(Đồ án tốt nghiệp) ứng dụng phần mềm NX (ungraphics) trong gia công CNC 4, 5 trục

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM NX (UNGRAPHICS) TRONG GIA CƠNG CNC 4, TRỤC GVHD: ThS NGUYỄN VĂN SƠN SVTH: LÊ QUỐC BƯỞU MSSV: 11144010 SKL003888 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 ` BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH ──────────────── KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP “ỨNG DỤNG PHẦN MỀM NX (UNGRAPHICS) TRONG GIA CÔNG CNC 4, TRỤC” Đề tài: Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Văn Sơn Sinh viên thực : Lê Quốc Bưởu MSSV: 11144010 Lớp: 111442A Khóa: 2011 - 2015 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2015 ` NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: ThS NGUYỄN VĂN SƠN MSSV: 11144040 Sinh viên thực hiện: LÊ QUỐC BƯỞU Tên đề tài: Ứng dụng phần mềm NX ( UNIGRAPHISCS) 10.0 gia công 4, trục Các số liệu ban đầu: Phần mềm NX 10.0 Tài liệu Document phần mềm Nội dung đồ án: - 1: Tổng quan phần mềm UNIGRAPHICS NX - 2: Giới thiệu phần mềm NX 10.0 - 3: CAD NX 10.0 - 4: CAM NX 10.0 - 5: Lập trình gia cơng 4, trục số chi tiết với NX 10.0 Các sản phẩm dự kiến: Ngày giao đồ án: tháng năm 2015 Ngày nộp đồ án: 22 tháng năm 2015 TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) i ` ́ LỜI CAM KÊT - Tên đề tài: “Ứng dụng phần mềm NX (Unigraphics) 10.0 gia công CNC 4, trục” - GVHD: ThS NGUYỄN VĂN SƠN - Họ tên sinh viên: LÊ QUỐC BƯỞU - MSSV: 11144010 - Lớp: 111442A - Địa sinh viên: - Số điện thoại: 01682896925 - Email: lebuou11144010@gmail.com - Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp: 22 tháng năm 2015 - Lời cam kết: “Tơi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” TP.Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng năm 2015 Ký tên ii ` LỜI CẢM ƠN Để thực đề “Ứng dụng phần mềm NX (Unigraphics) 10.0 gia công CNC 4, trục”, thân em trải qua q trình tìm tịi nghiên cứu gặp nhiều khó khăn Tuy nhiên đến đề tài hoàn thiện với cố gắng thân giúp đỡ lớn từ nhiều phía Trước tiên, em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến GV ThS Nguyễn Văn Sơn Thầy không người trực tiếp hướng dẫn em làm đồ án mà người thầy đồng hành hướng dẫn em mặt suốt năm vừa qua Và bên cạnh đó, em xin gởi lời tri ân đến quý thầy cô trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM tận tâm dạy em suốt năm học vừa qua Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực Lê Quốc Bưởu iii ` TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỀN ĐỀ TÀI Ứng dụng phần mềm NX (UNIGRAPHICS) gia công 4, trục Đề tài thực nhằm nghiên cứu khả thiết kế gia công phần mềm NX 10.0, đặc biệt phần gia công 4, trục Đề tài bao gồm mục: - Tổng quan phần mềm UNIGRAPHICS NX - Giới thiệu phần mềm NX 10.0 - CAD NX 10.0 - CAM NX 10.0 - Lập trình gia công 4, trục số chi tiết với NX 10.0 