L ỜI CAM ĐOAN
4.4.2 Thực hiện gia công lõi khuôn trên phần mềm CATIA
A. Chuẩn bị cho quá trình gia công
Sau khi tách riêng phần lõi khuôn từ hệ thống khuôn ta vào môi trường gia công như sau: Từ thanh menu chính, Start → Machining → Surface Machining. Trong môi trường gia công này, ta thực hiện các bước chuẩn bị gia công như sau:
Bước 1: Chuẩn bị chi tiết gia công và phôi
Trên thanh công cụ Geometry Management kích chọn biểu tượng Creats rough stock, xuất hiện hộp thoại Rough Stock:
58
Trong hộp thoại này, tại ô Destination ta chọn chi tiết là CorePlate trên cây thư mục hoặc nháy kép chuột vào chi tiết trên màn hình đồ họa. Tại ô Part body, chọn phôi cho chi tiết gia công là part body trên cây thư mục. Ta thực hiện tăng kích thước phôi theo chiều Z them 2 mm tại ô Zmax trong mục Definition of the Stock để có lượng dư cho nguyên công 1 đảm bảo loại bỏ các khuyết tật bề mặt phôi. Kích OK để kết thúc.
Bước 2: Chuẩn bị máy gia công
Nháy kép chuột vào chữPart Operation trên cây thư mục, xuất hiện hộp thoại Part Operation. Trong hộp thoại này ta kích chọn vào biểu tượng Machine để chọn máy gia công. Khi đó xuất hiện hộp thoại phụ Machine Editor cho phép ta chọn các loại máy gia công khác nhau. Ở đây ta chọn máy gia công 3 trục: 3 – Axis Machine. Sau đó kích
chọn OK để kết thúc việc chọn máy và quay trở lại hộp thoại Part Operation.
Trong mục chọn chi tiết gia công – Design part for simulation – ta chọn trên cây thư mục ProducList / CorePlate (CorePlate 1) / CorePlate / PartBody. Trong
59
mục chọn phôi – Stock – ta chọn Rough Stock trên cây thư mục như khi chọn chi tiết gia công và phôi cho quá trình gia công.
Bước 3: Chọn lại gốc 0 của phôi và các trục tọa độ
Nháy kép chuột vào biểu tượng hệ trục tọa độ XYZ – Default reference machining axis for part operation. Xuất hiện hộp thoại sau:
Trong hộp thoại này, ta kích chọn gốc tọa độsau đó chọn điểm cao nhất trên bề mặt phôi. Chọn chiều trục Z hướng lên tương tựnhư chọn gốc 0 của chi tiết. Ta có thểthay đổi chiều trục X, Y cho phù hợp tương tựnhư vậy. Kết quảthay đổi này ta có được hệ trục tọa độtrên màn hình đồ họa như sau:
Bước 4: Chuẩn bị dụng cụ cắt cho quá trình gia công
Dựa vào phiếu công nghệ, ta chuẩn bị các loại dao phay phục vụ cho các nguyên công khác nhau như: dao phay mặt đầu, dao phay ngón đầu phẳng, dao phay cầu. Muốn vậy, ta kích chọn vào biểu tượng dụng cụ cắt gọt trên thanh công cụ Auxiliary Operations.
Đầu tiên, để phay phẳng bề mặt phôi ở nguyên công 1, ta chọn dao phay mặt đầu Face Mill Tool Change, tiếp đó chương trình yêu cầu ta chọn vị trí chèn đểđặt dao – ta kích chọn mục 3 axis machine trên cây thư mục. Khi đó xuất hiện hộp thoại Tool creation 1. Tại hộp thoại này, ta đặt tên cho dụng cụ cắt là T1 Face Mill D25 và thiết lập các thông số của dao. Kích chọn Ok để kết thúc việc chọn dao phay mặt đầu.
60
Tương tự như vậy, ta chọn các loại dao khác theo phiếu công nghệ, sau khi chuẩn bị xong dụng cụ cắt ta có được kết quả hiển thịcây thư mục trên màn hình đồ họa như sau:
Hình 4.7 Thông số dao T1 Hình 4.8 Dao được lựa chọn theo thứ tự các nguyên công
B. Gia công
• NGUYÊN CÔNG 1: Phay phẳng mặt đầu của phôi
Để gia công mặt phẳng ta chọn phương án phay 2D như sau: Từmenu chính ta vào trình đơn Start → Machining → Prismatic Maching.
Trong môi trường gia công 2D kích chọn biểu tượng Facing trên thanh công cụ Machining Operations.
Tiếp đó chương trình yêu cầu chọn vị trí đặt chương trình phay Facing. Ta kích chọn mục Manufacturing Program trên cây thư mục, xuất hiện hộp thoại Facing.
61
Bước 1: Xác định vị trí bề mặt gia công.
Nhấp chọn mặt Top là bề mặt phẳng phía trên phôi.
- Để chọn mặt đáy Bottom ta nhấn chuột phải và chọn offset với khoảng offset là -2 mm, sau đó nháy kép vào bề mặt trên của phôi.
- Kích chuột vào dòng chữ offset on contour và nhập giá trị là -10 cmm để dao cắt đi từ ngoài vào bề mặt chứ không ăn dao ngay trực tiếp vào chi tiết gia công.
Bước 2: Chọn dụng cụ cắt
Kích chọn biểu tượng Select a tool in document
Chọn dao cắt cho nguyên công 1 là dao phay mặt đầu T1 Face Mill D25.
Bước 3: Chọn chếđộ cắt
- Chọn kiểu chạy dao tại mục Tool path style
là Back and forth
- Tại mục Radial / Mode: chọn Maximum distance tức chọn khoảng cách lớn nhất giữa 2 đường tâm dao của hai đường chạy dao liên tiếp. Nhập giá trị 12 mm vào ô Distance between paths
- Tại mục Axial chọn kiểu trong ô Mode là Maximum deep of cut, tức chọn chiều sâu cắt lớn nhất của một lần ăn dao. Nhập giá trị 2 mm vào ô Maximum deep of cut
62
- Tại mục fishing chọn kiểu trong ô Mode là Fishing bottom only, tức chọn chỉ phay tinh mặt đáy. Nhập giá trị lượng ăn tinh là 0.15 mm trong ô Bottom fishing thickness.
Bước 4: Chọn các thông số cho máy gia công
- Tại mục Spindle Speed. Trong ô Machining
nhập giá trị tốc độ quay trục chính là 350 v/p. Với đơn vị tính trong ô Unit là Angular. - Tại mục Feedrate. Trong ô Approach nhập tốc độ chạy dao vào khi bắt đầu ăn vào bề mặt gia công là 80 mm/p, tốc độ khi phay thô là 200 mm/p tại ô Machining, tốc độ chạy dao không tại ô Retract là 2500 mm/p, tốc độ phay tinh bề mặt là 500 mm/p tại ô Finishing.
Chọn đơn vị tính cho mục Feedrate là Linear tại ô Unit.
Bước 5: Chọn OK để kết thúc việc gia công bề mặt phẳng của phôi.
Xem minh họa của quá trình gia công bằng cách kích chọn Tool path replay.
63
• NGUYÊN CÔNG 2: Phay thô toàn bộ bề mặt, tạo hình dạng ban đầu của lõi khuôn.
Ta sử dụng phương thức phay Roughing trong môi trường gia công 3D. Từtrình đơn Start → Machining → Surface machining để chuyển sang môi trường gia công 3D.
Trên thanh công cụ Machining Operations chọn Roughing. Tiếp theo ta chọn vịtrí đặt vị trí chương trình phay này bằng cách kích chọn vào chương trình Facing trên cây thư mục. Tức là chương trình phay thô toàn bộ bề mặt, tạo hình dáng ban đầu của lõi khuôn sẽđược thực hiện sau khi chương trình phay phẳng kết thúc. Khi đó sẽ xuất hiện hộp thoại Roughing cho phép ta thiết lập các thông số của chương trình gia công.
Bước 1: Xác định vị trí hình học của bề mặt muốn gia công
Để chọn bề mặt cần gia công ta kích chọn miền có màu đỏ (Part) và chọn chi tiết gia công trên màn hình đồ họa, sau khi chọn thì miền này sẽ chuyển sang màu xanh.
Sau đó chọn giới hạn miền cần gia công bằng cách nháy kép chuột vào đường cong màu đỏ có tên Limiting contour trên hình minh họa và
chọn các đường thẳng tạo thành hình chữ nhật bao quanh chi tiết gia công.
Kích chọn dòng chữ offset on part và nhập giá trị 0.6 mm là lượng dư gia công để lại cho nguyên công gia công tinh.
Bước 2: Chọn dụng cụ cắt
Ta kích chọn biểu tượng Select a tool in document và chọn dao cắt là dao phay ngón T2 End Mill D16
64
Bước 3: Chọn các thông số của chếđộ cắt
Trang Machining: chọn phạm vi gia công là outer part and pockets và kiểu gia công là By Area trong ô Machining mode. Chọn kiểu chạy dao trong ô Tool path style là Zig – zag.
Trang Radial: Chọn khoảng cách giữa 2 đường tâm dao của hai đường chạy dao liên tiếp là Overlap ratio (tức là tính theo phần trăm đường kính dao). Nhập giá trị là 70% vào ô Tool diameter ratio.
Trang Axial: Nhập giá trị lượng dư cắt lớn nhất của một lần ăn dao là 1.5 mm.
Bước 4: Chọn các thông số của máy gia
công
Mục Spindle speed chọn đơn vị trong ô Unit là Angular và nhập giá trị tốc độ quay của trục chính là 500 v/p trong ô Machining.
65 Mục Feedrate ta chọn đơn vị trong ô Unit là Linear. Chọn tốc độ chạy dao không là 2500 mm/p. Tốc độ chạy dao khi bắt đầu ăn vào bề mặt gia công là 80 mm/p. Tốc độ dao khi gia công là 250 mm/p.
Bước 5: Nhấp Ok để kết thúc, xem minh
họa gia công. Hình 4.10 Kết quả nguyên công 2
• NGUYÊN CÔNG 3: Phay tinh bề mặt chính (bề mặt 3D)
Sử dụng phương pháp phay Sweeping trên thanh công cụ Machining Operations.
Chọn vị trí đặt chương trình sau chương trình phay thô Roughing toàn bộ bề mặt chi tiết gia công. Với phương thức này thì xuất hiện hộp thoại Sweeping.
Bước 1: xác định thông số hình học của bề mặt gia công
Kích chọn miền đỏ Part trên hình minh họa → chuột phải và chọn Select Surface, sau đó chọn các bề mặt tạo lên bề mặt lồi 3D trên màn hình đồ họa. Trong phương thức gia công này, ta bỏ qua các bề mặt phẳng dưới chân bề mặt lồi, các bề mặt của hai trụ đứng trên bề mặt lồi → các bề mặt này được gọi là mặt “Check” mà ta tránh ra không gia công đến, chúng được chọn tương tự như cách
chọn bề mặt gia công. Tiếp theo ta chọn phạm vi gia công bằng cách kích chọn đường bao tê Limit Contour và chọn các được thẳng tạo thành hình chữ nhật bao quanh chi tiết gia công.
Bước 2: chọn dụng cụ cắt T3 Ball – End Mill D4
66
Trang Machining: chọn kiểu chạy dao trong ô Tool path style là one way next. Trang Radial: nhập vào giá trị khoảng cách lớn nhất giữa hai đường tâm dao của hai lần chạy dao liên tiếp là 0.1mm.
Trang Axial: chọn kiểu và số lần ăn dao khi gia công trong ô Multi pass là Number of levels and Maximum cut of depth – số lần gia công tinh và chiều sâu cắt lớn nhất – sau đó chọn số lần gia công tinh trong ô Number of levels là 1 lần, chiều sâu cắt lớn nhất là trong ô Maximum cut depth là 0.1m.
Bước 4: chọn các thông số cho máy gia
công:
Chọn các thông số cho máy gia công theo phiếu công nghệ.
Xem minh họa gia công ta được kết quả sau nguyên công 3 như hình bên.
67 • NGUYÊN CÔNG 4:
Phay tinh mặt đầu của trụ nhỏ Ø9 mm
Sử dụng phương pháp phay Sweeping Xem hình minh họa gia công:
Hình 4.12 Kết quả nguyên công 4
• NGUYÊN CÔNG 5
Phay tinh mặt đầu trụ lớn Ø12 mm
Sử dụng phương pháp phay Sweeping Xem hình minh họa gia công:
Hình 4.13 Kết quả nguyên công 5
• NGUYÊN CÔNG 6: Phay tinh 2 bề mặt trụ Ø9 và Ø12
Ta sử dụng phương thức phay trong môi trường gia công 2D.
Từ trình đơn Start → Machining → Prismatic Machining. Trên thanh công cụ Machining Operation chọn Curve Following.
Hình 4.14 Kết quả nguyên công 6
• NGUYÊN CÔNG 7: Phay tinh lại các đường giao giữa các mặt
Sử dụng phương thức phay Pencil trong môi trường gia công 3D.
Từ trình đơn Start → Machining → Surface machining → Pencil trên thanh công cụ Machining Operations.
Kết quả minh họa như hình bên.
68
• NGUYÊN CÔNG 8: Phay tinh theo đường biên ngoài phần lồi của lõi
Trong nguyên công này, ta dung phương thức phay Profile Conturing trong môi trường 2D.
Trải qua các bước lập trình tương tựtheo các bước như các nguyên công trên ta được kết quả phay tinh theo đường biên ngoài phần lồi của lõi được minh họa như hình bên.
Hình 4.16 Kết quả nguyên công 8
• NGUYÊN CÔNG 9: Phay tinh bề mặt phẳng phần đế của lõi khuôn.
Ta chọn phương thức phay Sprial milling trong môi trường gia công 3D. Trải qua các bước lập trình tương tự theo các bước như các nguyên công trên ta được kết quảphay tinh theo đường biên ngoài phần lồi của lõi.
Khi xem minh họa gia công nguyên công cuối cùng này cũng chính là toàn bộquá trình gia công đểthu được chi tiết hoàn chỉnh.
69