Ứng dụng kỹ thuật ngược để xây dựng mô hình CAD trục vít cấp chai bia

1 VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIÁO DỤC TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ - NGUYỄN TIẾN PHÁT ỨNG DỤNG KỸ THUẬT NGƯỢC ĐỂ XÂY DỰNG MÔ HÌNH CAD TRỤC VÍT CẤP CHAI BIA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành Công nghệ Chế tạo máy Nha Trang, năm 2017 VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIÁO DỤC TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ - NGUYỄN TIẾN PHÁT ỨNG DỤNG KỸ THUẬT NGƯỢC ĐỂ XÂY DỰNG MÔ HÌNH CAD TRỤC VÍT CẤP CHAI BIA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành Công nghệ Chế tạo máy Cán hướng dẫn: TS NGUYỄN VĂN TƯỜNG Nha Trang, năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đề tài “Ứng dụng kỹ thuật ngược để xây dựng mô hình CAD trục vít cấp chai bia” công trình nghiên cứu cá nhân chưa công bố công trình khoa học khác thời điểm Nha Trang, ngày 15 tháng năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Tiến Phát MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC .2 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG ĐỒ ÁN DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN LỜI NÓI ĐẦU .10 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT NGƯỢC .11 1.1 Giới thiệu kỹ thuật ngược 11 1.1.1 Khái niệm 11 1.1.2 Ưu, nhược điểm kỹ thuật ngược 12 1.2 Quy trình kỹ thuật ngược 12 1.2.1 Giai đoạn quét hình (số hóa bề mặt) 14 1.2.3 Giai đoạn ứng dụng 15 1.3 Các phương pháp số hóa kỹ thuật ngược .16 1.3.1 Phương pháp tiếp xúc 17 1.3.1.1 Khái niệm ………………………………… ……… 17 1.3.1.2 Ưu nhược điểm phương pháp tiếp xúc …………… ………… 17 1.3.2 Phương pháp không tiếp xúc .18 1.3.2.1 Kỹ thuật quang học ………………………………………… 18 1.3.2.2 Kỹ thuật phi quang học ……………………………………………….20 1.3.2.3 Ưu nhược điểm phương pháp không tiếp xúc ………………21 1.4 Phần mềm ứng dụng kỹ thuật ngược 21 1.5 Ứng dụng kỹ thuật ngược 22 CHƯƠNG GIỚI THIỆU TRỤC VÍT CẤP CHAI BIA VÀ 25 LỰA CHỌN THIẾT BỊ QUÉT .25 2.1 Tổng quan trục vít cấp chai bia 25 2.1.1 Giới thiệu 25 2.1.2 Nguyên lý làm việc trục vít cấp chai .25 2.1.3 Các thông số trục vít cấp chai 29 2.1.4 Vật liệu chế tạo trục vít cấp chai .30 2.2 Giới thiệu mẫu trục vít cấp chai bia thiết bị quét 31 2.2.1 Giới thiệu mẫu trục vít cấp chai bia thiết kế lại đồ án 31 2.2.2 Giới thiệu thiết bị quét 31 CHƯƠNG XÂY DỰNG MÔ HÌNH CAD TRỤC VÍT CẤP CHAI BIA 33 3.1 Quy trình xây dựng mô hình CAD trục vít cấp chai bia 33 3.2 Quá trình quét mẫu sản phẩm .33 3.3 Ứng dụng phần mềm RapidForm để tạo mô hình mặt trục vít cấp chai bia 35 3.3.1 Giới thiệu phần mềm RapidForm XOR 35 3.3.2 Xây dựng mô hình mặt trục vít cấp chai bia RapidForm 36 3.4 Xác định thông số kỹ thuật 41 3.4.1 Tạo mặt phẳng tham chiếu 41 