Quá trình tiến hành gia cơng tiện một chi tiết trong CATIA được thực hiện qua các bước :
- Chuyển phần thiết kế chi tiết trong mơi trường Part Design (gồm cả Part và Stock) sang mơi trường gia cơng (lathe machining).
- Chọn máy gia cơng, hệ trục toạ độ, phơi, chi tiết... - Tiến hành gia cơng tiện.
- Chạy chương trình mơ phỏng gia cơng. - Xuất mã NC code.
5.2.1 Chuyển phần thiết kế chi tiết trong mơi trường Part Design (gồm cả Part và Stock) sang mơi trường gia cơng.
Sau khi đã lưu chi tiết trục động cơ 3 kw vừa thiết kế ta tiến hành chuyển sang mơi trường tiện bằng cách chọn : Start → Machining → Lathe Machining.
Màn hình máy tính chuyển sang giao diện của mơi trường tiện, được thể hiện như sau.
Hình: 5.3
Trên thanh cơng cụ ta vào file → Open → và tìm tới file chi tiết trục động cơ 3kw vừa thiết kế.
Hình 5.5
5.2.2. Chọn máy gia cơng, hệ trục toạđộ, phơi, chi tiết...
Sau khi đã đưa chi tiết trục động cơ 3kw thiết kế vào mơi trường gia cơng trên cây thư mục ta Click đúp vào Part operation xuất hiện hộp thoại Part operation.
a. Chọn máy gia cơng.
Trong hộp thoại Part operation tìm đến biểu tượng Machine và Click chuột trái xuất hiện hộp thoại Machine Editor, chọn máy tiện cĩ trục nằm ngang, tại trang Numerical control ta chọn
Trong phần NC data type để thuận tiện cho việc xuất NC sau nay ta chọn → Iso. Trong phần Post Process or words tabe → ICAM- MM.pptable chọn đơn vị đo là mm cho máy
Các thơng số khác để mặc định → chọn OK để hồn tất.
Hình 5.7
b. Chọn hệ trục toạđộ gia cơng.
Hình 5.8
Sau đĩ ta tiến hành chọn chiều và gốc cho các trục toạ độ. Hệ trục toạ độ gia cơng trên máy tiện phải tuân thủ theo nguyên tắc trục X cĩ phương thẳng đứng, trục Z cĩ phương trùng với phương trục chi tiết gia cơng, trục Y tự xác định nhờ 2 trục đã chọn. Tuy nhiên vì khi thiết kế ta đã thiết kế chi tiết trên mặt phẳng OXZ vì vậy các truc ta khơng phải thay đổi gì, cuối cùng ta chọn OK để hồn tất việc chọn trục toạ độ
Hình 5.9
c. Chọn chi tiết gia cơng và phơi.
- Chọn chi tiết gia cơng: Trong hộp thoại Part operation ta chọn Design part for simulation ta chọn trực tiếp chi tiết trên màn hình gia cơng hoặc chọn trên cây quản lý → Kết quả dịng nhắc “No design Part selected (For simulation only)” được chuyển thành “/Part1/Part1/chi tiết trục động cơ 3kw”
- Chọn phơi gia cơng: Trong hộp thoại Part operation ta chọn Stock . Ta chọn trực tiếp phơi trên màn hình gia cơng hoặc trên cây quản lý → Kết quả dịng nhắc “No Stock Selected ” sẽ chuyển thành “/Part1/Part1/phơi trục 3kw”
Hình 5.10
Sau cùng ta chọn OK để hồn thành việc chọn máy gia cơng, hệ trục toạ độ , chi tiết, phơi...
5.2.3 Tiến hành gia cơng chi tiết trục động cơ 3kw.
Để tiến hành gia cơng ta chọn các phương pháp gia cơng trên thanh Machining operations
Rough turning operations: Tiện thơ biên dạng Groove turning operations: Tiện thơ rãnh
Profile Finish turning operations : Tiện tinh biên dạng Groove Finish turning operations: Tiện tinh rãnh
Thread turning operations: Tiện ren Drilling: Khoan
Trong quy trình gia cơng chi tiết trục động cơ 3kw đầu tiên ta phải đi tiện mặt đầu, đầu A.
