Chi tiết sau khi gia công CNC sẽ được đưa vào gia công xung trong trường hợp có một số vị trí bề mặt gia công mà gia công theo phương pháp cắt gọt trên máy CNC không thuận lợi.
Để khởi động môi trường này ta nhấp vào biểu tượng Electrode Setup Wizard ở trên thanh công cụ chính trong giao diện khởi động của Cimatron .( Hình 4.15)
Hình 3.15 : Khởi động môi trường gia công xung
Giao diện môi trường gia công xung sẽ hiện ra như hình 4.16 , một bảng lựa chọn chi tiết cần gia công xung xuất hiện yêu cầu nhập chi tiết vào.Ta nhấp chọn Open , sau đó tìm đường dẫn đến file cần gia công ⇒ chọn File cần gia công ⇒ Ok .
Chi tiết sau đó sẽđược lựa chọn vào môi trường gia công xung.Trong môi trường này ta chú ý đến thanh công cụ với những lệnh thực hiện như sau:
- Extract Electrode : Lựa chọn vùng gia công tia lửa điện - Blank : tạo khối bao ngoài của điện cực
- UCS : Xác định hệ tọa độ của điện cực - Composite : tạo đường biên dạng liên tục
- Auto Contour : xác định biên dạng ngoài của điện cực
- Extensions : Kéo dài biên dạng đến khối điện cực , tạo điện cực hoàn chỉnh
SVTH: VũĐức Toàn 48
- 3D Trajectory : Lựa chọn phương thức làm việc của điện cực - Simulation : thực hiện mô phỏng quá trình gia công xung - Active Main Assembly : kích hoạt toàn bộ
- Active Electrode : kích hoạt điện cực
SVTH: VũĐức Toàn 49 3.2. Ứng dụng phần mềm CimatronE vào quá trình thiết kế và gia công khuôn cho cặp sản phẩm thân và nắp ổ cắm điện
3.2.1.Tạo lập mô hình chi tiết 3d trong môi trường Part :
Quá trình tạo lập mô hình 3D cho chi tiết được tiến hành như sau :
- Tạo lập các Feature cơ sở để từđó hình thành lên các Feature tiếp theo cho đến khi hoàn thiện mô hình chi tiết :
Hình 3.19 : Tạo lập Sketch cho Feature cơ sở
Hình 3.17 : Giao diện môi trường Part
SVTH: VũĐức Toàn 50
Hình 3.21 : Tạo Sketch cho Feature tiếp theo được tạo lập trên cơ sở Feature đã có
SVTH: VũĐức Toàn 51
Hình 3.22 : Tạo lập Feature tiếp theo
Cứ tiếp tục thực hiện tuần tự việc xây dựng các Feature của chi tiết ta sẽ có mô hình
đếổ cắm được thành lập như sau :
SVTH: VũĐức Toàn 52
Thiết lập tương tự như đối với phần đế của ổ cắm điện ta cũng có được mô hình 3D của phần nắp ổ cắm điện được tạo lập như sau :
Hình 3.24 : Mô hình 3D của chi tiết nắp ổ cắm điện
3.2.2.Lắp ghép phần đế ổ cắm với nắp ổ cắm điện trong môi trường Assembly Design Wofkbench
Khởi động môi trường Assembly :
Hình 3.25 : Khởi động môi trường lắp ráp
Để thực hiện công việc lắp ráp , trước tiên các chi tiết trong cụm lắp ráp là nắp ổ cắm và đế ổ cắm điện sẽ được đưa vào trong môi trường lắp ghép thông qua công cụ nhập phần tử lắp ghép ( Add Component ) :
SVTH: VũĐức Toàn 53
Hình 3.26 : Cửa sổ chỉ ra đường dẫn nhập phần tử lắp ghép
Nhấp chọn Select sau khi lựa chọn được phần tử lắp ghép trong hộp thoại CimatronE Explorer.
