Nghiên cứu phần mềm cadcamproengineer và ứng dụng trong thiết kế chế tạo khuôn mẫu chính xác

bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội LÊ ANH DŨNG NGHIÊN CỨU PHẦN MỀM CAD/CAM PRO/ENGINEER VÀ ỨNG DỤNG TRONG THIẾT KẾ CHẾ TẠO KHUÔN MẪU CHÍNH XÁC Chuyên ngành: CHẾ TẠO MÁY Mã số: CTM11B - 0019 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn: TS BÙI NGỌC TUYÊN Hà Nội – Năm 2013 LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN 9  LỜI CẢM ƠN 10  CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 11  MỞ ĐẦU 12  Lý chọn đề tài 12  Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 12  Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài 13  TỔNG QUAN 14  Phương pháp nghiên cứu 14  Nội dung luận văn 14  Giới thiệu phần mêm Pro\E 14  CHƯƠNG 17  CHỨC NĂNG CAD & THIẾT KẾ KHUÔN CỦA PHẦN MỀM PRO\E 17  1.1 CHỨC NĂNG CAD CỦA PHẦN MỀM PRO\E 17  1.1.1 Phương pháp thiết kế theo tham số .19  1.1.2 Mơ hình khối 20  1.1.2.1Các lệnh tạo khối 21  1.1.3 Mơ hình bề mặt : .26  1.1.3.1 Base –Các chức tạo hình .26  1.1.3.2Một số công cụ xử lý bề mặt 29  1.2 QUY TRÌNH THIẾT KẾ KHN BẰNG PRO\E 31  1.2.1 Giới thiệu khuôn: 31  1.2.2 Kết cấu khuôn ép nhựa điển hình 33  1.2.3 Yêu cầu kỹ thuật khuôn: .34  1.2.4 Các hệ thống khuôn 35  1.3 Quy trình thiết kế khn pro\E 40  LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY CHƯƠNG 45  CHỨC NĂNG CAM CỦA PHẦN MỀM PRO/E 45  2.1 CAM TRONG PROENGINEER 45  2.2 CÁC KHÁI NIỆM 45  2.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦAMƠ HÌNH GIA CƠNG 46  2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHAY BẰNG PRO\E 47  2.4.1 Phay Thể tích – Volume: 47  2.4.2 Phương pháp phay thô lớp - ReRough 51  2.4.3 Phương pháp phay bề mặt xung quanh – Profile Milling 51  2.4.4 Phương pháp phay theo đường dẫn - Tranjectory 52  2.4.5 Phương pháp phay hốc - Pocketing 54  2.4.6 Phương pháp phay biên dạng mặt phẳng - Face 55  2.4.7 Phương pháp phay biên dạng lại – Local Mill .56  2.4.8 Phương pháp phay mặt cong – Suface Mill .58  2.4.9 Gia công lỗ theo kiểu Standard Drill 63  2.4.10 Phay tinh lịng khn – Finishing .67  2.4.11 Phương pháp phay điêu khắc – Engraving 68  2.4.12 Phương pháp phay Plunge Rough: 69  2.4.13 Phương pháp phay thơ lịng khn (Roughing) 70  2.5 QUY TRÌNH LẬP TRÌNH GIA CÔNG BẰNG PRO/E: 70  2.5.1 Vào môi trường gia công: 71  2.5.2 Định đơn vị gia công: 71  2.5.3 Chọn chi tiết gia công : .71  2.5.4 Định nghĩa phôi gia công: 71  2.5.5 Định nghĩa gốc tọa độ .71  2.5.6 Định nghĩa đường chạy dao thông số công nghệ .71  2.5.7 Tạo đường chạy dao theo thông số vừa định nghĩa: .73  2.5.8 Mơ q trình gia cơng dụng Nccheck 73  LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY 2.5.9 Hiệu chỉnh thông số cần thiết 73  2.5.10 Xuất chương trình gia cơng 73  CHƯƠNG 75  THỰC NGHIỆM THIẾT KẾ SẢN PHẨM VÀ 75  THIẾT KẾ KHUÔN BẰNG PRO\E 75  3.1 THIẾT KẾ SẢN PHẨM CÁNH QUẠT 75  3.1.1 Giới