BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ ---------- ĐỒ ÁN MÔN HỌC CAD/CAM/CNC ĐỀ TÀI: MÔ HÌNH HÓA LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT LÒNG KHUÔN (TẬP THUYẾT MINH) Giảng viên hướng dẫn: PGS.Nguyễn Văn Tường Sinh viên thực hiện: Lê Phước Trung Nguyên Mã số sinh viên: 57130824 Lớp: 57-CTM NHA TRANG, 2022 KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY I. Tên nhiệm vụ: Mô hình hóa và lập trình gia công chi tiết lòng khuôn II. Số liệu ban đầu: - Bản vẽ chi tiết lòng khuôn - Dạng sản xuất: Hàng loạt nhỏ III. Nội dung chính phần thuyết minh: 1.
Phân tích chi tiết gia công và chọn phôi 2. Mô hình hóa chi tiết gia công 3. Thiết kế nguyên công 4. Lập trình gia công 5.
Mô phỏng gia công IV. Các bản vẽ - 01 bản vẽ chi tiết gia công, A3 hoặc A4 - 01 bản vẽ phôi, A3 hoặc A4 - Các bản vẽ nguyên công, A3 hoặc A4 V. Thời gian thực hiện đồ án Đồ án được thực hiện từ ngày. năm 2022 Giảng viên hướng dẫn Trưởng bộ môn PGS.
Nguyễn Văn Tường TS. Nguyễn Hữu Thật LỜI NÓI ĐẦU Xã hội ngày càng phát triển và kèm theo đó là sự phát triển của khoa học kĩ thuật ngày càng tiến bộ. Cùng với sự phát triển đó các ngành khoa học nói chung và ngành cơ khí nói riêng cũng đã nhanh chóng áp dụng các thành tựu đó. Trong ngành cơ khí sự áp dụng của điều khiển số đã đem đến phát triển cho ngành nghề, nâng cao hiệu suất lao động.
Chính những ưu điểm trên, áp dụng công nghệ thông tin là xu hướng của thời đại. Việc nắm bắt và sử dụng các máy công cụ điều khiển số trở thành quan trọng hàng đầu đối với các cán bộ khoa học cũng như các sinh viên các trường kĩ thuật Để có cái nhìn sâu sắc hơn, thông qua việc làm Đồ án Công nghệ CAD/ CAM/ CNC sẽ giúp chúng em hệ thống hóa được các kiến thức đã học một các bài bản, nâng cao kiến thức cho sinh viên. Thông qua đó việc tìm hiểu, tham gia điều kiển số, quá trình lập trình có ý nghĩa giúp sinh viên có thể tiếp cận gần hơn với kiến thức hiện đại cũng như có thể nắm rõ bản chất của máy điều khiển số Do thời gian hoàn thành đồ án quá ngắn và đây là một lĩnh vực còn mới mẻ cũng như sự hạn chế của bản thân nên chắc chắn đồ án còn có nhiều thiếu sót, kính mong các thầy góp ý để dần hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Tường đã hướng dẫn, giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình hoàn thành đồ án.
Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Khánh 7 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU. Phân tích chi tiết gia công.1 Phân tích chi tiết gia công.1 Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.2 Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Mô hình hóa chi tiết gia công.1 Giới thiệu phần mềm sử dụng để mô hình hóa.2 Trình tự mô hình hóa sản phẩm. Thiết kế nguyên công.1 Lập tiến trình gia công các bề mặt của chi tiết.2 Thiết kế nguyên công.
Lập trình gia công. Mô phỏng gia công.58 TÀI LIỆU THAM KHẢO. Phân tích chi tiết gia công 1.1 Phân tích chi tiết gia công 1.1 Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết Hình 1. Lòng khuôn - Kích thước bề rộng 200mm, cấp chính xác IT12, độ nhám bề mặt Rz = 20 μm - Kích thước bề dài 300mm, cấp chính xác IT12, độ nhám bề mặt Rz = 20 μm - Chiều cao bề dài 85mm, cấp chính xác IT9, độ nhám bề mặt Ra = 2,5 μm - Lòng khuôn cấp chính xác IT10, độ nhám bề mặt Ra = 1,25 μm - Bề mặt lỗ Ø 18mm, cấp chính xác IT14, độ nhám bề mặt Ra = 20 μm.
