5. Phương pháp nghiên cứu
3.2.1.Các lựa chọn khi tạo mô hình bề mặt
- Extrude: Kéo một phác thảo thành mô hình bề mặt. Tuỳ chọn này được thực hiện giống như tuỳ chọn của Extrude trong Protrusion và Cut. Tuy nhiên nó có thêm tuỳ chọn phụ để đóng kín (Capped Ends) các phần cuối của hình kéo hoặc để cho phần cuối này được mở (Open Ends).
57
Hình 3. 1 Mô hình kéo.
- Revolve: Tạo mô hình bề mặt tròn xoay bằng cách quay một phác thảo quanh một trục thành mô hình mặt. Trục quay là đường xuyên tâm đã được vẽ trước. Cũng giống như tuỳ chọn Extrude tuỳ chọn này cũng có lựa chọn phụ để đóng kín hay mở các phần cuối của bề mặt.
Hình 3. 2 Mô hình quay.
- Sweep: Kéo một phác thảo theo một đường dẫn có sẵn. Cũng giống như hai tuỳ chọn trên tuỳ chọn này cũng có một lựa chọn phụ để đóng hoặc mở phần cuối của mô hình mặt.
58 - Flat: Tạo mặt trải phẳng hai chiều.
- Offset: Tạo một bề mặt mới bằng cách tịnh tiến từ một Solid hoặc một Quilt. Ta cần chỉ định khoảng offset với bề mặt cần offset.
- Copy: Tạo bề mặt bên trên đỉnh của một hoặc nhiều bề mặt được chọn. Tuỳ chọn này cho phép tạo ra các bề mặt từ các Solid có sẵn.
- Fillet: Vê tròn góc của bề mặt. 3.2.2. Các thao tác trên bề mặt.
- Merge: Nối 2 hay nhiều bề mặt với nhau. Tuỳ chọn này có thể dùng để kết hợp hai bề mặt nằm kề nhau hoặc có thể đuợc dùng để nối hai bề mặt cắt nhau. - Extend: Mở rộng một cạnh của bề mặt được chọn.
- Trim: Dùng mặt cắt mặt.. Các tuỳ chọn Trim bao gồm Extrude, Revolve, Sweep, Blend.
- Transform: Dùng để dịch chuyển thẳng, xoay tròn, đối xứng bề mặt được chọn.
- Draft: Vát mặt.
- Area Offset: Tạo bề mặt mới bằng cách tịnh tiến một bề mặt có sẵn. 3.2.3. Các tùy chọn bề mặt cao cấp.
- Variable section weep: Quét một phác thảo theo nhiều đường dẫn (Path) khác nhau.
- Swept Blend: Tạo mặt tổ hợp của một Sweep và một Blend. Mặt này được tạo ra bằng cách quét một hay nhiều chi tiết dọc theo một quỹ đạo được xác định trước. Quỹ đạo này có thể chọn trên màn hình làm việc hoặc phác thảo.
- Helical sweep: Quét một phác thảo quanh một trục theo một đường dẫn cho trước. Các đối tượng như dây và lò xo.
- Boundares: Tạo mặt từ các đường biên. Bề mặt của chi tiết có thể được xác định bằng cách chọn các thực thể tham chiếu theo một hoặc hai hướng.
59
3.3. CHỨC NĂNG LẬP TRÌNH GIA CÔNG PHAY TRONG CREO 3.0.
3.3.1. Các khái niệm.
- Quá trình gia công (Machining Process): Là quá trình trực tiếp biến đổi phôi (Workpiece) thành chi tiết máy (Part). Trong tài liệu này quá trình gia công là quá trình cắt gọt.
- Nguyên công (Operation): Là một phần cơ bản của quá trình gia công. Nguyên công được thực hiện trên một máy (Work center) và một phôi.
- Bước (NC sequence): Một phần của nguyên công, thực hiện cắt gọt trên một bề mặt hay một tổ hợp các bề mặt với một dao và một chế độ cắt nhất định. - Đường chuyển dao (Tool Path): Là đường hình học mô tả quỹ đạo của dao
trên mô hình gia công. Nhờ đường chuyển dao, có thể kiểm tra bằng hình học quá trình cắt. Đó cũng là cơ sở hình thành CL Data File.
