LẬP TRÌNH GIA CÔNG NC TRONG CIMATRON E8.5

LẬP TRÌNH GIA CÔNG NC, TRONG CIMATRON E8.5

MỤC LỤC Lời nói đầu Giới thiệu Chƣơng I: GIỚI THIỆU GIA CÔNG NC TRONG CIMATRON E8.5 15 Chƣơng II: CÁC BƢỚC CƠ BẢN THỰC HIỆN MỘT BÀI LẬP TRÌNH PHAY TRONG CIMATRON E8.5 19 I Tải đối tƣợng 19 II Chọn dụng cụ cắt 21 III Chọn số trục máy gia công 28 IV Tạo phôi 31 V Chọn phƣơng pháp gia công 35 VI Mô 36 VII Xuất file 38 Chƣơng III: CÁC THÔNG SỐ VÀ THUẬT NGỮ CƠ BẢN TRONG LẬP TRÌNH GIA CÔNG NC CIMATRON E8.5 40 I Approach & Retract 40 II Clearance 41 III Entry & End points 41 IV Tolerance & Surface Offset 42 V Boundary Offset 42 VI Tool Trajectory 42 VII Machine Parameters 43 VIII Geometry 44 Chƣơng IV: LẬP TRÌNH GIA CÔNG PHAY CNC TRÊN MÁY 2.5 TRỤC 45 I Pocket – Stock Spiral 45 II Pocket – Parallel Cut 54 III Pocket – Spiral Cut 57 IV Pocket – Finish Walls 58 V Profile Open/Close Contour 60 Chƣơng V: LẬP TRÌNH GIA CÔNG PHAY CNC TRÊN MÁY PHAY TRỤC 61 I Chu trình gia công thô- Volume Milling 61 II Chu trình khoan Drill 70 III Chu trình gia công tinh bề mặt- Surface Milling 75 IV Chu trình Remachine 92 LỜI NÓI ĐẦU Qua gần tháng thực môn đồ án CAD/CAM-CNC, dƣới hƣớng dẫn bảo tận tình Thầy Nguyễn Văn Sơn, chúng em học đƣợc nhiều điều từ môn học nhƣ kỹ làm báo cáo đồ án, khả làm việc theo nhóm đặc biệt biết đƣợc thêm phần mềm mới, điều mà giúp ích nhiều cho chúng em công việc sau Một lần chúng em xin chân thành cám ơn thầy Về nội dung báo cáo, gồm có tất chƣơng: Chƣơng I: GIỚI THIỆU GIA CÔNG NC TRONG CIMATRON E8.5 Chƣơng II: CÁC BƢỚC CƠ BẢN THỰC HIỆN MỘT BÀI LẬP TRÌNH PHAY TRONG CIMATRON E8.5 Chƣơng III: CÁC THÔNG SỐ VÀ THUẬT NGỮ CƠ BẢN TRONG LẬP TRÌNH GIA CÔNG NC CIMATRON E8.5 Chƣơng IV: LẬP TRÌNH GIA CÔNG PHAY CNC TRÊN MÁY 2.5 TRỤC Chƣơng V: LẬP TRÌNH GIA CÔNG PHAY CNC TRÊN MÁY PHAY TRỤC Sinh viên thực LÊ MINH TRÍ TRẦN VĂN SÁNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHẦN MỀM CIMATRON Trên giới có nhiều hệ CAD hệ CAM Nổi tiếng hệ CAD mà Việt Nam ứng dụng rộng rãi AutoCAD, Solid Egde, Solid Works, Autodesk Inventor Riêng hệ CAM gồm phần mềm nhƣ: Nelpt, Autopit, Fmill… đặc biệt xuất nhiều phần mềm tích hợp CAD/CAM nhƣ: Cimatron, Pro/ENGINEER, Catia, EdgeCAM… đáp ứng nhu cầu phát triển không ngừng ngành khí nói riêng ngành khác nói chung Đất nƣớc ta với ngành công nghệ thông tin phát triển nhƣng lại lạc hậu so với nƣớc khu vực giới Hiện chƣa đủ kinh phí nhân lực để đầu tƣ nghiên cứu phát triển phần mềm thiết kế lớn, việc nghiên cứu phần mềm thiết kế sẵn có để ứng dụng cần thiết Do vậy, phải biết ứng dụng thành kỹ thuật giới vào điều kiện thực tiễn đất nƣớc để ngành Cơ khí phát triển cách nhanh chóng theo kịp trình độ phát triển khu vực giới Phần mềm Cimatron hãng CIMATRON CO, LTD đƣợc đánh giá phần mềm tích hợp CAD/CAM dùng