Với nghiên cứu trên, đề tài nêu rõ lệnh thiết kế mục gia cơng phần mềm NX 10.0 Qua ứng dụng vào gia công số chi tiết với mục như: tiện, phay 3, trục ABSTRACT Apply NX (UNIGRAPHICS) software in manufacture 4, axis Subject conducted to research the possibility of designing and manufacturing of NX 10.0 software, especially manufacturing 4, axis This subject includes items: Overview of UNIGRAPHICS NX software Introduction NX 10.0 software CAD in NX 10.0 CAM in NX 10.0 Programming machining 4, axis some detail with NX 10.0 With these research, subjects specify the design commands and positions machining on software NX 10.0 Thereby application to machining in some detail with the items such as turning milling 3, and axis iv ` NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ́́ LỜI CAM KÊT LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT ĐỒ ÁN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích phạm vi nghiên cứu 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Kết cấu đồ án CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM NX 2.1 Giới thiệu chung phần mềm 2.2 Lịch sử phất phần mềm Unigraphics NX 2.3 Các Moldun quan trọng NX 2.3.1 Modeling 2.3.2 Shape Studio 2.3.3 Sheet Metal 2.3.4 Assembly: lắp ráp, kiểm tra 2.3.5 Synchronous modeling 2.3.6 Drafting PMI 2.3.7 Manufacturing 2.3.8 Routing Electrical 2.3.9 PCB.Xchange 2.3.10 Routing Mechanical 2.3.11 Mold Wizard 2.3.12 Progressive Die Wizard 2.3.13 NX Human… 2.3.14 Weld Assistant 2.3.15 Ship Design 2.4 Những điểm NX 10 so với phiên trướ 2.4.1 NX Realize Shape 2.4.2 Touch 2.4.3 NX CAE 2.4.4 NX CAM 2.4.5 NX Line Designer ́̀ CHƯƠNG 3: GIỚI THIÊỤ PHÂN MÊM UNIGRAPHICS NX 10.0 3.1 xii Cac ưng dungg̣ môi trương Gateway ́́ ́ ` 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.4 3.4.1 3.4.3 3.4.4 3.4.5 3.4.6 3.4.7 3.4.8 3.4.9 3.4.10 3.4.11 Lam quen vơi phần mềm NX 10.0 ́̀ Thiết lâpg̣ điạ chi lưu thư mưcg̣ vinh viễn Cac môi trương lam viêcg̣ chinh cua NX 10.0 ́́ Giao diêṇ lam viêcg̣ chinh cua NX10.0 Môṭsốthao tac ban Taọ môṭFile mơi MởmôṭFile Đong môṭFile ́́ Thao tac vơi tg̣ oạ đô ́́ Thay đổi Displayed part: chi tiết đươcg̣ hiển thi.g̣ Giao diêṇ đồhoạ cua NX10.0 Thanh Ribbon Command Finder Các mục lựa chọn tiêu đề hộp thoại Các hành động hộp thoại User Interface Preferences Shortcut Toolbar – Thanh công cụ ngữ cảnh Lệnh đơn ngữ cảnh View Radial Toolbar – công cụ hướng tâm Radial shortcut – lệnh đơn hướng tâm Xư ly hương nhin chi tiết cua xổđồhoạ ́̉ ́ ́ Chương 4: CAD NX 10.0 4.1 Sketching 4.1.1 Profile: Vẽ đoạn thẳng cung tròn liên tiếp 4.1.2 Line: Vẽ đoạn thẳng 4.1.3 Vẽ cung tròn 4.1.4 Circle: Vẽ đường tròn 4.1.5 Fillet: Bo cung 4.1.6 Chamfer: Vạt góc 4.1.7 Rectangle: Vẽ hình chữ nhật 4.1.8 Polygon: Vẽ đa giác 4.1.9 Studio Spline: Đường cong 4.1.10 Ellipse: Vẽ ellipse 4.1.11 4.1.12 Conic: Ve