc, khuôn ép, để tạo ra các sản phẩm nhựa, composite hoặc các sản phẩm cơ khí, + Chi tiết có hình dạng bề mặt phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao như: Turbin thủy lực, khí nén, chân vịt tàu thủy, + Chi tiết yêu cầu độ chính xác và độ bóng bề mặt cao, yêu cầu phải tích hợp nhiều bước công nghệ trên một nguyên công khi thực hiện gia công chế tạo. Trong khuôn khổ đồ án này em sẽ thực hiện đề tài để thiết kế khuôn dập bồn rửa chén bằng inox. Hình 1.1- mặt trên của chi tiết Hình 1.2- Mặt dưới của chi tiết 1.2. Phân tích kỹ thuật và điều kiện làm việc của khuôn dập 1.2.1. Điều kiện làm việc - Vật liệu làm khuôn yêu cầu phải có độ bền cao và ít bị mài mòn. - Lực va đập lớn. SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 2 Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Th.S. NGUYỄN ĐẮC LỰC 1.2.1. Phân tích các yêu cầu kỹ thuật - Chi tiết khuôn là phần tạo hình bề mặt chi tiết bồn rửa chén nên yêu cầu độ chính xác khá cao. - Mặt phân khuôn đòi hỏi độ bóng và chính xác để đảm bảo độ kín khít, không tạo bavia cho sản phẩm. - Có tuổi thọ cao. 1.2.3. Vật liệu và cơ tính yêu cầu Từ tính năng của sản phẩm, chiều dày của bồn rửa chén nằm ở khoảng 1 mm. Do đó vật liệu làm khuôn phải đảm bảo đúng với những yêu cầu độ bền, độ mài mòn, tính chống nứt, khả năng chịu lực và biến dạng, đồng thời tuổi thọ cao khi làm việc trong điều kiện liên tục. Vì vậy ta chọn vật liệu khuôn gia công là thép C45 - Kích thước khuôn 1000x660x290 mm - Khuôn có độ nhám bề mặt Ra= 1,25 - Các mặt cạnh có dung sai không quá 0,02 mm được biểu biễn ở bản vẽ công nghệ. 1.3. Thiết kế bồn rửa chén Chọn phần mêm Pro/Engineer Wildfire 5.0 để thiết khế chi tiết cần làm khuôn - Khởi động phần mềm Pro/Engineer Wildfire 5.0 - Sau đó chọn modul Part như hình bên để vẽ hình 3D của chi tiết khay để tiến hành chế tạo lòng khuôn để dập ra chi tiết đó - Sử dụng các lệnh trong modul để vẽ chi tiết khay theo đúng kích thước đã cho trước Ta đựoc chi tiết khay như sau Sau đó đặt tọa độ cho chi tiết có tên CS0. SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 3 Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Th.S. NGUYỄN ĐẮC LỰC CHƯƠNG 2- PHÂN KHUÔN CHI TIẾT  Trình tự lập trình phân khuôn chi tiết Bước 1: Mở phần mềm Pro/Engineer Wildfire 5.0 vào file chọn new/Manufacturing/Mold Cavity/ đặt tên cho tick bỏ use default template/ ok Khi đó xuất hiện bảng New file options chọn đơn vị mms_mfg_mold/ok SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 4 Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Th.S. NGUYỄN ĐẮC LỰC - Vào môi trường làm việc của Modul Mold Cavity Bước 2 : Lấy chi tiết từ trong mục part. Từ Menu Manager chọn Mold /Mold Model/Assembly /Ref Model Xuất hiện hộp hội thoại,ta mở file chi tiết đã vẽ ở phần trước. SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 5 Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Th.S. NGUYỄN ĐẮC LỰC ở phía trên thanh công cụ chọn coord Sys Sau đó kéo tọa độ CS0 và tọa độ CÁT DEF CSYS rồi tick dấy tick ở phía trên thanh công cụ. Bước 3: Tạo phôi khuôn. Từ Menu Manager chọn Mold/Mold Model/Create/Workpiece/automatic để tạo phôi khuôn cho chi tiết khay ta định gia công nhấn ok/chọn tọa độ CSYS lúc nãy tạo rồi nhập số liệu khuôn xuất phát từ tọa độ. Bước 4: Tạo các mặt phân khuôn SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 6 Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Th.S. NGUYỄN ĐẮC LỰC - Ẩn phôi khuôn. Vào view/fill sau đó chọn trong môi trường sketch chọn mặt trên cùng của chi tiết và tạo mặt phẳng ( diện tích lớn bề mặt khuôn). - Ẩn fill/ chọn các bề mặt ở mặt trên và mặt trong của chi tiết/ copy/past/ok - Unhide