Nghiên cứu, ứng dụng phần mềm tích hợp CADCAM (delcam) trong thiết kế, gia công chi tiết cơ khí 2d, 3d trên máy CNC (lòng khuôn, lõi khuôn)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Trần Văn Long Nghiên cứu, ứng dụng phần mềm tích hợp CAD/CAM (Delcam) thiết kế, gia công chi tiết khí 2D, 3D máy CNC (lòng khuôn lõi khuôn) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS: Trần Xuân Việt HÀ NỘI – 2010 MỤC LỤC MỤC LỤC .1 LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT HỆ THỐNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ PHẦN MỞ ĐẦU Chương 1:TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CAD/CAM/CNC 11 1.1 Tình hình nước quốc tế 11 1.2 Giới thiệu CAD/CAM – CNC 13 1.2.1 Các thuật ngữ .14 1.2.2 Tích hợp CAD CAM 15 1.2.3 Các phương án triển khai kết nối liên thông CAD – NC 22 1.2.4 CAD/CAM thông minh 23 1.3 Kết luận 24 Chương 2:GIỚI THIỆU PHẦN MỀM CAD/CAM - DELCAM .25 2.1 Power Shape 26 2.1.1 Môi trường làm việc 27 2.1.3 PS - Assembly 37 2.1.4 PS - Mold maker 38 2.1.5 PS - Shoemaker 39 2.1.6 PS- Electrode 39 2.1.7 PS - Draft 40 2.2 Power mill 41 Chương 3:ỨNG DỤNG PHẦN MỀM DELCAM VÀO THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG LÒNG, LÕI KHUÔN CHO SẢN PHẨM “ĐẾ” 44 3.1 Tổng quan ngành công nghiệp nhựa 44 3.1.1 Tổng quan ngành nhựa giới năm gần .44 3.1.2 Tình hình ngành nhựa Việt Nam thời kì 1997-2007 45 3.1.3 Xu hướng phát triển ngành nhựa tới năm 2010 .48 3.2 Tổng quan chất dẻo 49 3.2.1 Khái niệm chất dẻo 49 3.2.2 Đặc tính chung polymer 49 3.2.3 Phương pháp tổng hợp polymer 50 3.2.4 Phân loại polymer 50 3.2.5 Nhận biết chất dẻo thông thường 51 3.2.6 Các loại chất dẻo dùng máy ép đúc 52 3.2.7 Những ứng dụng chi tiết nhựa nhiệt dẻo 55 3.3 Máy đúc áp lực 58 3.3.1 Phân loại 58 3.3.2 Cấu tạo .58 3.3.3 Chu trình đúc phun 61 3.3.4 Các thông số máy đúc phun 62 3.3.5 Một số máy ép phun Việt Nam giới .64 3.4 Khuôn ép nhựa 64 3.4.1 Khái quát khuôn .64 3.4.2 Cấu tạo chung khuôn .65 3.4.3 Các yêu cầu kỹ thuật khuôn ép nhựa 66 3.4.4 Các sở liệu cần thiết thiết kế khuôn .67 3.4.5 Các loại khuôn phổ biến 67 3.4.6 Số lượng sản phẩm khuôn 69 3.4.7 Các hệ thống khuôn 69 3.4.8 Trình tự thiết kế bảo quản khuôn 78 3.4.9 Vật liệu làm khuôn 79 3.4.10 Các chi tiết tiêu chuẩn khuôn 83 3.5 Thiết kế khuôn “đế đèn” phần mềm power shape 83 3.5.1 Quy trình thiết kế khuôn 83 3.5.2 Phân tích thiết kế sản phẩm 84 3.5.3 Thiết kế khuôn phần mềm PS - Moldmaker 87 Chương 4:LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO LÒNG VÀ LÕI KHUÔN 91 4.1 Một số lưu ý trước lập quy trình công nghệ 91 4.2 Một số trang thiết bị sử dụng gia công 91 4.2.1 Máy công cụ 91 4.2.2 Dụng cụ cầm tay loại 92 4.2.3 Dụng cụ đo .92 4.3 Lập quy trình công nghệ gia công 92 4.3.1 Quy trình công nghệ gia công lòng khuôn .92 4.3.2 Quy trình công nghệ gia công lõi khuôn .98 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Trừ phần tham khảo nêu rõ Luận văn Tác giả Trần Văn Long LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Xuân Việt, người hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài, tổ chức thực nghiệm đến trình viết hoàn chỉnh Luận văn Tác giả bày tỏ lòng biết ơn Ban lãnh đạo khoa Sau đại học trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành Luận văn Tác giả chân thành cảm ơn ban lãnh đạo nhà trường thầy cô khoa Cơ khí, Trung tâm Đào tạo Thực hành Công nghệ Cơ khí Trường Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng Yên, ban lãnh đạo Công ty thành viên khuôn mẫu Nhật Minh tạo điều kiện giúp đỡ thời gian thực luận văn Do lực thân nhiều hạn chế nên Luận văn không tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến thầy (cô) giáo, nhà khoa học bạn đồng nghiệp Tác giả Trần Văn Long CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT NC (Number Control) – Điều khiển số CNC (Computer Numerical Control) – Điều khiển số có trợ giúp máy tính MCU (Machine Control Unit) – Hệ điều khiển máy CAD (Computer Aided Design) – Thiết kế có trợ giúp máy tính CAM (Computer Aided Manufacturing) - Chế tạo có trợ giúp máy tính CAE (Computer Aided Enginering) - Thiết kế có trợ giúp máy tính CIM (Computer Intergrated Manufacturing) - Hệ thống sản xuất tích hợp CAPP - Computer Aided Process Planning PHICS – Programers Hierarchica Graphic System GKS-3D – Graphic Kernel System CGI – Computer Graphic Interface CGM – Computer Graphic Metafile IGES – Initial Graphic Exchange Specification SET – Standard Exchange transport VDAFS-VAD – Flachenschnitt PDES – Produce Data Exchange Specification STEP – Standard for Exchange of Product Model Data CAD-NT-CAD – Normteile APT – Automatically Programmed Tools MAP – Manufacturing Automation Protocol TOP – Technical and Office Protocol DNC – Direct Numerical Control PPC – Production Planning Control RP - Rapid Prototyping IR – Industry Robot PS – Power Shape PE - Polyetylen PP - Polypropylen PS - Polystyren PVC - Polyvinilclorit PVA – Polyvinylacetat PVAL - Polyvinylalcol PA - Polyamit sx – Sản xuất HỆ THỐNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Quá trình chế tạo sản phẩm Hình 1.2: Quy trình xử lý thông tin kỹ thuật CAD/CAM-CNC Hình 1.3: Sơ đồ CIM Hình 1.4: Mức tiếp cận CAD/CAM với hệ phần cứng phần mềm Hình 1.5: Nguyên lý kỹ thuật CAD/ CAM-CNC Hình 1.6: Hệ chuyển giao liệu gián tiếp thông qua tệp trung gian Hình 1.7: Các giao diện dùng lĩnh vực Cơ khí Hình 1.8: Quá trình truyền liệu qua hai hệ CAD/CAM A B .1 Hình 1.9: Các phương án triển khai kết nối CAD - NC .1 Hình 1.10: Sơ đồ chế tạo Socket Hình 1.11: Nguyên lý tạo mẫu nhanh Hình 1.12: Nguyên lý kỹ thuật ngược Hình 2.1: Màn hình Power Shape 6060 sau khởi động 27 Hình 2.2: Một số sản phẩm thiết kế Power Shape .1 Hình 2.3: Một số sản phẩm lắp ghép PS – Assembly Hình 2.4: Bộ khuôn tiêu chuẩn thiết kế PS-Moldmaker 38 Hình 2.5: Màn hình làm việc Power mill load sản phẩm từ Power Shape Hình 3.1 : Mô hình máy ép phun Hình 3.2 :Hệ thống kẹp Hình 3.3 :Mô hình khuôn nhựa Hình 3.4: Mô hình trục vít .1 Hình 3.5: Quá trình nhựa hóa 61 Hình 3.6 : Giai đoạn bơm nhựa .1 Hình 3.7: Giai đoạn làm nguội 62 Hình 3.8: Giai đoạn lấy sản phẩm 62 Hình 3.9: Cấu tạo chung khuôn .1 Hình 3.10: Khuôn Hình 3.11: Khuôn Hình 3.12: Khuôn nhiều tầng .1 Hình 3.13: Khuôn có kênh dẫn nóng 68 Hình 3.14: Khuôn có chốt tháo ngang 69 Hình 3.15: Môt số loại chốt đẩy .1 Hình 3.16: Hệ thống cấp nhựa .1 Hình 3.17: Kênh dẫn nhựa cho bố trí lòng khuôn dạng hình chữ nhật 73 Hình 3.18: Kênh dẫn nhựa cho bố trí lòng khuôn dạng vòng tròn 73 Hình 3.19: Một số dạng miệng phun thường dùng: .1 Hình 3.20: Hệ thống làm nguội khuôn nước .1 Hình 3.21: Tháo lõi mặt bên cam chốt xiên .1 Hình 3.22: Tháo lõi mặt bên cam chân chó Hình 3.23: Tháo lõi mặt bên hệ thống thủy lực .1 Hình 3.24: Tháo lõi mặt bên hệ thống đẩy xiên Hình 3.25: Tháo lõi mặt bên hệ thống đường dẫn cam .1 Hình 3.26: Hình ảnh số lòng lõi khuôn thông dụng Hình 3.27: Hệ thống dẫn hướng khuôn .78 Hình 3.28: Một số thép dùng làm thân khuôn .1 Hình 3.29: Một số thép làm lòng khuôn lõi khuôn 82 Hình 3.30: Quy trình thiết kế khuôn 84 Hình 3.31: Mô hình chi tiết Đế Delcam Power Shape 85 Hình 3.32: Hình ảnh sản phẩm phần mềm moldflow Hình 3.33: Phân tích vị trí đặt cổng rót 86 Hình 3.34: Vị trí đặt cổng rót .86 Hình 4.1: Hình ảnh lòng khuôn sau thiết kế Hình 4.2: Hình ảnh lõi khuôn sau thiết kế .1 PHẦN MỞ ĐẦU Trong công đổi lên đất nước, công nghiệp hoá, đại hoá yêu cầu tất yếu nói chung, khí hoá lĩnh vực sản xuất yêu cầu cấp thiết nói riêng Là học viên ngành khí có xu hướng nghiên cứu, học hỏi, tiếp cận với thiết bị qui trình sản xuất khí thí nghiệm thực tiễn từ đơn vị trường học, doanh nghiệp nước Với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật ngày nay, máy công cụ điều khiển số (NC CNC) tự động bán tự động sử dụng phổ biến hầu Trong năm gần máy CNC nhập vào Việt Nam với số lượng ngày nhiều Việc tìm hiểu khai thác khả công nghệ gia công máy CNC trung tâm gia công nhằm đạt hiệu kinh tế cao nhiệm vụ cấp bách Việc sử dụng phần mềm CAD/CAM để khai thác tính ưu việt máy CNC cần thiết Máy CNC giúp cho người gia công sản phẩm theo mong muốn phức tạp mà trước người chưa thể gia công Một ứng dụng gia công máy CNC gia công khuôn mẫu Thiết kế chế tạo khuôn nhựa đề tài mới, nhiên với phát triển phần mềm CAD/CAM, công nghệ làm khuôn có thay đổi rõ rệt Độ xác khuôn ngày nâng cao để đáp ứng yêu cầu thị trường Hiện có nhiều phần mềm có modul thiết kế, gia công khuôn Catia, solid Edge, Cadmeister, Delcam, Pro/engineer, Mastercam, Camtool… phần mềm có mạnh riêng Phần mềm CAD/CAM tích hợp Delcam phần mềm mạnh giới thiết kế lập trình gia công Việt Nam lạ chưa nhiều doanh nghiệp đưa vào sử dụng để sản xuất Do dẫn đến việc tác giả định chọn đề tài: “Nghiên cứu, ứng dụng phần mềm tích hợp CAD/CAM (Delcam) thiết kế, gia công chi tiết khí 2D, 3D máy CNC (lòng khuôn lõi khuôn)” Hình ảnh lòng lõi khuôn thiết kế hoàn chỉnh chuẩn bị cho phần gia công Power mill: 3.5.3.3 Tính toán lực kẹp khuôn chọn máy Lực giữ khuôn máy xác định diện tích ép phân bố áp lực khuôn Lực kẹp khuôn tính gần theo biểu thức: P = Po K S (N ) Po áp lực cửa khuôn ( N/cm2) S diện tích ép ( cm2) K hệ số phụ thuộc vào kết cấu thay đổi áp lực phun Theo phân tích dòng chảy cho khuôn ta biết áp suất lớn tác dụng lên khuôn 11,8 (MPa) = 11,8*103 N/cm2 Với diện tích ép sản phẩm : 168*100 = 16800 (mm2)=168 (cm2) Chọn hệ số K = 1.2 Ta có lực kẹp khuôn : P = 11,8.103 1,2 168 = 2378880 (N) ≈ 2,379 Như với kết cấu khuôn ta sử dụng máy ép phun có lực kẹp khuôn khoảng 10 Qua xem xét thông số số máy giới thiệu ta thấy khuôn đưa vào sản xuất Máy IITC-PIE800 có lực kẹp khuôn (Clamping tonnega) 8000 KN = Một số thông số khác máy tham khảo thêm phần giới thiệu máy 90 Chương LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO LÒNG VÀ LÕI KHUÔN 4.1 Một số lưu ý trước lập quy trình công nghệ Sản xuất khuôn mẫu loại hình sản xuất đơn chiếc, sản phẩm khuôn mẫu có yêu cầu độ xác đòi hỏi nhà sản xuất phải có máy móc thiết bị xác đáp ứng yêu cầu Những máy móc thiết bị đắt tiền, lập quy trình công nghệ chế tạo khuôn thường phải sử dụng phương pháp tập trung nguyên công, tận dụng tối đa công suất máy móc thiết bị đặc biệt với máy CNC chúng chạy liên tục ca ngày Máy CNC sử dụng để gia