đương cong ́̃ Offset Curve 4.1.13 Pattern Curve ` 4.1.14 Mirror Curve 4.1.15 Offset Move Curve 4.1.16 Quick Trim 4.1.17 4.2 Quick Extend 4.2.1 Circular Blend Curve 4.2.2 Bridge Curve 4.2.3 Project Curve 4.2.4 Intersection Curve 4.2.5 Wrap/ Unwrap Curve 4.2.6 Combined Project 4.2.7 4.3 Helix 4.3.1 Extrude 4.3.2 4.3.3 Revolve Block 4.3.4 4.3.5 Cylinder Cone 4.3.6 Sphere 4.3.7 Hole 4.3.8 Boss 4.3.9 4.3.10 Pocket 4.3.11 4.3.12 4.4 Thread 4.4.1 Pattern Feature 4.4.2 4.5 Mirror Feature 4.5.1 Unite Cac lênḥ ve Curve 3D ́́ Design Feature Emboss Draft Associative Copy Combine Bodies ` 4.5.2 Subtract 4.5.3 Intersect 4.5.4 Emboss Body 4.5.5 Sew 4.5.6 Unsew 4.5.7 4.6 Jion face Nhóm lệnh Trim… 4.6.1 Trim Body 4.6.2 Split Body 4.6.3 Trim Sheet 4.6.4 Untrim 4.6.5 Extend Sheet 4.6.6 Divide Face 4.6.7 4.7 Delete Edge Nhóm lệnh Offset / Scale 4.7.1 Shell 4.7.2 Thicken 4.7.3 Scale Body 4.7.4 Offset Surface 4.7.5 Variable Offset 4.7.6 Offset Face 4.7.7 Sheets to Solid Assitanst 4.7.8 4.8 Wrap Geometry Detail Feature 4.8.1 Edge Blend 4.8.2 Face Blend 4.8.3 Easthetic Face Blend 4.8.4 4.9 Chamfer Đồng mơ hình (Synchronous Modeling) 4.9.1 Move Face: Di chuyển khối mặt phẳng xv ` Việc xuất chương trình NC tương tự phần trước Tuy nhiên hộp thoại Postprocess, chọn LATHE_2_AXIS_TOOL_TIP từ danh sách Postprocesor 6.2.2 Gia công phân cánh khắc chữ Để bước vào chu trình này, bước sử dụng lệnh Split Body để chia chi tiết ra, nhằm tách phần cánh để dễ dàng chọn khu vực gia cơng Hình 6.3: Chi tiết gia công phay trục Trong trường hợp này, chi tiết cần gia công chi tiết tiện phần lồng vào Đưa chi tiết vào môi trường gia công: Ctrl + Alt + M > Xuất hộp thoại Machining Environment: - Tại ô CAM Section Configuration chọn cam_genaral Tại ô Cam Setup to Create chọn mill_multi_blade > OK Khai báo phôi chuẩn lập trình: - Trong Geometry View tab Operation Navigator, double-click vào MCS_SPINDEL để khai báo lại chuẩn lập trình (nằm mặt đầu chi tiết tiện) 143 ` Để khai báo phôi, click dấu “+” MCS-MILL, click chuột phải lên WORKPIECE, chọn Edit > Hộp thoại Workpiece xuất Click > Xuất hộp thoại Part Geometry > Chọn phần cánh chi tiết Click > Xuất hộp thoại Blank Geometry, chọn chi tiết tiện phần trước > OK>OKđể đóng hộp thoại Workpiece Xác định hình dáng hình học: Click vào dấu cộng (+) dòng Workpiece, double click vào MULTI_BLADE_GEOM > Xuất hiệp hộp thoại Multi Blade Geom: Ở mục Part Axis, chọn +XM ô Axis of Rotation 144 ` Ở mục Geometry: đối tượng hình bên Specify Hub: click đối tượng tình bên Specify Shroud: click đối tượng bên Specify Blade: click chọn đối tượng bên Specify Blade Blend: click Tại mục Clocking, đặt Toltal Number of Blade (thể phân bố số lượng cánh thân) > OK để đóng hộp thoại Multi Blade Geom đối tượng cánh lại Click Create Geometry hộp thoại Create Geometry: ` MULTI_BLADE_GEOM mục