cho lĩnh vực thiết kế gia công Cơ khí hàng đầu giới Phần mềm Cimatron nhóm chuyên gia Nhật Bản Israel hợp tác xây dựng từ năm 1990 Phiên Cimatron IT mắt lần đầu tiếng lĩnh vực công nghệ CAM chế tạo khuôn mẫu Tiếp nối thành công đó, năm 2003 phiên Cimatron E đời chạy môi trƣờng Windows Các ứng dụng Phần mềm Cimatron E Modeling: Trang bị đầu đủ công cụ để xây dựng mô hình nhƣ Wire Frame, Surface, Solid… cho phép ta tạo mô hình đơn giản đến phức tạp mà ta nghĩ Data Interface: Chuyển đổi liệu thiết kế từ hầu hết tất phần mềm CAD/CAM nhƣ Catia, UG, Pro/ENGINEER, Solid Works v.v sang Cimatron với độ xác cao, khả sửa đổi lại bề mặt bị hỏng nhập liệu với dung sai ngƣời thiết kế quy định Assembly: Sử dụng trình ứng dụng Cimatron E’s Assembly, tạo cấu hoàn chỉnh từ cấu khác với ràng buộc hình học phong phú Giao diện đồ họa công cụ bố trí khoa học giúp thao tác lắp ráp chi tiết cách nhanh chóng Mold Design: Modul thiết kế khuôn đầy đủ tập hợp tất dạng khuôn Thao tác dễ dàng nhanh chóng với hƣớng dẫn thao tác vô đơn giản theo trình tự bƣớc giúp ngƣời làm kỹ sƣ thiết kế khuôn hoàn thành tốt công việc thời gian ngắn Complex Mold Project: Đặc biệt với Modul hỗ trợ Complex Mold Project ngƣời Kỹ sƣ dễ dàng thiết kế kênh làm nguội, hệ thống lói, hệ thống trƣợt v.v cách tối ƣu dễ dàng Hỗ trợ phụ kiện làm khuôn thƣ viện sẵn có theo tiêu chuẩn Hasco, Erowa v.v Drawing: Sử dụng trình ứng dụng Cimatron E’s Drawing tạo vẽ 2D từ ứng dụng Part, Model, Assembly công cụ nhanh chóng tiện lợi Engineering Changes: Cập nhật thay đổi phƣơng án thiết kế cách nhanh chóng NC: Đảm nhận việc điều khiển trình gia công từ mô hình tạo sở thông tin bề mặt đƣợc xây dựng phần Modeling, máy tính tính xác đƣờng dao tạo sở liệu toạ độ dao thời điểm phục vụ cho việc điều khiển trung tâm gia công CNC trục, trục, trục đƣợc hỗ trợ mạnh lựa chọn chạy dao phong phú tối ƣu Electrode: Hỗ trợ thiết kế điện cực mô gia công EDM Phần mềm Cimatron phần mềm CAD/CAM mà mối liên kết thiết kế chế tạo giúp ta có khả giải từ khâu đầu đến khâu cuối việc chế tạo sản phẩm công nghiệp cách xác hiệu Đầu tiên Cimatron hỗ trợ cho ngƣời kỹ sƣ thiết kế mẫu sản phẩm Trong trình thiết kế, phần mềm Cimatron E linh động cho phép ngƣời thực thiết kế tiến hành thao tác thật dễ dàng nhanh chóng giao diện đồ hoạ trực quan, so với phiên Cimatron IT (chạy môi trƣờng DOS) trƣớc đây, tính công cụ hỗ trợ thiết kế phong phú không thua phần mềm CAD tiếng nhƣ Pro/Engineer, Solid Egde, Solid Words, Autodesk Inventor, AutoCAD… phần mềm chuyên dùng cho khí nhƣ phần mềm Mechanical Desktop Sau hoàn chỉnh thiết kế mô hình hình học, sản phẩm thiết kế chi tiết nhựa, kim loại chi tiết để gia công dập hay uốn Cimatron E cung cấp Modul 10  Part Surfaces: click chuột phải chọn All Displayed Click chọn Save & Calculate để kết thúc Kết đƣợc nhƣ hình: Mô Cimatron’s Verifier: II.2 Chu trình Finish Mill By Limit Angel: 81 Chu trình Finish Mill By Limit Angel gia công tất bề mặt ngang đứng đƣợc chia góc dốc( dạng bậc thang) Phƣơng pháp kết hợp gia công xoắn ốc gia công theo lớp Cách thực phƣơng pháp giống nhƣ với phƣơng pháp phay Finish Mill All trình bày Cần ý: phần Tool Trajectory: Có nhiều kiểu đƣờng chạy dao Horiz Machining Methol: 82  Spiral( nhƣ hình trên)  Parallel  3D Step(H) 83 Tƣơng tự, Vert Machining Methol có nhiều đƣờng chạy dao:  Layers  Bumping Down 84  Bumping Up  Bumping Bidir  Variable Layers Để điều khiển thứ tự chạy dao chọn vào ô General Machining Older:  Vertical First: chạy đƣờng Vertical trƣớc tiên( đƣờng thẳng đứng)  Horizontal First: chạy đƣờng Horizontal trƣớc tiên( đƣờng nằm ngang) III.3 Chu trình Finish Horiz Planar Areas: Chu trình Finish Horiz Planar Areas chu trình mà gia công mặt phẳng nằm ngang( tức song song với mặt XY) theo kiểu xoắn ốc song song Cách thực chu trình giống nhƣ chu trình Finish Mill All trình bày Tuy nhiên cần ý thông số sau: Trong phần Tool Trajectory: gia công mặt phẳng nằm ngang nên có thông số Horizontal 85  Horiz Machining Methol:  Spiral: gia công theo dạng đƣờng xoắn ốc Kết nhƣ hình dƣới:  Parallel: gia công theo dạng đƣờng song song Kết nhƣ hình dƣới: 86 III.4 Chu trình Profile Open/Close Contour: Chu trình Profile Open/Close Contour gia công theo chuyển động cắt dọc theo đƣờng cạnh mở/ đƣờng cạnh đóng theo hình dạng chuỗi bề mặt chi tiết Các thông số chu trình: Tolerance & Surf Offset: Tool trajectory  Stock Width: chiều rộng mà phôi bị gia công 87  Trim Loops: tự động lƣợc bớt chuyển động cắt điểm tự giao đƣờng cong Có kiểu Trim Loops:  Local:  Global:  Off: III.5 Chu trình 3D Step: Chu trình 3D Step chu trình tạo chuyển động chạy dao với bƣớc không đổi bề mặt chi tiết Part thiết kế Trong chu trình 3D Step, cần ý số điểm sau: Trong phần Tool Trajectory: 88  3D Step: Khoảng cách tâm đƣờng chạy dao liền kề  Max Scallop: Chiều cao lớn vật liệu dƣ lại đƣờng chạy dao Các mép dƣ đƣợc tạo hình dáng dao cắt Trong phần Geometry:  Part Contour: biên dạng dao đƣợc phép di chuyển  Guide Contour: 89  Guide Point:  Part Surface: diện tích phần bề mặt đƣợc phay Kết thúc phần Surface Milling IV Chu trình Remachine: Chu trình Remachine phƣơng pháp gia công tinh, gia công lại vùng chƣa đƣợc gia công từ bƣớc gia công tinh trƣớc, thông thƣờng gia công lại đƣờng chân, vùng mà dụng cụ cắt bƣớc trƣớc không chạm tới Trong chu trình này, có kiểu chạy dao nhƣ: Cleanup : xác định gia công lại vùng chƣa đƣợc gia công từ bƣớc gia công trƣớc: đƣờng chân, rãnh khe hẹp… 90 Với kiểu này, xét ví dụ trên( gia công vỏ chuột), thấy đƣờng chân vỏ chuột chƣa đƣợc gia công dao chƣa gia công tới