Đồ án CADCAMCNC thiết kế khuôn dập bồn rửa chén

Phân tích các bước công nghệ để gia công chi tiết .... Lựa chọn chi tiết Các chi tiết gia công trên máy CNC thì yêu cầu độ chính xác và độ nhám bề mặt cao, do đó không thể gia công đượ

PHỤ LỤC

LỜI NÓI ĐẦU - 2 -

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT - 3 -

1.1 Lựa chọn chi tiết - 3 -

1.2 Phân tích kỹ thuật và điều kiện làm việc của khuôn dập - 4 -

1.2.1 Điều kiện làm việc - 4 -

1.2.1 Phân tích các yêu cầu kỹ thuật - 4 -

1.2.3 Vật liệu và cơ tính yêu cầu - 5 -

1.3 Thiết kế bồn rửa chén - 5 -

CHƯƠNG 2- PHÂN KHUÔN CHI TIẾT - 7 -

CHƯƠNG 3: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG - 14 -

3.1 Phân tích các bước công nghệ để gia công chi tiết - 14 -

3.2 Lựa chọn máy và nêu các thông số kỹ thuật của máy - 14 -

3.3 Chọn phôi và đồ gá khi gia công - 16 -

3.4 Trình tự gia công - 17 -

3.5 Chọn thông số công nghệ cho từng bước công nghệ - 18 -

3.5.1 Nguyên công 1 - 18 -

3.5.2 Nguyên công 2 - 21 -

CHƯƠNG 3: LẬP TRÌNH GIA CÔNG - 39 -

4.1 Lập trình gia công - 39 -

a Gia công thô và tinh mặt chuẩn - 41 -

b Gia công và tinh mặt đầu số 2 - 42 -

c Gia công thô và tinh mặt bậc số 3 - 42 -

d Gia công thô và tinh mặt bậc số 4 - 44 -

e Phá thô hốc số 5 - 46 -

f Gia công tinh mặt đáy hốc số 5 - 48 -

g Gia công tinh các mặt bên hốc số 5 - 49 -

h Gia công 2 lỗ số 6 - 50 -

i Khoan 4 lỗ định vị số 7 - 51 -

j Doa 4 lỗ định vị số 7 - 52 -

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, người ta đã áp dụng các thành tựu của khoa học và đời sống và sản xuất Cũng như đối với các ghành khoa học khác, nghành cơ khí cũng áp dụng rất nhiều tành tựu về khoa học đặc biệt là điều khiển số Phần lớn các máy móc trong công nghiệp hiện đại ngày nay đều sử dụng máy điều khiển số

Đối với sinh viên nghành cơ khí, việc tìm hiểu các chương trình điều khiển số hay tham gia vào quá trình lập trình là việc làm có ý nghĩa nhằm giúp cho sinh viên nắm được các kiến thức hiện đại cũng như hiểu được bản chất của các máy điều khiển

số Vì vậy thông qua việc làm Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC đã góp phần nâng cao kiến thức cho sinh viên

Trong khuôn khổ đồ án này chúng em sẽ thực hiện đề tài để thiết kế khuôn dập

bồn rửa chén Do trong khuôn khổ đồ án nên em chỉ trình bày khuôn dập dưới bồn

rửa chén

Trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những sai sót Rất mong được sự góp ý của quí thầy cô để em có thể hoàn thành tốt đề tài này

Đà Nẵng, ngày 23 tháng 12 năm 2013 Sinh viên thực hiện

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT

1.1 Lựa chọn chi tiết

Các chi tiết gia công trên máy CNC thì yêu cầu độ chính xác và độ nhám bề mặt cao, do đó không thể gia công được trên các máy công cụ thông thường.Gồm các chi tiết:

+ Chi tiết là một bộ phận chính của các khuôn dập, khuôn dập vuốt, khuôn đúc, khuôn ép, để tạo ra các sản phẩm nhựa, composite hoặc các sản phẩm cơ khí,

+ Chi tiết có hình dạng bề mặt phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao như: Turbin thủy lực, khí nén, chân vịt tàu thủy,

+ Chi tiết yêu cầu độ chính xác và độ bóng bề mặt cao, yêu cầu phải tích hợp nhiều bước công nghệ trên một nguyên công khi thực hiện gia công chế tạo

