Ứng dụng CAD CAM trong mô hình hóa và tạo hình bề mặt xoắn vít

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - `` Nguyễn Quốc Dũng ỨNG DỤNG CAD/CAM TRONG MƠ HÌNH HĨA VÀ TẠO HÌNH BỀ MẶT XOẮN VÍT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH CHẾ TẠO MÁY NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS BÙI NGỌC TUYÊN Hà Nội –2013 Luận văn thạc sỹ khoa học MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU CÁC HÌNH VẼ CÁC BẢNG BIỂU 10 MỞ ĐẦU 11 Lý chọn đề tài 11 Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài 12 Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 13 4.Nội dung đề tài, vấn đề cần giải 13 CHƯƠNG I TỔNG QUAN CÁC BỀ MẶT XOẮN VÍT KẺ 14 1.1 Nguyên lý hình thành bề mặt xoắn vít kẻ 14 1.2 Các mặt xoắn vít thường gặp 16 1.2.1 Mặt xoắn vít Acsimet 16 1.2.2 Mặt xoắn vít Convolute 17 1.2.3 Mặt xoắn vít thân khai 20 CHƯƠNG II ỨNG DỤNG CAD/CAM 22 MƠ HÌNH HĨA BỀ MẶT XOẮN VÍT 22 2.1 CHỨC NĂNG MƠ HÌNH HÓA TRONG INVENTOR 22 2.1.1 Giới thiệu Inventor 22 2.1.2 Các tiện ích Inventor 22 2.1.3 Giao diện người dùng 24 2.1.4 Xuất nhập liệu 28 2.1.5 Các công cụ tạo mơ hình chi tiết Inventor 28 2.2 ỨNG DỤNG INVENTOR ĐỂ MƠ HÌNH BỀ MẶT XOẮN VÍT 30 2.2.1 Mơ hình hóa trục vít Arsimet 30 2.2.2 Mơ hình hóa trục vít Helicoit 35 2.2.3 Mơ hình hóa trục vít Convolute 39 2.2.4 Mơ hình hóa trục vít thân khai 44 CHƯƠNG III GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM TOPSOLID 45 3.1 GIỚI THIỆU VỀ TOPSOLID 45 3.1.1 Giới thiệu TopSolid'Design 48 3.1.2 Giới thiệu TopSolid'Cam 51 3.2 THIẾT LẬP CHƯƠNG TRÌNH GIA CƠNG TRÊN TOPSOLID'CAM 59 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM CHẾ TẠO VÀ KIỂM TRA 67 BỀ MẶT VÍT XOẮN ARSIMET 67 4.1 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG TRỤC VÍT ARSIMET ỨNG DỤNG CAM 67 4.2 THIẾT LẬP CHƯƠNG TRÌNH GIA CƠNG TRỤC VÍT ARSIMET TRÊN TOPSOLID’CAM 75 Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page Luận văn thạc sỹ khoa học 4.3 KIỂM TRA ĐỘ CHÍNH XÁC HÌNH HỌC VÀ ĐỘ BĨNG BỀ MẶT TRỤC VÍT CHẾ TẠO 80 4.3.1 Kiểm tra độ xác hình học trục vít chế tạo 80 4.3.2 Đo độ bóng bề mặt trục vít 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 89 KẾT LUẬN 89 KIẾN NGHỊ 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page Luận văn thạc sỹ khoa học LỜI CAM ĐOAN Luận văn thạc sỹ : “ Ứng dụng CAD/CAM mơ hình hóa tạo hình bề mặt xoắn vít ” hồn thành tác giả Nguyễn Quốc Dũng, học viên lớp cao học Chế tạo máy, khóa 2010 - 2012, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Tơi xin cam đoan nội dung trình bày luận văn nghiên cứu thân Các kết nghiên cứu trung thực chưa công bố công trình khác Tơi xin chịu trách nhiệm nội dung cam đoan Hà Nội, ngày 15 tháng 01 năm 2013 Tác giả Nguyễn Quốc Dũng Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page Luận văn thạc sỹ khoa học LỜI CẢM ƠN Trong trình nghiên cứu thực đề tài này, với hướng dẫn tận tình thầy TS Bùi Ngọc Tuyên, đến