- Trình tự các bƣớc tạo các tấm khuôn nhƣ sau:
* Bước 1: Bấm vào biểu tƣợng hay theo đƣờng dẫn EMX > Project > Greate new.Lúc này hộp thoại Project xuất hiện ta tiến hành đặt tên cho File thiết kế
Bấm vào để tạo một Project mới.
Hình 3.30. Giao diện làm việc của EMX
tƣợng đánh dấu all để trong quá trình thiết kế chúng ta sẽ thấy trực quan hơn
* Bước 3: Bấm chọn Assembly Definition lúc này hộp thoại Moldbase
Definition sẽ hiện ra
* Bước 4: Tạo tấm kẹp sau bằng cách bấm chuột vào cửa sổ Bấm chọn Clamping plate:
* Bước 5: Thiết lập gối đỡ Rail bằng cách bấm chuột vào cửa sổ chọn Rail sau đó Click chuột trái vào tấm kẹp sau vừa thiết lập.
* Bước 6: Tạo tấm đẩy (Ejector base plate)
Trở lại hộp thoại những tấm khuôn cơ bản,chọn Ejector base plate trong cửa sổ bấm chuột trái vào gối đỡ vừa thiết lập.Lúc này
hộp thoại Plate cùng với tấm đẩy sẽ xuất hiện,chọn để kết thúc bƣớc này. * Bước 7: Tạo tấm giữ (Ejector retainer plate).
Ta chọn Ejector retainer plate trong cửa sổ sau đó bấm chuột trái lên phía trên tấm đẩy làm xuất hiện hộp thoại Plate,chọn để kết thúc bƣớc này.
* Bước 8: Tạo tấm đỡ ( Support plate)
Chọn Support plate trong cửa sổ sau đó bấm chuột trái vào
gối đỡ làm xuất hiện hộp thoại Plate,chọn để kết thúc bƣớc này * Bước 9: Tạo vỏ khuôn cái (Cavity Plate)
Tƣơng tự ta chọn Cavity Plate trong cửa sổ sau đó bấm
chuột lên tấm đỡ vừa mới tạo,hiêu ch nh chiều dài 36, chọn để kết thúc bƣớc này.
* Bước 10: Tạo vỏ khuôn đực (Cavity Plate)
Tiếp tục chọn Cavity Plate,bấm chuột lên phần không gian phía trên trục Y,hiệu
ch nh chiều dày 39 rồi chọn để kết thúc bƣớc này. * Bước 11: Thiết lập tấm kẹp trƣớc (Clamping Plate)
Tƣơng tự ta chọn Clamping Plate,bấmchuột lên vùng không gian trên cùng phía trên trục Y,sau đó chọn để kết thúc bƣớc này.
Trong hộp thoại Moldbase Definition ta chọn biểu tƣợng kích hoạt hộp thoại Cavity.Lúc này hộp thoại Cavity xuất hiện,ta lần lƣợt nhập vào nhƣ sau: +X=115; -X=115;+Y=47;-Y=47;+Z=26;-Z=24.
Chú ý :Kích thƣớc của khoang tạo hình không đƣợc lớn hơn kích thƣớc của hai
2 nửa khuôn (Phần phân khuôn trong môi trƣờng Manufacturing)
Tiếp đó ta chọn vào biểu tƣợng hình chữ nhật ở phần Cavity Cutout,rồi chọn
tiếp ,cuối cùng ta chọn kết thúc bƣớc thiết lập khoang tạo hình.
* Bước 13: Lắp vòng định vị bằng cách bấm chuột trái vào Locating ring FH
nhƣ hình bên dƣới,chọn để chấp nhận các giá trị mặc định. * Bước 14: Lắp rãnh rót (Sprue bushing)
Tƣơng tự bƣớc trên ta chọn Sprue bushing trong cửa sổ
để lắp rãnh rót. * Bước 15: Lắp cần đẩy (Knockout)
Tƣơng tự nhƣ trên ta chọn Knockout,xuất hiện hộp thoại Knockout,chọn kết thúc bƣớc này và có kết quả
* Bước 16: Lắp bạc dẫn (Guide bush) cho vỏ khuôn cái
Chọn Guide bush sau đó bấm chuột vào vỏ khuôn cái nhƣ hình bên dƣới để lắp bạc, Chọn để thu đƣợc kết quả.
* Bước 17: Lắp trục dẫn hƣớng (Centered leader pin) cho vỏ khuôn đực.
Tƣơng tự nhƣ bƣớc trên ta chọn Centered leader pin, bấmchuột chọn vào vỏ khuôn đực,xuất hiện hộp thoại Guides ta chọn kết thúc bƣớc này.
* Bước 18: Lắp vít lục giác (Clamp screw FH), ghép tấm kẹp trƣớc với vỏ khuôn
cái.
* Bước 19: Lắp vít lục giác (Clamp screw MH),ghép tấm kẹp sau với vỏ khuôn
đực.
Láp ráp ta chọn là
3.4. Ứng dụng phần mềm Pro/Engineer lập chương trình gia công 3.4.1. Tạo mô hình chi tiết gia công từ môi trường part
Hình 3.32. Thiết lập môi trƣờng làm việc của quá trình gia công
3.4.2. Tạo môi trường làm việc của quá trình gia công
New > Manufacturing > NC Assembly > Ok
. Tiến hành nhập chi tiết cần gia công vào môi trƣờng làm việc bằng cách chọn Manufacture > Asemble > Trong mục MFG MDL TYP chọn Ref model đƣợc kết quả nhƣ hình sau:
+ Tạo phôi cho chi tiết gia công chọn New Workpiece đƣợc kết quả nhƣ hình sau:
Hình 3.34. Chọn phôi cho chi tiết gia công
3.4.3. Chọn gốc tọa độ gia công cho máy, mặt phẳng an toàn
Tạo gốc tọa độ ta kích vào biểu tƣợng trên thanh cụ sau đó chọn mặt trên cùng của phôi và hai mặt bên sao cho trục z hƣớng lên trên là đƣợc.
Chọn máy ta nhấn chọn nhƣ hình bên dƣới.
Hình 3.35. Chọn máy gia công
+ Chọn vào biểu tƣợng NC Machine để chọn máy phay 3 trục sau đó chấp nhận
+ Kích vào Surface để tạo mặt phẳng an toàn ở đây ta nhập giá trị là 10 Sau đó chọn Apply và chọn Ok
3.4.4. Thực hiện chương trình gia công
*Bước 1:Phay thô lòng khuôn trên (Phay thể tích lõi khuôn):
Manufacture Machining > volume > 3 AXIS > ok sau đó đánh dấu vào các mục name, tool, Parameter, volume >ok và vẽ biên dạng
Chọn Volume Rough xuất hiện menu:
Hình 3.36. Thiết lập chế độ phay thô lòng khuôn trên Chọn các mục nhƣ hình trên.
Chọn Done xuất hiện menu:
Nhập các thông số nhƣ hình trên.
Nhập các thông số chế độ cắt nhƣ hình dƣới
Hình 3.38. Nhập thông số chế độ cắt
Chọn Mill Volume chọn Extrude chọn vùng biên dạng gia công. Chọn Trim để chọn vùng biên dạng cần gia công.
Hình 3.40. Phay thô lòng khuôn trên
*Bước 2:Gia công bán tinh bề mặt khuôn:
Chọn Surface milling xuất hiện menu
Hình 3.41. Thiết lập chế độ phay bán tinh bề mặt khuôn Chọn nhƣ hình trên
Thông số dao:
Chế độ cắt:
Hình 3.43. Nhập chế độ cắt
Kết quả đạt đƣợc:
Hình 3.44. Phay bán tinh bề mặt khuôn
*Bước 3:Gia công tinh lòng khuôn trên:
Chế độ cắt:
Hình 3.46. Nhập chế độ cắt Kết quả đạt đƣợc:
Hình 3.47. Phay tinh lòng khuôn trên
*Bước 4: Khoan 4 lỗ Ø8.
Chọn Drilling Deep xuất hiện menu:
Chon NC check ta đƣợc kết quả: Hình 3.49. Khoan lỗ *Bước 5: Khoét 4 lỗ Ø8.7 . Tƣơng tƣ nhƣ bƣớc 4. * Bước 6: Doa 4 lỗ Ø9. Tƣơng tƣ nhƣ bƣớc 4.
Liên kết các nguyên công chạy mô phỏng và suất mã gia công
* Liên kết các nguyên công
Từ Manufacture ta chọn Process Manager sẽ suất hiện bảng các bƣớc gia công của chƣơng trình CNC nhƣ dƣới hình sau.:
Các kết quả phay CNC
Kết quả mô phỏng đƣờng chạy dao khi ta chuột phải vào mục OPO10 chọn NC Check sẽ đƣợc kết quả toàn bộ đƣờng chạy dao dƣới đây.
Hình 3.51. Mô phỏng đƣờng chạy dao * Chuyển sang mã Gcode.
- Tạo file post chƣơng trình Từ Menu > Tool > Cl Data > Gouge check > Create >operation > OP10> New name>Done.
- Post chƣơng trình gia công từ Menu >Tool > Post Process > File vừa tạo > Done >UNCX01.P11>Close. Ta có một phần bảng mã sau: % G71 O0000 (l.1) (05/10/12-18:30:58)
N0010T1M06 (phay thô lòng khuôn trên) S1500M03
G00X50.Y45. G43Z10.H01M08 Z5
...
N0040T2M06 (phay bán tinh long khuôn trên) G01Z-2.F150.
X91.7 Y15.058 X3.3 Y26.816 X91.7 Y38.574 ………..
N0070T3M06 (phay tinh lòng khuôn trên) S1500M03 G01Z-1.698F80 G01 Z-1.2 G01 X-92. Y-71.087 Y-71.25 X-64.417 ……….. N00100T4M06 (khoan lỗ) S900M03 X60.229 Y-41.019 X58.86 Y-42.257 X58.759 Y-42.352 ……….. N00130T5 (khoét lỗ) S400M03 G01Z-2 G00X85.Y10. G43Z10.H04M08 G83X85.Y10.Z-24.313R2.Q5.F150. ………..
G00X10.Y220. G43H01Z10.M08 ... X85. G80 G00Z5. Y10. G83X85.Y10.Z-36.419R2.Q5.F50 X10. G80 G00Z10. M30 % 3.5. Tổng kết chương III
- Pro/Engineer là một phần mềm CAD/CAM/CAE rất mạnh. Dựa trên những modul của nó ta có thể dễ dàng xây dựng đƣợc các mô hình 3D của chi tiết, đồng thời tiến hành xuất ra bản vẽ 2D để kiểm tra và ngƣợc lại.
- Dựa trên mô hình 3D đã xây dựng đƣợc, Modul Pro/MANUFACTURING của phần mềm Pro/Engineer có rất nhiều giải pháp giúp ta dễ dàng xây dựng và kiểm tra các chƣơng trình gia công chi tiết (từ gia công thô, bán tinh, đến gia công tinh), đồng thời nó cũng giúp ta chủ động lựa chọn cũng nhƣ có thể tạo mới các post processor để phù hợp với từng loại máy gia công.
Chương 4
KẾT QUẢ GIA CÔNG VÀ ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ SẢN PHẨM
4.1. Gia công sản phẩm trên máy CNC 4.1.1. Máy gia công 4.1.1. Máy gia công
Việc gia công đƣợc thực hiện trên máy phay CNC DMU50 của Trung tâm thực hành trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật Nam Định.
Hình 4.1. Máy phay DMU50 Một số thông số chính của máy:
Kiểu máy Trung tâm gia công
Hệ điều khiển Fanuc
Số trục 3 (X, Y, Z) Hành trình của trục X 610 (mm) Hành trình của trục Y 510 (mm) Hành trình của trục Z 460 (mm) Đài gá dao 30 Trục chính 1
4.1.2. Một số thông số chính về công nghệ và dao cụ
TT Nguyên Công Dao t (mm) S (v/ph) F (mm/ph)
1 Thô Dao phay ngón hợp kim
4VG với Ø16 2 1200 120
2 Bán tinh Dao phay chỏm cầu hợp
kim 2VGR với R7 0.2 1500 150
3 Tinh Dao phay chỏm cầu hợp
kim 2VGR với R2 0.1 1500 80
4 Khoan Mũi khoan P18 với Ø8 3.85 900 50
5 Khoét Mũi khoét P18 với Ø8.7 0.35 400 60
6 Doa Mũi doa P18 với Ø9 0.15 600 50
Hình 4.2. Dao phay chỏm cầu hợp kim 2VGR với R7
Hình 4.4. Mũi doa P18, Ø9
Hình 4.7. Dao phay ngón hợp kim 4VG, Ø16
4.1.3. Cạo sửa, đánh bóng lõi khuôn
- Dùng các loại đá mài để đánh bóng lõi khuôn gồm:
Hình 4.8. Các loại đá mài - Bƣớc 1: Dùng đá mài trụ mài mặt phẳng phân khuôn .
- Bƣớc 2: Dùng đá mài quả nhót ch nh sửa rãnh và góc của bề mặt khuôn. - Bƣớc 3: Dùng đá mài chỏm cầu để mài các mặt cong của bề mặt khuôn. - Bƣớc 4: Dùng trà bóng để đánh bóng lõi khuôn.
4.1.4. Sản phẩm
Hình 4.9. Sản phẩm Lòng khuôn trên muôi cới cơm sau khi gia công
4.2. Kiểm tra sản phẩm sau khi gia công để đánh giá độ chính xác cũng như chất lượng bề mặt của chi tiết sau khi gia công
- Kiểm tra độ bóng của lõi khuôn sau khi gia công, sử dụng máy đo độ nhám để đánh giá chất lƣợng bề mặt.
- Kiểm tra độ ăn khớp của lõi khuôn trên và lòng khuôn dƣới. - Dụng cụ kiểm tra: Đồng hồ so.
4.3. Kết luận chương IV
- Đã sử dụng chƣơng trình tạo ra từ phần mềm Pro/Engineer để gia công bề mặt phức tạp.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận:
Công nghệ CAD/CAM/CNC là một bƣớc nhảy vọt trong ngành công nghiệp cơ khí, nó mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật to lớn, giúp giảm thiểu sức lao động. Nhƣng để có thể đạt đƣợc hiệu quả này lại đòi hỏi một trình độ sản xuất rất cao đối với kỹ sƣ và công nhân đứng máy. Tuy công nghệ này đã có những bƣớc phát triển mạnh mẽ ở các nƣớc có nền công nghiệp phát triển, nhƣng ở nƣớc ta thì việc ứng dụng các phần mềm CAD/CAM vẫn còn khá nhiều bất cập do điều kiện về thiết bị và con ngƣời.
Đứng trƣớc nhu cầu nhƣ vậy, tôi đã thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CNC vào việc thiết kế và gia công các bề mặt phức
tạp”. Các kết quả nghiên cứu của luận văn đã đáp ứng tốt các mục tiêu, yêu cầu,
nhiệm vụ nghiên cứu đặt ra:
- Lựa chọn đƣợc bộ công cụ CAD/CAM hợp lý để trợ giúp thiết kế, lập trình gia công.
- Nghiên cứu, ứng dụng phần mềm Pro/Engineer nhằm xây dựng bản vẽ 2D, 3D làm cho chƣơng trình NC để gia công đƣợc trên máy CNC.
- Qua quá trình thiết kế, gia công sản phẩm Lòng khuôn trên muôi xới cơm, với sự trợ giúp của phần mềm CAD/CAM, việc khai thác các công cụ hiện đại nhƣ Pro/Engineer đã tiến đƣợc một bƣớc quan trọng.
- Các nội dung đã thực hiện đƣợc của luận văn đều đảm bảo tính khoa học, tính thực tiễn.
Kiến nghị:
- Trên cơ sở các kết quả đã đạt đƣợc của luận văn, tiếp tục nghiên cứu những ứng dụng khác của Pro/Engineer.
- Phát triển tiếp các kết quả nghiên cứu đã đạt đƣợc của luận văn để thiết kế, chế tạo các chi tiết phức tạp bằng công cụ CAD/CAM/ và máy CNC.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Zeid Ibrahim (1991), CAD/CAM Theory and Practice, Department of Mechanical Engineering Northeastern University, Singapore.
2. Trần Văn Địch, Trần Xuân Việt, Nguyễn Trọng Doanh, Lƣu Văn Nhang (2001), Tự động hóa quá trình sản xuất, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
3. Tạ Duy Liêm (2005), Kỹ thuật điều khiển điều chỉnh và lập trình khai thác máy
công cụ CNC, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
4. Lê Trung Thực, Hoàng Phƣơng, Thái Sơn (2002), Hướng dẫn thực hành
Pro/Engineer 2001, Nhà xuất bản Lao Động – Xã Hội, Hà Nội.
5. Mitutoyo, SJ-201P Surface roughness tester, Mitutoyo Comrporation. 6. Tài liệu hƣớng dẫn sử dụng máy CN DMU50.