Tải bản đầy đủ

lập trình gia công CNC trên proegineer5.0(creo 4.0)

Phần I
PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC
VÀ YÊU CẦU KĨ THUẬT CỦA SẢN PHẨM
I. Phân Tích Điều Kiện Làm Việc Và Điều Kiện Kĩ Thuật.
Chi tiết ở đây là thân trượt có hình dạng được mô tả trong hình phía dưới đây:

Hình 1: Hình chiếu trục đo chi tiết.

Hình 2: Hình chiếu bằng chi tiết
SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 1


Yêu cầu về kĩ thuật:

1. Độ không song song giữa mặt 1 và 2 < 0,02/100mm
2. Độ không vuông góc giữa các lỗ với mặt số 1 < 0,03/100mm
3. Chi tiết nhiệt luyện sau gia công đạt độ cứng 60-62HRC
1. Công dụng của chi tiết :
 Dựa vào bản vẽ chi tiết đây là dạng hộp, hình dạng đế dùng để gắn, định vị và
cố định chi tiết khác lên thân đế.
 Chi tiết dạng hộp thường làm chức năng của chi tiết cơ sở để lắp ráp các chi tiết

khác, cụm khác để tạo thành một bộ phận máy
2. Phân tích điều kiện làm việc.

 Chi tiết làm việc được trong môi trường bôi trơn, tránh va đập do dễ bị
mài mòn
3. Định Dạng Sản Xuất
 Dạng sản xuất: Đơn chiếc
II. Phân Tích Lựa Chọn Phương Pháp Chế Tạo Phôi
1. Phân tích tính công nghệ đúc của chi tiết
 Theo bản vẽ chi tiết ta thấy thành mỏng nhất của chi tiết đúc là 2mm, điều này bắt
buộc chúng ta tiến hành làm khuôn gần như là hình hộp chữ nhật ( trừ góc khuyết ở
phía bên phải chi tiết), để đảm bảo cho việc rót khi đúc được thực hiện tốt, vật liệu
được điền đầy khuôn, sản phẩm đúc không có khuyết tật, tạo hình rõ nét.
2. Vật liệu chế tạo chi tiết là thép CT45.

3. Vật liệu chế tạo phôi
Với những yêu cầu làm việc như vậy thì vật liệu được chọn để chế tạo phôi là thép
crôm 20X. Sau khi thấm cacbon độ cứng từ 60-62 HRC. Có độ bền trung bình: 700800 MPa.

 Ưu điểm:
SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 2


 Rẽ, dễ kiếm không cần các nguyên tố hợp kim đắt tiền
 Có cơ tính tổng hợp nhất định nên phù hợp với điều kiện thông
thường.
 Có tính công nghệ tốt : dễ đúc, kéo, rèn, dập…(so với thép hợp
kim.)
 Nhược điểm:
 Chịu nhiệt độ cao kém
 Ít khả năng cứng nòng, chống ăn mòn
4. Tính khối lượng chi tiết
 Ta tính khối lượng của chi tiết theo công thức
M=V*γ
 V thể tích vật đúc, tính theo kích thước ghi trên bản vẽ chi tiết gia
công.
 γ: là khối lượng riêng của thép crôm, lấy γ = 7.852 kg/dm3
 Để tính khối lượng vật đúc ta sử dụng phần mềm Pro Engineer

Ta vào thanh menu chọn Analysis > Model > Mass properties. Lúc này xuất hiện


hộp thoại Mass properties như sau:
SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 3


Khi đó giá trị Volume chính là thể tích chi tiết.
VOLUME = 3.9616449e+04 MM^3
Vậy khối lượng của chi tiết là: M= 0.31 kg
5. Chọn phương pháp đúc
Dựa vào vật liệu và kết cấu của chi tiết, ta chon phương pháp tạo phôi đúc. Không
thể chọn các phương pháp tạo phôi khác như dập, rèn tự do được vì chi tiết chế tạo
phức tạp, nhiều khe rãnh, lỗ bậc.
Các phương pháp chế tạo phôi đúc thông dụng:
 Đúc trong khuôn cát, mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay: phương pháp này độ
chính xác thấp, lượng dư gia công lớn, năng suất thấp, đòi hỏi trình độ công nhân
cao. Phương pháp này thích hợp với sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.

 Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy: phương pháp này
độ chính xác cao, lượng dư gia công cắt gọt nhỏ. Phương pháp này thích hợp
với dạng sản xuất hàng loạt vừa.
 Đúc trong khuôn vỏ mỏng: chi tiết đúc có độ chính xác 0,3 ÷ 0,6 mm, tính
chất cơ học tốt. Phương pháp này dùng trong hàng loạt lớn và hàng khối nhưng
thường để đúc các chi tiết có trọng lượng nhỏ.
 Đúc áp lực: có thể tạo nên các chi tiết hộp cỡ nhỏ có hình thù phức tạp.
SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 4


Từ những phân tích sơ bộ trên, ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát mẫu
kim loại, làm khuôn bằng máy để chế tạo phôi.

PHẦN II
THIẾT KẾ CHI TIẾT BẰNG PHẦN MỀM CAD/CAM
I. Giới thiệu chung về phần mềm Cad/Cam sử dụng
Ở đây em xin chọn phần mềm Pro/Engineer 5.0
Hiện tại, thị trường phần mềm đồ họa trên thế giới rất đa dạng, việc lựa chọn
phần mềm nào để phục vụ tốt cho công việc thực sự là một điều khó khăn. Tuy
nhiên, có năm chỉ tiêu cần biết khi chọn phần mềm là:
 Tính linh hoạt
 Tính khả thi
 Tính đơn giản
 Tính biểu diễn được
 Tính kinh tế
Một trong những phần mềm có được những tính năng trên như Catia,
Unigraphics NX, I-deas, Pro/Engineer Wildfire….Đây là bốn phần mềm được đánh
giá là rất mạnh và rất nổi tiếng trong lĩnh vực CAD/CAM/CNC. Tùy vào thế mạnh
của mỗi phần mềm mà chúng có những ứng dụng chuyên biệt: Catia, Unigraphics
NX phục vụ triệt để cho ngành công nghiệp hàng không, ôto, tàu thủy.
Pro/Engineer phục vụ rất tốt cho ngành cơ khí khuôn mẫu ( thiết kế và gia công)
như khuôn dập, khuôn rèn, khuôn nhựa…. Pro/E có một lợi thế là giá rẻ nên đã
chiếm lĩnh các thị trường hạng trung và cao.

SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 5


Hiện nay, số người sử dụng Pro/E trên thế giới rất nhiều, kể cả Việt Nam (chiếm
trên 75%) nên chúng ta sẽ có cơ hội học hỏi, trao đổi lẫn nhau những vấn đề liên
quan đến CAD/CAM với thế giới bên ngoài. Do vậy, việc chọn học Pro/E là một
hướng đi tốt cho chúng ta trước khi vào nghề và cũng là cách duy nhất để chúng ta
nắp bắt, đuổi kịp trình độ công nghệ của thế giới
Pro/E là phần mềm của hãng Prametric Technology, Corp. Một phần mềm thiết
kế theo tham số, có nhiều tính năng rất mạnh trong lĩnh vực CAD/CAM/CAE, nó
mang lai cho chúng ta các khả năng như:

- Mô hình hóa trực tiếp vật thể rắn
- Tạo các môdun bằng các khái niệm và phần tử thiết kế.
- Thiết kế thông số.
- Sử dụng cơ sở dữ liệu thống nhất.
- Có khả năng mô phỏng động học, động lực học kết cấu cơ khí
Phần mềm Pro/Engineer có các modun sau:
Pro/DETAIL: môdun tạo trực tiếp mô hình 3D của các bản vẽ thiết kế chuẩn cho
phân xưởng và chế tạo trong đó đảm bảo liên kết 2 phía giữa các bản vẽ và modun
3D.

Pro/ASSEMBLY: tạo điều kiện thiết lập dễ dàng chi tiết vào hệ thống và dưới
hệ thống. Nó hỗ trợ cho phần lắp ráp và lắp ráp nhóm, giải quyết tình huống xung
đột, thiết kế thay đổi…
Pro/SHEETMETAL: môdun hỗ trợ thiết kế những chi tiết có dạng tấm, vỏ, và hỗ
trợ cho việc tạo lập các chi tiết phát triển kể cả chuẩn bị cho chương trình NC cho
sản xuất.

SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 6


SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 7


Pro/SURFACE:modun hỗ trợ vẽ, tạo các mặt tự do( Free Form), xử lý các mặt
cong và bề mặt phức tạp.
Pro/MANUFACTURING: bao gồm dữ liệu NC, mô phỏng, format dư liệu CL,
thư viện các phần tử.

SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 8


Pro/MESH: hỗ trơ tái tạo mạng lưới cho việc phân tích phần tử hữu hạn (FEA),
xác định điều kiện biên, gắn liền với ANSYS, PATRAN, NASTRAN, ABAQUS,
SUPERTAB và COSMOS/M.

Pro/MECHANICA: Mô phỏng động học, kiểm nghiệm ứng suất, chuyển vị,
biến dạng tuyến tính và phi tuyến, xác định và dự đoán khả năng phá hủy vật liệu…
Pro/INTERFACE: tạo điều kiện gắn với các hệ CAD khác như: iges, dxf, vdafs,
render, SLA…
Pro/PROJECT: xác định để điều khiển dự án thiế kế và tổ hợp một số đội thiết
kế và lập dư án.
Pro/FEATURE: Mở rộng khả năng thiết lập những phần tử thiết kế bằng thư
viện của các bộ phận, nhóm, tái tạo các hình dạng chuẩn và dưới nhóm.
Pro/DESIGN: Hỗ trợ thành lập mô hình 3D, sơ đồ khối, xây dựng kế hoạch
thiết kế và mối quan hệ phụ thuộc, giúp cho sự phân tích nhanh và hiệu quả và sắp
xếp phương án.
Pro/LIBRARY: Modun chứa thư viện rộng lớn của các phần tử trên chuẩn ( chi
tiết, phần tử thiết kế tiêu chuẩn, dụng cụ, khớp nối…), có thể bổ sung hoặc hiệu
chỉnh.
Pro/VIEW: Môdun tạo điều kiện kiểm tra mô hình hóa chi tiết và hệ thống từ
một hướng quan sát bất kì, phóng độn, ảo ảnh. Sử dụng để có cái nhìn nhanh tổng
thể để đạt được kết quả hoặc mục đích phòng ngừa.
Pro/DRAFT:Môdun hỗ trợ biểu diễn 2D, tạo điều khiện đọc bản vẽ của các hệ
CAD khác và bổ sung môdun 3D về thiết kế thông số.
Pro/MOLD: Module thiết kế khuôn.
Pro/DEVELOP (Pro/PROGRAM): môdun hỗ trợ việc lập trình ứng dụng riêng.
Chứa các thư viện của hàm số C, thư viện chương trình con củ ngôn ngữ lập trình
FORTRAN và đặc biệt tiếp cận được với cấu trúc thiết lập các hệ thống và cấu trúc
SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 9


dữ liệu của hệ thống. Ngoài ra, Pro/E còn có Pro/CASTING, Pro/LEGACY,
Pro/TOOLKIT, Pro/PiPe…
Với những tính năng đã giới thiệu ở trên cho thấy: “Pro/Engineer là một phần
mềm CAD/CAM/CAE rất mạnh, có khả năng mô hình hóa các chi tiết phức tạp
như các loại máy xúc, máy đào đất, ô tô, các biên dạng vỏ tàu thủy… khả năng lắp
ráp lớn và rất tối ưu trong thiết kế”.
II. Trình bày trình tự quá trình thiết kế sản phẩm
Khởi động phần mền Pro/Engineer 5.0, chọn New xuất hiện bản sau như hình 1.
Bỏ lựa chọn Use default template => OK => mmns_part_solid => OK như
hình 2 sẽ vào môi trường vẽ


nh 1

Hình 2

Bắt đầu thiết kế sản phẩm qua các bước sau
Bước 1:
 Extrude => Placement => Define => Chọn mặt phẳng vẽ phát là mặt phẳng Top
=> Sketch.
 Vẽ các kích thước của chi tiết theo hình dưới:

SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 10


Chọn biểu tượng

, chỉnh sửa kích thước thành 8.00 rồi chọn được kết quả sau:

- Bước 2:
Dùng lệnh Extrude để cắt 2 rãnh bên và 1 rãnh giưa của chi tiết:
SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 11


Extrude => Placement => Difine => Chọn mặt bên như hình sau để Sketch

Sau khi vẽ xong 2 rãnh bên và 1 rãnh giữa dựa theo kích thước của bản vẽ (hình 1),
chọn biểu tượng

, lúc này phải đổi chiều mũi tên và kéo hết chi tiết để cắt hết rãnh

(hình 2).

Hình 1

SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 12

Hình 2


Tiếp theo chọn Remove Material để cắt rãnh,
cuối cùng chọn

để hoàn thành, được kết

quả như sau:


Bước 3
Dùng lệnh Extrude để vẽ 2 lỗ M8, trước hết là vẽ 2 lỗ có Φ 6.8 để sau đó tạo ren
M8

SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 13


Sau khi xong lệnh sẽ đc như hình vẽ sau

 Bước 4
Tiến hành tạo ren M8 cho 2 lỗ ( các hình vẽ sau đây thể hiện tạo ren cho 1 lỗ, lỗ
còn lại làm tương tự)
Trước hết tạo 2 mặt phẳng DM1 và DM2 đi qua 2 lỗ đã tạo như hình sau:

SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 14


Vào Insert => Helical Sweep => Cut => Done => Chọn mặt phẳng vẽ, lúc này
chọn mặt phẳng DM1 đã tạo lúc trước => Okay => Default.

Vào Sketch =>References

SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 15


Sketch như hình vẽ trên, sau đó chọn Close. Tiến hành vẽ như hình sau:

SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 16


Rồi chọn nút

Chọn nút

, gõ giá trị 1 và Enter pitch value, vẽ biên dạng tạo ren như hình sau

, rồi chọn Okay, rồi chọn OK trên bảng hộp thoại, ta được kết quả sau:

 Bước 5
SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 17


Tiến hành tạo ren cho lỗ thứ 2, ta được kết quả sau:

PHẦN III
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
I.

Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia công.

1. Chuẩn
Để xác định vị trí tương quan giữa các bề mặt trong một chi tiết hay giữa các chi tiết
khác nhau người ta đưa ra khái niệm về chuẩn.
"Chuẩn là tập hợp những bề mặt, đường hoặc điểm của một chi tiết mà căn cứ vào
đó để xác định vị trí tương quan giữa các bề mặt, đường hoặc điểm khác của bản thân
chi tiết đó hay của chi tiết khác".
Việc chọn chuẩn ở một nguyên công cơ khí chính là việc xác định vị trí tương quan
giữa dụng cụ cắt và bề mặt gia công của chi tiết nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và
kinh tế ở nguyên công đó.
SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 18


2. Chuẩn trong gia công chi tiết dạng hộp
Khối lượng gia công chi tiết dạng hộp chủ yếu tập trung vào việc gia công các lỗ
chính xác . Muốn gia công nhiều lỗ trên nhiều bề mặt khác nhau qua các giai đoạn gia
công thô, gia công tinh,... cần tạo nên một chuẩn tinh thống nhất của chit tiết hộp.
Chuẩn tinh thống nhất để gia công chi tiết dạng hộp thường là một mặt phẳng ngoài
nào đó và hai lỗ chuẩn tinh phụ vuông góc với mặt phẳng đó. Hai lỗ chuẩn tinh phụ
phải được gia công đặt độ chính xác cấp 7 và có khoảng cách càng xa nhau càng tốt.
Sơ đồ gá đặt mang tính chất điển hình như vậy (một mặt phẳng và hai lỗ vuông góc
với mặt phẳng đó) cho phép gá đặt chi tiết qua nhiều nguyên công trên nhiều đồ gá
khác nhau, tránh được sai số tích lũy do việc thay đổi chuẩn gây nên.
3. Chuẩn của chi tiết gia công
Với chi tiết thân đồ gá cần gia công theo như đề bài, toàn bộ quá trình gia công trải
qua 4 thực hiện trên máy phay CNC sử dụng 3 chuẩn định vị. Dùng chuẩn định vị thô
gia công, dùng mặt đáy làm chuẩn định công đồng thời mặt đáy chi tiết vị tinh để gia

Thiết kế quy trình công nghệ

II.