đề tài nghiên cứu em hoàn thành Dù cố gắng nghiên cứu, tìm tịi thời gian có hạn với kinh nghiệm nghiên cứu cịn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót Kính mong bảo, góp ý thầy giáo để luận văn hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn Viện khí, Viện đào tạo Sau đại học trường Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện giúp em thực hoàn thành đề tài nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Bùi Ngọc Tuyên quan tâm giúp đỡ, bảo tận tình để em khắc phục thiếu sót, tìm kiếm thêm ý tưởng hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo ngồi trường trang bị cho em kiến thức q trình hồn thành khóa học trình thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy hội đồng chấm luận văn thạc sỹ cho ý kiến xét duyệt Hà Nội, ngày 14 tháng 01 năm 2013 Học viên Nguyễn Quốc Dũng Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page Luận văn thạc sỹ khoa học CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT CAD (Computer Aided Design): Thiết kế với hỗ trợ máy tính CAM (Computer Aided Manufacturing): Sản xuất với hỗ trợ máy tính CNC (Computer Numberical Control): Gia cơng điều khiển số HSM (High Speed Machine): Máy gia công cao tốc API (Application Program Interface): Giao diện lập trình ứng dụng 2D (2 Dimension): Không gian chiều 3D (3 Dimension): Không gian chiều DSS (Design Support System): Hệ thống hỗ trợ người dùng FEA (Finite Elemen Analysis): Phân tích phần tử hữu hạn ISO: Tổ chức quốc tế tiêu chuẩn hóa SI: Hệ đo lường quốc tế TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam DIN: Tiêu chuẩn Đức ANSI: Tiêu chuẩn Mỹ JIS: Tiêu chuẩn Nhật PDM (Physical Distribution Manegement): Quản lý trình sản xuất ERP (Enterprise Resource Planning): Quản lý nhà máy sản xuất CMM (Coordinate Measuring Machine): Máy đo tọa độ Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page Luận văn thạc sỹ khoa học DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU CÁC HÌNH VẼ: Hình 1.1 Ngun lý hình thành mặt xoắn vít kẻ Hình 1.2 Mặt xoắn vít Arsimet Hình 1.3 Mặt xoắn vít Convolute Hình 1.4 Chuyển hệ trục tọa độ Hình 1.5 Mặt xoắn vít thân khai Hình 2.1 Cửa sổ ứng dụng Inventor Hình 2.2 Cửa sổ duyệt Hình 2.3 Thanh cơng cụ Feature Hình 2.4 Menu ngữ cảnh Hình 2.5 Các file mẫu Hình 2.6 Đoạn trục vít Arsimet Hình 2.7 Tạo file thiết kế Hình 2.8 Tạo mặt trụ ngồi trục vít Hình 2.9 Tạo mặt trụ ngồi Extrude Hình 2.10 Vẽ biên dạng rãnh vít Hình 2.11 Tạo biên dạng rãnh vít lệnh Coil Hình 2.12 Nhập thơng số mặt xoắn vít Hình 2.13 Phần trục có ren Hình 2.14 Tạo kích thước đường kính ngỗng trục Hình 2.15 Tạo ngỗng trục Hình 2.16 Trục vít Arsimet hồn chỉnh Hình 2.17 Trục vít Helicoit Hình 2.18 Dựng mặt trụ ngồi lệnh Extrude Hình 2.19 Dựng biên dạng rãnh vít mặt phẳng dọc trục Hình 2.20 Tạo rãnh vít lệch Coil Hình 2.21 Đoạn có ren trục vít Helicoit Hình 2.22 Đoạn trục vít Helicoit hồn