thiệu 75  3.1.2 Bản vẽ chi tiết .76  3.2 Trình tự vẽ thiết kế cánh quạt Pro\E 77  3.3 Thiết kế khuôn ép cánh quạt 79  3.3.1 Đưa sản phẩm vào môi trường tách khuôn: .79  3.3.2 Tính độ co rút: 79  3.3.3 Tạo phôi cho khuôn: 80  3.3.4 Xác định tạo mặt phân khuôn: .80  3.3.5 Tách khuôn .81  3.3.6 Mở khuôn: 81  3.3.7 Tạo kẹp 82  3.3.8: Tạo cuống phun 82  3.3.9 Tạo vòng định vị .83  3.3.10 Tạo bạc dẫn 83  3.3.11.Tạo Chốt dẫn hướng 83  3.3.12 Tạo lõi khuôn 84  3.3.13 Tạo lõi .84  3.3.14 Tạo đỡ 84  3.3.15 Tạo kẹp 85  3.3.16 Tạo đẩy 85  3.3.17 Tạo giữ 86  3.3.18 Tạo ty đẩy 86  LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY 3.3.19 Tạo chốt hồi 87  3.3.20 Tạo lò xo ( 3cái ) .87  CHƯƠNG 89  THỰC NGHIỆM GIA CƠNG MẪU VÀ LẬP TRÌNH GIA CƠNG 89  KHUÔN BẰNG PRO\E 89  4.1 Thực nghiệm gia công mẩu xác định kiểu đường dụng cụ hợp lý 89  4.1.1 Thiết kế mẫu 89  4.1.2 Thực nghiệm gia công mẫu: .90  4.2 Kiểm tra đánh giá độchính xác hình học bề mặt mẫu chế tạo kỹ thuật ngược 92  4.2.1 Giới thiệu máy quét ATOS 92  4.2.2 Kết kiểm tra mẫu chế tạo 97  4.3 Lậptrình gia cơng khn nhựa 100  4.3.1 Bản vẽ chi tiết: 100  4.3.2 Yêu cầu kỹ thuật: 100  4.3.3 Phay thô lần 102  4.3.5 Phay thô lần 103  4.3.6 Phay bán tinh 103  4.3.7 Phay tinh 103  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 105  KẾT LUẬN 105  KIẾN NGHỊ 105  TÀI LIỆU THAM KHẢO 106  LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY   DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Mơ hình Sketcher, mơi trường Part .18  Hình 1.2: Mơ hình lắp ráp khung nhìn khai triển 18  Hình 1.3: Khung nhìn vẽ chi tiết 19  Hình 1.4: Khối kéo, khối quay .20  Hình 1.5: Đối tượng 2D, đối tượng 3D 22  Hình 1.6: Đối tượng 2D, đối tượng 3D 23  Hình 1.7: Gân chịu lực 24  Hình 1.8: Chi tiết sử dụng lệnh shell 24  Hình 1.9: Đối tượng gốc  Sau Draft thông thường 25  Hình 1.10 : Các kiểu vê cung 26  Hình 1.11 : Các kiểu Extrude suface .26  Hình 1.12: Sử dụng lệnh Revolve surfaces 27  Hình 1.13: Sử dụng lệnh Sweep surfaces .27  Hình 1.14: Sử dụng lệnh Parallel- Rotation 28  Hình 1.15: Quét theo biên dạng .28  Hình 1.16: Các kiểu uốn cong bề mặt 29  Hình 1.17: Sử dụng lệnh Merge surfaces 29  Hình 1.18: Sử dụng lệnh Extend surfaces 30  Hình 1.19: Sử dụng lệnh Solidify 31  Hình 1.20: Các kiểu điền đầy bề mặt 31  Hình 1.21: Bộ phận khn 32  Hình 1.22: Khuôn 32  Hình 1.23: Khn 33  Hình 1.24: Kết cấu khn .33  Hình 1.25: Hệ thống cấp nhựa .35  Hình 1.26: Các kiểu cuống phun 36  Hình 1.27: Hệ thống làm nguội khuôn 37  Hình 1.28: Các loại bạc 39  LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY Hình 1.29: Kiểu chốt đẩy 39  Hình 1.30: Hệ thống đẩy dùng lưỡi đẩy 39  Hình 1.31: Ống đẩy .40  Hình 1.32: Phơi mặt phân khn chi tiết 41  Hình 1.33: Hai nửa khuôn .41  Hình 1.34: Mở khn 42  Hình 1.35: Vòng định vị, bạc dẫn hướng, kẹp 42  Hình 1.36: Chốt dẫn hướng, lõi khuôn, Lõi 42  Hình 1.37: Tấm đỡ, kẹp