Nghiên cứu và ứng dụng phần mềm catia trong thiết kế và lập trình gia công chi tiết khuôn rèn trục khuỷu động cơ diesel

Mẫu trang B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI LUN VN THC S KHOA HC NGHIấN CU V NG DNG PHN MM CATIA TRONG THIT K V LP TRèNH GIA CễNG CHI TIT KHUễN RẩN TRC KHUU NG C DIESEL Chuyờn ngnh : CễNG NGH CH TO MY M S :.04.3898 NGUYN NGC T NGI HNG DN KHOA HC PGS.TS.NGUYN VIT TIP H Ni - 2008 Mẫu vỏ đĩa CD LUN VN THC S KHOA HC NGHIấN CU V NG DNG PHN MM CATIA TRONG THIT K V LP TRèNH GIA CễNG CHI TIT KHUễN RẩN TRC KHUU NG C DIESEL NGNH: CễNG NGH C KH M S:.04.3898 NGUYN NGC T H NI -2008 Khi tiến hành làm thủ tục bảo vệ học viên cần nộp: I) + Một luận văn theo mẫu, có chữ ký xác nhận giáo viên hớng dẫn, đồng ý cho bảo vệ + Một đĩa CD, nội dung gồm có: - Một file trang bìa luận văn - Một file mục lục - Một file tóm tắt luận văn (1 trang đánh máy khổ A4 tiếng Anh) - Một file tóm tắt luận văn (1 trang đánh máy khổ A4 tiếng Việt) - Một file nội dung luận văn Vỏ đĩa CD kèm theo luận văn phải đợc điền đầy đủ thông tin tác giả, tên đề tài, ngành bên theo mẫu quy định (xem phụ lục 4) Vỏ đĩa phải vỏ cứng, có độ dầy cm + ảnh 3x4 MC LC Trang Trang ph bỡa .01 Mc lc 02 Danh mc cỏc ký hiu, cỏc ch vit tt 07 Danh mc cỏc hỡnh v, th 08 LI NểI U 14 Chng - TNG QUAN V CễNG NGH CAD/CAM 17 1.1 Tng quan v cụng ngh CAD/CAM 17 1.1.1 Gii thiu v CAD/CAM 17 1.1.2 i tng phc v ca CAD/CAM 19 1.1.3 Vai trũ ca CAD/CAM chu k sn xut 21 1.1.4 Chc nng ca CAD 22 1.2 Tỡnh hỡnh ng dng v phỏt trin cụng ngh CAD/CAM ti Vit Nam 25 Chng TNG QUAN V IU KHIN S V CễNG NGH CNC 28 2.1.Gii thiu iu khin s truyn thng 28 2.1.1 Khỏi nim iu khin s 28 2.1.2 Lch s phỏt trin iu khin s 28 2.2 Cỏc thnh phn c bn ca mt h NC 30 2.2.1 Chng trỡnh 30 2.2.2 B iu khin CU 31 2.2.3 Mỏy cụng c hoc quỏ trỡnh khỏc c iu khin 32 2.3 Trỡnh t NC 2.3.1 Lp trỡnh cụng ngh 33 2.3.2 Lp trỡnh gia cụng 34 2.3.3 Chun b bng 34 2.3.4 Thm tra bng 35 2.3.5 Sn xut 35 2.4 Lp trỡnh gia cụng cho mỏy NC 35 2.4.1 Bng c l cho mỏy NC 36 2.4.2 Khuụn dng bng v mó húa chong trỡnh trờn bng mỏy NC 37 2.4.2.1 Khuụn dng bng v mó húa chng trỡnh trờn bng 37 2.4.2.2.Cỏch m cỏc lnh c to 37 2.4.2.3 Cỏc t ca NC 38 2.5.Cỏc phng phỏp lp trỡnh gia cụng chi tit 39 2.5.1 Lp trỡnh vt lm theo li th cụng 39 2.5.2 Lp trỡnh chi tit gia cụng di s tr giỳp ca mỏy tớnh 40 2.5.2.1 Nhim v ca ngi lp trỡnh 40 2.5.2.2 Nhim v ca mỏy tớnh 41 2.5.2.3.Cỏc ngụn ng lp trỡnh gia cụng iu khin s 42 2.5.3 tng tỏc vi vic lp trỡnh trờn h CAD/CAM 45 2.5.3.1 Cỏc bc u ca th tc 46 2.5.3.2 To ng sinh ca dng c 47 2.6 iu khin s hin i bng mỏy tớnh 51 2.6.1 Gii thiu v cụng ngh CNC 56 2.6.1.1.Cỏc chc nng ca CNC 57 2.6.1.2 Cỏc u im ca CNC 60 2.6.1.3 Phõn loi cỏc h thng iu khin 61 2.6.1.4 H thng ta , cỏc im gc v im chun 66 