5.2.3.1. Tiện mặt đầu, đầu A.
Đầu tiên khi gia cơng bất cứ một nguyên cơng nào ta cũng click chuột để nổi mầu cam dịng nhắc trên cây thư mục sau đĩ, ta chọn trên thanh Machining operations. Click vào Manufacturing
Program 1 xuất hiện hộp thoại
Trong hộp thoại trên ta cần lựa chọn đầy đủ 5 mục
Lựa chọn các thơng số hình học gia cơng: Trong phần này ta cần lựa chọn chi tiết (part) và phơi (stock).
Để lựa chọn ta tiến hành click vào part element để chọn biên dạng chi tiết gia cơng và stock element để chọn biên dạng phơi.
Hình. 5.13
Trong mục stock offset, Part offset, Axial part ofset, Radial part ofset, End limit offset ta chọn: 0
Lựa chọn kiểu gia cơng: Trong mục này ta chọn các phương pháp chạy dao, chiều sâu cắt, hướng gia cơng ...
Trong mục Roughing mode ta chọn: Face; Orientation chọn External; Location chọn Front; Part contouring chọn Each path; Tool compensation lệnh bù dao ta chọn P3
Hình 5.14
Chọn dao gia cơng: Trong mục này ta lựa chọn hình dạng dao cắt, mảnh hợp kim gắn trên dao...
Để lựa chọn dao cắt ta click vào , ta tiến hành thay đổi các thơng số của dao cắt cho phù hợp.Để khoả mặt đầu ta chọn dao trái và cĩ kích thước như hình vẽ
Hình 5.15
Để chọn mảnh hợp kim gắn trên dao ta click vào và tiến hành chọn mảnh hợp kim phù hợp với từng loại dao
Lựa chọn chế độ cắt gia cơng: Tốc độ cắt, tốc độ trục chính, tốc độ chạy dao nhanh, kiểu gia cơng tinh. Ta lựa chọn như hình vẽ.
Hình 5.16
Lựa chon các đường vào, ra dao:
Hình 5.17
5.2.3.2. Khoan tâm đầu A.
Ta chọn spot drilling trên thanh Machining operations. Xuất hiện hộp thoại spot drilling 1
Hình: 5.18
Trong phần lựa chọn các thơng số hình học gia cơng: Ta click vào “chọn vị trí lỗ khoan” và click vào tâm của đường trịn trên màn hình đồ hoạ xác định
Trong phần chọn dao gia cơng ta chọn mũi khoan tâm cĩ D = 4 và các kích thước như hình 6.20
Hình 5.20
Lựa chọn chế độ cắt gia cơng: khi khoan tâm như hình 6.21
Lựa chọn các đường vào và ra dao, và đường ra dao
Hình: 5.22
Cuối cùng ta nhấn chọn OK để hồn thành bước khoan tâm.
5.2.3.3. Tiện thơ đầu A
Ta chọn Rough turning operation trên thanh Machining operations. Xuất hiện hộp thoại Rough turning 3.
Chọn kiểu ra cơng: Phần Rughing mode chọn kiểu chạy cắt ta chọn Parallel Contour, mục tool Compersation tức chọn kiểu bù dao ta chọn P3, các mục khác ta chọn như hình vẽ
Lựa chọn các thơng số hình học gia cơng:
Hình 5.24
Ở bước tiện thơ ta để lại lượng dư cho quá trình tiện tinh. Trong mục stock offset lượng dư để lại cho nguyên cơng tinh chọn 1mm, Part offset chọn 0.5mm.
Chọn dao gia cơng: Chọn dao trái cĩ kích thước như hình vẽ
Hình 5.25
Chọn mảnh hợp kim:
Hình; 5.26
Cuối cùng ta chọn OK để hồn thành bước tiện thơ.
5.2.3.4. Tiện mặt đầu, đầu B
Ta chọn Rough turning operation trên thanh Machining operations.
Xuất hiện hộp thoại Rough turning 2. Lựa chọn kiểu gia cơng:
Trong mục Roughing mode ta chọn: Face; Orientation chọn External; Location chọn Back; Part contouring chọn Each path; Tool compensation chọn P9
Lựa chọn các thơng số hình học gia cơng:
Để lựa chọn ta tiến hành click vào part element để chọn biên dạng chi tiết gia cơng và stock element để chọn biên dạng phơi.