- Mô hình thiết kế (Design model): Là chi tiết thiết kế, sản phẩm nhận được sau gia công. Các Feature, mặt cạnh của mô hình thiết kế được chọn để sinh ra đường chạy dao. Giữa Design model và phôi có một liên kết. Các thay đổi từ chi tiết có thể cặp nhật vào nguyên công. File Part, Assembly hay Sheermetal Part đều có thể làm Design model để phục vu chọ gia công.
- Mô hình gia công (Manufacturing Model): Mô hình gia công gồm chi tiết (còn được gọi là “Reference Part”) và một phôi lắp ghép với nhau. Mô hình gia công cho phép thể hiện lượng dư gia công và mô phỏng gia công. Thường thì sau khi gia công phôi sẽ trùng khít với chi tiết.
3.3.2. Các bước lập trình gia công trong Creo 3.0.
1 - Lắp chi tiết gia công vào môi trường manufacturing 2 - Thiết lập phôi
3 - Chọn máy gia công (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4 - Thiết lập các thông số máy 5 - Giới hạn vùng gia công 6 - Chọn phương pháp gia công 7 - Thiết lập các thông số công nghệ
60 8 - Mô phỏng đường chạy dao 9 - Kiểm tra quá trình gia công 10 - Xuất chương trình NC
Hình 3. 4 Thanh công cụ lập trình gia công chính trong Creo.
3.3.3. Các lựa chọn phương pháp gia công và thông số công nghệ.
Hình 3. 5 Thanh công cụ lập trình gia công phay.
Phay thô (Roughting): Kiểu gia công này sẽ lấy đi phần lớn vật liệu trên chi tiết. Kiểu gia công này có các lựa chọn:
- Roughting: Phay phá thuần túy.
- Volume Rough: Phay thể tích với nhiều lựa chọn kiểu chạy dao hơn như:
Rough_Only, Rought_&_Prof, Prof_&_Rought, Prof_Only, Rought_&_Clean_Up, Pocketing, Face_Only.
61 cắt có đường kính lớn.
- Re-rough: Phay phá lại những vùng do lệnh phay trước để lại. Kiểu gia công này chỉ được ứng dụng sau khi có ít nhất 1 nguyên công đã được tạo trước đó.Rest Roughing có thể nhận ra khối lượng vật liệu còn lại và nó sẽ điều khiển dụng cụ cắt khi tiến vào chi tiết 1 cách phù hợp. Vì vậy những đường chạy dao không sẽ là nhỏ nhất và những đường chạy dao thừa sẽ bị loại trừ. Phay tinh:
- Profile Milling: Phay mặt hông – Hiệu quả đối với những mặt đứng và có độ dốc nhỏ.
- Surface Milling: Phay mặt cong – Thường dùng dao Ball Mill. - Finishing: Phay tinh cả mặt cong và mặt hông.
- Corner Finishing: Phay tinh các góc cạnh của chi tiết.
Phay theo đường Curves (Trajectory Milling): Đây là một kiểu gia công chỉ phụ thuộc vào đường cơ mà không yêu cầu những thông tin về bề mặt gia công. Nó có thể hữu ích cho việc gia công rãnh, điêu khắc và cắt theo biên dạng của các thành phần.
- 2 Axis Trajectory: Phay theo đường curve 2D. - 3 Axis Trajectory: Phay theo đường curve 3D. - Engraving: Khắc chữ, logo…
- Custom Trajectory: Phay theo đường curve do người dùng chỉ định. Các thông số có thể chỉnh sửa khi phay:
1 CUT_FEED Lượng ăn dao khi gia công 2 ARC_FEED Tốc độ chạy dao tại cung tròn
3 ARC_FEED_CONTROL Điều khiển tốc độ chạy dao tại cung tròn
Tool_Center Tốc độ tâm dao = Arc_Feed
Tool_Perimeter Tốc độ trên chu vi của dao = Arc_Feed
4 FREE_FEED Tốc độ chạy G0
62
6 TRAVERSE_FEED Tốc độc dịch dao ngang
7 CUT_UNITS Đơn vị chạy dao
8 RETRACT_UNITS Đơn vị tốc độ lùi dao
9 PLUNGE_FEED Tốc độ xuống Z trong mỗi passes GC 10 PLUNGE_UNITS Đơn vị tốc độ ăn dao xuống
11 WALL_PROFILE_CUT_FEED Tốc độ chạy dao trên mặt thẳng đứng 12 RAMP_FEED Tốc độ xuống dao dốc
13 STEP_DEPTH Chiều dày cắt
14 MIN_STEP_DEPTH Chiều dày cắt nhỏ nhất (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
15 TOLERANCE Dung sai
16 STEP_OVER Bước ăn dao ngang
17 CORNER_ROUND_RADIUS Bo góc (gia công tốc độ cao ) 18 TOOL_OVERLAP Khoảng chồng nhau của dụng cụ 19 NUMBER_PASSES Số lớp cắt
20 NUM_PROF_PASSES Số lần cắt của dao
21 PROF_STOCK_ALLOW Lượng dư bề mặt bên để lại cho gia công tinh 22 ROUGH_STOCK_ALLOW
23 BOTTOM_STOCK_ALLOW Lượng dư mặt đáy để lại gia công tinh 24 WALL_SCALLOP_HGT Độ nhám Rz bề mặt đứng
25 BOTTOM_SCALLOP_HGT Độ nhám Rz mặt đáy 26 AXIS_SHIFT Khoảng dời trục tọa độ
27 CUT_ANGLE Góc di chuyển dụng cụ cắt so với phương X
28 MAX_SEGMENT_LENGTH
29 POINT_DISTRIBUTION
30 SCAN_TYPE Kiểu quét dao
31 CUT_TYPE Chiều chạy dao
32 ROUGH_OPTION Các kiểu phay trong ROUGH
Rough_Only Chỉ Phay thô
Rought_&_Prof Phay thô rồi phay mặt hông
Prof_&_Rought Phay mặt hông vào phay thô
63
Rought_&_Clean_Up Phay thô rồi lau sạch vùng sót trước khi sang ngang
Pocketing Phay mặt hông và mặt đáy
Face_Only Chỉ phay mặt phẳng
33 RETRACT_OPTION Chọn mặt lùi dao
Optimize Dao lùi lên đến mặt Retract với số lần ít nhất
Not_Optimize Dao lùi lên đến mặt Retract giữa 2 lớp cắt
Smart Giảm số lần độ cao Retract 1 cách thông minh 34 RETRACT_TRANSITION
Corner_Transition Dao lùi lên phương Z đến mặt phẳng Retract mới di chuyển ngang
Arc_Transition Dao lùi lên rồi di chuyển ngang trong mặt phẳng Retract theo 1 cung tròn chỉ định 35 TRIM_TO_WORKPIECE Thể tích phay là phần còn lại của khối vật
liệu sau khi trừ đi chi tiết gia công
36 CUT_DIRECTION Hướng chạy dao
Standart Phay từ trong ra ngoài (Pocket)
Hay từ trên xuống dưới (Profile) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Reverse Phay ngược lại
37 CORNER_FINISH_TYPE Chọn góc kết thúc
Straight Thẳng góc (G61)
Fillet Bo tròn góc
38 CUSTOMIZE_AUTO_RETRACT Tự động lùi dao theo ý người dùng 39 POCKET_EXTEND Mở rộng vùng phay túi (Pocket)
Tool_To Tâm dao cách biên 1 khoảng bằng bán kính dao
Tool_On Tâm dao nằm trên biên
Tool_Past Tâm dao nằm bên ngoài biên và cách 1 khoảng bằng bán kính
40 PLUNGE_PREVIOUS Dao ăn vào vùng đã gia công (và vùng mới)
64
lùi lên mặt phẳng Retract theo cung tròn
42 RAMP_ANGLE Góc đi xiêng của dao so với phương
ngang
43 CLEAR_DIST Khoảng cách an toàn giữa dao và phôi
44 LEAD_IN Khoảng vào dao
45 LEAD_OUT Khoảng ra dao
46 LEAD_RADIUS Bán kính tiếp tuyến khi vào dao 47 TANGENT_LEAD_STEP Khoảng cách từ dụng cụ
đến mặt phôi khi ăn dao và tiếp tuyến 48 NORMAL_LEAD_STEP Khoảng cách từ dụng cụ đến mặt phôi khi
vào dao vuông góc
49 APPR_EXIT_PATH Đường đi dao khi vào dao và ra dao
Trim_Both Cắt xén đường vào và đường ra bởi Profile gia công
Trim_Approach Cắt xén đường vào bởi Profile gia công
Trim_Exit Cắt xén đường ra bởi Profile gia công
Trim_None Không cắt xén đường vào và ra bởi Profile gia công
50 APPR_EXIT_HEIGHT Chiều cao của dao lúc vào dao và ra dao RETRACT_PLANE Chiều cao vào, ra nằm trên độ cao của mp
Retract
DEPTH_OF_CUT(the default) Chiều cao vào, ra tại mỗi lớp gia công nằm ở độ sâu của lớp cắt
51 APPROACH_DISTANCE Khoảng cách từ dao tới phôi khi vào dao 52 EXIT_DISTANCE Khoảng cách từ dao tới phôi khi ra dao 53 OVERTRAVEL_DISTANCE Khoảng đi qua biên của mặt gia công
trong cách phay Surface Milling
54 APPR_EXIT_EXT Khoản cách lớn nhất từ mặt dụng cụ cắt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
đến phôi lúc vào và ra (Volume Milling)
55 ENTRY_ANGLE Góc cung đi vào 56 EXIT_ANGLE Góc cung thoát ra
65
58 START_MOTION Bắt đầu chuyển động
Direct Di chuyển trực tiếp
Z_First Theo phương Z trước nhất
Z_Last Theo phương Z sau nhất
59 END_MOTION Kết thúc chuyển động 60 SPINDLE_SPEED Tốc độ quay trục chính
61 WALL_PROFILE_SPINDLE_SP… Tốc độ quay trục chính khi phay
mặt đứng
62 SPINDLE_SENSE 63 MAX_SPINDLE_RPM
64 SPEED_CONTROL Cách điều khiển tốc độ cắt
Const_RPM Số vòng quay trục chính không đổi
Const_SFM Tốc độ trên mặt gia công không đổi tính bằng Feet/min
Const_SMM Tốc độ trên mặt gia công không đổi tính bằng m/min
65 SPINDLE_RANGE Cấp tốc độ
66 RANGE_NUMBER Số của cấp tốc độ quay trục chính 67 LINTOL Dung sai xấp sỉ hóa đường cong thành
đường thẳng
68 CIRC_INTERPOLATION Cách nội suy cung tròn
69 NUMBER_OF_ARC_PTS Số điểm trên cung tròn khi nội suy 70 OUTPUT_3DNURBS
71 COOLANT_OPTION Chọn bơm dung dịch tưới nguội
Flood Tưới nhiều từ ngoài
Mist Tưới dung dịch co pha trộn
Off không tưới (mặc định)
On Tưới thông thường
Tap Tưới dung dịch dùng trong taro
Thru Tưới xuyên qua dụng cụ cắt
72 COOLANT_PRESSURE Áp suất bơm làm mát dụng cụ cắt 73 CUTCOM Cách bù trừ bán kính dao
66
74 NUMBER_CUTCOM_PTS Số điểm thẳng hàng mà hệ thống gở bỏ hoặc thêm vào (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
75 CUTCOM_LOC_APPR Chỉ ra vị trí điểm vào dao trong trường
hợp dùng nhiều điểm vào dao
76 CUTCOM_LOC_EXIT Chọn nơi thoát dao khi chạy có bù trừ bán
kính dao
77 CUTCOM_REGISTER Số đăng ký offset dao 78 FIXT_OFFSET_REG Số đăng ký offset cho đồ gá 79 COORDINATE_OUTPUT Góc tọa độ xuất chương trình NC 80 TIP_CONTROL_POINT 81 TLCHG_TIP_NUMBER 82 SMOOTH_SHARP_CORNERS 83 SMOOTH_RADIUS 84 CORNER_SLOWDOWN 85 SLOWDOWN_LENGHTH 86 SLOWDOWN_PERCENT 87 NUMBER_SLOWDOWN_STEPS
88 END_STOP_CONDITION Điều kiện dừng ở điểm kết thúc
None Dừng không có điều kiện gì (M00)
Opstop Dừng có điều kiện (M01)
Program_Stop Dừng bởi mã lệnh M30
GOHOME Dừng sau khi dụng cụ cắt vể Zero Return 89 NCL_FILE
90 PRE_MACHINING_FILE 91 POST_MACHING_FILE
92 PULLOUT_DIST Khoảng rút dao an toàn sau khi khoan 93 StepOver_Adjust Điều chỉnh số bước ăn dao ngang và
67
3.4. THIẾT KẾ MÔ HÌNH MẪU THỰC NGHIỆM BỀ MẶT TỰ DO DẠNG LÕM YÊN NGỰA. LÕM YÊN NGỰA.
Bước 1: Khởi động phần mềm Creo Parametric 3.0
Hình 3. 6 Màn hình sau khi khởi động của Creo Parametric 3.0
Bước 2: Tạo một một bản vẽ mới bằng cách chọn biểu tượng New
Bước 3: Thiết lập định dạng và đơn vị cho bản vẽ.
68
Hình 3. 8 Thiết lập đơn vị cho bản vẽ.
Bước 4: Vẽ phác các đường dẫn và đường bao cho bề mặt cần dựng trong môi
trường Sketch.
69
Hình 3. 10 Sketch 2 và 3 – Đường bao cho bề mặt cần dựng.
Bước 5: Sử dụng lệnh Swept Blend để quét 2 đường đường bao Sketch 2 và 3
theo đường dẫn Sketch 1.
70
Kết quả: Ta dựng được bề mặt tự do dạng lõm yên ngựa.
Hình 3. 12 Bề mặt tự do dạng lõm yên ngựa.
3.5. THỰC NGHIỆM CHẾ TẠO MẪU. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.5.1. Điều kiện thực nghiệm. Máy gia công: Máy gia công:
Máy gia công mẫu được sử dụng là máy phay CNC 3 trục DMC1035V của hãng DECKEL MAHO GILDEMEISTER (DMG) Cộng Hoà Liên Bang Đức sản xuất. Dưới đây là đặc tính kỹ thuật của máy:
Bảng 3. 1: Thông số máy phay DMC1035V
MÁY PHAY DMC1035V
- Tốc độ trục chính 20 ÷ 10.000
vòng/phút - Công suất động cơ trục chính max 13 kW
- Công suất động cơ chạy dao 9 kW
- Lỗ côn trục chính SK 40
- Lượng tiến dao max 20.000 mm/phút
- Lượng tiến dao nhanh 25 m/phút
71
- Hành trình trục Y 560 mm
- Hành trình trục Z 510 mm
- Số dao trên ổ tích dao 20
- Kích thước bàn máy 1200 x 560 mm
- Trọng lượng phôi max gá được trên bàn máy 1000 kg - Dung tích bể dung dịch trơn nguội 170 lít - Lưu lượng phun dung dịch trơn nguội 22 lít/phút - Số vòi phun dung dịch trơn nguội 6
- Khối lượng máy 4.450 kg
Dụng cụ cắt:
- Dụng cụ cắt gia công thô: Dao phay trụ bo (Bull Nose Mill) đường kính D=16mm, bán kính góc bo R=0,8mm, có 4 me cắt. (Sử dụng trên cả 5 mẫu) - Dụng cụ cắt gia công tinh: Dao phay đầu cầu (Ball Nose Mill), đường kính
D=6mm, bán kính góc lượn đầu dao, R=3mm, có 2 me cắt. (Sử dụng trên cả 5 mẫu)
- Phôi: Phôi là nhôm hợp kim 7075, có thành phần:
Bảng 3. 2: Thành phần hóa học vật liệu mẫu – nhôm hợp kim 7075
Al % Zn % Mg % Cu % Cr %
90 5,6 2,5 1,6 0,3
3.5.2. Thực nghiệm gia công mẫu. Gia công thô: Gia công thô:
Trong luận văn này tác giả gia công thô tất cả 5 mẫu với cùng 1 chế độ như sau: Tốc độ tiến dao (Cut feed): 1000mm/phút.
Khoảng sai số cho phép (Tolerance): 0,01mm. Bước dịch dao (Step over): 12mm
Chiều sâu cắt lớn nhất (Max step depth): 0,35mm Kiểu chạy dao (Scan type): Kiểu xoắn ốc (Type spiral)
72
Hướng chạy dao (Cut type): Phay thuận (Climb) Tốc độ trục chính (Sprindle speed): 1800 vòng/phút (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3. 13 Chế độ gia công thô.
Thực hiện lập trình gia công theo các bước sau:
Bước 1: Khởi động phần mềm, nhập chi tiết, thiết lập máy và phôi.
73
Hình 3. 15 Thiết lập máy và phôi.
Bước 2: Lập trình gia công thô chi tiết.
74 Mô phỏng đường chạy dao gia công thô.
Hình 3. 17 Mô phỏng đường chạy dao gia công thô.