2.6.1.5 Cỏc im gc, im chun 70 2.7 Cỏc phng phỏp nhp d liu 74 2.7.1 Nhp d liu theo li th cụng (MDI) 74 2.7.2 DNC iu khin s trc tip 75 2.7.2.1 nh ngha 75 2.7.2.2 Phõn loi DNC 77 Chng - GII THIU PHN MM CATIA 79 3.1 Tng quan v cỏc phn mm CAD/CAM hin i 79 3.1.1 Cỏc chc nng c bn ca mt h CAD hin i 80 3.1.1.1 Chc nng mụ hỡnh húa 80 3.1.1.2 Chc nng v 1.1.3 Chc nng phõn tớch 81 3.1.1.4 Chc nng CAM 82 3.1.2 Nhng cụng ngh mi CAD 83 3.1.2.1 Thit k theo tham s (Parametric Design) 83 3.1.2.2 Thit k hng i tng (Feature Based Design) 84 3.1.3 Phng thc chuyn i d liu gia cỏc h phn mm 84 3.1.3.1 Truyn thụng trc tip 86 3.1.3.2 Truyn thụng tiờu chun dch giỏn tip 86 3.2.Gii thiu phn mm tớch hp CAD/CAM/CAE CATIA 92 3.2.1 Lch s i v phỏt trin phn mm CATIA 92 3.2.2 Tỡnh hỡnh s dng CATIA trờn th gii 95 3.2.3 Tỡnh hỡnh s dng CATIA ti Vit Nam 97 Chng - TNG QUAN V GIA CễNG P LC V CễNG NGH DP TH TCH 100 4.1.Khỏi nim chung v gia cụng ỏp lc 100 4.2 Cụng ngh dp th tớch 103 4.2.1 Khỏi nim chung v dp th tớch 103 4.2.1.1 thc cht, c im103 a - Thc cht .103 b - c im 104 4.2.1.2 iu kin dp th tớch hp lý v phõn loi cỏc phng phỏp.105 a - iu kin dp th tớch hp lý105 b - Phõn loi cỏc phng phỏp dp106 4.3 Tỡnh hỡnh phỏt trin cụng ngh gia cụng ỏp lc trờn th gii v Vit Nam 108 Chng - NG DNG PHN MM CATIA TRONG THIT K Mễ HèNH TRC KHUU V KHUễN RẩN TRC KHUU RV125 110 Chng - NG DNG PHN MM CATIA TRONG LP TRèNH GIA CễNG KHUễN RẩN TRC KHUU RV125 142 6.1 Phng phỏp gia cụng b mt 142 6.2 ng dng CATIA lp trỡnh gia cụng khuụn rốn di ca trc khuu RV125 142 6.2.1.Nhp chi tit, xỏc nh cỏc thụng s mỏy, gỏ v phụi 145 6.2.2.Thit lp hot ng gia cụng thụ (Create Roughing Operation)154 6.2.3.Thit lp hot ng gia cụng tinh 162 6.2.4.Xut chng trỡnh gia cụng NC 169 KT LUN 174 TI LIU THAM KHO PH LC TểM TT LI NểI U Cụng ngh CAD/CAM ó v ang i sõu vo cỏc lnh vc sn xut c khớ, ch to mỏy nh mt yờu cu tt yu ca nn sn xut hin i nhm mc ớch nõng cao nng xut lao ng, gim giỏ thnh v to cỏc sn phm t cht lng cao Vi nhng u im ú, cụng ngh CAD/CAM ngy cng c ng dng rng rói v chuyờn sõu cỏc ngnh cụng nghip trng im ca mt quc gia nh: ch to ụ tụ, mỏy bay, cụng nghip úng tu, ch to khuụn mu, thit k cỏc sn phm dõn dngvv Trong mt h CAD/CAM, cỏc phn mm CAD/CAM/CAE l mt yu t cu thnh ht sc quan trng gi vai trũ quyt nh ti cht lng cng nh thnh cụng ng dng h CAD/CAM ú quỏ trỡnh sn xut Cựng vi tin trỡnh phỏt trin mnh m ca cụng ngh CAD/CAM, cỏc phn mm CAD/CAM cng ngy cng c cp nht, b xung v hon thin nhm ỏp ng thc tin sn xut Cú th k n mt lot cỏc h phn mm ni ting, mnh m v c ng dng rng rói trờn th trng hin nh: CATIA, UNI GRAPHIC, PRO ENGINEER, CAD IDES, CIMATRONv.v c xõy dng v phỏt trin bi mt cụng ty ca Phỏp tờn l Dassault Systems v c c quyn phõn phi, khai thỏc th trung bi on mỏy tớnh ln nht thờ gii IBM, CATIA l phn mm thng