Trong mục stock offset, Part offset, Axial part ofset, Radial part ofset, End limit offset ta chọn: 0
Hình 5.28
Chọn dao gia cơng: Để lựa chọn dao cắt ta click vào , ta tiến hành thay đổi các thơng số của dao cắt cho phù hợp. Để khoả mặt đầu ta chọn dao phải và cĩ kích thước như hình vẽ
Lựa chọn chế độ cắt gia cơng:
Hình 5.30
Lựa chon các đường vào, ra dao: Tương tự như phần khoả mặt đầu thứ nhất Cuối cùng ta chọn OK để hồn thành bước khoả mặt đầu thứ hai.
5.2.3.5. Khoan tâm đầu B.
Tương tự như khoan tâm đầu A ta cũng tiến hành chọn spot drilling trên thanh Machining operations. Xuất hiện hộp thoại spot drilling 1
Trong phần lựa chọn các thơng số hình học gia cơng: Ta click vào “chọn vị trí lỗ khoan” và click vào tâm của đường trịn trên màn hình đồ hoạ xác định 1 điểm.
Hình 5.32
Trong phần chọn dao gia cơng ta chọn mũi khoan tâm cĩ D = 4 và các kích thước như hình
Lựa chọn chế độ cắt: Gia cơng khi khoan tâm ta chọn như hình 6.21
Hình 5.34
Lựa chọn các đường vào và ra dao.
Hình 5.35
Cuối cùng ta nhấn chọn OK để hồn thành bước khoan tâm.
5.2.3.6. Tiện tinh đầu A
Ta chọn Profile Finish turning operations trên thanh Machining operations. Xuất hiện hộp thoại Profile Finish turning 1.
Hình 5.36
Lựa chọn các thơng số hình học gia cơng:
Hình 5.37
Chọn mảnh hợp kim:
Hình 5.38
Lựa chọn chế độ cắt gia cơng: Tương tự như phần tiện thơ Lựa chon các đường vào, ra dao: Tương tự như phần tiện thơ Cuối cùng ta chọn OK để hồn thành bước tiện tinh.
5.2.3.7. Tiện thơ đầu B.
Ta chọn Rough turning operation trên thanh Machining operations. Xuất hiện hộp thoại Rough turning 3.
Lựa chọn kiểu ra cơng:
Hình 5.39
Hình 5.40
Ở bước tiện thơ ta để lại lượng dư cho quá trình tiện tinh. Trong mục stock offset chọn 1mm, Part offset chọn 0.5mm.
Chọn dao gia cơng: Chọn dao trái, mảnh hợp kim cĩ kích thước như hình vẽ
Hình 5.41
Lựa chọn chế độ cắt gia cơng: Tương tự như bước khoả mặt đầu thứ nhất Lựa chon các đường vào, ra dao: Tương tự như phần khoả mặt đầu thứ nhất
5.2.3.8. Tiện tinh đầu B
Ta chọn Profile Finish turning operations trên thanh Machining operations. Xuất hiện hộp thoại Profile Finish turning 1.
Lựa chọn kiểu ra cơng:
Hình 5.42
Lựa chọn các thơng số hình học gia cơng:
Chọn dao gia cơng: Như phần tiện thơ Chọn mảnh hợp kim:
Hình 5.44
Lựa chọn thơng số gia cơng: Tương tự như phần tiện thơ Lựa chon các đường vào, ra dao: Tương tự như phần tiện thơ Cuối cùng ta chọn OK để hồn thành bước tiện tinh.
5.2.3.9. Tiện các rãnh (rộng 3 sâu 1.5)
Cắt các rãnh rộng 3 sâu 1.5, đặc điểm cơng nghệ và mục đích của việc cắt các rãnh này là để cĩ khoản ra dao và khoảng thốt dao của nguyên cơng tiện ren sau này, nên việc cắt các rãnh ta chỉ cần cắt nguyên cơng tiện tinh luơn mà khơng cần tiện thơ. Ta chọn Groove Finish turning operations trên thanh Machining
operation. Xuất hiện hộp thoại Groove Finish turning 1.
Lựa chọn kiểu gia cơng: Trong phần Orientation ta chọn External; First plunge position chọn Right, đánh dấu vào Part contouring.
Hình 5.45
Lựa chọn các thơng số hình học gia cơng: Trong mục stock offset chọn 0.5mm, các thơng số khác chọn 0mm.
