Báo cáo thí nghiệm CAD CAM CNC (Bách khoa)

1. Giới thiệu phần mềm Catia 2. Quá trình thiết kế chi tiết nhựa 3. Thiết kế khuôn đúc chi tiết 3. Quy trình gia công khuôn đúc 4. Kết luận Nhu cầu về cải thiện hiệu suất và độ chính xác trong lập trình CNC là lý do chính để phát triển nhiều phương pháp sử dụng máy tính để chuẩn bị các chương trình gia công chi tiết. Lập trình CNC với máy tính đã xuất hiện từ nhiều năm trước. Ban đầu, ở dạng lập trình dựa trên ngôn ngữ, chẳng hạn APT™ hoặc Compact II™. Từ cuối thập kỷ 1970, CAD CAM đã có vai trò quan trọng do bổ sung đặc tính hiển thị cho quá trình lập trình. CADCAM là viết tắt của Computer Aided Design và Computer Aided.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CƠ KHÍ

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CAD/CAM/CNCII

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

1 Giới thiệu phần mềm Catia 4

2 Quá trình thiết kế chi tiết nhựa 5

3 Thiết kế khuôn đúc chi tiết 5

3 Quy trình gia công khuôn đúc 15

4 Kết luận 21

LỜI NÓI ĐẦU

chính để phát triển nhiều phương pháp sử dụng máy tính để chuẩn bị các chươngtrình gia công chi tiết Lập trình CNC với máy tính đã xuất hiện từ nhiều năm trước.Ban đầu, ở dạng lập trình dựa trên ngôn ngữ, chẳng hạn APT™ hoặc Compact II™

Từ cuối thập kỷ 1970, CAD/ CAM đã có vai trò quan trọng do bổ sung đặc tính hiểnthị cho quá trình lập trình CAD/CAM là viết tắt của Computer Aided Design vàComputer Aided

Manufactoring CAD bao quát lĩnh vực thiết kế và vẽ kỷ thuật CAM bao quátlĩnh vực sản xuất máy tính hóa, trong khi lập trình CNC chỉ là một phần nhỏ trongCAM Toàn bộ đối tượng của CAD/CAM rộng hơn nhiều so với thiết kế, vẽ, và lậptrình Đây là một phần của công nghệ hiện đại, được gọi là CIM-ComputerIntergrated Manufacturing (sản xuất tích hợp máy tính)

Trong lĩnh vực điều khiển số, máy tính có vai trò chính trong thời gian dài Cácđiều khiển máy trở nên tinh vi hơn, tích hợp các kỹ thuật mới nhất về xử lý dữ liệu,lưu giừ, đồ họa quỹ đạo chạy dao, chu kỳ gia công… Hiện nay các chương trình cóthể được chuẩn bị với sự sử dụng máy tính và giao diện đồ họa Chi phí hầu nhưkhông còn là vấn đề lớn, các xưởng cơ khí nhỏ hoàn toàn có đủ khả năng trang bị -

hệ thống lập trình Các hệ thống này còn được ưa chuộng rộng rãi do có tính linhhoạt cao Hệ thống lập trình máy tính hóa không chỉ dành cho lập trình, tất cả cácnhiệm vụ liên quan, thường do nhà lập trình thực hiện, đều có thể được thực thi trênmáy tính đó Ví dụ, quản lý dụng cụ cắt dự trữ, cơ sở dữ liệu dùng cho các chươngtrình gia công, thông tin kỹ thuật về vật liệu, dụng cụ cắt, máy công cụ, … Máy tính

1 Giới thiệu phần mềm Catia

CATIA được viết tắt từ cụm từ (Computer Aided Three Dimensional InteractiveApplication), có nghĩa là “Xử lý tương tác trong không gian ba chiều có sự hỗ trợcủa máy tính”, Catia là một bộ phần mềm thương mại phức hợp CAD/CAM/CAEđược hãng Dassault Systemes (Một hãng phát triển phần mềm chuyên dùng thiết kếmáy bay) phát triển và IBM là nhà phân phối trên toàn thế giới Catia được viết bằngngôn ngữ lập trình C++ Catia là viên đá nền tảng đầu tiên của bộ phần mềm quản lýtoàn bộ 1 chu trình sản phẩm của hãng Dassault Systemes

Các Module chính và chức năng của chúng

* Module Mechanical Design:

Chức năng chính: Chuyên sử dụng cho việc thiết kế cơ khí

Các module con và chức năng của chúng:

+ Part Design: Thiết kế chi tiết

+ Assembly Design: Tạo lập sản phẩm lắp ghép

+ Weld Design: Thiết kế hàn

+ Mold Tooling Design: Thiết kế khuôn

+ Drafting: Triết xuất bản vẽ 2D từ bản vẽ 3D có sẵn

+ Sheet Metal Design: Thiết kế kim loại tấm

+ Wireframe and Surface Design: Thiết kế khung dây và bề mặt

* Module Shape:

Chuyên sử dụng cho việc thiết kế tạo hình bề mặt

Các module con và chức năng của chúng:

+ FreeStyle: Thiết kế bề mặt, khối rắn tự do

+ Imagine & Shape: Thiết kế bề mặt, hình khối từ ảnh chụp

+ Generative Shape Design: Thiết kế bề mặt, hình khối tiến hóa

* Module Machining:

Chuyên sử dụng cho việc thiết lập và mô phỏng chương trình gia công

Các module con và chức năng của chúng:

+ Lathe Machining: Thiết lập và mô phỏng chương trình gia công tiện

+ Prismatic Machining: Thiết lập và mô phỏng chương trình gia công phay trên

* Module Machining Simulation

- Chuyên sử dụng cho việc thiết lập và mô phỏng máy CNC

- Các module con và chức năng của chúng:

- NC Machine Tool Simulation: Mô phỏng máy CNC

Đặc trưng nổi bật của CATIA

- Dùng chung cơ sở dữ liệu nên việc chuyển đổi dữ liệu giữa các môi trườngnhanh chóng và thuận tiện

- Có nhiều module phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng

2 Quá trình thiết kế chi tiết

B1: Khởi tạo bản vẽ 3D trên Catia bằng cách nhấn vào Start -> Machanical Design -> Part Design như hình dưới:

B2: Chọn mặt phẳng xy và nhấn vào biểu tượng trên thanh công cụ để vào môi trường Sketch Ta vẽ một hình chữ nhật với các kích thước như sau:

Từ Sketch trên ta tạo khối Pad với chiều cao 50mm, được như hình dưới:

B4: Từ mặt phẳng phía trên của khối Pad, ta vẽ Sketch sau:

Sử dụng lệnh Drafted Filleted Pocket bằng cách nhấn vào biểu tượng trên thanh công cụ với các thiết lập như hình dưới:

B5: Ở mặt phẳng phía trên khối Pad ban đầu ta tiếp tục tạo Sketch sau:

Và sử dụng lệnh với các thiết lập:

Ta được:

B6: Trên mặt phẳng của khối Pad ban đầu, ta tạo Sketch:

Thực hiện lệnh Multipocket bằng cách nhấn vào biểu tượng trên thanh công cụ rồi thiết lập như sau:

B7: Sử dụng lệnh Shell trên thanh công cụ với các thiết lập như hình dưới:

Gán vật liệu ta được chi tiết hoàn chỉnh để chuẩn bị chuyển sang tạo khuôn:

3 Thiết kế khuôn đúc chi tiết

B1: Vào Start-> Mechanical Design-> Assembly Design để vào môi trường Assmblycủa Catia, sau đó tiếp tục vào Start-> Mechanical Design-> Core and Cavity Design

để vào môi trường thiết kế khuôn

B2: Nhấn vào biểu tượng trên thanh công cụ để lấy chi tiết Khay dung thuoc ra,

và chỉnh tỷ lệ co ngót vật liệu Ratio là 1.03

B3: Vào môi trường Shape bằng cách nhấn Start-> Shape-> Generative, sau đó ta dung lệnh Multiple Extract để tiến hành tạo mặt phân hốc khuôn như hình dưới:

Tương tự ta tạo mặt phân lõi khuôn

B4: Ta mở rộng 2 mặt phân lõi và phân hốc vừa tạo ra như sau:

B5: Vào môi trường thiết kế chi tiết khuôn:

B6: Ta nhấn vào biểu tượng trên thanh công cụ để tạo khuôn cho chi tiết với mặt phân khuôn đã tạo ở bước 4 Ta chọn khuôn của hãng DME-> N-type->B type-> N4545.

Ta chọn lại độ dày của Cavity và Core Plate là 126mm và kéo khối chi tiết vào giữa

Bấm vào Split Component để tiến hành phân khuôn.

Sau đó ta mở khối Core Plate ra cửa sổ mới được như hình dưới để chuyển sang thiếtlập chương trình gia công:

3 Thiết lập chương trình gia công

B1: Vào Machining chọn Advanced Machaning Sau đó bấm vào lệnh để tạo phôi cho chi tiết cần gia công, thiết lập như sau:

B2: Double Click vào Part Operation trên cây thư mục, vào Machine ta chọn máy 3 trục và chọn gốc phôi:

B3: Ở mục Geometry ta chọn Part for Simulation và Stock như hình dưới:

B4: Bấm vào Roughing trên thanh công cụ để thiết lập chương trình gia công thô, định nghĩa các bề mặt yêu cầu:

B5: Tiếp tục, ta sử dụng lệnh Sweeping để thiết lập chương trình gia công tinh, các bước làm tương tự gia công thô, ta chọn lại dao để gia công tinh

- Xem thử đường Tool Path gia công tinh:

B6: Chạy thử mô phỏng gia công thô:

B7: Chạy thử mô phỏng gia công tinh:

B8: Xuất code ELC

Click chuột phải vào Manufactoring Program 1 -> object -> Generate NC Code, chọn nơi lưu cho file Code rồi nhấn Execute để xuất code

4 Kết luận

- Sau khi hoàn thành xong chương trình thí nghiệm em hiểu được quy trình để thiết

kế sản phẩm cũng như mô phỏng gia công được sản phẩm đó trên phần mềm

- Những việc đã làm được:

+ Xuất được lòng khuôn hoàn thiện của chi tiết

+ Gia công thô và tinh tương đối chính xác

- Những việc chưa làm được:

+ Chương trình gia công chưa được tối ưu

+ Chưa được chạy thử chương trình trên máy CNC thật