chỉnh Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page Luận văn thạc sỹ khoa học Hình 2.23 Trục vít Convolute Hình 2.24 Dựng mặt trụ ngồi trục vít lênh Extrude Hình 2.25 Dựng đường xoắn ốc lệnh Helix Hình 2.26 Dựng mặt phẳng vng góc với đường vít (xoắn ốc) Hình 2.27 Dựng biên dạng rãnh vít mặt phẳng pháp tuyến Hình 2.28 Tạo rãnh vít lệnh Swept Cut Hình 2.29 Tạo hai ngỗng trục lênh Extrude Hình 2.30 Trục vít Convolute hồn chỉnh Hình 2.31 Trục vít thân khai Hình 3.1 Phần mềm Topsolid Hình 3.2 TopSolid'Design Hình 3.3 TopSolid'Cam Hình 3.4 TopSolid'Progress Hình 3.6 TopSolid'Fold Hình 3.5 TopSolid'Wire Hình 3.7 TopSolid'Punchcut Hình 3.8 TopSolid'Wood Hình 3.9 TopSolid'Castor Hình 3.10 TopSolid'Electrode Hình 3.11 TopSolid'PDM Hình 3.12 TopSolid'ERP Hình 3.13 Giao diện TopSolid'Design Hình 3.14 Thanh trạng thái Hình 3.15 Các chức phần mềm Topsolid Hình 3.16 Hệ tọa độ Topsolid Hình 3.17 Đùn khối từ mơ hình 2D Hình 3.18 Tạo bề mặt trịn xoay quanh trụ Hình 3.19 Thư viện máy Topsolid Hình 3.20 Thư viện dao Topsolid Hình 3.21 Phay 2D Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page Luận văn thạc sỹ khoa học Hình 3.22 Phay 3D Hình 3.23 Gia cơng máy trục Hình 3.24 Gia cơng máy trục Hình 3.25 Gia cơng máy phay tiện phức hợp Hình 3.26 Lập trình gia cơng máy tiện Hình 3.27 Các chế độ lập trình cho nguyên cơng khác Hình 3.28 Phương pháp tiện nhiều dao Hình 3.29 Gia cơng trục facing Hình 3.30 Gia cơng trục pocket Hình 3.31 Gia cơng trục contour Hình 3.32 Gia cơng rãnh Hình 3.33 Gia cơng bề mặt swept Hình 3.34 Gia cơng mặt xoay song song Hình 3.35 Phay CNC Hình 3.36 Lựa chọn dao gia cơng Hình 3.37 Thư viện dao Hình 3.38 Chọn thơng số dao Hình 3.39 Các lựa chọn đường chuyển dao Hình 3.40 Quản lý hoạt động gia cơng Hình 3.41 Cấu hình lớp Hình 3.42 Va chạm gia cơng Hình 3.43 Gia cơng mặt Hình 3.44 Phương pháp gia cơng mặt Hình 3.45 Gia cơng hốc Hình 3.46 Điều kiện cắt thông số gia công hốc Hình 3.47 Tạo chu trình phương pháp phay hốc Hình 3.48 Phay contours Hình 4.1 Chi tiết lồng phơi Hình 4.2 Sơ đồ ngun cơng cắt phơi phơi cắt Hình 4.3 Gia cơng chuẩn tinh Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page Luận văn thạc sỹ khoa học Hình 4.4 Tiện đường kính ngồi trục vít ngỗng trục cịn lại Hình 4.5 Gia cơng rãnh trục vít Hình 4.6 Máy gia cơng trục DMU100 Hình 4.7 Các thiết bị kèm máy gia công trục DMU100 Hình 4.8 Thơng số dao phay ngón Hình 4.9 Chọn máy gia cơng Hình 4.10 Gá phơi bàn xoay mâm cặp chấu Hình 4.11 Khai báo phơi chọn chuẩn gia cơng Hình 4.13 Chọn kiểu gia cơng (chiến lược gia cơng) Hình 4.14 Nhập chế độ cắt Hình 4.15 Mơ đường chạy dao Hình 4.16 Xuất thành file NC Hình 4.17 File NC gia cơng trục vít Hình 4.18 Gia cơng trục vít máy phay DMU 100 Hình 4.19 Sản phẩm trục vít Arsimet gia cơng máy trục Hình 4.20 Máy đo tọa độ Smart CMM Hình 4.21 Sơ đồ đo lỗ rãnh Hình 4.22 Tiến hành đo máy đo tọa độ Hình 4.23 Đo điểm để xác định bước Hình 4.24 Kết đo 10 điểm