Hình 5.46
Hình 5.47
Lựa chọn thơng số gia cơng:
Hình 5.49
Lựa chon các đường vào, ra dao: Như hình vẽ
5.2.3.10. Tiện ren.
Ta chọn thread turning operations trên thanh Machining operations. Xuất hiện hộp thoại thread turning 3.
Lựa chọn thơng số hình học ren:
Hình 5.51
Tại mục profile theo tiêu chuẩn ISO, Pitch bước ren ta chọn bằng 2, Numb er of threads là số đ ầu mối ren ta chọn bằng 1
Lựa chọn các thơng số hình học gia cơng:
Trong phần này ta phải chọn được start limit mode và end limit mode là mặt phẳng bắt đầu gia cơng và m ặt phẳng kết thúc gia cơng, chi ều dài phần ren (length) ta chọn 35
Chọn dao gia cơng: chọn mảnh hợp kim:
Hình 5.53
Lựa chọn thơng số gia cơng: Tương tự như các phần trên
Lựa chon các đường vào, ra dao: ta chọn giống như gia cơng rãnh Cuối cùng ta chọn OK để hồn thành bước tiện tinh.
5.2.4. Chạy chương trình mơ phỏng gia cơng
Để chạy chương trình mơ phỏng ta click phải chuột vào chương trình đã lập trình trên cây quản lý sau đĩ chọn Drilling Deep Hole 2 object→ Start video simulation → Run full video.
Hình: 5.54
Hoạt động chạy mơ phỏng gia cơng chi tiết trục động cơ máy phát 3kw
Hình 5.55
5.2.5. Xuất chương trình gia cơng NC.
Trên cây thư mục tiến trình, kích phải chuột chọn thư mục Manufaturing Program.1, chọn thư mục con Manufacturing Program.1 Object. Trên menu sổ xuống, kích chọn biểu tượng Generate NC Code Interactively (Hình 6.43):
Hình 6.56
Hình 6.57
Tại trang In/Out, trong mục lựa chọn dạng dữ liệu NC cần xuất (NC data type). Kích chọn NC Code. Trong mục Output File, kích chọn tuỳ biến Store at the same location as the CATProcess để xuất file NC trong cùng một thư mục chứa File dữ liệu chương trình.
Kích chọn trang NC code để thực hiện thiết lập chương trình theo bộ điều khiển máy CNC. Theo thơng tin catalog máy đã trình bầy theo hình . Máy CNC gia cơng sử dụng bộ điều khiển Fanuc 16i Mate TC. Do vậy, tại mục IMS Post-Processor file, lựa chọn định dạng Fanuc16i. Sau đĩ kích chọn Execute để xác nhận các lựa chọn đồng thời tiến hành tạo chương trình NC. Cuối cùng, hộp thoại Manufacturing Information xuất hiện thơng báo cho quá trình xử lý dữ liệu xây dựng chương trình đã thành cơng.
Hình 6.58
Chương trình NC của Hoạt động gia cơng chi tiết trục động cơ 3kw % O1000 N1 G49 G64 G17 G80 G0 G90 G40 G99 N2 G1 G94 X0 Y0 Z100. M8 F1. N3 T0001 M6 N4 G0 X23.5 N5 G43 Z320.5 H1 N20 X.2121 Z-2.2855 F.8 N21 G94 X23.5 N22 Z-.5 N23 G95 X21.5 F.3 N24 X0 F.4 N25 X.2121 Z-.7121 F.8 N26 G94 X0 Z100.