đƣợctiến hành thực nhƣ sau: Trong Main Selecction chọn Remachine Trong Sub Selection chọn Cleanup Chọn dao Ball3 cho trình gia công Trong Geometry: Part Surface: chọn All Displayed Click để kết thúc chu trình Kết đƣợc nhƣ hình: Pencil : gia công đƣờng dọc theo tất đƣờng chân có bán kính cong lớn bán kính dao cắt 91 Phƣơng pháp thƣờng dùng để vét làm trơn góc Dao cắt sử dụng cho phƣơng pháp thƣờng dao trụ phẳng, dao trụ có bán kính lƣợn nhỏ Along Contour: tạo đƣờng chạy dao xen kẽ dọc theo đƣờng cạnh tiếp tuyến với bề mặt:  Along Contour Split Horizontal/Vertical : đƣờng thực chạy dao đƣờng giao mặt đứng mặt ngang  Along Contour All Area On Surface : đƣờng chạy dao theo tất đƣờng cạnh bề mặt 92  Along Contour Only Horizontal On Surface : có cạnh nằm ngang đƣợc gia công  Along Contour Vertical + All On Surface : gia công tất mặt, thêm vào gia công mặt đứng với lƣợng xuống dao không đổi Chú ý đặt lƣợng xuống dao nhỏ tăng độ bóng cho bề mặt nhƣng đồng thời tăng thời gian gia công Đối với lòng khuôn sâu, không nên dùng phƣơng pháp gia công  Parallel Cut: tạo chuyển động chạy dao song song Các phƣơng pháp lựa chọn tƣơng tự nhƣ Along Contour 93  Spiral Cut: tạo chuyển động chạy dao xoắn ốc Các phƣơng pháp lựa chọn tƣơng tự nhƣ Along Contour  Only Vertical Area : gia công khu vực đứng với bƣớc xuống dao không đổi  Legacy Pencil : gia công tinh làm trơn góc hình học chi tiết 94 95 [...]... hằng ngày đang từng bƣớc đổi mới công nghệ gia công để nâng cao độ chính xác và đẩy chất lƣợng sản phẩm cao hơn, bền hơn, đẹp hơn… Do vậy, ngƣời làm việc trong lĩnh vực cơ khí phải tìm cơ hội nắm bắt phần mềm này 14 CHƢƠNG I:GIỚI THIỆU GIA CÔNG NC TRONG CIMATRON E8. 5 Khởi động chƣơng trình: Trên màn hình destop, click đúp chuột vào biểu tƣợng Cimatron E8. 5 để mở chƣơng trình: Trên màn hình Window sẽ... trên hình có kích thƣớc: xyz=(130,90, 15) ; khi muốn tăng lƣợng dƣ cho cục phôi đó lên 5 ở tất cả các kích thƣớc  nhập thêm kích thƣớc vào phần Second Corner các kích thƣớc x,y,z 5 đơn vị xyz=(1 35, 95, 11) Kết quả phôi sau khi tạo sẽ đƣợc nhƣ hình bên: 34 Nhấp chọn Calculate and Close để chấp nhận phôi vừa tạo V Chọn các phƣơng pháp gia công: Procedure Một chu trình gia công phay Procedure chứa các đƣờng... phỏng Chọn phƣơng pháp gia công 18 Chƣơng II: CÁC BƢỚC CƠ BẢN THỰC HIỆN MỘT BÀI LẬP TRÌNH PHAY TRONG CIMATRON E8. 5 I Tải đối tƣợng: Click chuột chọn biểu tƣợng Load Model , hộp thoại xuất hiện: Chọn đối tƣợng gia công( đối tƣợng có thể là Part hoặc Assembly), nhấn Select để tải đối tƣợng vào môi trƣờng NC: Kết quả trên màn hình xuất hiện: 19 Sử dụng để nhận gốc UCS.(gốc tọa độ gia công) Trong hộp thoại... quá trình gia công trên máy CNC một cách dễ dàng trên phần mềm nhờ đƣợc hỗ trợ thêm phần Verify, Simulation và Simulation Machine Đặc biệt là Simulation Machine, biểu diễn mô hình máy các CNC 3 trục đến 5 trục để thấy di chuyển của quỹ đạo dao, bàn máy, trục quay A, B, C máy 5 trục và cảnh báo sự cố va chạm khi gia công 13 Đó cũng chỉ là những khả năng nhỏ trong nhiều khả năng mà phần mềm Cimatron E... dao cần gia công; click chuột chọn con daonhấn nút Add cutters to the Selected Cutters List  nhấn OK để kết thúc III Chọn số trục máy gia công: Click chuột chọn biểu tƣợng Toolpath trên thanh công cụ đứng xuất hiện hộp thoại Create Toolpath: 28 Trong hộp thoại Create Toolpath: Toolpath Type: Lựa chọn số trục máy để gia công, có tất cả 4 loại: phay 2 ,5 trục; phay 3 trục, phay 4 trục và phay 5 trục... NC, với rất nhiều chu trình 12 gia công phay, tiện, EDM (cắt dây) hỗ trợ cho quá trình tự động lập trình gia công từ các bề mặt 2D đơn giản đến những bề mặt 3D phức tạp nhất, có khả năng tạo ra quỹ đạo chạy dao điều khiển cho các máy CNC từ 3 trục đến máy 5 trục phức tạp, hiện đại nhất Phần mềm Cimatron E đáp ứng tất cả những yêu cầu kỹ thuật của công việc lập trình gia công CNC với phƣơng thức lập... công phay Procedure chứa các đƣờng chạy dao đƣợc tạo nên từ các chu trình gia công phay Một hoặc nhiều chu trình phay có thể từ một hay nhiều đƣờng chạy dao đƣợc hình thành trong chu trình gia công đó Để thực hiện đƣợc một chu trình gia công phay, cần phải trải qua nhiều bƣớc sau: 35 VI Mô phỏng: Sau khi đã tạo đƣợc một chƣơng trình gia công hoàn chỉnh mô phỏng chạy thử chƣơng trình Click chuột chọn biểu... NC Tải đối tƣợng để gia công Chọn dụng cụ cắt 17 Chọn đƣờng chạy dao Tạo khối Tạo các thủ tục gia công Xóa các thủ tục/ đƣờng chạy dao Thực hiện đƣờng chạy dao hoặc thủ tục Xem khối vật liệu còn lại sau mỗi thủ tục thành công Thực hiện quá trình mô phỏng Xuất ra file NC Các bƣớc cơ bản để tạo ra một chƣơng trình gia công: Tải đối Chọn dụng Chọn số trục Tạo phôi tƣợng cụ cắt máy gia công ban đầu Xuất... kế, Cimatron E giúp ngƣời thiết kế lắp ráp các chi tiết lại với nhau trong phần Assembly Qua đó ngƣời thiết kế nhận biết mối quan hệ trong không gian của các chi tiết trong một cụm các chi tiết, một sản phẩm nào đó Hỗ trợ tạo bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp một cách nhanh chóng chỉ vài cái click chuột 11 Cuối cùng, ngƣời kỹ sƣ phải thực hiện công việc chế tạo khuôn Đây lại là một thế mạnh của phần mềm Cimatron. .. thanh công cụ hoặc vào File/ New Document Hộp thoại xuất hiện: 15 Môi trƣờng Part: Thiết kế chi tiết 2D và 3D; Môi trƣờng Drawing: Thiết kế bản vẽ kĩ thuật; Môi trƣờng Assembly: Lắp ráp chi tiết; Môi trƣờng NC: Gia công Từ menu click chuột vào biểu tƣợng NC và chọn OK Trên màn hình xuất hiện: 16 Giới thiệu một số biểu tƣợng trong môi trƣờng gia công NC: Bật môi trƣờng CAM và nó chỉ đƣợc đƣa ra khi đang