dưới, đẩy 43  Hình 1.38: Tấm gữi, ty đẩy, chốt hồi .43  Hình 1.39: Lị xo, hệ thống làm mát 43  Hình 1.40: Bộ khn hồn chỉnh 43  Hình 2.1: Mơ hình thiết kế .46  Hình 2.2: Phôi gia công 46  Hình 2.3 Mơ hình gia công 47  Hình 2.4 : Xác định thể tích gia cơng 50  Hình 2.5 : Đường chạy dao theo Volume .51  Hình 2.6 : Chạy dao theo Re rough .52  Hình 2.7 : Mô .52  Hình 2.8 : Biên dạng gia công .53  Hình 2.9: Các kiểu đường chạy dao .55  Hình 2.10 : Đường chạy dao theo kiểu Face .56  Hình 2.12 : Đường chạy dao kiểu Straight cut .59  Hình 2.13: Đường chạy dao kiểu Strainght cut 59  Hình 2.14: Đường chạy dao kiểu From Suface Iso line 60  Hình 2.15 : Đường chạy dao kiểu Cut line: 62  Hình 2.16: Đường chạy dao kiểu Projected Cut 63  Hình 2.17 : Gia cơng lỗ 65  Hình 2.18 : Khoan lỗ sâu 66  Hình 2.19 : Chạy dao kiểu Finishing .68  LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY Hình 2.20 : Chạy dao kiểu Engraving 69  Hình 2.21: Chạy dao kiểu Plung Rought .70  Hình 2.22: Chạy dao kiểu Roughing 70  Hình : Mơ hình 3D cánh quạt 76  Hình 3.1 : Bản vẽ chi tiết 76  Hình 3.2: Khối trụ 77  Hình 3.3: Tạo gân 77  Hình 3.4: Tạo đồ thị theo biên dạng 78  Hình 3.5: Tạo khối 78  Hình 3.6: Tạo Mặt 78  Hình 3.7: Tạo cánh 79  Hình 3.8: Sản phẩm cánh quạt 79  Hình 3.9 : Phơi khn 80  Hình 3.10: Mặt phân khuôn 80  Hình 3.11: Mặt phân khn 81  Hình 3.12: Mở khuôn 82  Hình 3.13: Tấm kẹp 82  Hình 3.15 : Vòng định vị .83  Hình 3.16: Bạc dẫn .83  Hình 3.17: Chốt dẫn hướng 83  Hình 3.18: Lõi khn .84  Hình 3.19: Lõi .84  Hình 3.20: Tấm đỡ 85  Hình 3.21: Tấm kẹp .85  Hình 3.22: Tấm đẩy .86  Hình 3.23 : Tấm giữ .86  Hình 3.24: Ty đẩy 87  Hình 3.25: chốt hồi .87  Hình 3.26: Lò xo 87  Hình 3.27 Bản vẽ khn 88  LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY Hình 4.1: Mẫu thiết kế 89  Hình 4.2: Mẫu hồn thiện 89  Hình 4.3: Máy phay CNC sử dụng thí nghiệm 90  Hình 4.4: Dao cắt sử dụng thí nghiệm .90  Hình 4.5 Mẫu - Đường chạy dao tinh Suface Mill \ Straight Cut .91  Hình 4.6 Mẫu2 - Đường chạy dao tinh Suface Mill \ From Suface Isoline 92  Hình 4.7: Mẫu - Đường chạy dao tinh Finishing .92  Hình 4.8: Đo vật thể máy ATOS 5M 94  Hình 4.9 Mẫu thí nghiệm .97  Hình 4.10: Bản vẽ chi tiết 100  Hình 4.11: Tấm khn ép (tấm trên) 101  Hình 4.12 : Phay thơ lần 102  Hình 4.13 : Phay thô lần 102  Hình 4.14 : Phay thơ lần 103  Hình 4.15: Phay tinh kiểu From Suface Isolines 104    LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác, trừ phần tham khảo ghi rõ luận văn Tác giả Lê Anh Dũng LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY Hình 4.6 Mẫu2 - Đường chạy dao tinh Suface Mill \ From Suface Isoline ¾ Mẫu : Phay tinh dùng phương pháp phay Finishing - Kiểu đường chạy dao : Chạy theo bề mặt - Các thông số công nghệ khác : Slope Angle 90 Lead_ radius 10 Entry_Angle 30 Hình 4.7: Mẫu - Đường chạy dao tinh Finishing 4.2 Kiểm tra đánh giá độchính xác hình học bề mặt