Hình 4.25 Đặt lại hệ trục tọa độ Hình 4.26 Biên dạng cạnh trục vít tiết diện dọc trục qua 10 điểm Hình 4.27 Cấu tạo máy đo độ nhám Mitutoyo Hình 4.28 Đo độ nhám bề mặt máy đo độ nhám Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page Luận văn thạc sỹ khoa học - Nhập chế độ cắt: Hình 4.14 Nhập chế độ cắt Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page 77 Luận văn thạc sỹ khoa học - Nhận đường chạy dao hình : Hình 4.15 Mơ đường chạy dao - Xuất chương trình sang file G-Code: Mở thẻ Operations Manager, chọn ISO process để xuất thành file NC: Hình 4.16 Xuất thành file NC Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page 78 Luận văn thạc sỹ khoa học - Nhận chương trình gia cơng mặt xoắn vít: Hình 4.17 File NC gia cơng trục vít - Tiến hành gia cơng bề mặt xoắn vít máy phay DMU 100: Hình 4.18 Gia cơng trục vít máy phay DMU 100 Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page 79 Luận văn thạc sỹ khoa học Kết gia cơng: Hình 4.19 Sản phẩm trục vít Arsimet gia cơng máy trục 4.3 KIỂM TRA ĐỘ CHÍNH XÁC HÌNH HỌC VÀ ĐỘ BĨNG BỀ MẶT TRỤC VÍT CHẾ TẠO 4.3.1 Kiểm tra độ xác hình học trục vít chế tạo Sử dụng máy đo tọa độ CMM để kiểm tra độ xác hình dáng hình học sản phẩm Nội dung cần kiểm tra bao gồm: - Bước mặt xoắn vít p - Sai lệch profile sản phẩm profile lý thuyết 4.3.1.1 Máy đo tọa độ Smart CMM Máy đo toạ độ (CMM) dùng để đo kiểm tra thơng số hình học chi tiết khí Ngồi CMM cịn dùng để chép hình vật mẫu tạo file liệu CAD sử dụng thiết kế khuôn mẫu Các thông số quan tâm máy hành trình đo theo trục X, Y, Z, véctơ hướng, độ phân giải trọng lượng vật đo Máy đo toạ độ chiều Smart CMM hãng Wenzel Mỹ sản xuất, có chiều dài hành trình theo trục X/Y/Z 1000/450/400 mm Smart CMM điều khiển trực tiếp phần mềm OpenDMIS hỗ trợ Microsoft’s Window, giúp người sử Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page 80 Luận văn thạc sỹ khoa học dụng dễ dàng thực trình đo cách sử dụng thực đơn, hộp thoại biểu tượng giao diện chung phần mềm OpenDMIS Máy đo toạ độ vận hành sở hoạt động đồng hệ thống hoàn chỉnh, gồm: Máy CMM (Coordinate Measuring Machine); Máy tính hộp điều khiển (Computer + JOG.box ); Máy nén khí (Air compressor); Máy hút ẩm (Air Dryer); Các thiết bị phụ khác Một máy CMM có cấu tạo gồm phần sau (hình 4.19): Hình 4.20 Máy đo tọa độ Smart CMM Đầu đo: Đầu đo tiếp xúc gắn lên đầu trục Z lực từ, đầu đo bố trí theo nhiều phương hướng khác ta thay đổi góc quay Đầu đo có nhiều dạng đường kính khác nhau, tùy theo chi tiết cần đo có hình dáng kích thước Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page 81 Luận văn thạc sỹ khoa học mà ta chọn đầu đo cho hợp với chi tiết cần đo Ví dụ : Trên hình 4.21a đo lỗ trụ đầu đo kim , cịn hình 4.21b đo rãnh đầu đo chùm a) b) Hình 4.21 Sơ đồ đo lỗ rãnh Các số liệu sản nhận từ đầu đo truyền máy tính phần mềm tích hợp sẵn xử lý thành file liệu theo yêu cầu (file tọa độ điểm xuất dạng rtf pdf, mơ hình CAD chứa đám mây điểm xuất dạng dwg step) Bàn máy: Bàn máy đá Granit chế tạo với độ phẳng cao Người ta chọn đá Granit có độ ổn định cao thường hóa tự nhiên Trên bề mặt bàn có cấy vào chi tiết ren thép tiện việc cặp chi tiết ta gá chi tiết lên máy để thực q trình đo Ở phía bàn có gắn hệ thống thước chuẩn Y, cầu Y chạy bàn máy theo phương Đầu đọc tọa độ Y gắn bên cạnh thước chuẩn, ta nhận chuyển vị đầu đo mặt bàn Người ta lặp lại kết cấu đo cho trục X ngang cầu Y, truc Z đặt bàn trượt trục X Hộp điều khiển: Hộp điều khiển có nhiệm vụ điều khiển đầu đo đến vị trí chi tiết cần đo, đưa đầu đo tiếp xúc với bể mặt chi tiết cách nhẹ nhàng Hộp điều khiển nhận lệnh điều khiển từ JOG box, JOG box có cần gạt dùng để điều khiển máy di chuyển theo trục X, Y Z điểu tốc độ di chuyển đầu đo nút SPEED Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page 82 Luận văn thạc sỹ khoa học 4.3.1.2 Đo bước trục vít Arsimet máy đo tọa độ Để thuận tiện cho việc đo, chuyển tọa độ đo máy tọa độ gốc phơi (trục Z trùng với đường tâm trục vít, mặt phẳng OXY trùng với mặt đầu trục) Xác định đường tâm trục vít cách đo tọa độ điểm phần có ren trục vít mặt phẳng vng góc đường tâm trục, phần mềm nội suy thành đường trịn qua điểm Đường tâm trục vít đường thẳng vng góc qua tâm đường tròn Gắn hệ trục tọa độ Oxyz lên trục vít với gốc O thuộc mặt phẳng đầu trục, trục Oz trùng với đường tâm trục vít (hình 4.22) O x y z Hình 4.22 Tiến hành đo máy đo tọa độ Để đo bước trục vít, ta đo tọa độ điểm nằm mặt phẳng Oxz (cố định tọa độ y) với tọa độ theo trục x điểm nhau, chọn: x1 = x2 = 45mm Tiến hành đo ta kết sau: Hình 4.23 Đo điểm để xác định bước Từ tính bước thực tế trục vít: pt = 108,2646 - 52,3312=59,9334 (mm) ≈ p = 56 (mm) Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page 83 Luận văn thạc sỹ khoa học Sai số tương đối bước vít theo lý thuyết là: p = pt − p 59,9334 - 56 = 100% = 0,12% p 56 4.3.1.3 Kiểm tra sai số profile trục vít tiết diện dọc trục Để đánh giá sai số profin trục vít Arsimet, đo biên dạng rãnh vít tiết diện dọc trục đánh giá sai lệch so với biên dạng rãnh vít lý thuyết Tiến hành đo 10 điểm cạnh rãnh vít tiết diện dọc trục Kết đo 10 điểm Pi máy đo tọa độ CMM: Hình 4.24 Kết đo 10 điểm Với góc profile cạnh ren lý thuyết α= 17017’, lập phương trình cạnh profile lý thuyết tiết diện chứa đường tâm trục vít Phương trình cạnh profile lý thuyết mặt phẳng Oxz là: z = xtanα = x.tan170170 ≈ 0,3105.x Chuyển gốc trục tọa độ ban đầu điểm P1 (32,6200; 0; 47,3214) Lấy điểm đầu P1(0; 0) điểm cuối P10 (8,2049; 2,5233) hệ tọa độ để dựng phương trình cạnh xoắn vít thực tế mặt phẳng tọa độ Oxz: z − 2,5233-0 = = 0,3075  z = 0,3075.x x − 8,2049-0 Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page 84 Luận văn thạc sỹ khoa học Góc profile cạnh ren thực là: α = tan(0,3075)=17010’ Hình 4.25 Đặt lại hệ trục tọa độ Để tính sai số cạnh profile thực tế cạnh profile lý thuyết thông qua 10 điểm đo, tính sai lệch theo trục z có tọa độ x: ∆zi = zti- zi đó: zti - Tọa độ thực điểm Pi trục z ứng với xi zi - Tọa độ lý thuyết điểm Pi trục z ứng với xi Bảng 4.7 Xác định sai số cạnh profile Điểm Tọa độ x Tọa độ x Tọa độ z Tọa độ z Tọa độ z Sai lệch thực tế theo Oxz lý thuyết thực tế theo Oxz ∆z P1 32,6200 0 47,3214 0 P2 33,9454 1,3254 0,4115 47,7439 0,4225 0,0110 P3 34,9238 2,3038 0,7153 48,0561 0,7347 0,0194 P4 36,1436 3,5236 1,0941 48,3932 1,0718 -0,0223 P5 36,6444 4,0244 1,2496 48,5452 1,2238 -0,0258 P6 37,1396 4,5196 1,4034 48,7018 1,3804 -0,0230 P7 37,8425 5,2225 1,6216 48,9181 1,5967 -0,0249 P8 38,9245 6,3045 1,9576 49,2532 1,9318 -0,0258 P9 39,954 7,334 2,2773 49,5752 2,2538 -0,0235 P10 40,8349 8,2149 2,5508 49,8447 2,5233 -0,0275 Tổng sai lệch Σ z = Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 0,2032 Page 85 Luận văn thạc sỹ khoa học Từ kết đo 10 điểm, ta dựng biên dạng cạnh trục vít tiết diện dọc trục qua 10 điểm: Hình 4.26 Biên dạng cạnh trục vít tiết diện dọc trục qua 10 điểm Kết luận: Sai lệch profile sản phẩm chế tạo profile lý thuyết khơng lớn chấp nhận (sai số bao gồm sai số chế tạo sai số kiểm tra) 4.3.2 Đo độ nhám bề mặt trục vít Độ nhám bề mặt trục vít đo tiết diện dọc trục (cạnh ren trục vít đoạn thẳng) Để đánh giá chất lượng bề mặt chi tiết gia công, sử dụng máy đo độ nhám hãng Mitutoyo để đo độ nhám Hình 4.27 Cấu tạo máy đo độ nhám Mitutoyo Máy Mitutoyo loại máy đo độ nhám đầu kim, phát triển cho việc sử dụng phân xưởng Máy có khả xác định kết cấu bề mặt với thông số khác phù hợp với tiêu chuẩn quốc gia khác tiêu chuẩn quốc tế Kết đo hiển thị qua hình in giấy Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page 86 Luận văn thạc sỹ khoa học Nguyên tắc đo máy: Một mũi dò kéo đoạn nhỏ bề mặt chi tiết theo phương vng góc với phương gia cơng Độ bóng mặt phẳng xác định từ thay đổi vị trí theo chiều thẳng đứng mũi dò đầu dò ngang qua mặt phẳng Kết đo hiển thị hình Để đánh giá độ nhám bề mặt trục vít, tiến hành đo độ nhám 10 vị trí khác cạnh ren trục vít Kết đo độ nhám trục vít chiều dài chuẩn L= 4mm sau: Hình 4.28 Đo độ nhám bề mặt máy đo độ nhám Bảng 4.8 Kết đo độ nhám bề mặt trục vít 10 vị trí TT 10 Ra, μm 2,88 2,79 2,89 2,75 2,93 2,71 2,86 2,69 2,90 2,68 å R a = 2,81 Rz, μm 9,3 9,1 9,2 9,0 9,1 8,9 8,9 8,7 8,8 8,6 å R z =8,96 Độ nhám trung bình trục vít Arsimet là: Ra= 2,81μm, Rz = 8,96 μm Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page 87 Luận văn thạc sỹ khoa học Nhận xét: Bề mặt xoắn vít gia cơng phương pháp phay có chất lượng bề mặt không cao gia công phương pháp tiện Nguyên nhân vết đường chuyển dao để lại Có thể nâng cao chất lượng bề mặt phay cách sử dụng dao phay ngón đầu cầu có bán kính hợp lý gia cơng bề mặt rãnh Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page 88 Luận văn thạc sỹ khoa học KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Luận văn xây dựng mơ hình tốn học mặt mặt xoắn vít kẻ, từ mơ hình hố bề mặt xoắn vít phần mềm Inventor Trên sở bề mặt xoắn vít mơ hình hóa, thiết lập chương trình gia cơng trục vít Arsimet máy CNC phần mềm Topsolid’Cam tiến hành gia cơng rãnh vít máy phay trục DMU100 Luận văn sở lý thuyết cho việc mơ hình hóa gia cơng bề mặt xoắn vít máy CNC nhiều trục thực tiễn Cụ thể: - Các mặt vít kẻ xây dựng thành mơ hình tốn học giúp cho việc lập trình phần mềm Auto Lisp, Tubo Pascal, C, Java,… dễ dàng - Các bề mặt vít kẻ mơ hình hóa giúp việc thiết kế chế tạo thuận tiện trực quan - Mơ gia cơng máy tính giúp loại bỏ sai sót gia cơng cách điều chỉnh lại q trình cơng nghệ - Gia cơng bề mặt xoắn vít máy nhiều trục với trợ giúp máy tính phần mềm CAD/CAM cho thấy ưu việt so với phương pháp gia cơng truyền thống: + Độ xác hình học suất gia cơng sản phẩm cao + Gia cơng trục vít có kết cấu phức tạp (các phương pháp gia công truyền thống khơng thể thực được) + Có thể sửa chữa trục vít chế tạo có thơng số không với yêu cầu thiết kế Tuy nhiên, chi phí sản xuất máy CNC 4÷5 cao phải sử dụng trang thiết bị đại đắt tiền Các kết thực nghiệm bước đầu cho thấy ưu việt phương pháp hy vọng triển khai ứng dụng rộng rãi thực tiễn Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page 89 Luận văn thạc sỹ khoa học KIẾN NGHỊ - Có thể áp dụng vào thực tiễn sản xuất để gia công bề mặt xoắn vít, đặc biệt bề mặt xoắn vít phức tạp - Cần mở rộng phương pháp gia cơng máy CNC để áp dụng cho phần mềm CAM/CAM máy CNC khác - Tìm hiểu phân tích ngun nhân sai số, từ đưa giải pháp khắc phục để nâng cao chất lượng sản phẩm - Cần có phương pháp kiểm tra trục vít tồn diện - Nên kết hợp ngơn ngữ lập trình để đơn giản hóa q trình thiết kế bề mặt xoắn vít tiến tới xây dựng phần mềm chuyên dùng thiết kế phần mềm xử lý số liệu kết đo - Cần nghiên cứu đưa giải pháp gia cơng có lợi suất kinh tế Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page 90 Luận văn thạc sỹ khoa học TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Autodesk, Inventor help [2] Bành Tiến Long (1998), Tạo hình bề mặt ứng dụng kỹ thuật, Hà Nội [3] Bành Tiến Long, Bùi Ngọc Tuyên (2010), Lý thuyết tạo hình bề mặt khí [4] Missler software, Topsolid Cam help [5] Phan Văn Tiến, Inventor 2008 Nguyễn Quốc Dũng – CB101241 Page 91 ... QUAN CÁC BỀ MẶT XOẮN VÍT KẺ 1.1 Nguyên lý hình thành bề mặt xoắn vít kẻ Mặt xoắn vít hình thành từ mặt vít mặt vít kẻ, nghĩa bề mặt xoắn đường sinh thẳng chuyển động xoắn tạo thành Cách hình thành... 1: Tổng quan bề mặt xoắn vít Chương 2: Ứng dụng CAD/ CAM mơ hình hóa bề mặt xoắn vít Chương 3: Giới thiệu TopSolid Chương 4: Thực nghiệm ứng dụng CAD/ CAM chế tạo kiểm tra bề mặt vít Arsimet Kết... CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU CÁC HÌNH VẼ: Hình 1.1 Ngun lý hình thành mặt xoắn vít kẻ Hình 1.2 Mặt xoắn vít Arsimet Hình 1.3 Mặt xoắn vít Convolute Hình 1.4 Chuyển hệ trục tọa độ Hình 1.5 Mặt xoắn vít