Lựa chọn máy và trình bày một số thong số kỹ thuật chính của máy
 Chọn máy: Máy phay CNC Concept Mill 250
 Thông số kĩ thuật của máy:
Work area

Travel along X axis

350 mm (13.8'')

Travel across Y axis

250 mm (9.8'')

Travel vertical Z axis

300 mm (11.8'')

Min. distance spindle nose - table
surface
Max. distance spindle nose - table
surface
Tablex
Table dimensions (L x W)

120 mm (4.72'')
420 mm (16.54'')

T-slots: Quantity, width, spacing:

500 x 300 mm (19.6 x
11.8'')
5 x 12 x 45

Max. table load

100 kg (220 lb)

Milling spindle
Max. speed

10000 rpm

Power asynchronous AC motor

7 kW (12 hp)

SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 19


Maximum torque

41 Nm

Drive

infinitely variable

Axes
Rapid motion speed in X/Y/Z axes

15 m/min (59''/min)

Work feed

0 - 10 m/min (039.3''/min)
2400 N

Max. feed force
Positioning variation acc. to VDI 3441
(X/Y axis)
Positioning variation acc. to VDI 3441 (Z
axis)

III.

0.004 mm (0.00016'')
0.004 mm (0.00016'')

Xác định thứ tự các nguyên công, bước nguyên công trong từng công

nghệ

3

A

4
1

a.

Thứ tự các

A

nguyên công
Nguyên công

2

Phay mặt phía đáy
SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 20

1:
Bước 1:


Bước 2: Khoan hai lỗ Φ6.8
Bước 3: Taro 2 lỗ
Bước 4: Phay hốc nhỏ
Nguyên công 2:
Bước 1: Phay mặt phía trên
Bước 2: Phay rãnh nhỏ thứ nhất
Bước 3: Phay rãnh nhỏ thứ hai
Bước 4: Phay rãnh giữa
Bước 5: Kiểm tra

b. Bước công nghệ trong từng nguyên công
 Nguyên công 1:
Bước 1: Kẹp chi tiết, phay mặt đáy 1

Bước 2: Khoan hai lỗ Φ 6.8, sau đó tiến hành taro hai lỗ M8

SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 21


Bước 3: Taro 2 lỗ ren M8

Bước 4: Phay mặt số 4 – Phay hốc nhỏ

SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 22


n

s

W



Ngu
Bước

yên công 2
1: Phay 2
rãnh bên và
rãnh

n
s
n
w

s

2
(hình vẽ thể hiện phay 1 rãnh bên)

Bước 2: Phay mặt trên
+ Ph

SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 23

giữa


n
s
w

2
Bước 3: Kiểm tra
Kiểm tra độ lệch tâm, dung sai kích thước, chất lượng bề mặt của chi tiết.
IV.

Lựa chọn dao cho từng bước công nghê, nguyên công

Lựa chọn dao cho từng nguyên công:
1) Nguyên công 1:
 Bước 1: Phay mặt đáy.
 Ta tiến hành phay thô.

- Chọn dao: Dao T1: dao phay mặt đầu (END MIIL) với các thông số sau:

SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 24


Chọn Mã dao là R220.53-0050-12-4A 2 Có:
Dc=50mm , Dc2=62mm , l1=40mm.
- Chọn chế độ cắt theo bảng thông số chế độ cắt dưới đây.
Chọn hạt dao SEMX1204AFTN-M15 MP2500

SVTH: Nguyễn Ngọc Vương - Lớp 15C1CTrang 25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×