- Bề mặt lỗ Ø 27 mm, cấp chính xác IT14, độ nhám bề mặt Ra = 20 μm.2 Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 9 Hình 1. Đánh số các bề mặt chi tiết - Bề mặt 1, ta phay để làm chuẩn tinh, là mặt ngoài nên việc gia công khá dễ dàng với cấp chính xác IT9. - Bề mặt 4 ta có thể dùng dao phay mặt đầu , là mặt ngoài nên việc gia công khá dễ dàng với cấp chính xác IT9. - Bề mặt 4 ta có thể dùng dao phay mặt đầu , là mặt ngoài nên việc gia công khá dễ dàng với cấp chính xác IT9.
- Bề mặt 5 ,6 cần đạt độ chính xác IT10 , nhám bề mặt cao Ra = 1,25 μm nên được gia công dao phay ngón ( phá thô ) và dao phay cầu ( phay tinh làm nhẵn bề mặt ), là mặt có biên dạng phức tạp tuy nhiện hốc , đảo đều có thể đi dao bằng máy CNC được. - Bề mặt 2 ta có thể sử dụng mũi khoan để gia công , lỗ khoan suốt nên dễ dàng gia công - Bề mặt 3 sau khi đã khoan lỗ 2 ta có thể phay lỗ 3 bằng dao phay ngón , lỗ bậc nhưng kết cấu dao phù hợp gia công trên máy CNC Kết luận: kết cấu của chi tiết lòng khuôn các bề mặt dễ gia công cắt gọt, đảm bảo độ cứng vững khi làm việc, các bề mặt lắp ghép , bề mặt làm việc đảm bảo độ bóng nên không cần phải thay đổi kết cấu của chi tiết.2 Chọn phôi Có nhiều phương pháp chế tạo phôi. Do đó cần phân tích (ưu điểm và nhược điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phương án chọn dạng phôi thích hợp nhất. Ưu điểm Chi tiết dạng trục có hình dạng khá đơn giản, nên dùng phương pháp đúc để chế tạo dễ dàng.
Với chi tiết có hình dạng khối hộp thì việc chế tạo mẫu đúc tương đối đơn giản Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm. Phù hợp vơi dạng sản xuất đơn chiêc loạt nhỏ b. Nhước điểm Phôi đúc dễ gây và sinh ra nhiều khuyết tật như: rỗ khí, lỗ xỉ…. Tốn nhiều vật liệu cho hệ thống đậu ngót, đậu hơi.
Ưu điểm : Phôi dập độ chính xác và chất lượng bề mặt cao, sau quá trình dập phôi có thể đạt độ nhám Ra = 8µm độ chính xác IT 11 ÷ IT 13 giảm được tiến trình gia công. Gia công cơ rất ít vì vậy hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao. Vật liệu phôi là thép 40Cr nên quá trình dập thể tích có khả năng đảm bảo cơ tính. Nhược điểm : Dễ tạo ra những vết nứt nẻ, khuyết tật.
Giá thành làm khuôn cao vì vật liệu chế tạo là thép 40Cr ,tuy nhiện không ảnh hưởng đến tính kinh tế vì dạng sản xuất hàng loạt vừa Chi tiết có hình dạng khối chữ nhật chiều cao tương đối nên khó dập. Phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt 1.3 Kết luận Từ những phân tích về ưu điểm, nhược điểm của từng phương pháp chế tạo phôi, ta chọn được phương án phù hợp nhất để gia công chi tiết trục là phôi đúc 11 Chương 2. Mô hình hóa chi tiết gia công 2.1 Giới thiệu phần mềm sử dụng để mô hình hóa Autodesk Inventor là phần mềm xây dựng mô hình 3D, thiết kế, hình mẫu và kiểm tra ý tưởng các sản phầm. Inventor tạo ra các nguyên mẫu mô phỏng chuẩn xác khối lượng, áp lực, độ ma sát, tải trọng,… của các đối tượng sản phẩm trong môi trường 3D.