SVTH: VũĐức Toàn 54
Để lắp ghép các chi tiết với nhau , sử dụng lệnh Connect bằng cách nhấp vào biểu tượng , sau đó lựa chọn các mặt sẽ ghép với nhau, chú ý chọn Anti-Align trong mục lựa chọn ⇒ Apply
SVTH: VũĐức Toàn 55
Để kế thúc quá trình lắp ghép nhấp Ok trong hộp thoại Connect ở bên trái của màn hình của môi trường lắp ghép.Cuối cùng ta sẽ có được mô hình lắp ghép hoàn thiện như
trong hình 4.27
Hình 3.29 : Quá trình lắp ghép
Để kế thúc quá trình lắp ghép nhấp Ok trong hộp thoại Connect ở bên trái của màn hình của môi trường lắp ghép.Cuối cùng ta sẽ có được mô hình lắp ghép hoàn thiện như
trong hình 4.28
SVTH: VũĐức Toàn 56 3.2.3.Tạo lập bản vẽ kỹ thuật cho chi tiết trong môi trường Drawing :
Hình 4.29 :
Bản vẽ kỹ thuật chi tiết nắp ổ cắm điện
3.2.4.Thiết kế khuôn cho bộ sản phẩm nắp và đếổ cắm điện: 3.2.4.1.Thiết kế lòng khuôn :
Khởi động môi trường thiết kế khuôn , lựa chọn số lượng sản phẩm trong lòng khuôn là 4 trong mục Layout part :
SVTH: VũĐức Toàn 57
Hình 3.32 : Gọi và bố trí chi tiết vào trong lòng khuôn (Chú ý nhập hệ số co ngót của vật liệu chi tiết trong mục Shrinkage Factor)
Hình 3.33 : Tách khuôn với công cụ Quick Split
Sau khi đã tách khuôn cho các chi tiết , ta cần phân tích góc đẩy sản phẩm với công cụ phân tích Draft Angle Analysis ,qua phổ màu trên bề mặt chi tiết ta sẽ biết được góc
đẩy sản phẩm hợp lý nhất , nếu góc đẩy sản phẩm với bề mặt nào đó chưa được hợp lý thì bề mặt đó sẽ có màu đỏ.Ởđây , trên hình 4.33 ta thấy các bề mặt xây dựng đều có góc đẩy phù hợp.
SVTH: VũĐức Toàn 58
Hình 3.34 : Phân tích góc đẩy sản phẩm
Sử dụng công cụ Parting Surf và các lệnh hiệu chỉnh bề mặt để tạo mặt phân khuôn cho sản phẩm:
SVTH: VũĐức Toàn 59
Hình 3.36 : Mô phỏng quá trình tách khuôn với mặt phân khuôn được chọn
Sau khi tách khuôn ta lựa chọn bộ khuôn phù hợp với sản phẩm cần thiết kế : chuyển sang môi trường Mold Design , ta sẽ lựa chọn và tính toán khuôn theo tiêu chuẩn của các loại khuôn tiêu chuẩn của một số hãng chế tọa khuôn trên thế giới như : HASCO , EROWA , DME trong thư viện.
Để lựa chọn một bộ khuôn ta nhấp chọn Mold Base ⇒ Load New :
SVTH: VũĐức Toàn 60
Hình 3.38 : Lựa chọn bề dày các tấm khuôn
SVTH: VũĐức Toàn 61
Hình 3.40 : Bộ vỏ khuôn được chọn
Tiếp theo ta kích hoạt các tấm chứa lòng khuôn : chuyển sang môi trường Parting ⇒ chọn Define Active Parts ( xác định phần tử cần kích hoạt , ở đây là core vcavity ) sau đó chọn Create Active Parts ( tạo các phần tử kích hoạt )
SVTH: VũĐức Toàn 62
Hình 3.42 : Kích hoạt các tấm chứa core và cavity Thiết kế lòng khuôn đực ( core ) và lòng khuôn cái ( cavity ) :
SVTH: VũĐức Toàn 63
Hình 3.44 : Lòng khuôn cái được thiết kế
Trong trường hợp vật liệu khuôn đắt tiền , ta có thể đục riêng phần phôi chứa đựng lòng khuôn tấm đực và lòng khuôn tấm cái.Khi đó ta có phần lõi khuôn đực và lõi khuôn cái như hình 4.44 và hình 4.45 còn ở tấm khuôn trước và tấm khuôn sau sẽ có các hốc để
lắp ghép với các lõi khuôn.
SVTH: VũĐức Toàn 64
Hình 3.46 : Lõi khuôn đực khi làm khuôn rời
4.2.4.2.Thiết kế cuống phun :
Cuống phun của khuôn được lựa chọn trong thư viện Mold Components / Inject Devices bằng cách sử dụng công cụ Add Mold Comp / Devices , một hộp thoại sẽ xuất hiện cho phép ta chọn lựa được loại cuống phun phù hợp.