N6 G1 G95 X21.5 F.3 N7 X0 F.4 N8 X.2121 Z320.7121 F.8 N9 G94 X0 Z100. N10 T0002 M6 N11 G0 G43 Z337.8532 H2 S800 M3 N12 G81 X0 Y0 Z307.8532 R337.8532 F1. N13 G80 N14 G1 Z100. N15 T0001 M6 N16 G0 X23.5 N17 G43 Z-2.0734 H1 N18 G1 G95 X21.5 F.3 N19 X0 F.4 N42 X18.0193 N43 G95 Z323.8532 F.3 N44 Z320.2071 F.4 N45 X19.5 Z318.7265 N46 Z273.5 N47 X22. N48 X22.2121 Z273.7121 F.8 N49 G94 Z325.8532 N27 T0002 M6 N28 G0 G43 Z11.8532 H2 S800 M3 N29 G81 X0 Y0 Z-18.1468 R11.8532 F1. N30 G80 N31 G1 Z100. N32 T0001 M6 N33 G0 X20.0193 N34 G43 Z325.8532 H1 N35 G1 G95 Z323.8532 F.3 N36 Z320.2071 F.4 N37 X21.5 Z318.7265 N38 Z273.5 N39 X22. N40 X22.3 F.8 N41 G94 Z325.8532 N65 Z273.5 N66 X18. N67 Z238.3668 N68 X19. Z237.3668 N69 Z203.5 N70 X22. N71 X22.2121 Z203.7121 F.8 N72 G94 X0 Z100.
N50 X16.0193 N51 G95 Z323.8532 F.3 N52 Z320.2071 F.4 N53 X17.5 Z318.7265 N54 Z273.5 N55 X20. N56 Z238.3668 N57 X21. Z237.3668 N58 Z203.5 N59 X21.2121 Z203.7121 F.8 N60 G94 Z325.8532 N61 X14.0193 N62 G95 Z323.8532 F.3 N63 Z320.2071 F.4 N64 X15.5 Z318.7265 N87 G95 X19.796 Z-5.6468 F.3 N88 Z-3.6468 N89 Z-.2071 F.4 N90 X21. Z.9969 N91 Z22.5 N92 X21.5 N93 X21.8 F.8 N94 G94 Z-5.6468 N73 G95 X11.9587 Z321.2678 F.3 N74 X13.3729 Z319.8536 N75 X14.8536 Z318.3729 F.4 N76 G18 G3 X15. Z318.0193 I-.3536 K- .3536 N77 G1 Z273. N78 X17. N79 G3 X17.5 Z272.5 I0 K-.5 N80 G1 Z237.8663 N81 X17.5132 Z237.8536 N82 X18.3536 Z237.0132 N83 G3 X18.5 Z236.6597 I-.3536 K- .3535 N84 G1 Z202.5 N85 X18.7121 Z202.2879 F.8 N86 G94 X0 Z100. N110 X17. Z.9969 N111 Z22.5 N112 X18. N113 Z45.5 N114 X19. N115 Z78.5 N116 X20.5 N117 Z88.5
N95 X17.796 N96 G95 Z-3.6468 F.3 N97 Z-.2071 F.4 N98 X19. Z.9969 N99 Z22.5 N100 X20. N101 Z45.5 N102 X21. N103 Z78.5 N104 X21.5 N105 X21.8 F.8 N106 G94 Z-5.6468 N107 X15.796 N108 G95 Z-3.6468 F.3 N109 Z-.2071 F.4 N133 Z150.5 N134 X21.5 N135 X21.7121 Z150.2879 F.8 N136 G94 Z-5.6468 N137 X11.796 N138 G95 Z-3.6468 F.3 N139 Z-.2071 F.4 N140 X13. Z.9969 N118 X21.5 N119 X21.8 F.8 N120 G94 Z-5.6468 N121 X13.796 N122 G95 Z-3.6468 F.3 N123 Z-.2071 F.4 N124 X15. Z.9969 N125 Z22.5 N126 X16. N127 Z45.5 N128 X17. N129 Z78.5 N130 X18.5 N131 Z88.5 N132 X20. N156 X11.1788 Z.1172 N157 X12.3828 Z1.3212 F.4 N158 G2 X12.5 Z1.604 I-.2828 K.2828 N159 G1 Z23. N160 X13.1 N161 G2 X13.5 Z23.4 I0 K.4 N162 G1 Z46. N163 X14.1
N141 Z22.5 N142 X14. N143 Z45.5 N144 X15. N145 Z78.5 N146 X16.5 N147 Z88.5 N148 X18. N149 Z150.5 N150 X19.5 N151 Z205.5 N152 X21.5 N153 X21.7121 Z205.2879 F.8 N154 G94 X0 Z100. N155 G95 X9.7646 Z-1.2971 F.3 N179 Z205.4 N180 G1 G95 X20.7 F.3 N181 X19.7 F.4 N182 Z203. N183 X18.5 Z204.2 N184 X18.2 F.8 N185 G94 X21. N186 G95 X19. F.3