mi a ng dng rt ni ting tớch hp CAD/CAM/CAE Tri qua gn 30 nm xõy dng, nõng cp v phỏt trin, nh s tin dng v nhng u th vt tri, CATIA dn dn tr thnh phn mm CAD/CAM c a chung nht trờn ton th gii v c s dng rt nhiu cỏc on hng u trờn th gii nh: cỏc hóng mỏy bay Boeing, Airbus; cỏc hóng sn xut ụ tụ Toyota, Honda, Ford; Ti Vit Nam, vic ng dng cụng ngh CAD/CAM/CNC cựng cỏc phn mm CAD/CAM sn xut cng nh o to ngun nhõn lc ng dng cụng ngh CAD/CAM ngy cng phỏt trin rng rói v c coi nh chỡa khoỏ nn sn xut c khớ núi chung cng nh cụng ngh ch to mỏy núi riờng ún u v tip cn vi trỡnh sn xut tiờn tin trờn th gii L mt hc viờn cao hc cụng ngh c khớ niờn khoỏ 2006 2008 trng i Hc Bỏch Khoa H Ni Hc viờn la chn ti lun thc s Nghiờn cu v ng dng phn mm CATIA thit k v lp trỡnh gia cụng chi tit khuụn rốn trc khuu ng c Diesel RV125 khụng nhm ngoi mc ớch tip cn, tỡm hiu cng nh ng dng cụng ngh CAD/CAM gia cụng ch to cỏc chi tit khuụn mu thụng qua phn mm CATIA T õy cung cp mt nhỡn khỏi quỏt nhng cng chi tit v c th v cụng ngh CAD/CAM, cụng vic ca cỏc k s nh mỏy Diesel Sụng Cụng Thỏi Nguyờn núi riờng cng nh ca i ng k thut viờn ng dng CAD/CAM núi chung Lun c chia thnh chng, vi ni dung cỏc chng c th hin nh sau: - Chng 1: Tng quan v cụng ngh CAD/CAM - Chng 2: Tng quan v iu khin s v cụng ngh CNC - Chng 3: Gii thiu phn mm CATIA - Chng 4: Tng quan v gia cụng ỏp lc v dp th tớch - Chng 5: ng dng phn mm CATIA thit k mụ hỡnh trc khuu v khuụn rốn trc khuu RV125 - Chng 6: ng dng phn mm CATIA lp trỡnh gia cụng khuụn rốn trc khuu RV125 Cú th núi hng chc nm qua, cụng ngh CAD/CAM ó thay i nhanh chúng v phỏt trin vt bc m vi kin thc v kh nng hn hp ca Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội X W Phụ lục luận văn Học viên: Nguyễn Ngọc Tú Lớp cao học công nghệ chế tạo máy 2006 -2008 Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội X W Phụ lục luận văn 3.4.3 Gia cụng rónh thoỏt kim loi Học viên: Nguyễn Ngọc Tú Lớp cao học công nghệ chế tạo máy 2006 -2008 Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội X W Phụ lục luận văn 3.4.4 Sau ỏnh búng lũng khuụn Học viên: Nguyễn Ngọc Tú Lớp cao học công nghệ chế tạo máy 2006 -2008 Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội X W Phụ lục luận văn 4.T liu v quỏ trỡnh cụng ngh gia cụng phụi rốn trc khuu ng c Diesel RV125 bng gia cụng ỏp lc ti nh mỏy Diesel Sụng Cụng 4.1 a im gia cụng - Ti xng rốn I - Nh mỏy DIESEL Sụng Cụng - Th Xó Sụng Cụng - Tnh Thỏi Nguyờn 4.2 Chun b 4.2.1 Phụi vt rốn (Phụi thộp cỏn c nung núng) + ng kớnh 90 , chiu di 215 mm + Mỏc thộp SCM435 - tiờu chun Nht Bn Tra t S tay thộp th gii - GS.TS Trn Vn ch + Mỏc thộp 35XM - tiờu chun Liờn Xụ Thnh phn hoỏ hc : %C % Si % Mn %P %S % Cr % Ni % Mo % Cu 0,33 ữ 0,38 0,15 ữ 0,35 0,6 ữ 0,85 0,03 0,03 0,9 ữ 1,2 0,25 0,15 ữ 0,3 