Location chọn WORKPIECE ô Geometry > Đặt tên mục Name MULTI_BLADE_GEOM_2 xuất hộp thoại Multi Blade Geom > Thực bước Tiếp tục, cần MULTI_BLADE_GEOM_3 tương tự Tạo dao cho chu trình: Ở chu trình cần sử dụng dao Ball Mill 8, bước tạo dao hoàn toàn giống với bước tạo dao tập trước Chu trình phá thơ Các bước tạo dao hoàn toàn giống tập trước Ở chu trình cần dao Ball-Mill Endmill (dao thay cho dao khắc chữ) Trên Ribbon, chọn tab Home > Chọn thoại Create Operation xuất hiện: + mill_multi_blade + Tại mục Operation Subtype chọn Multi Blade Rough + Tại mục Location chọn hình bên, ý mục Geometry chọn MULTI_BLADE_GEOM + Đặt tên chương trình mục Name: MULTI_BLADE_ROUGH + Click OK > xuất hộp thoại Multi [MULTI_BLADE_ROUGH] Thiết lập thông số gia công Cài đặt chế độ cắt: Tại mục Drive Method, click chọn Blade Rough RoughDrive Method: Tạimục Blade ` + Tại mục Leading Edge, chọn Along Part Axis ô Blade Edge Point: hướng gia công cánh tua pin dọc theo trục chi tiết Thiết lập với thông số sau: Distance (bước dịch chuyển dao ngang): 10% đường kính dao Tangential Extension (khoảng mở rộng đoạn tiếp tuyến bo cung vào dao): Radial Extension (Góc bo cung vào dao): 30% đường kính dao Cài đặt chiều sâu cắt: Tại mục Path Setting, click chọn Cut Levels > Xuất hộp thoại Cut Levels: Ởmục Depth Mode chọn Offset from Hub, đặt khoảng Distance 20% đường kính dao > OK để đóng hộp thoại Độ dư bề mặt để mặc định 1mm Thiết lập dao chạy không cắt Tại mục Non Cutting Move, chọn > Xuất hộp thoại Non Cutting Move Chọn thẻ Engage, mục Open Area, chọn Plunge ô Engage Type, để độ cao 50%: mục đích để dao xuống theo đường thẳng, khơng chạm vào phần chi tiết bên Click Feeds and Speeds đặt Speed 3000 (rpm) Feed 250 (mmpm) > Click Enter > Nhấn Click OK 147 ` Click Generate để tiến hành tạo đường chạy dao > Xuất hộp thoại Operation Parameter Warning: xác nhận chi tiết chi có dạng Blade, khơng có cánh nhỏ (Splitters) > OK Tuy nhiên số trường hợp này, kết mô đường chạy dao, dao vướng vào phơi, hình bên Để khắc phục tình trạng trên, cần xác định lại số thông tin mục Non Cutting Moves Trước hết, quay trở môi trường Modeling để tạo số Datum Point để chọn làm điểm vịa dao, hình bên Double click lên chu trình vừa tạo, chọn Non Cutting Moves lựa chọn điểm: Tại mục tab, ô Point Option, chọn Specify lựa chọn điểm cần thiết OK để đóng hộp thoại 148 ` Click Generate đường chạy dao Click Verify chạy dao để tiến hành tạo để xem mô Click OK để kết thúc tạo chu trình - Để phá thơ cho vị trí khác cần bước lập trình tương tự việc Copy Paste lại Như cần chu trình copy Rename chu trình Copy thành MULTI_BLADE_ROUGH_2 MULTI_BLADE_ROUGH_3 - Double click vào chu trình MULTI_BLADE_ROUGH_2 > Xuất hộp thoại Multi Blade Rough – [MULTI_BLADE_ROUGH_2]: + Tại mục Geometry, chọn Multi_Blade_Geom_2 + Thiết lập vị trí vào dao tương tự