Trong khuôn khổ đồ án này em sẽ thực hiện đề tài để thiết kế khuôn dập bồn rửa chén bằng inox

Hình 1.1- mặt trên của chi tiết

Hình 1.2- Mặt dưới của chi tiết

1.2 Phân tích kỹ thuật và điều kiện làm việc của khuôn dập

1.2.1 Điều kiện làm việc

- Vật liệu làm khuôn yêu cầu phải có độ bền cao và ít bị mài mòn

- Lực va đập lớn

1.2.1 Phân tích các yêu cầu kỹ thuật

- Chi tiết khuôn là phần tạo hình bề mặt chi tiết bồn rửa chén nên yêu cầu độ chính xác khá cao

- Mặt phân khuôn đòi hỏi độ bóng và chính xác để đảm bảo độ kín khít, không tạo bavia cho sản phẩm

- Có tuổi thọ cao

1.2.3 Vật liệu và cơ tính yêu cầu

Từ tính năng của sản phẩm, chiều dày của bồn rửa chén nằm ở khoảng 1 mm

Do đó vật liệu làm khuôn phải đảm bảo đúng với những yêu cầu độ bền, độ mài mòn, tính chống nứt, khả năng chịu lực và biến dạng, đồng thời tuổi thọ cao khi làm việc trong điều kiện liên tục

Vì vậy ta chọn vật liệu khuôn gia công là thép C45

Chọn phần mêm Pro/Engineer Wildfire 5.0 để thiết khế chi tiết cần làm khuôn

- Khởi động phần mềm Pro/Engineer Wildfire 5.0

- Sau đó chọn modul Part như hình bên để vẽ hình 3D của chi tiết khay để tiến hành chế tạo lòng khuôn để dập ra chi tiết đó

- Sử dụng các lệnh trong modul để vẽ chi tiết khay theo đúng kích thước đã cho trước

Ta đựoc chi tiết khay như sau

Sau đó đặt tọa độ cho chi tiết có tên CS0

CHƯƠNG 2- PHÂN KHUÔN CHI TIẾT

 Trình tự lập trình phân khuôn chi tiết

Bước 1: Mở phần mềm Pro/Engineer Wildfire 5.0 vào file chọn

new/Manufacturing/Mold Cavity/ đặt tên cho tick bỏ use default template/ ok

Khi đó xuất hiện bảng New file options chọn đơn vị mms_mfg_mold/ok

- Vào môi trường làm việc của Modul Mold Cavity

Bước 2: Lấy chi tiết từ trong mục part

Từ Menu Manager chọn Mold /Mold Model/Assembly /Ref Model Xuất hiện hộp hội thoại,ta mở file chi tiết đã vẽ ở phần trước

ở phía trên thanh công cụ chọn coord Sys

Sau đó kéo tọa độ CS0 và tọa độ CÁT DEF CSYS rồi tick dấy tick ở phía trên thanh công cụ

Bước 3: Tạo phôi khuôn

Từ Menu Manager chọn Mold/Mold Model/Create/Workpiece/automatic để tạo phôi khuôn cho chi tiết khay ta định gia công nhấn ok/chọn tọa độ CSYS lúc nãy tạo rồi nhập số liệu khuôn xuất phát từ tọa độ

Bước 4: Tạo các mặt phân khuôn

- Ẩn phôi khuôn Vào view/fill sau đó chọn trong môi trường sketch chọn mặt trên cùng của chi tiết và tạo mặt phẳng ( diện tích lớn bề mặt khuôn)

- Ẩn fill/ chọn các bề mặt ở mặt trên và mặt trong của chi tiết/ copy/past/ok

- Unhide fill/chọn cả fill và copy vào edit/merge

Bước 5: Tạo các thể tích khuôn từ các mặt phân khuôn hiện có để định hình bộ khuôn:

Ta tạo các thể tích từ các mặt phân khuôn đã có để định hình bộ khuôn

- Chọn Mode Volume /split/ two volume/ All wrkpcs /Done và pick vào măt

side 2 rồi nhấn done thì hệ thống hiện sáng phần thể tích khuôn tạo ra và ta đặt tên cho nó