0,3 4.2.2 Mỏy gia cụng - Mỏy bỳa tn: Chuyờn dựng gia cụng trc khuu nh, tay biờn ln Mỏy c gn khuụn trờn u bỳa, khuụn di vi b e 4.2.3 Mỏy ct ba via M250 Mỏy c gn khuụn ct & dao ct 4.2.4 H thng bng ti - H thng bng ti dựng chuyn phụi rốn t lũ nung n mỏy gia cụng Học viên: Nguyễn Ngọc Tú Lớp cao học công nghệ chế tạo máy 2006 -2008 Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội X W Phụ lục luận văn 4.3 Cỏc bc tin hnh gia cụng - Bc 1: Nung nhng on phụi thộp cỏn 90, chiu di 215 mm lũ nung - Bc 2: Phụi thộp cỏn núng c chuyn trờn h thng bng ti, trt xung mỏng n gn mỏy bỳa - Bc 3: Ngi cụng nhõn dựng kỡm kp phụi a phụi t lờn lũng khuụn di, sau ú iu khin mỏy bỳa rốn u tiờn phụi c rốn s b trờn lũng khuụn th nht cú rónh vnh biờn, sau ú c lt ngc v a sang lũng khuụn bờn cnh - Bc 4: Sau rốn xong vt rốn c a sang khuụn ct ct ba via Ba via c a vo thựng ng, cũn vt rốn c lm ngui v a vo kho 4.4.Mt s hỡnh nh quỏ trỡnh v sau gia cụng Học viên: Nguyễn Ngọc Tú Lớp cao học công nghệ chế tạo máy 2006 -2008 Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội X W Phụ lục luận văn Quang cnh xung quanh khu vc gia cụng Học viên: Nguyễn Ngọc Tú Lớp cao học công nghệ chế tạo máy 2006 -2008 Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội X W Phụ lục luận văn Lũng khuụn ct Dao ct bavia Học viên: Nguyễn Ngọc Tú Lớp cao học công nghệ chế tạo máy 2006 -2008 Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội X W Phụ lục luận văn Vt dp núng Thựng ng bavia Học viên: Nguyễn Ngọc Tú Lớp cao học công nghệ chế tạo máy 2006 -2008 Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội X W Phụ lục luận văn Sn phm ( Trc khuu RV125) Học viên: Nguyễn Ngọc Tú Lớp cao học công nghệ chế tạo máy 2006 -2008 Ti liu tham kho 1.Ting Vit [1] GS.TS Trn Vn ch : Cụng ngh CNC , Nh xut bn khoa hc v k thut H Ni 2004 [2] GS.TS Trn Vn ch : S tay thộp th gii, Nh xut bn khoa hc v k thut H Ni [3] GS.TS Trn Vn ch, PGS.TS Nguyn Vit Tip, PGS.TS Trn Xuõn Vit, PGS.TS Nguyn Trng Bỡnh, PGS.TS Nguyn Th t : Cụng ngh ch to mỏy, Nh xut bn khoa hc v k thut H Ni 2006 [4] Nguyn Quang Huy : Thit k c khớ & mụ phng 3D vi CATIA, Nh xut bn thng kờ Thỏng 01 2007 [5] Nguyn Trng Hu : Thit k sn phm vi CATIA P3V5, Nh xut bn giao thụng ti Thỏng 09-2006 [6] Nguyn Trng Hu : Bi thit k sn phm vi CATIA P3V5, Nh xut bn giao thụng ti Thỏng 01- 2007 [7] PGS.TS T Duy Liờm : K thut iu khin, iu chnh v lp trỡnh khai thỏc mỏy cụng c CNC, Nh xut bn khoa hc v k thut H Ni 2005 [8] GS.TS Nguyn c Lc, PGS.TS Trn Xuõn Vit, PGS.TS Ninh c Tn, PGS.TS Lờ c Tin: S tay cụng ngh ch to mỏy - Tp , Nh xut bn khoa hc v k thut H Ni 2007 [9] Chõu Mnh Lc : Cụng ngh CNC Trng i Hc Bỏch Khoa Nng - 2007 [10] PGS.TS Hong Tựng, TS Nguyn Tin o, TS Nguyn Thỳc H : C Khớ i Cng, Nh xut bn khoa hc v k thut H Ni 1998 [11] GS.TS inh Bỏ Tr : C s lý thuyt bin dng kim loi, Hc vin k thut quõn s - Thỏng 2- 2000 2.Ting Anh [12].Carl Machover (1995), the CAD/CAM Handbook, McGraw-Hill, New York [13].Dassault Systems, IBM (2006), CATIA V5R17 Material [14].Mike Lynch, Mc Graw (2000), Computer Numerical Control for Machining, Hill Book Publishing Company USA [15].John Stack (1998), Managing CAD/CAM Implementation, Oganization and Intergration, Mc Graw Hill Book Company Ltd, New Dehli [16].William D.Engelke (1987), How to integrate CAD/CAM System, Marcel Dekker Publisher, USA TểM TT LUN VN Cụng ngh CAD/CAM ang ngy cng i sõu v ng dng rng rói lnh vc sn xut c khớ ch to mỏy nh mt yờu cu tt yu ca nn sn xut hin i nhm mc ớch nõng cao nng sut lao ng, gim giỏ thnh v to cỏc sn phm cht lng cao Trong mt h CAD/CAM, cỏc phn mm tớch hp CAD/CAM gi mt vai trũ quan trng quyt nh ti cht lng v kh nng ng dng cụng ngh CAD/CAM ú quỏ trỡnh sn xut Cú th k n mt lot sn phm ni ting, c s dng rng rói trờn th gii cng nh Vit Nam M ú CATIA l mt nhng phn mm ni tri nht bi sc mnh, s a dng v rt nhiu tớnh nng u vit ca nú Xut phỏt t thc t ú, ti: Nghiờn cu v ng dng phn mm CATIA thit k v lp trỡnh gia cụng khuụn rốn trc khuu ng c Diesel ó tip cn, nghiờn cu v tỡm hiu kh nng thit k cng nh kh nng h tr lp trỡnh gia cụng trờn cỏc mỏy cụng c iu khin s trờn phn mm CATIA nhm ng dng nú thc t sn xut ti cụng ty Diesel Sụng Cụng vi sn phm c th l khuụn rốn trc khuu ng c Diesel RV125 Ton b lun bao gm li m u, chng ni dung v phn ph lc Li m u trỡnh by lý chn ti, mc ớch, i tng v phm vi nghiờn cu, ý ngha khoa hc v ý ngha thc tin cựng kt cu ca lun - Chng 1:Gii thiu tng quan v cụng ngh CAD/CAM, chc nng ca nú v thc trng ng dng CAD/CAM sn xut v o to ti Vit Nam - Chng 2: Gii thiu tng quan v iu khin s v cụng ngh CNC - Chng 3: Gii thiu v cỏc h phn mm CAD/CAM cựng cỏc tớnh cht c im chung - Chng 4: Tỡm hiu v cụng ngh gia cụng ỏp lc v dp th tớch - Chng 5: ng dng phn mm CATIA thit k mụ hỡnh trc khuu v khuụn rốn trc khuu RV125 - Chng 6: ng dng phn mm CATIA lp trỡnh gia cụng khuụn rốn trc khuu RV125 Phn ph lc gii thiu nhng hỡnh nh v c s vt cht ca cụng ty Diesel Sụng Cụng cựng ton b t liu thu thp c quỏ trỡnh gia cụng khuụn rốn RV125 ti phõn xng c v quỏ trỡnh gia cụng chi tit vt rốn RV125 ti phõn xng Rốn Vi t cỏch l mt lun khoa hc nghiờn cu v ng dng cụng ngh CAD/CAM thc t sn xut Tỏc gi ti hy vng s mang li nhng thụng tin b ớch v ny DISSERTATION SUMMARY CAD/CAM technology is increasingly going deep and extensive applications in the field of machinery manufacturing as a requirement has become indispensable background mordern production aimed at improving the productivity of work, discounts and the creation of product quality In a CAD/CAM system, the CAD/CAM integrated retains an important role to play to decide the quality and ability to apply the CAD/CAM system in manufacturing process Including a series of famous software, widely used around the world as well as in Viet Nam CATIA which is one of the software by the most remarkable strength, diversity and a lot preeminent of it Beginning with the fact that, the project entitled Research and Application of CATIA software in the design and programming on the crank forging molds of Diesel engines have access to, research and survey the ability to design and as the ability to support programing process on the numerical controlled machine of CATIA softwares applications to it in actual production at Song Cong Diesel Company with a specific product are : the crank RV125 parts forging Mold The whole dissertation, including the production, chapters of content and the appendix Introduction presented by the cause for selected topic, purpose, audience and scope of research, scientific signficance as well as meaning of the reality and the structure of dissertation Chapter 1: Introduction overview of the CAD/CAM technology, about functions of CAD/CAM and the real situation of CAD/CAM applications in manufacturing and training in Viet Nam Chapter 2: Introduction overview of Numerical Control and CNC technology and different methods to create and transfer a program to Numerical controlled machine Chapter 3: Introduction of the CAD/CAM system software with general properties and characteristics Chapter 4: Learn about noncutting shaping Engineering and stamping Engineering Chapter 5: Application of CATIA software in the design on the solid model and crank forging molds of Diesel engines RV125 Chapter 6: Application of CATIA software in programming on the crank forging molds of Diesel engines RV125 The appendix to introduce the pictures on the infrastructure of the Song Cong Diesel Company along the entire of collected material during the machining crank forging molds RV125 and the forging crank As a scientific dissertation researchs applications of CAD/CAM technology in manufacturing The writer hopes to contribute useful and necessary information on this issue ... trin cụng ngh gia cụng ỏp lc trờn th gii v Vit Nam 108 Chng - NG DNG PHN MM CATIA TRONG THIT K Mễ HèNH TRC KHUU V KHUễN RẩN TRC KHUU RV125 110 Chng - NG DNG PHN MM CATIA TRONG LP TRèNH GIA CễNG KHUễN... trin cụng ngh gia cụng ỏp lc trờn th gii v Vit Nam .108 Chng - NG DNG PHN MM CATIA TRONG THIT K Mễ HèNH TRC KHUU V KHUễN RẩN TRC KHUU RV125110 Chng - NG DNG PHN MM CATIA TRONG LP TRèNH GIA CễNG KHUễN... ng dng phn mm CATIA thit k v lp trỡnh gia cụng chi tit khuụn rốn trc khuu ng c Diesel RV125 khụng nhm ngoi mc ớch tip cn, tỡm hiu cng nh ng dng cụng ngh CAD/CAM gia cụng ch to cỏc chi tit khuụn