SVTH: VũĐức Toàn 65
Hình 3.48 : Tạo Sketch trên mặt phẳng để xác định vị trí cuống phun
Hình 3.49 : Cuống phun được nhập vào bộ khuôn
3.2.4.3.Thiết kế kênh dẫn nhựa :
Để bắt đầu thiết kế kênh dẫn ta phải xác định mặt phẳng phác thảo , sử dụng công cụ
MoldDesign / Runner design / Pattern sketch :
SVTH: VũĐức Toàn 66
Hình 3.51 : Thiết kế biên dạng và vị trí kênh dẫn nhựa
Hình 3.52 : Kênh dẫn nhựa trên tấm khuôn cái
SVTH: VũĐức Toàn 67 3.2.4.4.Thiết kế hệ thống chốt đẩy :
Để lựa chọn loại chốt đẩy ta sử dụng công cụ Mold Design / Ejection Design / Add ejector : một hộp thoại sẽ xuất hiện để lựa chọn loại chốt đẩy cần sử dụng.
Ta xác định vị trí các chốt đẩy thông qua việc tạo lập Sketch , quá trình đưa các chốt
đẩy vào vị trí đẩy sẽ bắt đầu khi thoát khỏi môi trường Sketch
Hình 3.54 : Xác định vị trí các chốt đẩy
Hình 3.55 : Các chốt đẩy được đưa vào vị trí đẩy
Để cắt bỏ phần thừa của chốt đẩy so với kích thước thiết kế ta sử dụng công cụ
Ejection Devices / Ejector trim : lựa chọn Trim by Movable Side ⇒ Ok , ta sẽ có hệ thống chốt đẩy được hoàn thiện như trong hình vẽ :
SVTH: VũĐức Toàn 68
Hình 3.56 : Hệ thống chốt đẩy được thiết kế
3.2.4.5.Thiết kế kênh làm mát :
Kênh làm mát được bố trí sao cho nó có thể làm mát một cách hiệu quả và đều nhất tới các vị trí trong lòng khuôn vì vậy điều đầu tiên là ta phải lựa chọn mặt phẳng bố trí hệ
thống kênh làm mát với công cụ :
SVTH: VũĐức Toàn 69
Hình 3.58 : Thiết kế hệ thống kênh làm mát
Hình 3.59 : Lựa chọn đường kính kênh làm mát với công cụ Cooling Objects
SVTH: VũĐức Toàn 70
Thực hiện tương tự nhưđối với hệ thống kênh làm mát ở khuôn đực ta có hệ thống làm mát hoàn chỉnh cho khuôn cái như sau :
Hình 3.61 : Hệ thống kênh làm mát trên khuôn cái được thiết kế
Tiếp theo là thêm các đầu nối và các nút bít dòng cho đường làm mát với công cụ
Cooling Design / Add Cooling Item :
SVTH: VũĐức Toàn 71
Cuối cùng ta sẽđược hệ thống kênh làm mát với đầy đủ các phụ kiện ( các đầu nối , các nút chặn dòng..) của bộ khuôn như trong hình 4.63
Hình 3.63 : Hệ thống kênh làm mát hoàn thiện
3.2.4.6. Thêm các phần tử của khuôn
Ngoài các hệ thống nêu trên chúng ta cũng có thêm các phần tử khác của khuôn như : lò xo chốt hồi , bulong vòng...
Chúng ta có thể thêm lò xo trong mục MoldDesign / Add Mold Component / User Parts :
SVTH: VũĐức Toàn 72
Hình 3.65 : Hệ thống lò xo chốt hồi được lựa chọn
Hệ thống bu lông vòng có tác dụng là bộ phận đỡ và di chuyển bộ khuôn thiết kế , nó
được lấy trong thư viện với lựa chọn MoldDesign / Add Mold Component / Mold Parts :
Hình 3.66 : Lựa chọn bulong vòng Cuối cùng ta sẽ có một bộ khuôn hoàn chỉnh như hình 4.66 :
SVTH: VũĐức Toàn 73
SVTH: VũĐức Toàn 74 3.2.5. Tạo lập chương trình gia công tựđộng cho tấm khuôn đực :
Phần mềm Cimatron E cho phép chúng ta tạo chương trình gia công các tấm khuôn
đực và khuôn cái một cách tựđộng với môi trường NC.Ở đây ta tạo lập cho tấm đực còn tấm cái làm tương tự.