Các công cụ mô phỏng, phân tích được tích hợp trong Inventor cho phép người dùng thiết kế từ khuôn đúc cơ bản đến nâng cao như thiết kế chi tiết máy, trực quan hóa sản phẩm. Inventor còn được tích hợp CAD và các công cụ giao tiếp thiết kế nhằm nâng cao năng suất làm việc của CAD và giảm thiếu phát sinh lỗi, tiết kiệm thời gian. Sử dụng AutoCAD sẽ thừa hưởng được nhiều lợi ích của Inventor. Inventor cũng cấp một môi trường thiết kế và phím tắt tương tự với AutoCAD, hỗ trợ tập tin DWG, cho phép người dùng chuyển từ vẽ 2D hiện hành sang xây dựng mô hình 3D.
Inventor được sử dụng phổ biến trong tạo nguyên mẫu kỹ thuật số, các mẫu được tạo ra từ bản vẽ 2D AutoCAD được tích hợp và các dữ liệu 3D, hình thành nên sản phẩm ảo. Bằng cách này, các kỹ sư có thể thiết kế, mô phỏng sản phẩm mà không phải tạo ra các mẫu vật lý. Người dùng có thể sử dụng các công cụ thiết kế 3D cơ khí trong Inventor để nghiên cứu và đánh giá mô hình thuận tiện và hiệu quả hơn. AutoDesk Inventor còn đưa ra các công cụ và tính năng khác nhằm nâng cao năng suất làm việc như: Integrated Data Management, Design Automation, Automatic Drawing Updates and Views, Automatic Bill of Materials,… Khả năng kết hợp và trao đổi dữ liệu với các phần mềm khác: Inventor sử dụng các định dạng tập tin cụ thể cho các chi tiết (IPT), cụm (IAM), và bản vẽ (IDW hoặc DWG).
Tập tin có thể được nhập hoặc xuất trong định dạng DWG. Định dạng bản vẽ trên Web (DWF) được ưa thích của Autodesk 2D/3D có thể dùng để trao đổi dữ liệu dễ dàng. Inventor có thể trao đổi dữ liệu với hầu hết các phần mềm được phát triển bởi Autodesk. Ngoài ra Inventor có thể trao đổi dữ liệu với các ứng dụng như CATIA V5, UGS, SolidWorks, và ENGINEER / Pro.
Inventor hỗ trợ nhập trực tiếp và xuất của CATIA V5, Parasolid, Granite, UG-NX, SolidWorks, Pro / E, với các tập tin SAT, STEP, IGS. Phần mềm cung cấp rất nhiều công cụ để đơn giản hoá, nhận biết và chuyển đổi sang thiết kế 3D cho những người dùng AutoCAD. Tất cả các gói phần mềm của Inventor đều hỗ trợ phiên bản mới nhất của phần mềm AutoCAD Mechanical trong những trường hợp người dùng cần sử dụng công cụ thiết kế bản vẽ kỹ thuật với năng suất cao. Một giải pháp về CAM cho Inventor là InventorCam với các phiên bản Inventor Cam 2010, 2011, 2012, 2013 và mới nhất là 2014 do SolidCam phát triển, được tích hợp hoàn toàn trong Autodesk Inventor và với đầy đủ đường chạy dao nhằm tối ưu từ thiết kê phân tích đên gia công sản phẩm đều được thực hiện trên một phần mềm .Inventor HSM mang CAD và CAM lại với nhau tạo nên sự kết hợp giữa thiết kế và giải pháp gia công.
Tích hợp vào phần mềm CAD tạo nên một quy trình làm việc liền mạch với công cụ chuyển hướng bên trong CAD. Cho phép thay đổi thiết kế và được cập nhật trực tiếp 12 trên đường chạy dao ngay lập tức mà không làm mất dữ liệu.