Chú ý, Go Home Point chu trình trước Start Point chu trình sau Click Generate để tiến hành tạo đường chạy dao Click Verify chạy dao Click OK để kết thúc tạo chu trình - Làm tương tự cho chu trình MULTI_BLADE_ROUGH_3 149 để xem mơ ` Phay tinh cánh Trên tthanh Ribbon, chọn tab Home > Chọn Create Operation Khi hộp thoại Create Operation xuất hiện: + Tại mục Type chọn mill_multi_blade + Tại mục Operation Subtype chọn Blade Finish + Tại mục Location chọn hình bên Chú ý, mục Geometry chọn MULTI_BLADE_GEOM + Đặt tên cho chu trình BLADE_FINISH-1 OK > Xuất hộp thoại Blade Finish – [Blade_Finish-1] Cài đặt chế độ cắt: Tại mục Drive Method, click chọn Blade Finish > Xuất hộp thoại Blade FinishDrive Method > Click mở rộng Trainlling Edge Tại mục Blade Edge Point, chọn Along Blade Direction: hướng cắt hướng dọc theo chiều dài cánh Cài đặt ô Tangential Extention (chiều dài mở rộng theo hướng tiếp tuyến đường di dao) 30% đường kính dao OK để đóng hộp thoại Cài đặt chiều sâu cắt: Tại mục Path Setting, click chọn Cut Levels > Xuất hộp thoại Cut Levels: Tại mục Depth Mode, chọn Interpolate from Shrould to Hub: Chiều sâu cắt tự động từ vỏ vào bên Ở mục Depth per Cut, chọn Scallop với Scallop Height 0.01 > OK để đóng hộp thoại Cài đặt chạy dao không cắt Click Non Cutting Moves > Xuất hộp thoại Non Cutting Moves: Chọn tab Engage, mục Open Area, chọn None ô Engage Type Tại tab Tranfer/Rapid, mở rộng phần Between Regions: + Tại mục Approach, chọn None ô Approach Method + Tại mục Departure, chọn None ô Departure Method + Tại mục Traverse, chọn Smooth ô Traverse Type 150 ` Click Feeds and Speeds đặt Speed 3000 (rpm) Feed 200 (mmpm) > Click Enter > Nhấn Click OK Click Generate đường chạy dao Click Verify chạy dao để tiến hành tạo để xem mô Click OK để kết thúc tạo chu trình Phay tinh phần thân trụ Trên Ribbon, chọn tab Home > Chọn Create Operation Khi hộp thoại Create Operation xuất hiện: + Tại mục Type chọn mill_multi_blade + Tại mục Operation Subtype chọn Hub Finish + Tại mục Location chọn hình bên Chú ý, mục Geometry chọn MULTI_BLADE_GEOM + Đặt tên cho chu trình HUB_FINISH_1 > OK > xuất hộp thoại Hub Finish – [HUB_FINISH_1] 151 ` Cài đặt chế độ cắt Tại mục Drive Method, click chọn Hub Finish > Xuất hộp thoại Hub FinishDrive Method, hộp thoại thiết lập thông số sau: Cài đặt chạy dao không cắt Click Non Cutting Moves > Xuất hộp thoại Non Cutting Moves > Chọn tab Engage, mục Open Area, chọn None ô Engage Type Click Feeds and Speeds đặt Speed 3000 (rpm) Feed 200 (mmpm) > Click Enter > Nhấn Click OK Click Generate đường chạy dao để tiến hành tạo 152 ` Click Verify chạy dao để xem mô Click OK để kết thúc tạo chu trình Copy đổi tên để có chu trình Blade_Finish_2, HUB_FINISH_2,Blade_Finish_3, HUB_FINISH_3 Double click vào chu trình để sửa lại phần Geometry, chọn Multi_Blade_Geom tương