Để khởi động môi trường NC ta có thể lựa chọn theo hai cách :
- Từ môi trường mà ta đang làm việc với file của chi tiết , ta có thể xuất chi tiết sang môi trường NC với lựa chọn : File ⇒ Export ⇒ To NC
- Trong giao diện khởi động của Cimatron E ta lựa chọn : New Document ⇒ chọn mục NC trong hộp thoại New Document ⇒ Ok
Mô hình chi tiết cần gia công sẽđược nhập vào trong môi trường gia công :
Hình 3.68 : Mô hình tấm đực được đưa vào gia công trong môi trường NC Ta chia quá trình gia công tấm đực ra làm 2 nguyên công :
- Nguyên công 1 : Phay để đạt được hình dáng long khuôn như thiết kế ( ở đây sẽ có nhiều bước : phay phá ,phay bán tinh , phay tinh, phay tinh các góc lượn của chi tiết mà bước phay tinh trước chưa làm được )
- Nguyên công 2 : Mài tinh long khuôn đểđạt được độ bóng bề mặt yêu cầu.
Bây giờ ta sẽ thực hiện việc lập trình tự động trong môi trường NC đối với nguyên công phay theo thứ tự các bước nhưđã nói ở trên.
SVTH: VũĐức Toàn 75 3.2.5.1. Bước 1 : Phay thô bề mặt
Đầu tiên là lựa chọn kiểu máy gia công ( 2.5 trục , 3 trục , 4 trục hay 5 trục) với lựa chọn Tool Path , ở đây ta chọn kiểu máy 3 trục , chú ý đến lựa chọn mặt phẳng chạy dao an toàn trong mục lựa chọn tọa độ Z ( Clearance ) .
Hình 3.69 : Lựa chọn kiểu máy gia công với mặt phẳng chạy dao an toàn hợp lý Sau đó ta cần lựa chọn dao gia công , để tiện cho việc lựa chọn loại dao hợp lý ta sử
dụng công cụ Analyze / Cuvature Map để phân tích bán kính các góc lượn , các lỗ.. của sản phẩm từđó ta có lựa chọn dao hợp lý .
Để lựa chọn dao ta nhấp chọn Cutter trong thanh công cụ , một hộp thoại lựa chọn dao như hình 4.70 sẽ hiện ra cho phép chúng ta lựa chọn được dao hợp lý nhất trong thư
viện dao , ở đây với bước gia công phá thô ta lựa chọn dao có đường kính càng lớn càng tốt để thực hiện gia công với năng suất cao , ta lựa chọn dao Flat có D = 30 mm , với các thong số như trong hình vẽ 4.70 .
Tuy nhiên ta cũng có thể tự định nghĩa cho mình về thông số của dao nếu như loại dao cần có không có trong thư viện dao có sẵn với lựa chọn ( New cutter ). Để kết thúc quá trình lựa chọn dao ta nhấp Ok.
SVTH: VũĐức Toàn 76
Hình 3.70 : Phân tích chi tiết với công cụ Analyze / Cuvature Map
Hình 3.71 : Lựa chọn dao từ thư viện dao
Ta sử dụng công cụ để khai báo phôi , nhấp chọn Save and close để lưu lựa chọn stock và thoát ra đi đến môi trường NC.Ta có hộp thoại khai báo phôi như trong hình 4.71
SVTH: VũĐức Toàn 77
Hình 3.72 : Khai báo phôi
Sau khi đã khai báo các thông số ban đầu ta tiến hành thực hiện khai báo các thủ tục
để tiến hành gia công : nhấp chọn vào biểu tượng trên thanh công cụ ,bảng Procedure Wizar xuất hiện , lựa chọn Volume Milling ( phay thể tích ) trong mục Main selection , lựa chọn Rough Spiral ( chạy dao kiểu xoắn ốc ) trong mục Subselection , lựa chọn các bề mặt gia công và giới hạn gia công trong mục Parameter .
SVTH: VũĐức Toàn 78
Hình 3.74 : Lựa chọn vùng gia công
Hình 3.75 : Lựa chọn dao gia công
Nhấp chọn mục Motion Parameter trong thanh công cụ của bảng Procedure Wizar để
SVTH: VũĐức Toàn 79
Hình 3.76 : Lựa chọn các thông số cho đường chạy dao
Nhấp chọn mục Machine Parameter để lựa chọn các thông số cho chếđộ cắt:
SVTH: VũĐức Toàn 80
Sau khi hoàn thành việc lựa chọn các thong số nhấp chọn biểu tượng Save and calculate để tính toán quỹđạo chạy dao dụng cụ.
Hình 3.78 : Quỹđạo dụng cụđược tính toán tựđộng bằng phần mềm
Để mô phỏng quỹđạo đường đi của dao ta có thể sử dụng lệnh Navigator , nhấp chọn biểu tượng
SVTH: VũĐức Toàn 81 3.2.5.2.Bước 2 : Gia công tinh mặt phẳng phân khuôn và bán tinh các bề mặt lòng