3.4.2 Tạo mặt cắt qua đường tâm trục vít 43 3.4.3 Xác định thông số trục vít cấp chai bia .45 3.4.3.1 Xác định tiết diện trục vít cấp chai bia ……………………….45 3.4.3.2 Xác định độ côn trục vít cấp chai bia …………………………47 3.4.3.3 Xác định giá trị bước xoắn trục vít cấp chai bia ……………54 3.5 Xây dựng mô hình CAD xác trục vít cấp chai bia .57 3.5.1 Vẽ tiết diện trục vít cấp chai bia 57 3.5.2 Xây dựng mô hình CAD trục vít cấp chai bia 60 3.6 Mô chuyển động trục vít cấp chai bia 64 3.6.1 Tạo tham chiếu cho chi tiết 65 3.6.2 Các bước mô chuyển động trục vít cấp chai bia 66 3.6.3 Kiểm tra giao thoa chỉnh sửa 68 CHƯƠNG LẬP TRÌNH GIA CÔNG TRỤC VÍT CẤP CHAI BIA .69 4.1 Chọn máy chọn phôi 69 4.1.1 Chọn máy gia công trục vít .69 4.1.2 Chọn phôi gia công trục vít .69 4.2 Lập quy trình gia công trục vít cấp chai bia phần mềm PTC Creo Parametric 69 4.2.1 Chọn gốc tọa độ gia công 69 4.2.2 Tạo phôi, gốc tọa độ gia công cho chi tiết 70 4.2.3 Quy trình gia công .71 4.2.3.1 Nguyên công 1………………………………………………………….71 4.2.3.2 Nguyên công …………………………………………………………73 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO .79 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT - CAD (Computer Aided Design): Thiết kế với trợ giúp máy tính - CAM (Computer Aided Manufacturing): Lĩnh vực sử dụng máy tính để tạo chương trình điều khiển hệ thống sản xuất, kể trực tiếp điều khiển thiết bị, hệ thống đảm bảo vật tư, kỹ thuật - CAE (Computer Aided Engineering): Tính toán kỹ thuật với trợ giúp máy tính - CNC (Computer Numerical Contronl): Máy gia công điều khiển số có trợ giúp máy tính việc lập trình gia công - CMM (Coordinate Measuring Machine): Máy đo tọa độ hay gọi máy quét tiếp xúc DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG ĐỒ ÁN STT Tên bảng Trang Bảng 3.1 Giá trị đo bán kính tiết diện trục vít (mm) 47 Bảng 3.2 Kết đo bán kính trục vít(mm) 48 Bảng 3.3 Kết đo chiều dài mặt côn mặt cắt (mm) 51 Bảng 3.4 Kết đo bán kính trục vít(mm) 53 Bảng 3.5 Kết đo chiều dài mặt côn mặt cắt (mm) 54 Bảng 3.6 Kết đo giá trị bước xoắn trục vít 56 Bảng 3.7 Trung bình cộng giá trị bước xoắn trục vít 57 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN STT Tên hình Trang Hình 1.1 Một số bề mặt phức tạp ứng dụng kỹ thuật ngược 11 Hình 1.2 Quy trình kỹ thuật thuận 13 Hình 1.3 Quy trình thiết kế kỹ thuật ngược 14 Hình 1.4 Máy quét điểm máy quét laser 14 Hình 1.5 Các giai đoạn quét xử lý mô hình đầu người 16 Hình 1.6 Máy đo dẫn động chương trình số 17 Hình 1.7 Máy đo dẫn động thủ công 17 Hình 1.8 Phương pháp đo đạc tam giác 19 Hình 1.9 Đầu laser lắp máy CMM 19 Hình 1.10 Các mẫu hình ánh sáng sử dụng kỹ thuật ánh sáng cấu 20 trúc Hình 1.11 Máy quét ánh sáng trắng 20 Hình 1.12 Ứng dụng kỹ thuật ngược thiết kế lại sản phẩm