fill/chọn cả fill và copy vào edit/merge. Bước 5: Tạo các thể tích khuôn từ các mặt phân khuôn hiện có để định hình bộ khuôn: Ta tạo các thể tích từ các mặt phân khuôn đã có để định hình bộ khuôn. - Chọn Mode Volume /split/ two volume/ All wrkpcs /Done và pick vào măt side 2 rồi nhấn done thì hệ thống hiện sáng phần thể tích khuôn tạo ra và ta đặt tên cho nó. - ProE sẽ tách thể tích phôi khuôn ban đầu thành 2 phần,đặt tên 2 phần là “khuôn trên” và “khuôn dưới” Bước 6: Tách khuôn. -Chọn Mold componen / Extract / chọn tất cả các phần tử. -Chọn Mold Opening / Define Step / Define Move / Chọn phần khuôn và phương mở khuôn của phần tử đó / Done SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 7 Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Th.S. NGUYỄN ĐẮC LỰC Tách ra ta được: - Khuôn dưới: - khuôn trên SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 8 Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Th.S. NGUYỄN ĐẮC LỰC CHƯƠNG 3: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG 3.1. Phân tích các bước công nghệ để gia công chi tiết - Nguyên công: Tấm khuôn dưới - Dạng sản xuất: đơn chiếc - Gia công nhiều vị trí ứng với nhiều bước công nghệ. - Gia công bằng nhiều loại dao. - Phương pháp gia công tuần tự. Đây là dạng sản xuất vừa và nhỏ, để chuyên môn hóa cao và đạt năng suất cao trong điều kiện Việt Nam đường lối công nghệ thích hợp là phân tán nguyên công. Ở đây là máy CNC kết hợp với đồ gá vạn năng. SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 9 Đồ Án Công Nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Th.S. NGUYỄN ĐẮC LỰC 3.2. Lựa chọn máy và nêu các thông số kỹ thuật của máy Sau khi xác định các phương pháp gia công và đò gá đặt như hình vẽ tiến hành chọn máy. Việc tiến hành chọn máy phụ thộc vào độ chính xác và độ bóng bề mặt gia công. Kích thước, hình dáng, vật liệu của chi tiết gia công. Máy phay CNC Model VMC-1100S có một số đặc điểm sau đây: - Kích thước máy phù hợp với kích thước của chi tiết gia công - Máy phay CNC Model VMC-1100S là loại máy CNC Milling 3 trục có thể gia công được các chi tiết có hình dạng 3D. - Máy đảm bảo được năng suất gia công. - Có nhiều ưu điểm so với các máy thông thường điều khiển bằng tay nhờ thực hiện bằng cách nạp chuơng trình từ máy vi tính vào máy. Hình 3.1- Máy phay CNC Model VMC-1100S Các thông số kỹ thuật của máy phay CNC Model VMC-110S Không gian làm việc của máy SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 10 [...]... 09CDT2- NHÓM 06 Trang 11 bề Đồ Án Công Nghệ CAD/ CAM/ CNC GVHD: Th.S NGUYỄN ĐẮC LỰC Hình 3.2- Phôi dùng để gia công khuôn dưới bồn rửa chén Phôi có kích thước thực là 1000x660x300 mm Đồ gá gia công: Đồ gá là ê tô vạn năng của máy phay CNC Model PDE-900 SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 12 Đồ Án Công Nghệ CAD/ CAM/ CNC GVHD: Th.S NGUYỄN ĐẮC LỰC 3.4 Trình tự gia công Nguyên công 1 2 Bước 1,2 1 2 3... 3,14.32 Trang 27 Đồ Án Công Nghệ CAD/ CAM/ CNC - GVHD: Th.S NGUYỄN ĐẮC LỰC Tốc độ quay trục chính F = fz n Z =0,1.1393.4=557.2 (mm/phút) SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 28 Đồ Án Công Nghệ CAD/ CAM/ CNC GVHD: Th.S NGUYỄN ĐẮC LỰC CHƯƠNG 3: LẬP TRÌNH GIA CÔNG 4.1 Lập trình gia công Sử dụng phần mềm ProEngineer 5.0 để thực hiện lập trình gia công theo các bước sau: - Tạo mới một file gia công : chọn... (mm/phút) 3.5.2 Nguyên công 2  Bước 1: Gia công thô và tinh mặt đầu (mặt số 2) Phay thô và phay tinh mặt đầu Chọn dao, gá chi tiết và các chế độ cắt như gia công bề mặt số 2 ở nguyên công 1  Bước 2: Gia công thô và tinh mặt bậc số 3 SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 16 Đồ Án Công Nghệ CAD/ CAM/ CNC GVHD: Th.S NGUYỄN ĐẮC LỰC a Chọn dao Hình 3.7- Dao phay ngón chọn gia công mặt số 3 Hình 3.8Bảng... 6 7 8 9 Tên các bước Gia công thô và tinh mặt phẳng số 1 Gia công thô và tinh mặt đầu số 2 Gia công thô và tinh mặt bậc số 3 Gia công thô và tinh mặt bậc số 4 Phá thô hốc số 5 Gia công tinh mặt đáy hốc số 5 Gia công tinh mặt bên hốc số 5 Gia công thô và tinh lỗ số 6 Khoan lỗ định vị số 7 Khoét lỗ định vị số 7 3.5 Chọn thông số công nghệ cho từng bước công nghệ 3.5.1 Nguyên công 1 Phay thô và phay tinh... Sau đó chọn Coord Sys gán hệ tọa đọ gia công cho hệ tọa độ CS0 vừa tạo ở trên - Tạo phôi ban đầu cho chi tiết gia công: Vào MfgModel >Create >Workpiece>Solid>protraction>vẽ 1 khối hình chữ nhật kích thước 1000x660x300 mm sau khi Done ta được như hình: SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 29 Đồ Án Công Nghệ CAD/ CAM/ CNC - GVHD: Th.S NGUYỄN ĐẮC LỰC Chọn máy , hệ tọa độ gia công và mặt phẳng Retract... ăn dao ngang = 0.5D ae = 0,5D =0,5x40 = 20 mm Vận tốc cắt : (m/phút) - Lượng ăn dao răng: (mm/răng) - Bước 6: Gia công tinh mặt bên các hốc số 5 a Chọn dao SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 22 Đồ Án Công Nghệ CAD/ CAM/ CNC GVHD: Th.S NGUYỄN ĐẮC LỰC Hình 3.16- Dao phay ngón gia công tinh mặt bên hốc số 5 Hình 3.17- Bảng thông số ghi kích thước của các loại dao VF-2SDBL Chọn dao có thông số như... phôi - Sử dụng ê tô vạn năng để kẹp chặt phôi vào bàn máy, ê tô kẹp chặt 2 bề mặt bên của phôi Hình 3.5- mô phỏng phay mặt đầu c Lượng dư gia công Sau khi phay thô lượng dư gia công còn 0,5mm SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 14 Đồ Án Công Nghệ CAD/ CAM/ CNC GVHD: Th.S NGUYỄN ĐẮC LỰC d Chế độ cắt - Tra catalogue của hãng sản xuất dao ta chọn ra được các thông số của chế độ cắt như sau: Hình 3.6-... TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 20 Đồ Án Công Nghệ CAD/ CAM/ CNC GVHD: Th.S NGUYỄN ĐẮC LỰC Vận tốc ăn dao : F= 70 mm/ph Chiều sâu cắt ap = 15 mm Lượng ăn dao ngang : chọn lượng ăn dao ngang = 0.75D ae= 0,75D =0,75x50 = 37.5 mm - Vận tốc cắt : (m/phút) - Lượng ăn dao răng: (mm/răng)  Bước 5: Gia công tinh mặt đáy các hốc số 5 - a Chọn dao Hình 3.13- Dao phay ngón gia công tinh đáy hốc số 5 Hình 3.14-... chọn hệ tọa độ gia công và chỉ vào CS0 vừa mới tạo , chọn mặt phẳng Retract với giá trị là 10 a Gia công thô - và tinh mặt chuẩn • Phay thô mặt chuẩn - Vào Machining -> Nc Squence ->Volume ->check vào các lựa chọn Name ,Tools , Parametter , Volume ->Done Đặt tên NC squence là phaythomatchuan Chọn dao có D=100mm SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 30 Đồ Án Công Nghệ CAD/ CAM/ CNC - GVHD: Th.S NGUYỄN... b Gia công và tinh mặt đầu số 2 Chọn các bước và thông số như phay mặt chuẩn số 1 SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 31 Làm tương tự như trên : Machining -> Nc Squence ->Volume ->check vào các lựa chọn Name , Parametter , Volume ->Done Đặt tên NC squence là phaytinhmatchuan Thiết lập thông số Parameter theo bảng như sau : - Đồ Án Công Nghệ CAD/ CAM/ CNC GVHD: Th.S NGUYỄN ĐẮC LỰC c Gia công thô . 06 Trang 7 Đồ Án Công Nghệ CAD/ CAM/ CNC GVHD: Th.S. NGUYỄN ĐẮC LỰC Tách ra ta được: - Khuôn dưới: - khuôn trên SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 8 Đồ Án Công Nghệ CAD/ CAM/ CNC GVHD:. làm Đồ án Công nghệ CAD/ CAM/ CNC đã góp phần nâng cao kiến thức cho sinh viên. Trong khuôn khổ đồ án này chúng em sẽ thực hiện đề tài để thiết kế khuôn dập bồn rửa chén. Do trong khuôn khổ đồ án. lối công nghệ thích hợp là phân tán nguyên công. Ở đây là máy CNC kết hợp với đồ gá vạn năng. SVTH: LÊ ĐỨC TÀI- LỚP 09CDT2- NHÓM 06 Trang 9 Đồ Án Công Nghệ CAD/ CAM/ CNC GVHD: Th.S. NGUYỄN ĐẮC LỰC