mẫu chế tạo kỹ thuật ngược (Reverse Engineering) 4.2.1 Giới thiệu máy quét ATOS Để đo đạt độ xác hình học bề mặt khó Ngày người ta sử dụng máy đo chiều CMM máy quét hình để quét 92 LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY hình chi tiết Trong đề tài tác giả lựa chọn phương án đo máy quyét hình.Việc kiểm tra chất lượng sản phẩm cách so sánh mơ hình CAD với liệu qut từ sản phẩm gia cơng Từ đánh giá sai số hình học bề mặt gia cơng Phương pháp sử dụng máy qut hình thơng dụng sử dụng máy quyét laser sử dụng máy quyét ánh sang trắng ánh sang xanh Đo máy qt Laser Laser loại ánh sáng có đặc tính đặc biệt, loại sóng điện từ nằm dãy ánh sáng nhìn thấy Bản chất chùm tia laser chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng xác định góc phân kỳ nhỏ Bước sóng phụ thuộc vào vật liệu phát tia laser Không giống máy CMM thường hệ máy đặt cố định, với máy CMM cầm tay, việc đo địi hỏi nhiều cơng sức khơng đơn giản; máy quét laser lại đo vật từ gần tới xa 35 mét, đạt độ xác khoảng 25 micron với khoảng cách mét Máy laser thu thập liệu toạ độ với tốc độ cao vận hành đơn giản Đối với vât thể lớn xe máy, tơ … dễ dàng, nhanh chóng đo với máy quét laser Máy quét laser hoạt động theo nguyên tắc bắn tia laser tới mục tiêu có tính phản hồi vật đo Tia sáng phản hồi từ mục tiêu quay trở lại trở điểm phát thiết bị đo Tức chùm tia laser từ máy chiếu vào vật thể phản xạ lại cảm biến thu Hình dạng tồn vật thể ghi lại cách dịch chuyển hay quay vật thể chùm ánh sáng ngang qua vật Độ xác tốc độ đo máy quét Laser điểm khác biệt so sánh với thiết bị đo toạ độ cầm tay khác Bởi người sử dụng nhanh chóng thực phép đo với ngun cơng nhất, nên máy quét laser thiết bị đo sử dụng phổ biến Các phần mềm quét phân tích liệu quét thể kết nhiều loại định dạng khác nhau.Độ nhạy thiết bị nhân tố quan trọng thỏa mãn nhu cầu quét hình 3D lazer Nếu quét laser lên vật thể sống ví dụ người khơng ảnh hưởng đến sức khoẻ hay làm ô nhiễm môi trường Đo máy quét ánh sáng xanh.Đây thiết bị tác giả lựa chọn để tiến hành đo Máy đo thông dụng phương pháp máy ATOS 93 LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY Hình 4.8: Đo vật thể máy ATOS 5M Bằng phép đo tam giác dùng ánh sáng trắng, hệ thống máy chuyên ứng dụng cho phận địi hỏi xác cao Bằng kỹ thuật chiếu dùng ánh sáng giao thoa, máy tạo đám mây liệu xác dày đặc, từ tạo điều kiện để tạo mơ hình 3D vật thể Máy số hóa bề mặt hình học theo vùng nhỏ Các vùng liệu tập trung cao xếp thẳng hàng với nhiều kỹthuật khác nhau, điều làm cho trở thành hệ thống linh hoạt Chức phần mềm bao gồm xử lý đám mây điểm với tốc độ cao, tạo mẫu đa giác, tái tạo bề mặt, xếp để thiết kế máy tính cho báo cáo biểu mầu, nhập liệu cho hệ thống CAD Việc quét dùng tia laser hay ánh sáng trắng dựa nguyên lý tam giác Mỗi lần chiếu máy đo triệu điểm 1.3 giây Với vật lớn hay vật có hình dạng phức tạp cần có nhiều lần chiếu để đảm bảo tất