công lòng, lõi khuôn, bề mặt lắp ghép, vị trí lỗ lắp ghép đòi hỏi độ xác cao gia công kênh nhựa Các nguyên công không đòi hỏi độ xác cao gia công máy công cụ truyền thống Khi lập quy trình công nghệ gia công máy CNC công việc phân loại bề mặt gia công từ người lập trình chọn dao, thông số cắt Trong trình gia công khuôn có nhiều phương pháp để đạt độ xác, lập trình công nghệ người kỹ sư cần chọn phương pháp gia công đơn giản phù hợp trang bị công nghệ sở có để tăng hiệu kinh tế Khi cần thiết kế có sử dụng khuôn tiêu chuẩn từ nhà cung cấp việc trình sản xuất phải tiến hành đo kiểm tra bề dày để phục vụ cho công đoạn sau Khi chuyển chi tiết từ phần CAD sang phần mền CAM để gia công cần lưu ý độ xác chuẩn đồ họa hỗ trợ để đảm bảo sau chuyển kích thước hình dạng chi tiết không bị nhiều sai số 4.2 Một số trang thiết bị sử dụng gia công 4.2.1 Máy công cụ - Máy mài phẳng 372B Thông số bản: Công suất động cơ: 10KW, hành trình bàn máy x/y/z: 100/450/300, tốc độ trục chính: 1440 v/ph - Máy phay ngang MR-2 91 Thông số bản: Công suất động 7.5KW, kích thước bàn máy 1400x320, hành trình bàn máy x/y/z: 900/500/300, tốc độ tối đa trục chính: 1440 v/ph - Máy phay đứng 6H12 Thông số bản: Công suất động 7KW, kích thước bàn máy 1200x320, cấp tốc độ: 30; 45; 60; 75; 96; 150; 190; 235; 475; 600; 750; 950; 1200; 1500 v/ph - Máy phay CNC B-10V Thông số bản: Công suất động 10KW, hành trình bàn máy x/y/z, 1000/500/550, điều khiển vô cấp tốc độ trục tốc độ dịch chuyển bàn máy - Máy khoan cần TRD800C Thông số bản: Công suất động 4,5KW, vùng gia công: Trụ rỗng Rmax=800, Rmin=200, H = 800, cấp tốc độ:84; 151; 284; 382; 684; 1384 4.2.2 Dụng cụ cầm tay loại Ta cần dùng loại dụng cụ cầm tay như: Máy khoan tay, máy mài, máy đánh bóng, dũa kim cương, chìa lục năng, cờ lê, mỏ lết… 4.2.3 Dụng cụ đo Thước điện tử trang bị máy công cụ Thước cặp, Panme, đồng hồ so, đồng hồ chân què, loại… 4.3 Lập quy trình công nghệ gia công Khuôn “Đế” đèn tháp kính cong thiết kế phần mềm Delcam – Power Shape với mô đun PS-Moldmaker gia công mô đun Power mill Delcam Khi gia công Power mill ta không cần phải chuyển đổi thành đuôi chung hai mô đun thiết kế, gia công thuộc phần mềm Delcam chúng tích hợp trực tiếp với Giả sử cần gia công phần mềm khác thiết kế xong ta xuất file với định dạng đuôi *.IGES 4.3.1 Quy trình công nghệ gia công lòng khuôn Dựa trang bị công nghệ có đặc điểm kết cấu lòng khuôn ta lập quy 92 trình công nghệ chế tạo lòng khuôn sau: Hình 4.1: Hình ảnh lòng khuôn sau thiết kế a Chọn phôi gia công Ta chọn phôi dạng có kích thước phôi 264 x 234 x 64, vật liệu phôi thép bon C55 (S55C) b Lập quy trình công nghệ gia công lòng khuôn ( Tóm tắt quy trình công nghệ Nguyên công 1: Phay mặt phẳng Nguyên công 2: Phay cạnh bên Nguyên công 3: Mài mặt trên, Nguyên công 4: Phay lòng khuôn máy CNC Nguyên công 5: Khoan lỗ bắt bulông máy phay CNC Nguyên công 6: Lấy dấu khoan đường nước Nguyên công 7:Ta rô ren lỗ M12 lỗ bắt cút nối đường nước Nguyên công 8: Gia công nguội lần cuối, rà lắp khuôn ( Quy trình công nghệ: * Nguyên công 1: Phay mặt phẳng - Bước 1: Phay thô mặt phẳng + Chọn máy: Máy phay đứng 6H12 + Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có: D= 200mm Z= + Chế độ cắt: t=1,75mm; s=0,8mm/v; n=300v/ph; Vc=188m/ph + Định vị: Dùng phiến tì khía nhám mặt đáy, phiến tỳ phẳng mặt cạnh - Bước 2: Phay thô mặt phẳng + Chọn máy: Máy phay đứng 6H12 93 + Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có: D= 200mm Z= + Chế độ cắt: t=1,75mm; s=0,8mm/v; n=300v/ph; Vc=188m/ph + Định vị: Dùng phiến tì phẳng mặt đáy, phiến tỳ phẳng mặt cạnh - Bước 3: Phay tinh mặt phẳng + Chọn máy: Máy phay đứng 6H12 + Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có: D= 200mm Z= + Chế độ cắt: t=0,25mm; s=0,8mm/v; n=375v/ph; Vc=235m/ph + Định vị: Dùng phiến tì phẳng mặt đáy, phiến tỳ phẳng mặt cạnh - Bước 4: Phay tinh mặt phẳng (như bước 3) * Nguyên công 2: Phay cạnh bên - Bước 1: Phay thô cạnh dài + Chọn máy: Máy phay ngang MR-2 + Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có: D= 200mm Z= + Chế độ cắt: t=1,75mm; s=0,8mm/v; n=300v/ph; Vc=188m/ph + Định vị: bậc tự mặt đáy, bậc tự cạnh ngắn bậc tự cạnh đối diện với trục máy - Bước 2: Xoay phôi, phay thô cạnh ngắn + Chọn máy: Máy phay ngang MR-2 + Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có: D= 200mm Z= + Chế độ cắt: t=1,75mm; s=0,8mm/v; n=300v/ph; Vc=188m/ph + Định vị: bậc tự mặt đáy, bậc tự cạnh dài bậc tự cạnh đối diện với trục máy - Bước 3: Phay tinh cạnh ngắn + Chọn máy: Máy phay ngang MR-2 + Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có: D= 200mm 94 Z= + Chế độ cắt: t=0,25mm; s=0,8mm/v; n=300v/ph; Vc=188m/ph + Định vị: bậc tự mặt đáy, bậc tự cạnh dài bậc tự cạnh đối diện với trục máy - Bước 4: Xoay phôi, phay thô cạnh dài + Chọn máy: Máy phay ngang MR-2 + Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có: D= 200mm Z= + Chế độ cắt: t=1,75mm; s=0,8mm/v; n=300v/ph; Vc=188m/ph + Định vị: bậc tự mặt đáy, bậc tự cạnh ngắn bậc tự cạnh đối diện với trục máy - Bước 5: Phay tinh cạnh dài + Chọn máy: Máy phay ngang MR-2 + Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có: D= 200mm Z= + Chế độ cắt: t=0,25mm; s=0,8mm/v; n=300v/ph; Vc=188m/ph + Định vị: bậc tự mặt đáy, bậc tự cạnh ngắn bậc tự cạnh đối diện với trục máy - Bước 6: Xoay phôi, phay thô cạnh ngắn + Chọn máy: Máy phay ngang MR-2 + Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có: D= 200mm Z= + Chế độ cắt: t=1,75mm; s=0,8mm/v; n=300v/ph; Vc=188m/ph + Định vị: bậc tự mặt đáy, bậc tự cạnh dài bậc tự cạnh đối diện với trục máy - Bước 7: Phay tinh cạnh ngắn + Chọn máy: Máy phay ngang MR-2 + Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có: D= 200mm Z= 95 + Chế độ cắt: t=0,25mm; s=0,8mm/v; n=300v/ph; Vc=188m/ph + Định vị: bậc tự mặt đáy, bậc tự cạnh dài bậc tự cạnh đối diện với trục máy - Bước 8: Phay tinh cạnh dài + Chọn máy: Máy phay ngang MR-2 + Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có: D= 200mm Z= + Chế độ cắt: t=0,25mm; s=0,8mm/v; n=300v/ph; Vc=188m/ph + Định vị: bậc tự mặt đáy, bậc tự cạnh ngắn bậc tự cạnh đối diện với trục máy * Nguyên công 3: Mài mặt trên, + Chọn máy: Máy phay mài 372B với D = 300mm, B = 80mm + Chế độ cắt: t =0,06mm (thô), t=0,02 (tinh), Sd=3,2 mm/htk, nđ=1440v/ph, Vđ=22,46mm/s, Vct=9,45 m/ph + Định vị: Chi tiết định vị kẹp chặt bàn từ * Nguyên công 4: Phay lòng khuôn máy CNC - Bước 1: Gá đặt phôi, rà chuẩn phôi, kẹp chặt xét không phôi + Chọn máy: Máy phay CNC Hitachi M-406V với thông số: Kích thước bàn máy: 900x410, Hành trình trục x/y/z: 560x410x460, tốc độ trục chính: 100-6000 v/ph, ổ tích dao 16 vị trí, loại đầu dao: BT40, công suất động trục chính: 5.5 kw, hệ điều khiển: Fanuc OMC + Dụng cụ: Đồng hồ so, lá, búa đồng đệm đồng + Định vị: Dùng phiến tỳ phẳng mặt đáy, bậc tự lại định vị má kẹp