khí phức 22 tạp Hình 1.13 Ứng dụng kỹ thuật ngược lĩnh vực nghệ thuật 23 Hình 1.14 Ứng dụng kỹ thuật ngược lĩnh vực y học 23 Hình 1.15 Ứng dụng kỹ thuật ngược lĩnh vực khảo cổ học 24 Hình 1.16 Ứng dụng kỹ thuật ngược lĩnh vực giải trí 24 Hình 2.1 Trục vít cấp chai 25 Hình 2.2 Nguyên lý làm việc trục vít cấp chai 25 Hình 2.3 Trục vít cấp chai qua thiết bị khác 26 Hình 2.4 Trục vít dừng định vị sản phẩm 26 Hình 2.5 Trục vít tạo nhóm cho sản phẩm 26 Hình 2.6 Trục vít định hướng sản phẩm 27 Hình 2.7 Trục vít xoay sản phẩm góc 27 Hình 2.8 Kết hợp dòng sản phẩm 28 Hình 2.9 Cặp trục vít phân chia dòng sản phẩm 28 Hình 2.10 Phân chia dòng sản phẩm 28 Hình 2.11 Các thông số trục vít cấp chai 29 Hình 2.12 Một số loại hốc trục vít phụ thuộc vào hình dạng vỏ 29 chai Hình 2.13 Mẫu thật trục vít cấp chai bia 31 Hình 2.14 Mẫu chai bia vận chuyển trục vít 31 Hình 2.15 Máy quét HP 3D SLS Pro S3 32 Hình 3.1 33 Giao diện làm việc phần mềm GOM Scan quét mẫu trục vít Hình 3.2 Quét mẫu lần đầu 34 Hình 3.3 Quét mẫu lần thứ hai 34 Hình 3.4 Quét mẫu lần thứ ba 34 Hình 3.5 Quét mẫu lần thứ tư 35 Hình 3.6 Trục vít cấp chai quét hoàn chỉnh 35 Hình 3.7 Trước Global Remesh 37 Hình 3.8 Sau Global Remesh 37 Hình 3.9 Trước Decimate 38 Hình 3.10 Sau Decimate 38 Hình 3.11 Tạo đường Spline để làm đường tham chiếu cho bề mặt 39 trục vít Hình 3.12 Lệnh Surface Loft thực quét bề mặt trục vít 39 Hình 3.13 Mô hình mặt trục vít xây dựng 39 Hình 3.14 Tạo mặt phẳng giới hạn chiều dài trục 40 Hình 3.15 Loại bỏ bề mặt dư thừa 40 Hình 3.16 Hoàn thành xây dựng lại bề mặt trục vít cấp chai 40 Hình 3.17 Tạo mặt phẳng MC_1 41 Hình 3.18 Tạo mặt phẳng MC_4 42 Hình 3.19 Tạo đường trục trục vít cấp chai 42 Hình 3.20 Tạo mặt phẳng MC_2 43 Hình 3.21 Sáu mặt phẳng tham chiếu xoay quanh đường tâm trục vít 43 Hình 3.22 Thiết lập Drawing View 44 Hình 3.23 Một mặt cắt trục vít (MAT_CAT_1) 44 Hình 3.24 Sáu mặt cắt xoay quanh đường trục trục vít 45 Hình 3.25 Vẽ tiết diện trục vít 46 Hình 3.26 Đo giá trị bán kính tiết diện trục vít 46 Hình 3.27 Đo bán kính trục vít 47 Hình 3.28 Đồ thị thể thay đổi giá trị bán kính (nửa trên) 48 Hình 3.29 Đồ thị thể thay đổi giá trị bán kính (nửa dưới) 49 Hình 3.30 Chiều dài mặt côn 49 Hình 3.31 Đo đường kính trục vít 51 Hình 3.32 Đồ thị thể thay đổi giá trị bán kính (nửa trên) 52 Hình 3.33 Đồ thị thể thay đổi giá trị bán kính (nửa dưới) 53 Hình 3.34 Đo chiều dài mặt côn đường kính 53 Hình 3.35 Đo giá trị bước xoắn trục vít 55 Hình 3.36 Các tiết diện trục vít chưa chồng lấn 56 Hình 3.37 Các tiết diện trục vít “chồng lấn” 56 Hình 3.38 Quá trình vận chuyển vỏ chai trục vít 57 Hình 3.39 Vẽ tiết diện trục vít 58 Hình 3.40 Vẽ tiết diện 58 Hình 3.41 Các tiết diện nửa trục vít 58 Hình 3.42 Vẽ tiết diện phần