- ProE sẽ tách thể tích phôi khuôn ban đầu thành 2 phần,đặt tên 2 phần là

“khuôn trên” và “khuôn dưới”

Bước 6: Tách khuôn

-Chọn Mold componen / Extract / chọn tất cả các phần tử

-Chọn Mold Opening / Define Step / Define Move / Chọn phần khuôn và

phương mở khuôn của phần tử đó / Done

Tách ra ta được:

- Khuôn dưới:

- khuôn trên

CHƯƠNG 3: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA

CÔNG

3.1 Phân tích các bước công nghệ để gia công chi tiết

- Nguyên công: Tấm khuôn dưới

- Dạng sản xuất: đơn chiếc

- Gia công nhiều vị trí ứng với nhiều bước công nghệ

- Gia công bằng nhiều loại dao

- Phương pháp gia công tuần tự

Đây là dạng sản xuất vừa và nhỏ, để chuyên môn hóa cao và đạt năng suất cao trong điều kiện Việt Nam đường lối công nghệ thích hợp là phân tán nguyên công Ở đây là máy CNC kết hợp với đồ gá vạn năng

3.2 Lựa chọn máy và nêu các thông số kỹ thuật của máy

Sau khi xác định các phương pháp gia công và đò gá đặt như hình vẽ tiến hành chọn máy Việc tiến hành chọn máy phụ thộc vào độ chính xác và độ bóng bề mặt gia

công Kích thước, hình dáng, vật liệu của chi tiết gia công

Máy phay CNC Model VMC-1100S có một số đặc điểm sau đây:

- Kích thước máy phù hợp với kích thước của chi tiết gia công

- Máy phay CNC Model VMC-1100S là loại máy CNC Milling 3 trục có thể

gia công được các chi tiết có hình dạng 3D

- Máy đảm bảo được năng suất gia công

- Có nhiều ưu điểm so với các máy thông thường điều khiển bằng tay nhờ thực hiện bằng cách nạp chuơng trình từ máy vi tính vào máy

Hình 3.1- Máy phay CNC Model VMC-1100S

Các thông số kỹ thuật của máy phay CNC Model VMC-110S

Không gian làm việc của máy

Giới hạn không gian làm việc theo phương X [mm] 1100

Giới hạn không gian làm việc theo phương Y [mm] 710

Giới hạn không gian làm việc theo phương Z [mm] 610

Tổng trọng lượng máy [Kg] 14000

Heidenhain

3.3 Chọn phôi và đồ gá khi gia công.

Trong giới hạn đồ án là chỉ gia công trong lòng khuôn để tạo hình dạng cho lòng khuôn nên chọn phôi đã qua quá trình gia công trên các máy công cụ vạn năng đạt kích thước và độ nhám bề mặt theo yêu cầu Phôi này được chọn làm khuôn dưới của bồn rửa chén bát

3.4 Trình tự gia công

1 1,2 Gia công thô và tinh mặt phẳng số 1

2

1 Gia công thô và tinh mặt đầu số 2

2 Gia công thô và tinh mặt bậc số 3

3 Gia công thô và tinh mặt bậc số 4

5 Gia công tinh mặt đáy hốc số 5

6 Gia công tinh mặt bên hốc số 5

7 Gia công thô và tinh lỗ số 6

3.5 Chọn thông số công nghệ cho từng bước công nghệ

3.5.1 Nguyên công 1

Phay thô và phay tinh mặt đầu số 1

a Chọn dao

Hình 3.3- Dao phay mặt đầu

Hình 3.4- Bảng thông số ghi kích thước của một số dao phay mặt đầu LSE445

Chọn dao có thông số như sau:

Tên dao: LSE445-100A05R

Nhà sản xuất dao: mitsubishi tool

Kích thước: D1=100mm D2=113.5mm; L1= 50mm; D9=32mm; L7=25mm; W1=14,4mm; L8= 8mm;

Trọng lượng = 1,4 kg;

Chiều sâu cắt tối đa apmax= 5,5mm;

Loại (Type):2

Số lưỡi cắt trên dao: Flutes = 5

b Gá đặt phôi

- Sử dụng ê tô vạn năng để kẹp chặt phôi vào bàn máy, ê tô kẹp chặt 2 bề mặt bên của phôi