êtô, kẹp chặt êtô - Bước 2: Phay thô lòng khuôn đạt độ sâu Z = -19.8 mm + Chọn dao: Dao trụ hợp kim cứng D1 = 12, L = 60, D2 = 8, L = 60 + Chế độ cắt:t = 1mm, F = 600mm/ph, S = 96 1000v/ph,F xuống dao=50mm/ph + Kiểu phay: Raster-AreaClear-Model 3D (chạy theo đường song song) - Bước 3: Phay tinh lòng khuôn đảo đạt độ sâu Z = -20.1 mm + Chọn dao: Dao trụ hợp kim cứng D3 = 16, L = 60; D4 = 6, L = 60 + Chế độ cắt: F = 500mm/ph, t=1mm, S = 1200v/ph, F xuống dao=50mm/ph + Kiểu phay: Constant-Z-Finishing với dao D4 (chạy theo đường xoắn ốc) chạy phẳng đáy khuôn với dao D3 (Offset-Flat-Finishing) - Bước 4: Khoan doa lỗ φ9 để lắp chốt tạo lỗ, lỗ φ12 lắp cuống phun + Chọn dao: Mũi khoan tâm φ4, mũi khoan φ8.8, mũi doa φ9, mũi khoan φ11.8, mũi doa φ12 + Chế độ cắt: - lỗ φ9: tk = 4.4mm, Fk = 200mm/ph, Sk = 800v/ph, tdoa = 0.1mm, Fdoa = 100mm/ph, Sdoa = 1000v/ph - Lỗ φ12: tk = 5.9mm, Fk = 150mm/ph, Sk = 700v/ph, tdoa = 0.1mm, Fdoa = 100mm/ph, Sdoa = 750v/ph - Bước 5: Khoan- khoét- doa lỗ φ30 để lắp bạc dẫn hướng + Chọn dao: Mũi khoan tâm φ4, mũi khoan φ12, khoét φ29.8, doa φ30 + Chế độ cắt: - Khoan: t = 6mm, F = 100 mm/ph, S = 800 v/ph, - Khoét: t = 8.9mm, F = 150 mm/ph, S = 1000 v/ph - Doa: t = 0.1mm, F = 100 mm/ph, S = 600 v/ph * Nguyên công 5: Khoan lỗ bắt bulông M12 (Phôi lật để gia công lỗ từ đáy sau nguyên công 4) - Bước 1: Gá đặt phôi, rà chuẩn phôi, kẹp chặt xét không phôi 97 + Chọn máy: Máy phay CNC Hitachi M-406V với thông số: Kích thước bàn máy: 900x410, Hành trình trục x/y/z: 560x410x460, tốc độ trục chính: 100-6000 v/ph, ổ tích dao 16 vị trí, loại đầu dao: BT40, công suất động trục chính: 5.5 kw, hệ điều khiển: Fanuc OMC + Dụng cụ: Đồng hồ so, lá, búa đồng đệm đồng + Định vị: Dùng phiến tỳ phẳng mặt đáy, bậc tự lại định vị má kẹp êtô, kẹp chặt êtô - Bước 2: Khoan tâm cho lỗ + Chọn dao: Mũi khoan tâm φ4 làm thép gió P18 + Chế độ cắt: t= 2mm, F = 50mm/ph, S =1500 v/ph - Bước 3: Khoan lỗ φ10.5 để ta rô M12 + Chọn dao: Mũi khoan φ10.5 làm thép gió P18 + Chế độ cắt: t = 5.25mm, F = 100mm/ph, S =800 v/ph Nguyên công 6: Lấy dấu khoan đường nước + Chọn máy: Máy khoan cần VR4A + Chọn dao: Mũi khoan tâm φ10.5 làm thép gió P18 + Chế độ cắt: t = 5,25mm, S = tay , V =500 v/ph Nguyên công 7: Ta rô ren lỗ ren bắt bulông M12 lỗ bắt cút nối đường nước + Dụng cụ: Tay quay ta rô, ta rô M12 + Hình thức gia công: Bằng tay Nguyên công 8: Gia công nguội lần cuối + Dụng cụ: Bàn làm nguội, dụng cụ gia công nguội, thiết bị đánh bóng, giấy ráp, hạt mài, nỉ đánh bóng, thuốc đánh bóng… + Hình thức gia công: Gia công tay kết hợp với hỗ trợ dụng cụ cầm tay máy mài, máy đánh bóng 4.3.2 Quy trình công nghệ gia công lõi khuôn Dựa trang bị công nghệ có đặc điểm kết cấu lòng khuôn ta lập quy trình công nghệ chế tạo lõi khuôn sau: 98 Hình 4.2: Hình ảnh lõi khuôn sau thiết kế a Chọn phôi gia công Ta chọn phôi dạng có kích thước phôi 264 x 234 x 74, vật liệu phôi thép bon S55C (C55) b Lập quy trình công nghệ gia công lõi khuôn ( Tóm tắt quy trình công nghệ Nguyên công 1: Phay mặt phẳng Nguyên công 2: Phay cạnh bên Nguyên công 3: Mài mặt trên, Nguyên công 4: Phay mặt phân khuôn, phay lõi khuôn máy CNC Nguyên công 5: Khoan lỗ bắt bulông M12, khoan thoát lỗ φ10 lắp chốt đẩy, khoét lỗ φ25 để lắp vai chốt dẫn hướng Nguyên công 6: Lấy dấu khoan đường nước Nguyên công 7: Ta rô ren lỗ bắt bulông M8 lỗ bắt vít đường nước Nguyên công 8: Gia công nguội lần cuối ( Trình tự gia công: Nguyên công 1, 2, tương tự nguyên công 1,2,3 lòng khuôn Nguyên công 4: Phay mặt phân khuôn, phay lõi khuôn máy CNC - Bước 1: Gá đặt phôi, rà chuẩn phôi, kẹp chặt xét không phôi + Chọn máy: Máy phay CNC Hitachi M-406V với thông số: Kích thước bàn máy: 900x410, Hành trình trục x/y/z: 560x410x460, tốc độ trục chính: 100-6000 v/ph, ổ tích dao 16 vị trí, loại đầu dao: BT40, công suất động trục chính: 5.5 kw, hệ điều khiển: Fanuc OMC + Dụng cụ: Đồng hồ so, lá, búa đồng đệm đồng + Định vị: Dùng phiến tỳ phẳng mặt đáy, bậc tự lại định vị 99 má kẹp êtô, kẹp chặt êtô - Bước 2: Phay thô lõi khuôn đạt độ sâu Z = -17.8 mm + Chọn dao: Dao trụ hợp kim cứng D1 = 20, L = 60 + Chế độ cắt: t = 1mm, F = 700mm/ph, S = 800v/ph,F xuống dao=50mm/ph + Kiểu phay: Raster-Area Clear-Model 3D (chạy theo đường song song) - Bước 3: Phay tinh lõi khuôn mặt phẳng đạt độ sâu Z = -18 mm + Chọn dao: Dao trụ hợp kim cứng D3 = 16, L = 60; D4 = 6, L = 60 + Chế độ cắt: F = 500mm/ph, t=1mm, S = 1200v/ph,F xuống dao=50mm/ph + Kiểu phay: Constant-Z-Finishing với dao D4 (chạy theo đường xoắn ốc) chạy phẳng đáy khuôn với dao D3 (Offset-Flat-Finishing) - Bước 4: Khoan doa 10 lỗ φ6 để lắp chốt đẩy + Chọn dao: Mũi khoan tâm φ4, mũi khoan φ5.8, mũi doa φ6 + Chế độ cắt: tk = 2.9mm, Fk = 150mm/ph, Sk = 800v/ph, tdoa = 0.1mm, Fdoa = 100mm/ph, Sdoa = 1000v/ph - Bước 5: Khoan- khoét- doa lỗ φ16 để lắp bạc chốt hồi + Chọn dao: Mũi khoan tâm φ4, mũi khoan φ12, khoét φ15.8, doa φ16 100 + Chế độ cắt: - Khoan φ12: t = 6mm, F = 100 mm/ph, S = 800 v/ph, - Khoét φ15.8: t = 7.9mm, F = 150 mm/ph, S = 1000 v/ph - Doa φ16: t = 0.1mm, F = 100 mm/ph, S = 600 v/ph - Bước 6: Khoan- khoét- doa lỗ φ20 để lắp chốt dẫn hướng + Chọn dao: Mũi khoan tâm φ4, mũi khoan φ12, khoét φ19.8, doa φ20 + Chế độ cắt: - Khoan φ12: t = 6mm, F = 100 mm/ph, S = 800 v/ph, - Khoét φ19.8: t = 9.9mm, F = 120 mm/ph, S = 900 v/ph - Doa φ20: t = 0.1mm, F = 100 mm/ph, S = 500 v/ph * Nguyên công 5: Khoan lỗ bắt bulông M12, khoan thoát lỗ φ10 lắp chốt đẩy, khoét lỗ φ25 để lắp vai chốt dẫn hướng (Phôi lật để gia công lỗ từ đáy sau nguyên công 4) - Bước 1: Gá đặt phôi, rà chuẩn phôi, kẹp chặt xét không phôi + Chọn máy: Máy phay CNC Hitachi M-406V + Dụng cụ: Đồng hồ so, lá, búa đồng đệm đồng + Định vị: Dùng phiến tỳ phẳng mặt đáy, bậc tự lại định vị má kẹp êtô, kẹp chặt êtô - Bước 2: Khoan tâm cho lỗ + Chọn dao: Mũi khoan tâm φ4 làm thép gió P18 + Chế độ cắt: t= 2mm, F = 50mm/ph, S =1500 v/ph - Bước 3: Khoan lỗ φ10.5 để ta rô M12 + Chọn dao: Mũi khoan φ10.5 làm thép gió P18 + Chế độ cắt: t = 5.25mm, F = 100mm/ph, S =800 v/ph - Bước 4: Khoan 10 lỗ φ10 sâu 30mm để thoát chốt đẩy φ6 + Chọn dao: Mũi khoan φ10 làm thép gió P18 + Chế độ cắt: t = 2mm, F = 150mm/ph, S =800 v/ph - Bước 5: Khoét lỗ φ25 sâu 6mm để lắp chốt dẫn hướng φ20 101 + Chọn dao: Mũi khoét φ25 làm thép gió P18 + Chế độ cắt: t = 2.5mm, F = 120mm/ph, S =600 v/ph Nguyên công 6,7 trình bày phần gia công lòng khuôn Nguyên công 8: Gia công nguội lần cuối + Dụng cụ: Bàn làm nguội, dụng cụ gia công nguội, thiết bị đánh bóng, giấy ráp, hạt mài, nỉ đánh bóng, thuốc đánh bóng… + Hình thức gia công: - Gia công tay kết hợp với hỗ trợ dụng cụ cầm tay máy mài, máy đánh bóng - Lắp ráp hai nửa khuôn vào với rà mặt khuôn để đảm bảo phun ép nhựa tốt để tạo sản phẩm yêu cầu 102 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Công nghệ CAD/CAM – CNC bước nhảy vọt ngành Công nghệ Cơ khí, mang lại hiệu kinh tế kỹ thuật to lớn, giúp giảm thiểu sức lao động Hiện ngành khí khuôn mẫu nói riêng ngành khí Việt Nam nói chung thật có nguồn đầu tư mạnh mẽ, năm gần tương lai Sự vươn lên mạnh mẽ ngành nhựa thúc đẩy ngành khí khuôn mẫu phát triển Nhằm đáp ứng nhu cầu ngày đa dạng chủng loại sản phẩm, mẫu mã, chất lượng sản phẩm, ngành khí khuôn mẫu ngày phần đáp ứng yêu cầu Do vậy, ngày cần có kĩ sư khí có trình độ chuyên môn cao lĩnh vực khuôn mẫu Với mong muốn ngày có nhiều kĩ sư có trình độ chuyên môn cao lĩnh vực thiết kế, chế tạo khuôn mẫu sử dụng phổ biến phần mềm tích hợp CAD/CAM Delcam vào lĩnh vực lý tác giả định chọn đề tài Dựa nghiên cứu hiểu biết phần mềm Delcam, tác giả trình bày mô đun, công dụng mô đun phần mềm Những ứng dụng để thiết kế chạy chương trình gia công cho máy CNC, cụ thể thiết kế hoàn chỉnh khuôn đế đèn, lập trình gia công lòng lõi khuôn máy phay CNC Do điều kiện thiết bị thời gian phạm vi luận văn Thạc sỹ nên tác giả giới thiệu sâu mô đun phần mềm, tác giả hy vọng kết luận văn tạo điều kiện cho người đọc làm quen tiếp cận với phần mềm này, làm tiền đề để nghiên cứu 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Vũ Hoài Ân, Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa, NXB Trung tâm đào tạo thực hành - Viện máy dụng cụ công nghiệp IMI Nguyễn Trọng Bình, Giáo trình đào tạo cao học tối ưu hoá trình cắt gọt, Tài liệu sử dụng nội bộ, Đại học Bách khoa, Hà Nội Trần Văn Địch (2003), Nghiên cứu độ xác gia công thực nghiệm, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Trần Văn Địch (2004), Gia công tinh bề mặt chi tiết, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội GS.TS Trần Văn Địch, PGS.TS Nguyễn Trọng Bình, PGS.TS Nguyễn Thế Đạt, PGS.TS Nguyễn Viết Tiếp, PGS.TS Trần Xuân Việt (2003), Công nghệ chế tạo máy, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Phạm Minh Hải (1991), Vật liệu chất dẻo tính chất công nghệ gia công, NXB Đại học Bách khoa, Hà Nội PGS.TS An Hiệp, Ứng dụng vật liệu chất dẻo kỹ thuật, Nhà xuất giao thông vận tải Nghiêm Hùng (2002), Giáo trình vật liệu học sở, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Văn Huyền (2004), Cẩm nang kỹ thuật khí, NXB xây dựng, Hà Nội 10 Bành Tiến Long (2000), CAD/CAM CIMATRON, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 11 Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sỹ Tuý (2001), Nguyên lý gia công vật liệu, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 12 Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt (2001), Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập 1; 2; 3, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 13 Ninh Đức Tốn (2000), Dung sai lắp ghép, NXB Giáo dục 14 Phan Hữu Phúc, CAD/CAM – Tập 1, NXB Giáo dục 104 ... tip gia cỏc phõn h phm vi ca tng h v gia cỏc h CAD/CAM c kt ni vi thụng qua giao din CAD/CAM Giao din xột theo hai phn l phn cng v phn mm cú nhng chc nng: Giao din quỏ trỡnh, giao din h thng, giao... v trớ chuyn tip m bo phự hp gi l giao din Trong thc t cú cỏc lai giao din: giao din quỏ trỡnh, giao din h thng, giao din ni tip vi cỏc thit b d liu bờn ngoi, giao din vi ngi hnh 20 Cỏc h CAD/CAM... CAD/CAM: Giao din d liu (tiờu Giao din d liu (tiờu chun/chuyờn dng) chun/chuyờn dng) Nhu cu sx, tiờu dựng CAD CAM CNC i tng sx (Chi tit, sn phm) Hỡnh 1.5 Nguyờn lý k thut CAD/ CAM -CNC Giao din