* Đặc điểm quá trình gia công khuôn mẫu trên máy CNC
Quá trình gia công lòng khuôn, lõi khuôn là quá trình gia công các chi tiết có tính đặc thù, số lƣợng sản phẩm ít nên dạng sản xuất là đơn chiếc. Các bề mặt của lòng khuôn, lõi khuôn thƣờng có hình dạng đa dạng, phức tạp, một số bề mặt đòi hỏi gia công với độ chính xác cao. Do vậy, sử dụng máy cho gia công các bề mặt này là các máy CNC, phƣơng pháp gia công trên máy thƣờng là tập trung nguyên công.
82
Do chi phí gia công trên máy CNC lớn nên thực tế ngƣời ta thƣờng sử dụng các máy vạn năng gia công thô để tạo hình cơ bản cho sản phẩm.
Vì các bề mặt gia công phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao nên yêu cầu trong quá trình lập trình phải chọn phƣơng pháp gia công, dụng cụ cắt, chế độ công nghệ, … phải hết sức cẩn thận nhằm đảm bảo các yêu cầu của sản phẩm.
* Công việc chuẩn bị trƣớc khi gia công:
- Lựa chọn máy kích vào biểu tƣợng “Preparation”
Lựa chọn máy từ danh mục (danh mục bao gồm cả máy phay và máy tiện).
Chọn máy HAAS-VMC VFA4 SS từ danh sách máy phay
Hình 3.37. Chọn máy pháy phay CNC kí hiệu HAAS-VMC VFA4 SS
- Gọi phôi vào môi trƣờng gia công
Kích vào biểu tƣợng mâm cặp
Sau quá trình kích hoạt sẽ xuất hiện dòng nhắc
Tool shape(s) to position: Kích vào chi tiết cần gia công.
Face from part to put on parallels: Kích vào bề mặt dƣới của chi tiết sau đó chọn
83
Hình 3.38. Gọi chi tiết vào môi trường gia công
- Tạo phôi
Quá trình tạo phôi có thể tạo trong môi trƣờng thiết kế chi tiết hoặc bằng cách: Sử dụng biểu tƣợng .
Hộp thoại Stock Block xuất hiện, khai báo lƣợng dƣ phôi ở mục Stock block margins. Quá trình sẽ tạo ra một khối kín bao quanh chi tiết. Đó chính là lƣợng dƣ cần gia công.
84
- Nhận dạng chi tiết và phôi
Đầu tiên đặt một hệ tọa độ trên chi tiết ở một nơi phù hợp, lựa chọn biểu tƣợng , sau đó chọn vào các hệ tọa độ khác mà bạn muốn sử dụng.
Sau đó lựa chọn biểu tƣợng Creation . Hoặc từ thanh công cụ chọn: Part, Creation. Sau quá trình chọn sẽ xuất hiện một câu hỏi - Kích vào chi tiết
- Kích vào phôi của chi tiết - Kích vào chi tiết
- Kích vào hệ tọa độ của chi tiết
Hình 3.40. Nhận dạng chi tiết gia công và phôi
* Quy trình công nghệ gia công lòng khuôn Bƣớc 1: Phay mặt phẳng
- Kích vào biểu tƣợng Topologic , kích chọn mặt trên của chi tiết là bề mặt cần gia công, sau đó chọn chức năng Facing trong mục Operations, kích OK.
85
- Lựa chọn dụng cụ cắt
Lựa chọn dụng cụ cắt từ thƣ viện dụng cụ cắt
Khi lựa chọn dụng cụ cắt cho quá trình gia công chỉ có dụng cụ cắt nào phù hợp sẽ đƣợc lựa chọn
86 Lựa chọn mảnh hợp kim cho dụng cụ cắt
Lựa chọn quá trình gia công và nhập vào các thông số
Các thông số dƣới đây là phổ biến với mọi quá trình gia công. Chiều cao vật liệu tính toán
Các thông số tính toán bởi TopSolid’Cam Các thông số đƣa ra bởi dao:
Chiều cao vật liệu = 5mm Chiều sâu cắt = 5mm Số lát cắt = 1
Chiều sâu cắt lớn nhất = 10mm Chiều sâu của lát cắt cuối cùng = 0
87
Hình 3.41. Mô phỏng phay mặt phẳng
Bƣớc 2: Phay hốc để đặt lƣỡi kéo
Kích vào biểu tƣợng Topologic , kích chọn mặt trên của chi tiết là bề mặt cần gia công, sau đó chọn chức năng Spiral Open pocket trong mục Operations, kích OK.
88
Hộp thoại Linked tool choice hiện ra cho phép chọn thông số dao phay ngón, lựa chọn đƣờng kính dao 5mm
89 Mô phỏng quá trình phay rãnh
Hình 3.42. Mô phỏng phay hốc phía trên
Bƣớc 3: Phay thô lòng khuôn
Kích vào biểu tƣợng 3D Milling, kích chọn chế độ gia công thô Roughing, kích chọn mặt hốc của chi tiết là bề mặt cần gia công.
90
Lựa chọn các thông số cho dao phay cầu, chọn đƣờng kính dao 4mm
Mô phỏng quá trình gia công thô
91 Bƣớc 4: Phay tinh lòng khuôn
Kích vào biểu tƣợng 3D Milling, kích chọn chế độ gia công tinh Finishing, kích chọn mặt hốc của chi tiết là bề mặt cần gia công tinh.