ứng Kết tồn chu trình bên Việc xuất chương trình NC Code giống với tập trước Khắc chữ chi tiết Trên Ribbon, chọn tab Home > chọn Create Operation Khi hộp thoại Create Operation xuất hiện: + Tại mục Type chọn mill_multi_axis + Tại mục Operation Subtype chọn Variable Contour + Tại mục Location chọn hình bên Chú ý mục Geometry chọn WCS + Đặt tên chương trình mục Name: KHACCHU +Click OK > xuất hộp thoại Variable Contour – [KHACCHU] 153 ` Tại mục Drive Method, ô Method chọn Curve/Point > Xuất hộp thoại Curve/Point Drive Method > Chọn đường Cure liền > Click chuốt giữa, chọn hết tất đường Cure cần khắc (tất đường Curve chọn mục List) > OK để đóng hộp thoại Tại mục Tool Axis, chọn Away from Line mục Axis > Xuất hộp thoại Tool Axis > Chọn vector XC > OK đóng hộp thoại Click Feeds and Speeds đặt Speed 2000 (rpm) Feed 100 (mmpm) > Click Enter > Nhấn Click OK Click Generate đường chạy dao để tiến hành tạo Click Verify để xem mô chạy dao Click OK để kết thúc tạo chu trình Việc xuất chương trình NC Code giống với tập trước Tuy nhiên hộp thoại Postprocess, chọn MILL_4_AXIS từ danh sách Postprocesor 154 ` TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] NX 9.0 Basic Design Công ty Cổ phần thiết kế máy tính Kỳ Diệu Tiếng Anh [2] Siemens-PLM-Whats-New-in-NX-10-fs_tcm1023-228755 [3] NX for Engineering Design by Ming C Leu and Akul Joshi, Missouri University of Science and Technology Nguồn khác [4] http://kiemtailieu.com/ky-thuat-cong-nghe/tai-lieu/tong-quan-ve-phan- mem-unigraphics-nx/1.html [5] http://www.cadcam.edu.vn/nx-unigraphics.html [6] http://vi.wikipedia.org/wiki/NX_(Siemens) [7] http://www.thegioicadcam.com/unigraphics-nx/5-goi-thieu-phan-men-unigraphics- phan1 [8] http://www.plm.automation.siemens.com/en_us/products/nx/10/for- manufacturing/#lightview%26uri=tcm:1023-228755%26title=What%27s-New-in-NX-10Fact-Sheet-42508%26docType=.pdf [9] https://www.youtube.com/watch?v=UqABk6p3nWM [10] https://nguyenthanh2309.wordpress.com/2011/09/07/tai-li%E1%BB%87u- h %C6%B0%E1%BB%9Bng-d%E1%BA%ABn-nx-manufaturing-c%E1%BB%A7a-hangph%E1%BA%A7n-basic/ [11] https://www.youtube.com/watch?t=342&v=xPwt-kmdxA8 [12] https://www.youtube.com/watch?v=IJBFimWj k 155 ... iii ` TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỀN ĐỀ TÀI Ứng dụng phần mềm NX (UNIGRAPHICS) gia công 4, trục Đề tài thực nhằm nghiên cứu khả thiết kế gia công phần mềm NX 10.0, đặc biệt phần gia công 4, trục Đề tài bao... UNIGRAPHISCS) 10.0 gia công 4, trục Các số liệu ban đầu: Phần mềm NX 10.0 Tài liệu Document phần mềm Nội dung đồ án: - 1: Tổng quan phần mềm UNIGRAPHICS NX - 2: Giới thiệu phần mềm NX 10.0 - 3: CAD NX 10.0... 5. 1 Cơ gia công Unigraphics NX 5. 1.1 Trình tự lập trình NC 5. 1.2 Các công cụ gia công 5. 1.3 Tạo đồ gá gia công (Manufacturing Assembly) 5. 1.4 Tạo Manufacturing Setup 5. 1 .5 Tạo