Hình 3.5- mô phỏng phay mặt đầu

c Lượng dư gia công

Sau khi phay thô lượng dư gia công còn 0,5mm

 phay thô mặt chuẩn:

- Vận tốc cắt: tra bảng chế độ cắt trên ta chọn vận tốc cắt thô là Vc = 140

- Vận tốc ăn dao(Feed rate): F = f z n Flutes =0,2 ×446×5=446 (mm/phút)

 Phay tinh mặt chuẩn:

- Vận tốc cắt: tra bảng chế độ cắt trên và chọn vận tốc cắt tinh:

3.5.2 Nguyên công 2

 Bước 1: Gia công thô và tinh mặt đầu (mặt số 2)

Phay thô và phay tinh mặt đầu

Chọn dao, gá chi tiết và các chế độ cắt như gia công bề mặt số 2 ở nguyên công 1

 Bước 2: Gia công thô và tinh mặt bậc số 3

a Chọn dao

Hình 3.7- Dao phay ngón chọn gia công mặt số 3

Hình 3.8- Bảng thông số ghi kích thước của một số dao G-MSF

Chọn dao có thông số như sau:

- Số lưỡi cắt trên dao: Flutes = 2

b Lương dư sau khi gia công thô 2 mm

 Bước 3 : Gia công mặt số 4

- Chọn dao và chế độ cắt giống như bước số 2

 Bước 4 : Phay phá các hốc số 5

a Chọn dao

Hình 3.10- Dao phay ngón phá hốc số 5

Hình 3.11- Bảng thông số ghi kích thước của các loại dao LR

Chọn dao có thông số như sau:

- Tên dao: VAMRD5000

- Nhà sản xuất dao: Mitsubishi tool

- Kích thước: D1=50mm; L1= 200mm; D4 = 42 mm

- Chiều sâu cắt tối đa apmax= 70mm;

- Loại (Type):3

- Số lưỡi cắt trên dao: Flutes = 6

b Lượng dư sau khi gia công: 5mM

 Bước 5: Gia công tinh mặt đáy các hốc số 5

a Chọn dao

Hình 3.13- Dao phay ngón gia công tinh đáy hốc số 5

Hình 3.14- Bảng thông số ghi kích thước của các loại dao S-2JS

Chọn dao có thông số như sau:

- Số lưỡi cắt trên dao: Flutes = 2

b Lượng dư sau khi gia công: 0 mm

Bước 6: Gia công tinh mặt bên các hốc số 5

a Chọn dao

Hình 3.16- Dao phay ngón gia công tinh mặt bên hốc số 5

Hình 3.17- Bảng thông số ghi kích thước của các loại dao VF-2SDBL

Chọn dao có thông số như sau:

- Tên daoVF2SDBLR1000

- Nhà sản xuất dao: Mitsubishi tool

- Kích thước: R=10; D1=20mm; L1= 200mm; D4 = 20 mm; L3=58; D5=19.5

- Chiều sâu cắt tối đa apmax= 38mm;

- Loại (Type):2

- Số lưỡi cắt trên dao: Flutes = 2

b Lượng dư sau khi gia công 0mm

Bước 7: Gia công thô và tinh 2 lỗ số 6

a Chọn dao

Hình 3.19- Dao phay ngón gia công thô lỗ số 6

Hình 3.20- Bảng thông số ghi kích thước của các loại dao S-4MD

Chọn dao có thông số như sau:

Bước 8: Khoan 4 lỗ định vị số 7

Hình 3.25- Dao khoan dùng để khoan 4 lỗ định vị

Hình 3.26- Bảng thông số ghi kích thước các loại dao khoan VA-PDS-SUS

Chọn dao có thông số như sau:

- Tên daoVAPDS-PDS-SUSD2000

- Nhà sản xuất dao: Mitsubishi tool

- Kích thước: D1=20mm; L1= 127mm; L3= 127 mm; D4 = 20 mm

Hình 3.29- Bảng thông số ghi kích thước các loại dao khoét APX3000

- Tên Dao khoét: APX3000R324A32SA

- Nhà sản xuất: MITSUBISHI TOOL

- Các thông số kích thước dao: D1=32mm; D4=32mm; L1=125mm; L2=45mm;