đường kính thay đổi 59 Hình 3.43 Vẽ tiết diện nửa trục vít 59 Hình 3.44 Kết tiết diện trục vít vẽ Inventor 59 Hình 3.45 Tạo phôi trục vít 60 Hình 3.46 Tạo đường dẫn cho tiết diện trục vít 60 Hình 3.47 Copy tiết diện nửa trục vít 61 Hình 3.48 Copy tiết diện nửa trục vít 61 Hình 3.49 Thiết lập lệnh Loft 62 Hình 3.50 Kết nửa bước xoắn trục vít 62 Hình 3.51 Copy tiết diện 62 Hình 3.52 Vẽ nửa bước xoắn 63 Hình 3.53 Kết bước xoắn 63 Hình 3.54 Mô hình trục vít hoàn chỉnh 63 65 - Kiểm tra giao thoa chỉnh sửa: việc mô chuyển động trục vít vỏ chai giúp kiểm tra chồng lấn vật liệu hai chi tiết này, đảm bảo trục vít không bị kẹt hoạt động thực tế 3.6.1 Tạo tham chiếu cho chi tiết  Tạo điểm tham chiếu vỏ chai Vỏ chai vẽ dựa kích thước mẫu chai thật, có đường kính phần thân chai Φ64, phần thân tiếp xúc trực tiếp với trục vít hoạt động Điểm tham chiếu để ràng buộc chai trục vít nằm phần thân chai Tạo điểm bề mặt vỏ chai cách cho giá trị khoảng cách điểm trục vỏ chai R = 32mm, với bán kính vỏ chai Hình 3.55 Tạo điểm tham chiếu vỏ chai  Tạo trục tham chiếu cho trục vít cấp chai bia Sử dụng lệnh Axis chọn hai mặt phẳng FRONT TOP, giao tuyến hai mặt phẳng tạo đường trục  Tạo đường xoắn theo biên dạng xoắn trục vít Sử dụng lệnh Style Curve  Curve from Surface để tạo đường xoắn dọc theo bề mặt trục vít Hình 3.56 Tạo đường xoắn tham chiếu trục vít 66 Để đảm bảo đường cong liên tục với nhau, điểm đầu mút nối hai đường cong liên tiếp có tọa độ giống nhau, sử dụng công cụ Curve Edit để thực chỉnh sửa tọa độ điểm đầu mút vị trí đường cong Hình 3.57 Đường cong hoàn chỉnh bề mặt trục vít 3.6.2 Các bước mô chuyển động trục vít cấp chai bia Quá trình mô chuyển động thực chức Assembly phần mềm PTC Creo Parametric 3.0  Ràng buộc trục vít cấp chai: Trục vít cấp chai ràng buộc kiểu ràng buộc Pin , kiểu ràng buộc khống chế bậc tự do, lại bậc tự tự quay quanh trục trục vít Thực hiện: - Bước 1: Ràng buộc đường trục trục vít đường trục tham chiếu tạo Hình 3.58 Chọn ràng buộc hai đường trục - Bước 2: Ràng buộc mặt đầu trục vít với mặt phẳng RIGHT  Ràng buộc vỏ chai với trục vít cấp chai bia: Vỏ chai ràng buộc với trục vít theo kiểu Slot Fllower Kiểu ràng buộc cho phép điểm tham chiếu vỏ chai trượt đường Curve bề mặt trục vít, qua mang vỏ chai trượt bề mặt trục vít - Bước 1: Ràng buộc mặt phẳng chứa điểm tham chiếu vỏ chai với mặt phẳng TOP kiểu Planar, kiểu ràng buộc làm cho hai mặt phẳng trùng dịch chuyển theo phương X, Y 67 - Bước 2: Ràng buộc điểm tham chiếu vỏ chai với đường Curve bề mặt , kiểu ràng buộc làm cho điểm tham chiếu trục vít kiểu ràng buộc Slot trượt đường Curve, mang vỏ chai theo biên dạng xoắn trục vít Hình 3.59 Ràng buộc vỏ chai với trục vít  Tạo chuyển động cho trục vít: để tạo chuyển động cho hai chi tiết cần tạo chuyển động quay cho trục vít, vỏ chai tự chuyển động theo - Bước 1: tạo chuyển động cho trục vít công cụ Mechanism để thiết lập chuyển động cho chi tiết Gán chuyển động quay cho trục vít công cụ Servo Motor - Bước 2: Chọn Playback  chọn Conllision Detection Settings để kiểm tra giao thoa hai chi tiết chuyển động o Ở mục General: chọn Partial Conllision Detection  sau chọn hai đối tượng cần kiểm tra giao thoa trục vít vỏ chai o Ở mục Optional: chọn dấu tick ô Sound warning upon collision (âm cảnh báo có giao thoa) Stop animation playback upon collision (dừng mô có giao thoa) o Chọn OK để hoàn tất thiết lập Hình 3.60 Thiết lập thông báo xuất giao thoa 68 - Bước 3: Chọn biểu tượng cửa sổ Playbacks  chọn Play để xem qua trình mô 3.6.3 Kiểm tra giao thoa chỉnh sửa Trong thực tế, trục vít vỏ chai tiếp xúc theo bề mặt biên dạng xoắn trục vít bề mặt vỏ chai, trình mô phỏng, trục vít vỏ chai ràng buộc với đường xoắn theo biên dạng trục vít điểm vỏ chai, xuất nhiều điểm giao thoa chồng lấn vật liệu hai chi tiết Hình 3.61 Hiện tượng giao thoa mô chuyển động Để loại bỏ điểm giao thoa này, ta chỉnh sửa vị trí đường cong tham chiếu trục vít lệnh Curve Edit, cho điểm giao thoa xuất Nếu sau chỉnh sửa đường curve tượng giao thoa, ta nâng dần khoảng cách điểm tham chiếu vỏ chai so với bề mặt vỏ chai, điều tương đương với việc tăng khoảng cách khe hở vỏ chai trục vít điểm tham chiếu chuyển động bề mặt trục vít Kết cho thấy, với giá trị khe hở 0,009 mm tượng giao thoa loại bỏ hoàn toàn Vì giá trị khe hở nhỏ nên xem khe hở vỏ chai trục vít Kết luận: Trục vít cấp chai bia thiết kế lại từ thông số trục vít cũ thực đầy đủ chức trục vít cũ, không gặp trở ngại trình vận chuyển vỏ chai bia Do đó, mô hình trục vít chuyển sang giai đoạn lập trình để gia công 69 CHƯƠNG LẬP TRÌNH GIA CÔNG TRỤC VÍT CẤP CHAI BIA Mô hình CAD trục vít cấp chai bia xây dựng từ thông số trục vít cũ mô mô kiểm tra đáp ứng khả vận chuyển vỏ chai trục vít cũ Ở chương trình bày bước lập trình để gia công trục vít cấp chai bia phần mềm PTC Creo Parametric 3.0 4.1 Chọn máy chọn phôi 4.1.1 Chọn máy gia công trục vít Việc chọn loại máy để gia công trục vít cấp chai bia dựa vào yếu tố sau: - Trục vít có biên dạng với thông số thay đổi tương đối phức tạp - Tiết diện trục vít phụ thuộc vào hình dạng vỏ chai bia nên gia công với dụng cụ cắt chép hình - Bề mặt trục vít phải gia công cho độ nhấp nhô bề mặt thấp phải tiếp xúc trực tiếp với vỏ chai bia trình làm việc  Do đó, loại máy chọn để gia công trục vít cấp chai bia máy phay CNC trục 4.1.2 Chọn phôi gia công trục vít Từ kích thước đường kính lớn (D = 120mm) chiều dài lớn (L = 700mm), ta chọn phôi có kích thước hình 4.1: Hình 4.1 Chọn phôi gia công trục vít Phôi chọn trước gia công gia công trước để thuận tiện cho việc kẹp chặt 4.2 Lập quy trình gia công trục vít cấp chai bia phần mềm PTC Creo Parametric 4.2.1 Chọn gốc tọa độ gia công Quy trình gia công trục vít gia công máy phay CNC trục có nguyên công tiện, gốc tọa độ cho hai nguyên công chọn tâm mặt đầu trục vít 70 Hình 4.2 Gốc tọa độ gia công trục vít 4.2.2 Tạo phôi, gốc tọa độ gia công cho chi tiết - Bước 1: Chọn New  Manufacturing để tạo môi trường gia công Chọn Reference Model  chọn đường dẫn để thêm chi tiết - Bước 2: Tạo gốc tọa độ gia công: Chọn Coordinate System  chọn bề mặt gia để tạo gốc tọa độ, chọn mặt TOP, FRONT, mặt đầu chi tiết để tạo gốc tọa độ Hình 4.3 Tạo gốc tọa độ gia công Vì phương trục X, Y, Z hai nguyên công tiện phay khác nhau, tương tự bước trên, tạo thêm gốc tọa độ cho nguyên công tiện, hai gốc tọa độ có điểm đặt khác phương hướng trục - Bước 3: Tạo phôi cho chi tiết: Chọn Workpiece  chọn loại phôi hình trụ  thiết lập kích thước phôi Hình 4.4 Tạo phôi cho chi tiết 71 - Bước 4: Chọn loại máy gia công Chọn Work Center  chọn Lathe cho nguyên công tiện, chọn Mill cho nguyên công phay 4.2.3 Quy trình gia công Quy trình công nghệ gia công trục vít cấp chai bia gồm hai nguyên công: - Nguyên công 1: Tiện mặt côn - Nguyên công 2: Phay bề mặt trục vít Nguyên công gồm có hai bước: + Phay thô + Phay tinh 4.2.3.1 Nguyên công  Sơ đồ gá đặt: Hình 4.5 Sơ đồ gá đặt nguyên công  Phương pháp gá đặt: chi tiết kẹp mâm cặp chấu tự định tâm khống chế bậc tự do, đầu lại chi tiết mũi chống tâm khống chế bậc tự  Phương pháp gia công: Bề mặt mà nguyên công thực bề mặt côn trục vít nhằm loại bỏ bớt vật liệu Do đó, nguyên công cần tiện thô, chọn phương pháp Area Turning để gia công  Trình tự thực hiện: - Bước 1: Thiết lập nguyên công Chọn Operation  chọn loại máy máy tiện (Lathe)  chọn gốc tọa độ tạo  chọn OK - Bước 2: Chọn Turn Profile tab Turn vừa để vẽ biên dạng cần gia công - Bước 3: Vẽ biên dạng cần gia công dựa vào tham chiếu đỉnh trục vít 72 Hình 4.6 Đường chạy dao nguyên công tiện - Bước 4: Chọn Area Turning, sau bắt đầu thiết lập thông số dụng cụ cắt chế độ cắt nguyên công này: o Chọn dụng cụ cắt (T0001): dao cắt chọn nhà sản xuất SECO với thông số dao sau: Hình 4.7 Dao tiện mảnh hợp kim [5]  Ký hiệu sản phẩm: PCLNR2525M12  Chiều cao cán dao (H): 25 mm  Chiều rộng cán dao (B): 25 mm  Góc nghiêng (KAPR): 95°  Chiều dài dao (LF): 150 mm  Chiều dài đầu dao (LH): 26 mm  Chiều rộng đầu dao (WF): 32 mm  Mảnh hợp kim (Insert): CNMG12040408-MR6 o Chọn chế độ cắt: Sau chọn dụng cụ cắt, chế độ cắt nguyên công tra phần mềm SecoCut 73 Hình 4.8 Tra chế độ cắt nguyên công  Lượng chạy dao (CUT_FEED): 0,6 mm/s  Chiều sâu cắt (STEP_DEPTH): mm  Tốc độ cắt: V = 475 m/phút  Tốc độ trục (SPINDLE_SPEED): 1259 vòng/phút  Tưới nguội (COOLANT_OPTION): OFF Sau nhập thông số dụng cụ cắt chế độ cắt, ta có kết đường chạy dao kết mô loại bỏ vật liệu: Hình 4.9 Kết đường chạy dao Hình 4.10 Kết mô loại bỏ vật liệu 4.2.3.2 Nguyên công a) Gia công thô  Sơ đồ gá đặt phương pháp gá đặt: 74 Ở nguyên công 2, phương pháp gá đặt phôi tương tự nguyên công 1, chi tiết kẹp đầu mâm cặp chấu tự định tâm, đầu lại chống tâm Hình 4.11 Sơ đồ gá đặt nguyên công  Phương pháp gia công: Chi tiết gia công máy CNC trục, việc lựa chọn phương pháp gia công dựa vào tiêu chí thời gian gia công Có thể gia công trục vít phương pháp gia công theo đường (Cut Line Milling) gia công theo bề mặt Surface Milling So sánh hai phương pháp gia công chế độ cắt, phương pháp gia công bề mặt (Surface) có thời gian gia công nhỏ hơn, đó, chọn phương pháp phương pháp gia công trục vít  Trình tự thực hiện: - Bước 1: Thiết lập nguyên công Chọn Operation  chọn loại máy máy phay (MILL) chọn gốc tọa độ tạo  chọn OK - Bước 2: Chọn phương pháp gia công Surface Milling  chọn Axis Menu Manage  Done - Bước 3: Ở mục Tools, thiết lập dụng cụ cắt dao phay ngón đường kính Φ20 Seco với thông số sau [6]: o Chiều sâu cắt tối đa (APMX): 42mm o Đường kính cắt (DC): 20mm o Ký hiệu sản phẩm: 554200R050Z4.0-SIRON-A o Chiều cao tổng thể: 100mm o Đường kính thân dao (DMM): 20mm Hình 4.12 Dao phay ngón Φ20 75 - Bước 4: Ở mục Parameter, nhập thông số chế độ cắt chọn chọn dao o Tốc độ cắt (CUT_FEED): 235 m/phút o Lượng dịch dao (STEP_OVER): 10 mm o Chiến lược chạy dao (SCAN_TYPE): TYPE_1 o Số vòng quay trục (SPINDLE_SPEED): 3740 vòng/phút Sau nhập thông số dụng cụ cắt chế độ cắt, ta có kết đường chạy dao kết mô loại bỏ vật liệu - Bước 5: Tạo bề mặt nhấc dao dạng bề mặt trụ đường kính 140mm menu Retract Setup - Bước 6: Chọn bề mặt trục vít cần gia công  chọn OK Hình 4.13 Chọn bề mặt cần gia công - Bước 7: chọn mặt phẳng song song với dụng cụ cắt mặt đầu chi tiết  bảng Cut Denifition, chọn đánh dấu ô By Surface From Surface Isoline  chọn OK  Done Seq Hình 4.14 Thiết lập đường chạy dao Lệnh định nghĩa đường chạy dao gia công bề mặt chọn theo đường xoắn tạo nên bề mặt 76 Sau hoàn thành bước trên, ta có kết chạy dao kết mô loại bỏ vật liệu, hình 4.16 4.17: Hình 4.15 Kết đường chạy dao Hình 4.16 Mô loại bỏ vật liệu b) Gia công tinh Trình tự lập trình gia công tinh bề mặt trục vít cấp chai tương tự trình gia công thô, khác chế độ cắt dụng cụ cắt - Chọn dụng cụ cắt: dụng cụ cắt chọn dao phay cầu, có đường kính Φ12 Seco với thông số hình học sau: Hình 4.17 Dao phay cầu đường kính Φ12 77 o Ký hiệu sản phẩm: JABRO 150120-MEGA-64 o Chiều sâu cắt tối đa (APMX): 12mm o Đường kính cắt (DC): 12mm o Đường kính cán dao (DMM): 12mm - Chế độ cắt: chế độ cắt bước gia công tinh chọn phần mềm SecoCut sau: o Tốc độ cắt (CUT_FEED): 307 m/phút o Lượng dịch dao (STEP_OVER): mm o Chiến lược chạy dao (SCAN_TYPE): TYPE o Số vòng quay trục (SPINDLE_SPEED): 8131 vòng/phút Hình 4.18 Chế độ cắt bước gia công tinh Kết đường chạy dao kết mô loại bỏ vật liệu: Hình 4.19 Kết đường chạy dao Hình 4.20 Kết mô loại bỏ vật liệu 78 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận Sau ba tháng thực hiện, đồ án với chủ đề “Ứng dụng kỹ thuật ngược để xây dựng mô hình CAD trục vít cấp chai bia” hoàn thành đạt kết sau: - Tìm hiểu nắm bắt kỹ thuật ngược, công cụ thiết bị hỗ trợ cho kỹ thuật ngược áp dụng công cụ vào trình xây dựng mô hình sản phẩm - Thực quét mẫu trục vít cấp chai máy quét ánh sáng trắng HP 3D SLS Pro S3 - Ứng dụng phần mềm RapidForm XOR để xử lý bề mặt liệu sau quét, xây dựng lại bề mặt trục vít cấp chai dựa liệu đám mây điểm xử lý - Ứng dụng phần mềm PTC Creo Parametric AutoCad để xác định thông số kỹ thuật trục vít cấp chai bia - Xây dựng mô hình xác trục vít cấp chai bia phần mềm Autodesk Inventor - Việc kiểm tra mô hình CAD thực modun mô chuyển động phần mềm PTC Creo Parametric - Lập trình gia công trục vít cấp chai từ mô hình CAD xây dựng phần mềm PTC Creo Parametric Đề xuất Do thời gian thực đồ án hạn chế, việc kiểm tra mô hình trục vít cấp chai thực việc mô chuyển động cho mô hình CAD máy tính Do đó, có kết xác hơn, việc mô máy tính, trục vít cấp chai cần gia công thật tiến hành thử nghiệm chạy thử với vỏ chai để có nhìn rõ kết đạt đồ án 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO Vinesh Raja Kiran J Fernandes (2008), Reverse Engineering: An Industrial Perspective London, UK John Henry Timing Screws: The Packaging Line Workhorse, Frain Industries, INC, Chicago, USA ERNST Timing Screw CO: http://www.ernsttiming.com/timing.htm Tài liệu máy quét 3D HP 3D SLS Pro S3 hãng HP: http://www8.hp.com/us/en/campaign/3Dscanner/overview.html Tra cứu chế độ cắt trực tuyến Seco Cut: https://www.secotools.com/ http://www.pinsdaddy.com/reverse-engineering-processcharts_kKy5YahsnLedxubj*epqVfMQ4coaJ*CUKHhCuLyJ%7CYEBneBTyVgR KpaTKEFL%7Cc2c%7CUU8zskBi4XAtlAj*gp5ag/ ... xoắn trục vít cấp chai bia ……………54 3.5 Xây dựng mô hình CAD xác trục vít cấp chai bia .57 3.5.1 Vẽ tiết diện trục vít cấp chai bia 57 3.5.2 Xây dựng mô hình CAD trục vít cấp chai bia ... Ứng dụng kỹ thuật ngược để xây dựng mô hình CAD trục vít cấp chai bia tập trung vào trình nghiên cứu nắm bắt quy trình kỹ thuật ngược ứng dụng vào trình xây dựng lại mô hình trục vít cấp chai. .. mẫu trục vít cấp chai bia thiết kế lại đồ án 31 2.2.2 Giới thiệu thiết bị quét 31 CHƯƠNG XÂY DỰNG MÔ HÌNH CAD TRỤC VÍT CẤP CHAI BIA 33 3.1 Quy trình xây dựng mô hình CAD trục vít cấp