bề mặt đo Khơng có hạn chế số lần chiếu vùng để đo với vật cách xếp cách tổng thể vùng số hóa.Máy số hóa bề mặt hình học theo vùng nhỏ, hệ thống linh hoạt vùng tập trung liệu cao xếp theo nhiều kỹ thuật khác Sau trình quét, vùng xếp lại cách tổng thể phần mềm để tạo nên dải mây điểm chiều khơng cố định; kích thước dải mây lên đến hàng triệu điểm Tọa độ điểm hệ thống tính toán kết thu đám mây điểm dày đặc chứa nhiều đường hay mơ hình đa giác Định dạng cung cấp 94 LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY AC, ASCII, TXT, DXF, VDA, IGES, OBJ STL Phần mềm cho phép xếp đám mây điểm cho mơ hình CAD tính tốn phục vụ cho báo cáo biểu màu Sự khác biệt ánh sáng xanh laser xét tính chất, nguồn sáng hồn toàn khác chúng liên quan đến kết đo khác biệt nhỏ Theo toán học, ứng dụng thuật toán dùng phép đo tam giác, vốn có đặc điểm độ xác độ phân giải chúng kỹ thuật chiếu dùng ánh xanh Việc người dùng chọn loại kỹthuật chiếu phụ thuộc vào ứng dụng Ánh sáng laser hội tụ vào tia hay để bao phủ khu vực định lần đo số điểm định nằm dải tia laser Ánh sáng xanh hệ thống ATOS có khả bao phủ vùng lần Mỗi lần quét vùng thu khoảng triệu điểm liệu Hơn nữa, việc chiếu kiểu bóng mã hóa vùng đó, nhiều điểm đo so với điểm thu dùng tia laser Điều cho thấy, hệ thống quét nhanh nhiều so với đo chiều CMM Hệ thống laser tạo với chi phí thấp Tuy nhiên, hệ thống lại chậm nhiều so với hệ thống dùng ánh sáng xanh Về độ xác: hệ thống ứng dụng nguồn sáng xây dựng chưa thấy hệ thống trội độ xác Hệ thống laser dễ bị ảnh hưởng với liệu âm với bề mặt phản xạ có kỹ thuật để khắc phục vấn đề Mỗi lần quét quét vùng nhỏ khoảng inch2 Nếu vật quét có kích thước lớn inch2, có nhiều lần quét Lần quét sau cần “gối” lên lần qt trước để có vật hồn chỉnh Có nhiều kỹ thuật để quét vật lớn kỹ thuật cho kết khác Một lần nữa, giải pháp quét tối ưu phụ thuộc vào yêu cầu ứng dụng Hệ thống quét laser phù hợp với mơ hình tơ cần độ xác 0.1mm với cánh máy bay Boeing 0.25 mm ATOS thích hợp phận có dung sai nhỏ độ xác máy 0.01mm Sau quét hình phương pháp cho liệu đám mây điểm Đám mây phải chuyển sang dạng lưới tam giác để xây dựng mơ hình mặt 95 ḶN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY Mẫu kiểm tra Mẫu kiểm tra Mẫu kiểm tra 96 LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY Hình 4.9 Mẫu thí nghiệm - Đo mẫu máy đo ATOS 5M, kết đo liệu đám mây điểm - Phân tích sai số bề mặt cách gép liệu quyét với liệu CAD 3D có định dạng *.IGS phần mềm chuyên dụng GOM Inspect V7.5 tích hợp theo máy Sai lệch hình học hiển thị dạng dải màu sắc Người kiểm tra xác định sai số vị trí bề mặt 4.2.2 Kết kiểm tra mẫu chế tạo ¾ So sánh kết mẫu với mẫu thiết kế cho ta thấy ¾ So sánh kết mẫu với mẫu thiết kế cho ta thấy ¾ So sánh kết mẫu với mẫu thiết kế cho ta thấy 97 LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY - Kết thí nghiệm máy phay CNC: Tổng công 3mẫu, đường chạy dao tinh phần mềm Pro\E - Một số so sánh rút trình lập trình gia cơng mẫu, thí nghiệm đo bề mặt 3D ta rút số nhận xét sau: 98 LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY Phương pháp phay Suface Phương pháp phay Suface \ Straight Cut Phương pháp phay \ From Suface Isolines Finishing - Thời gian trình gia - Thời gian trình gia -Thời gian trình cơng lý thuyết phần cơng lý thuyết phần gia công lý thuyết mềm 26 phút mềm 16 phút phần mềm 14 phút - Thời gian gia công thực tế - Thời gian gia công thực tế - Thời gian gia công máy phay CNC 35 máy phay CNC 25 thực tế máy phay phút CNC 30 phút - Nếu tăng lượng tiến dao - Nếu tăng lượng tiến dao - Nếu tăng lượng tiến bảng điều khiển bảng điều khiển dao bảng điều máy CNC lượng tiến máy CNC lượng tiến khiển máy CNC dao tăng dao không thay lượng tiến dao không thay đổi đổi - Dữ liệu đường chạy dao - Dữ liệu đường chạy dao - Dữ liệu đường chạy tạo nhiều lệnh tạo lệnh dung dao tạo nhiều dung lượng nhỏ lượng 352KB lệnh 384KB 480KB dung lượng - Không chọn bề mặt - Chọn bề mặt chạy - Không chọn bề chạy dao theo mong muốn dao theo mong muốn mặt chạy dao theo mong muốn - Độ bóng bề mặt thấp - Độ bóng bề mặt cao - Độ bóng bề mặt thấp - Lượng mòn dao sau - Lượng mòn dao sau - Lượng mịn dao sau gia cơng nhiều gia cơng gia cơng nhiều - Sai lệch hình học nhỏ - Sai lệch hình học lớn - Sai lệch hình học lớn 99 LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY Từ kết ta thấy phương pháp chạy dao theo kiểu From Suface Isolines đạt kết tốt nên ta chọn phương pháp để ứng dụng vào gia công khuôn cánh quạt 4.3 Lậptrình gia cơng khn nhựa ( Tấm khn ) 4.3.1 Bản vẽ chi tiết: Hình 4.10: Bản vẽ chi tiết 4.3.2 Yêu cầu kỹ thuật: Ngồi tính thẩm mỹ cần phải có cho sản phẩm khn cịn địi hỏi độ xác cao, đảm bảo kín khít, hạn chế tạo bavia sản phẩm tạo thành - Trên khn có lỗ dẫn hướng u cầu phải gia cơng đạt độ xác cao để đảm bảo khn đóng mở dễ dàng, xác Các lỗ dẫn hướng cần gia công đạt độ xác cấp 5-6, độ nhám bề mặt Ra = 1,25 μm Bề mặt khuôn tạo thành phương pháp phay cần đạt độ xác cấp 9, độ nhám Ra = 3,2 μm Bề mặt khuôn sau gia cơng cần đánh bóng để đạt độ nhám bề mặt Ra = 1,25μ m 100 LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY - Dạng sản xuất Hàng loạt Phôi dùng để gia công khuôn khuôn qua bước xử lý cắt gọt bề mặt Thông thường mua khuôn từ nhà cung cấp khn - Kích thước chi tiết (157.5 x Φ 550) mm nên ta chọn phơi có kích thước (170 x Φ 560 ) mm - Vật liệu sử dụng để gia công khuôn thép C45 với thơng số liên quan: • Mác thép: 40Cr, Tính chống mài mịn cao, độ bền cao • Độ cứng: 240- 280HB • Giá thành: 5000 $/kg - Khn cho chi tiết nhựa nhiệt dẻo thường có kết cấu phức tạp địi hỏi nhiều ngun cơng để gia cơng Sau tác giả giới thiệu tóm tắt việc ứng dụng phần mềm Pro\E để gia công khuôn ép nhựa - Dụng cụ cắt hãng MISUMI – Nhật Bản, Đặc điểm ý khn ép tạo sản phẩm yêu cầu cối khuôn phải gia công tinh bóng, đạt u cầu gia cơng Gia cơng máy phay CNC trục tốc độ trục tối đa 15000 vịng/phút Hình 4.11: Tấm khn ép (tấm trên) - Đây khuôn (tấm đực) khuôn nhựa để tạo sản phẩm lần ép, có bề mặt phức tạp bao gồm bề mặt lịng khn với bán kính góc lượn (màu đỏ) nhỏ mm - Từ việc đánh giá mức độ phức tạp bề mặt sau chọn dụng cụ cắt đường chạy dao hợp lý để gia cơng chi tiết Sau tác giả trình bày vắn tắt bước lập trình gia cơng phay lịng khn 101 ḶN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY Các thơng số cơng nghệ cho theo tính tốn sau S= 1000 × v πD (v / ph) Lượng chạy dao: Sz × Z × S (mm/ph) Lượng chạy dao Sz Lấy theo thép không hợp kim 0.06 mm/r 4.3.3 Phay thô lần - Phương pháp gia công: Volume milling - Dao: D30 - End Mill - Bước dịch dao ngang: 10 mm - Chiều sâu cắt: mm - Tốc độ chạy dao : 90 mm/phút - Tốc độ trục : 600 vịng/phút - Lượng dư gia cơng đáy : mm - Góc xuống dao 10 độ - Kiểu chạy dao : Xoắn ốc Hình 4.12 : Phay thô lần 4.3.4 Phay thô lần - Phương pháp gia công: Local milling - Dao: D10- End Mill - Bước dịch dao ngang: mm - Chiều sâu cắt: 0.3 mm - Tốc độ chạy dao: 90 mm/phút - Tốc độ trục : 600 vịng/phút - Lượng dư gia công đáy : mm - Góc xuống dao 10 độ Hình 4.13 : Phay thơ lần - Kiểu chạy dao : Xoắn ốc 102 LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY Hình 4.14 : Phay thô lần 4.3.5 Phay thô lần - Phương pháp gia công: Loca milling - Dao: D5- End Mill - Bước dịch dao ngang: 2.7 mm - Chiều sâu cắt: 0.22 mm - Tốc độ chạy dao : 90 mm/phút - Tốc độ trục : 1000 vịng/phút - Lượng dư gia cơng: 0.3 mm 4.3.6 Phay bán tinh - Phương pháp gia công: Local milling - Dao: D5 - Ball Mill - Bước dịch dao ngang: 3mm - Tốc độ chạy dao : 100 mm/phút - Tốc độ trục : 1500 vịng/phút - Lượng dư gia công: 0.3 mm 4.3.7 Phay tinh dùng phương pháp phay Suface Mill \ Isolines - Dao: D5R2.5 – Ball Mill - Tốc độ chạy dao : 90 mm/phút - Tốc độ trục : 2500 vịng/phút - Bước dịch dao ngang: 0.16 mm - Lượng dư gia công: 0.4 mm 103 From Suface LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY - Kiểu chạy dao : chạy theo đường sinh bề mặt Hình 4.15: Phay tinh kiểu From Suface Isolines KẾT LUẬN Trong chương tác giả trình bày nội dung thực nghiệm gia cơng kiểm tra độ xác mẫu chế tạo với kiểu đường chạy dao Từ xác định kiểu đường chạy dao hợp lý gia cơng bề mặt 3D u cầu độ xác cao kiểu Suface Isoline vào kết thực nghiệm tác giả sử dụng Pro|E để lấp trình gia cơng lịng khn ép cánh quạt 104 LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Ứng dụng cơng nghệ CAD/CAM lĩnh vực khí mang lại hiệu kinh tế kỹ thuật to lớn, giúp giảm thiểu sức lao động Hiện ngành khí khn 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 khn mẫu phát triển.Nhằm đáp ứng nhu cầu ngày đa dạng chủng loại sản phẩm, mẫu mã, chất lượng sản phẩm, ngành khí khn mẫu ngày phần đáp ứng yêu cầu Do vậy, ngày cần có kĩ sư khí có trình độ chun mơn cao lĩnh vực