Lựa chọn loại dụng cụ cắt là dao phay đầu cầu từ thƣ viện dụng cụ cắt
92 Mô phỏng quá trình gia công tinh
Hình 3.44. Mô phỏng phay tinh lòng khuôn
- Xuất mã NC
Sau khi hoàn thành các bƣớc gia công, kích chọn biểu tƣợng Operations manager, hộp thoại hiện ra các bƣớc gia công, chọn tất cả các bƣớc gia công, kích chuột phải chọn ISO Process
93 Quá trình xuất ra file G-code hoàn thành
Hình 3.45. Xuất mã NC sang máy phay CNC
94
Hình 3.47. Sản phẩm sau khi hoàn thiện
3.6. Kết luận
Việc ứng dụng công nghệ CAD/CAM vào trong gia công khuôn ép nhựa là một điều tất yếu và phần mềm TopSolid là một trong những lựa chọn đúng đắn. Chƣơng III của luận văn đã tóm lƣợc những thế mạnh của phần mềm TopSolid qua các modul. Đặc biệt là modul TopSold’ Mold qua việc trình bày quá trình thiết kế bộ khuôn ép nhựa cho sản phẩm Thân kéo cắt giấy. Sau đó lòng và lõi khuôn đƣợc chuyển sang môi trƣờng TopSolid’Cam để lập trình gia công.
95
KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU
Việc ứng dụng công nghệ CAD/CAM-CNC mang lại những hiệu quả to lớn cho các doanh nghiệp sản xuất cơ khí nói chung và các danh nghiệp thiết kế, chế tạo khuôn mẫu nói riêng, là cầu nối liên hoàn từ ý tƣởng thiết kế đến gia công chế tạo sản phẩm.
TopSolid là sản phẩm cốt lõi của một tổng thể các giải pháp tích hợp phần mềm đƣợc phát triển bởi Missler, phần mềm đó đƣợc cung cấp toàn cầu và đƣợc tích hợp môđun từ khâu thiết kế đến sản xuất. Tuy nhiên, ứng dụng Topsolid để sản xuất ở nƣớc ta mới chỉ dừng lại ở các doanh nghiệp có vốn đầu tƣ nƣớc ngoài, có thể kể đến nhƣ Fujimold, Misumi, Saigon Precision. Khái niệm về Topsolid vẫn còn mới mẻ với nhiều ngƣời dùng ở Việt Nam.
Topsolid là phần mềm đa dạng đƣợc ứng dụng ở nhiều lĩnh vực. Luận văn là kết quả nghiên cứu một số môđun về thiết kế mô hình, thiết kế khuôn cũng nhƣ môđun về gia công trên Topsolid. Tuy vậy, những kết quả nghiên cứu này cũng mở ra cơ hội cho việc nghiên cứu, ứng dụng sâu hơn các môđun khác của Topsolid. Đặc biệt, Topsolid có các tùy chọn mở rộng cho phép ngƣời sử dụng xây dựng, chiến lƣợc chạy dao rất linh hoạt giúp nâng cao chất lƣợng sản phẩm khi gia công.
Với những thế mạnh của phần mềm TopSolid đã đƣợc trình bày, tác giả mong muốn đƣợc phát triển đề tài để khai thác thêm các điểm mạnh của phần mềm qua các modul khác nhƣ: Gia công đồ gỗ_TopSolid’ Wood, Thiết kế khuôn đột dập _TopSolid'Progress.
Với điều kiện thời gian của luận văn cũng nhƣ thời gian thâm nhập thực tế sản xuất còn hạn chế nên tác giả mong muốn có thể tìm hiểu, ứng dụng sâu hơn các môđun của Topsolid trong các nghiên cứu sau này.
Tác giả cũng hy vọng có thể áp dụng những kết quả trong luận văn này trong quá trình giảng dạy cũng nhƣ trong sản xuất, gia công cơ khí tại xƣởng thực hành từ đó có thể đáp ứng đƣợc một phần nhu cầu của các doanh nghiệp trên địa bàn tỉnh.
96
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] TS Vũ Hoài Ân, Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa. NXB Trung tâm đào tạo thực hành – Viện máy và dụng cụ công nghiệp IMI.
[2] Nguyễn Trọng Bình, Giáo trình đào tạo cao học tối ưu hóa quá trình cắt gọt, Tài liệu sử dụng nội bộ, Đại học Bách khoa Hà Nội.
[3] Hoàng Tiến Dũng, Giáo trình khuôn mẫu, Tài liệu sử dụng nội bộ, Đại học Công nghiệp Hà Nội.
[4] Trần Văn Địch (2003), Nghiên cứu độ chính xác gia công bằng thực nghiệm, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[5] GS.TS Trần Văn Địch, PGS.TS Nguyễn Trọng Bình, PGS.TS Nguyễn Thế Đạt, PGS.TS Nguyễn Viết Tiếp, PGS.TS Trần Xuân Việt (2003), Công nghệ chế tạo máy, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[6] Phạm Minh Hải (1991), Vật liệu chất dẻo tính chất và công nghệ gia công, NXB Đại học Bách khoa, Hà Nội.
[7] PGS.TS An Hiệp, Ứng dụng vật liệu chất dẻo trong kỹ thuật, NXB Giao thông vận tải.
[8] Nguyễn Ngọc Đào (2004), Giáo trình CAD - CAM - CNC căn bản, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh
[9] TS. Phạm Sơn Minh, ThS. Trần Minh Thế Uyên (2014), Giáo trình thiết kế và chế tạo khuôn phun ép nhựa, NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh.
[10] Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sỹ Túy (2001), Nguyên lý gia công vật liệu, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.