- Số răng dao khoét(Number of teeth): 4

- Số vòng quay tối da: (Max allowable Spindle Speed)= 14400(vòng/phút)

- Góc trong tối đa: α=30

- Các loại lưỡi insert phù hợp: AOMT1236PEER-o, AOGT1236PFER-GR

Hình 3.30- Một số lưỡi khoét phù hợp

- Tên lưỡi insert: AOMT123620PEER-M

- Các kích thước: L1=12mm; L2=6,6mm; S1=3,6mm; F1=0,4mm; Re=2,0mm

b Chế độ cắt

Hình 3.31: Bảng thông số chế độ cắt dao khoét APX3000

- Tốc độ quay trục chính F = fz n Z =0,1.1393.4=557.2 (mm/phút)

CHƯƠNG 3: LẬP TRÌNH GIA CÔNG

báo

- Tiếp theo gọi chi tiết bằng cách chọn MfgModel > Assembly >Ref Model trên thanh menu Hộp thoại Open xuất hiện hãy chọn chi tiết LTGC sau đó chọn Open để mở file Sau đó chọn Coord Sys gán hệ tọa đọ gia công cho hệ tọa độ CS0 vừa tạo ở trên

- Tạo phôi ban đầu cho chi tiết gia công: Vào MfgModel >Create

>Workpiece>Solid>protraction>vẽ 1 khối hình chữ nhật kích thước 1000x660x300 mm sau khi Done ta được như hình:

- Chọn máy , hệ tọa độ gia công và mặt phẳng Retract : chọn Mft Setup / kích chọn mặc định máy phay 3 trục ở mục NC Machine , kích chọn hệ tọa độ gia công và chỉ vào CS0 vừa mới tạo , chọn mặt phẳng Retract với giá trị là 10

a Gia công thô và tinh mặt chuẩn

 Phay thô mặt chuẩn

- Vào Machining -> Nc Squence ->Volume ->check vào các lựa chọn Name ,Tools , Parametter , Volume ->Done

- Đặt tên NC squence là phaythomatchuan

- Chọn dao có D=100mm

- Thiết lập thông số Parameter theo bảng như sau :

- Sau đó ta dùng lênh Extrude đùn một khối từ đỉnh phôi xuống 5mm.->Done

- Để mô phỏng chạy dao bấm PlaypathScreen Play

 Phay tinh mặt chuẩn

- Làm tương tự như trên : Machining -> Nc Squence ->Volume ->check vào các lựa chọn Name , Parametter , Volume ->Done

- Đặt tên NC squence là phaytinhmatchuan

- Thiết lập thông số Parameter theo bảng như sau :

b Gia công và tinh mặt đầu số 2

Chọn các bước và thông số như phay mặt chuẩn số 1

c Gia công thô và tinh mặt bậc số 3

 Phay thô mặt bậc số 3

- Machining-> Nc Squence->Volume ->chọn Name , Tool, Parametter , Volume Done

- Name: Đặt tên Nc Squence là: phaythomatbacso3

- Tool: Chọn dao có đường kính là 50mm

- Parameter : Thiết lập các thông số theo số liệu đã tính toán như bảng sau:

- Mô phỏng: Để mô phỏng chạy dao bấm PlaypathScreen Play, ta được như hình sau:

 Phay thô mặt bậc số 3

- Làm tương tự như phay thô

- Machining-> Nc Squence->Volume ->chọn Name , Tool, Parametter , Volume Done

- Name: Đặt tên Nc Squence là: phaytinhmatbacso3

- Chọn thông số dao như phay thô

- Parameter : Thiết lập các thông số theo số liệu đã tính toán như bảng sau:

d Gia công thô và tinh mặt bậc số 4

 Phay thô mặt bậc số 4

- Machining-> Nc Squence->Volume ->chọn Name , Tool, Parametter , Volume Done

- Name: Đặt tên Nc Squence là: phaythomatbacso4

- Tool: Chọn dao có đường kính là 50mm

- Parameter : Thiết lập các thông số theo số liệu đã tính toán như bảng sau: