f. Surface Milling và CutLine Milling
f.2. Cutline milling
Trong các phiên bản trước đây, lệnh Cut line milling được tích hợp sẵn trong lệnh Surface milling. Tuy nhiên ở phiên bản Creo 2.0, lệnh này đã được tách ra hoàn toàn thành một lệnh riêng
Cut line milling độc đáo ở chỗ nó tạo ra các đường đi của dao giống với đường bao của bề mặt gia công, vì vậy mà lệnh này được sử dụng nhiều trong gia công
Để nắm bắt rõ ràng về cách sử dụng lệnh này hãy tiến hành gia công 1 chi tiết Import chi tiết đã gia công ở lệnh
Surface milling vào chương trình (chi tiết cover_insert)
Giữ nguyên gốc tọa độ và hình dạng phôi đã tạo
Chọn dụng cụ cắt là dao cầu 10
Nhập các thông số gia công dưới đây vào:
CLEAR DISTANCE 2
CUT FEED 1200
SPINDLE SPEED 8000
STEP OVER 2
Page | 110 Cutline 1 hay Cutline 2,… là các đường
biên giới hạn bề mặt gia công (đoạn thẳng hay đường spline, …)
Nếu nhiều đường biên thuộc cùng một Cutline thì giữa các lần chọn phải nhấn giữ
Shift
(Chọn cutline thứ nhất) (Chọn cutline thứ hai)
Page | 111 (Quá trình vào dao)
Tiếp theo tiến hành gia công chi tiết khác để thấy được điểm mạnh của Cut line milling
Mở file gia công chi tiết Surface _ milling_1, dùng lệnh Mill surface tạo đối tượng gia công mới như hình dưới đây:
Click chuột lệnh Cut line milling, chọn dao phay cầu 25, nhập các thông số sau:
CUT FEED 600
CLEAR DISTANCE 2
STEP OVER 12.5
SPINDLE SPEED 2000 Sau đó vào thẻ Cut line, chọn các đường biên như sau
(Chọn cutline thứ nhất) (Chọn cutline thứ hai)
Page | 112 Như vậy chỉ cần quy định các đường Cut line đúng thì sẽ thu được vết các đường chạy dao theo đúng như hình dạng của bề mặt cần gia công
Bên cạnh đó, Creo còn cho phép thay đổi hướng của dao đi, bằng cách click chuột vào biểu tượng mũi tên dưới đây
(Dụng cụ cắt di chuyển theo hướng khác nhau khi đổi chiều mũi tên dẫn hướng) Phần mềm còn cho phép đổi thứ tự của các Cut line, điều đó đồng nghĩa với việc thay đổi vị trí dao bắt đầu ăn vào phôi
Page | 113 (Di chuyển Cut line 1 xuống bằng cách click chọn tên và bấm vào mũi tên)
(Vị trí vào dao đã được thay đổi)
Bây giờ hãy chỉnh lại thông số sau để đạt được chất lượng bề mặt tốt nhất: STEP OVER 0,1
Các thông số vừa giới thiệu ở trên giúp cho quá trình gia công có nhiều sự lựa chọn, tuy nhiên trong quá trình dịch dao ngang, đường chuyển dao là đoạn thẳng, điều đó gây ra sự tăng tốc và giảm tốc đột ngột các động cơ và làm ảnh hưởng đến tuổi thọ máy nói chung
Page | 114
(Chọn Cut line 1) (Chọn Cut line 2)
Để cải thiện điều vấn đề đã nói ở trên, vào parameter chỉnh thông số sau LACE OPTION LOOP CONNECT
Kết quả là mỗi lần dịch dao ngang, đường dịch không phải là đoạn thẳng mà là 1 đường cong trong không gian
Page | 115 (Các đường chuyển dao là đường cong trong không gian, hình chiếu nhìn từ góc nhìn 3D)
Tuy nhiên lúc dao đi xuống, dao đi theo phương thẳng đứng và ăn trực tiếp vào phôi, điều này không hề tốt cho tuổi thọ dao cũng như gây rung động cho máy, khắc phục điều này vào parameter chỉnh lại thông số sau:
LEAD RADIUS 40
INITIAL_ENTRY_EXT LEAD IN
FINAL_EXIT_EXT LEAD OUT
ENTRY_ANGEL (góc vào dao) 90 EXIST_ANGEL (góc ra dao) 90
(Kết quả việc chỉnh lại các thông số, dao đi vào tiếp tuyến với cạnh của phôi) Tuy nhiên góc vào và ra dao thường không bằng 90o
mà nhỏ hơn để giảm bớt thời gian chạy không của máy
Page | 116 Mô hình gia công đã cho ở trên, nhưng lần này dụng cụ cắt là dao phay ngón 12, đối tượng gia công là thành trong của lỗ
Chú ý: Tại thẻ Reference, để chọn đối tượng gia công, để chuột vào vị trí bề mặt lỗ, click chuột phải cho đến khi nào lỗ đó được chọn
(Bề mặt lỗ đã được chọn)
(Chọn Cut line 1 là đường phía trên) (Chọn Cut line 2 là đường phía dưới) Nhập vào các thông số gia công như sau:
CUT_FEED 1200
STEP_OVER 10
SPINDLE_SPEED 5000 CLEAR_DISTANCE 2 Đây là kết quả gia công:
Page | 117 (Đường chạy dao nhìn từ góc nhìn 3D) (Đường chạy dao nhìn từ hướng nhìn Front)
Tuy nhiên đường chạy dao trên vẫn chưa hoàn toàn tốt, để tối ưu hãy chỉnh lại các thông số sau:
SCAN_TYPE TYPE SPIRAL Ở đây đường chạy dao là đường xoắn ốc
(Để nhìn rõ kết quả trên, STEP_OVER đã được chỉnh lại là 20) Đến lúc này đường chạy dao đã tối ưu, do đó điều chỉnh lại các thông số sau:
STEP_OVER 2
INITIAL_ENTRY_EXT ARC _ENTRY
LEAD_RADIUS 4
FINAL_EXIT_EXT LEAD OUT
LACE_OPTION NO
Page | 118 (Hình chiếu nhìn từ hướng chiếu TOP)
Tiếp theo là một số tính năng nâng cao trong Creo:
Khi gia công một bề mặt, cần xác định đó là bề mặt độ dốc lớn (Steep wall), hay độ dốc nhỏ (Shallow wall)
(Ví dụ cho Steep wall) (Ví dụ cho Shallow wall) Bởi vì đối với Steep wall, đường chạy dao tốt nhất là đường mà dao cắt theo biên dạnc chi tiết cùng với Z là hằng số. Ở Shallow wall đó là đường mà trong quá trình cắt Step_over (lượng dịch dao ngang) là đại lượng rất nhỏ
Creo cung cấp một công cụ tên là SLOPED MILL SURFACE để phân loại hai loại bề mặt trên. Nhưng trước hết hãy tìm hiểu Slope Angle
Ở hình vẽ trên, Direction Vector là một vector luôn song song với trục Oz của máy và chiều dương hướng lên. Surface Normal là vector pháp tuyến của bề mặt cong (đối tượng cần phân loại). Góc tạo bởi hai vector trên gọi là Slope Angle, ví dụ: Đối với các bề mặt thẳng đứng, Slope Angle = 90o
Page | 119 Đối với các bề mặt nằm ngang, Slope Angle = 0o
Việc định nghĩa một bề mặt là Steep Area hay Shallow Area hoàn toàn phụ thuộc vào quan điểm của người lập trình muốn gia công bề mặt đó bằng phương pháp gì. Ở đây, phần mềm cung cấp đại lượng là Draft Angle:
Nếu Slope Angle lớn hơn Draft Angle, bề mặt đó được gia công thep phương pháp dành cho Steep Area
Nếu Slope Angle nhỏ hơn Draft Angle, bề mặt đó được gia công thep phương pháp dành cho Shallow Area
Ngoài ra trong Mill surface, còn có tích hợp hai chức năng:
Keep Steep Side: tự động giữ lại các bề mặt thỏa Slope Angle lớn hơn Draft Angle trong bề mặt chọn
Keep Shallow Side: tự động giữ lại các bề mặt thỏa Slope Angle nhỏ hơn Draft Angle trong bề mặt chọn
Hãy làm ví dụ dưới đây để hiểu rõ
Import chi tiết Base_cavity vào môi trườn gia công Tạo phôi chiều cao 85 mm
và gốc lập trình như hình vẽ Retract plane nằm cách bề
mặt cao nhất của phôi 10 mm
Để phôi ở chế độ ẩn. Clich chuột vào Mill Surface, khi giao diện lệnh hiện ra, click vào Sloped
Page | 120 Kế đó nhấn giữ phím Shift, click chọn bề mặt:
Khi đó toàn bộ các bề mặt giới hạn bởi đường biên vừa mới chọn được phần mềm tự động nhận dạng:
Page | 121 Và đây là kết quả:
Click chuột giữa, trên giao diện màn hình xuất hiện một hộp thoại: Click chọn Plane
Sau đó click vào bề mặt trên chi tiết:
Page | 122 Click chuột giữa và nhập vào giá trị của Draft Angle.
DRAFT ANGLE 30
Click chuột giữa, một hộp thoại hiện ra và hãy chọn Keep Shallow Side.
Click chuột giữa 2 lần kết thúc lệnh Mill Surface, sau đó ẩn chi tiết trong Model Tree để nhìn thấy rõ Surface đã tạo ra.
Tiếp theo, chọn lệnh Cut Line Milling, và thực hiện các công việc sau: Reference: bề mặt tạo bằng lệnh Mill surface.
Chọn dụng cụ cắt: dao cầu 10. Trong Parameter, thiết lập:
Page | 123
CUT_FEED 1200
STEP_OVER 2
CLEAR_DISTANCE 2 SPINDEL_SPEED 8000
(Chọn Cut Line thứ nhất) (Chọn Cut Line thứ hai)
Kết thúc lệnh. Với thông số SCAN_TYPE như hình dưới đây sẽ để lại vết xấu trên bề mặt chi tiết, ngoài ra còn gây rung động cho hệ thống công nghệ do sự thay đổi hướng đột ngột của dụng cụ cắt
Do đó, cần thiết lập lại thông số sau
SCAN_TYPE TYPE_HELICAL
Ở hình dưới đây, dao chuyển động theo đường xoắn ốc và không hề có sự chuyển hướng đột ngột nào
Page | 124 Bây giờ hãy thiết lập lại các thông số công nghệ sau, kết thúc việc gia công chi tiết này: STEP_OVER 0.2 SCALLOP_HGT 0.01 LEAD_RADIUS 30 ENTRY_ANGLE 10 EXIT_ANGEL 10 INITIAL_ENTRY_EXT ARC_TANGENT
FINAL_EXIT _EXT ARC_TANGENT
Trong quá trình gia công phần mềm không những cho phép đưa chi tiết vào mà còn có cả đồ gá (fixture), vì trong quá trình chuyển động dụng cụ có thể cắt trúng đồ gá. Vì thế nhà sản xuất chương trình Creo đã cung cấp công cụ là Gouge Check
Trình tự thực hiện để đưa đồ gá vào máy
Bước 1:
Import chi tiết tên là Element vào môi trường gia công (trong thư mục là Introduce To Fixture)
Bước 2:
Chọn loại máy gia công là Mill CNC 3 axis
Bước 3:
Click chọn vào Operation
Tại thẻ Fixture Set Up, click chọn biểu tượng như hình dưới đây, và tìm đến chi tiết tên là Fixture
Page | 125
Bước 4:
Thiết lập các ràng buộc để chi tiết gia công và đồ gá ở vị trí như hình dưới đây
(Hình chiếu đứng) (Hình chiếu cạnh)
(Hình chiếu bằng)
(Hướng nhìn 3D)
Bước 5:
Thiết lập Retract plane và gốc lập trình gia công như hình dưới đây
Page | 126 Thiết lập phôi gia công như hình dưới đây, các kích thước phôi:
Dài x Rộng x Cao là 100 x 80 x 27 mm
(Chú ý: cũng có thể tạo phôi trước sau đó thiết lập chuẩn lập trình gia công ở góc phôi như các ví dụ trước)
Bước 7:
Click chọn lệnh gia công là Surface Milling Chọn bề mặt gia công: Dụng cụ cắt: Dao cầu 25 Thẻ Parameter: CUT_FEED 600 SPINDLE_SPEED 2000 CLEAR_DISTANCE 2 STEP_OVER 2 LACE_OPTION ARC_CONNECT OVER_TRAVEL_DISTANCE 4
Page | 127
Bước 8:
Click vào Play Back và xem kết quả đường chạy dao
(Hình chiếu nhìn từ hướng chiếu Front) (Hình chiếu nhìn từ hướng chiếu Top) Sau đó click vào tính năng Gouge Check dưới đây
Page | 128 Click chọn vào 6 bề mặt cong như hình bên (nhớ nhấn giữ phím Ctrl). Đây là các bề mặt mà dụng cụ cắt có nguy cơ ăn phải
Click chuột giữa ba lần liên tiếp
Bấm vào thẻ Run
Click chuột vào thẻ Show All để thấy các vùng trên đồ gá mà dụng cụ cắt ăn vào, với chế độ hiển thị màu là Default, đó là các cùng có màu xanh da trời
(Hình chiếu nhìn từ hướng chiếu Front) (Hình chiếu nhìn từ hướng chiếu Top) Phần giới thiệu lệnh Surface Milling đến đây là kết thúc.