khn mẫu Với mong muốn ngày có nhiều kĩ sư có trình độ chun mơn cao lĩnh vực thiết kế, chế tạo khuôn mẫu sử dụng phổ biến phần mềm CAD/CAM - Pro\E vào lĩnh vực lý tác giả định chọn đề tài Dựa nghiên cứu hiểu biết phần mềm Pro\E, tác giả trình bày mơ đun, cơng dụng mơ đun phần mềm Những ứng dụng để thiết kế tạo chương trình gia cơng cho máy CNC, cụ thể lập trình gia cơng tạo hình khn mẫu Ngồi tác giả thực so sánh độ xác gia cơng kiểu chạy dao Pro\E đưa khuyến cáo cho đơn vị, doanh nghiệp sử dụng phần mềm KIẾN NGHỊ Với thời gian kinh phí hạn hẹp tác giả dừng lại so sánh độ xác hình học kiểu đường chạy dao phần mềm nên hướng phát triển đề tài tiếp tục phát triển nghiên cứu nhiều mơ hình, nhiều kiểu đường chạy dao máy trục, máy trục, ngồi thơng số công nghệ phải tối ưu phần mềm CAD/CAM sử dụng Việt Nam 105 LUẬN VĂN THẠC SỸ – NGÀNH CHẾ TẠO MÁY TÀI LIỆU THAM KHẢO Tin học kỹ thuật ứng dụng – Tác giả: GS.TSKH Bành Tiến Long – PGS.TS Trần Văn Nghĩa – TS Hoàng Vĩnh Sinh – THS Trần Xuân Thái – THS Bùi Ngọc Tuyến (Chủ biên: GS.TSKH Bành Tiến Long) – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 2005 Lý thuyết tạo hình bề mặt ứng dụng kỹ thuật khí – Tác giả: Bành Tiến Long – Bùi ngọc Tuyên - Nhà xuất giáo dục -2013 Công nghệ CNC – Tác giả: GS.TS Trần Văn Địch – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội Tái lần – năm 2009 Công nghệ gia công máy CNC – Tác giả: Châu Mạnh Lực – Đà nẵng 2001 Điều khiển số công nghệ máy điều khiển số CNC – Tác giả: GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Tăng Huy – Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội – năm 2002 Máy điều khiển số - Tác giả: PGS.TS Tạ Duy Liêm, Đại học Bách khoa Hà Nội Phương pháp xây dựng bề mặt CAD/CAM – Tác giả: Bùi Quý Lực – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội – năm 2006 Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS tích hợp CIM; Tác giả: GS.TS Trần Văn Địch Thiết kế sản phẩm với ProEngineer - Ths Lê Trung Thực, 2008, Giáo trình đo lường kỹ thuật- Nghiêm Thị Phương , 10 Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa, Viện máy dụng cụ công nghiệp PTS Vũ Hồi Ân, 1994, 11 Sổ tay lập trình CNC - Trần Thế San – TS Nguyễn Ngọc Phương, 2006 , 12 Website www.meslab.org www.misumi-europe.com www.mould-technology.blogspot.com 106 ... đủ ứng dụng phần mềm CAD/CAM ứng dụng CAD/CAM vào thiết kế, chế tạo kiểm tra sản phẩm hạn chế mang tính riêng rẽ Có đề tài sâu vào nghiên cứu ứng dụng CAD/CAM thiết kế chế tạo, có đề tài nghiên. .. hướng nghiên cứu TS: Bùi Ngọc Tuyên, Tác giả chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu phần mềm CAD/CAM Pro/Engineer ứng dụng thiết kế chế tạo khn mẫu xác? ?? Với mục tiêu đặt nghiên cứu khai thác ứng dụng phần mềm. .. thiết kế sản phẩm, thiết kế khn lập trình gia cơng chế tạo khn mẫu xác máy phay Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu chủ yếu đề tài là: - Ứng