TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY ----------o0o---------- THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: “ỨNG DỤNG EDGECAM VÀ NX THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG THÂN GỐI ĐỠ Ổ LĂN 6307”. GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN: ThS. LÊ LĂNG VÂN. SINH VIÊN THỰC HIỆN: ĐẶNG VĂN ANH.
LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ. HÀ NỘI - 5/2009 Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Lăng Vân Nhận xét của Giáo viên hƣớng dẫn:. 2 Sinh viên thực hiện: Đặng Văn Anh Nhận xét của Giáo viên đọc duyệt:. 3 Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Lăng Vân Mục lục LỜI NÓI ĐẦU.
5 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Thị trƣờng gia công cơ khí Việt Nam. Mục đích và phạm vi nghiên cứu. 7 CHƢƠNG 2: ỨNG DỤNG EDGECAM THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG CHI TIẾT 2.
EdgeCAM Part Modeler. Thiết kế và gia công một số chi tiết bằng EdgeCAM. 40 CHƢƠNG 3: TRUNG TÂM GIA CÔNG HAAS MINI MILL 3. Giới thiệu chung.
Vận hành máy Haas. 55 CHƢƠNG 4: GIA CÔNG CHI TIẾT TRÊN MÁY HAAS MINI MILL 4. Bài tập số 1. Bài tập số 2.
62 CHƢƠNG 5: THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG THÂN GỐI ĐỠ Ổ LĂN 5. Phần mềm Unigraphics NX. Các thông số thiết kế. Thiết kế thân gối đỡ bằng Unigraphics NX5.
Gia công thân gối đỡ. 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 89 PHỤ LỤC Phụ lục A: Bảng mã lệnh máy phay CNC Haas. 90 Phụ lục B: Chƣơng trình NC bài tập 2.
94 Phụ lục C: Chƣơng trình NC gia công thân gối đỡ. 98 4 Sinh viên thực hiện: Đặng Văn Anh LỜI NÓI ĐẦU Kể từ khi xuất hiện vào năm 1976, máy công cụ CNC (Computer Numerical Control) đã phát triển rất nhanh chóng và ngày càng trở nên tinh vi và chính xác hơn. Việc sử dụng máy CNC trong lĩnh vực sản xuất cơ khí đã làm tăng năng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm, tăng độ chính xác, tăng độ ổn định của sản phẩm, từ đó làm tăng hiệu quả kinh tế. Chính vì vậy mà tại các nhà máy cơ khí, máy CNC đã dần thay thế máy công cụ truyền thống.
Trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nƣớc ta hiện nay, nhu cầu sử dụng máy công cụ CNC đã trở nên rất thiết yếu. Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin đã cho ra đời nhiều phần mềm CAD (Computer Aided Design) và CAM (Computer Aided Manufacturing), có thể kể ra đây các phần mềm CAD/CAM danh tiếng nhƣ: Unigraphics NX, Catia, MasterCAM, ProEngineer…Việc ứng dụng các phần mềm CAD/CAM trong máy CNC đã làm tối ƣu hóa quá trình sản xuất một cách tối đa, tăng tính linh hoạt trong sản xuất. Ngày nay, đối với sinh viên cơ khí sử dụng thành thạo một trong các phần mềm CAD/CAM chắc chắn là một yêu cầu gần nhƣ bắt buộc. Đề tài: “Ứng dụng EdgeCAM và NX thiết kế và gia công thân gối đỡ ổ lăn 6307” nhằm ứng dụng các phần mềm EdgeCAM và NX để gia công thân gối đỡ bằng trung tâm gia công ba trục Haas Mini Mill.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để hoàn thành đề tài, nhƣng do những điều kiện khó khăn về đồ gá, về dụng cụ cắt và lần đầu tiên ứng dụng các phần mềm CAD/CAM vào máy CNC hiện đại nên chắc chắn đề tài còn nhiều thiếu sót. Em rất mong đƣợc các Thầy cô góp ý. Cuối cùng Em xin chân thành cảm ơn Thầy Lê Lăng Vân đã tận tình chỉ bảo giúp đỡ em trong suốt thời gian làm đồ án. Đồng thời em cũng xin gửi lời cảm ơn đến Phòng thí nghiệm cơ khí và Thầy An Tri Tân đã hƣớng dẫn và tạo điều kiện để Em sử dụng trung tâm gia công Haas.
Hà nội, tháng 5 - 2009 Sinh viên: Đặng Văn Anh 5 Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Lăng Vân CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Thị trƣờng gia công cơ khí Việt Nam Kể từ năm 2002 khi mà: “Chiến lược phát triển ngành cơ khí Việt Nam đến năm 2010, tầm nhìn đến năm 2020” đã đƣợc Chính phủ phê duyệt thì ngành cơ khí Việt Nam nói chung và ngành gia công cơ khí nói riêng đã có bƣớc phát triển mới “Từ thụ động sang chủ động đầu tƣ, tìm tòi sáng tạo đổi mới công nghệ, nâng cao khả năng cạnh tranh thích nghi với cơ chế thị trƣờng, từng bƣớc tạo ra nhiều việc làm và sản phẩm mới”. Trong những năm trở lại đây, đặc biệt là sau khi Việt Nam gia nhập tổ chức thƣơng mại thế giới WTO, các nhà máy cơ khí Việt Nam ngày càng chú trọng đến ứng dụng công nghệ CNC vào sản xuất. Máy CNC đƣợc sử dụng ngày càng nhiều và dần thay thế máy công cụ truyền thống.
Năm 2006, Việt Nam bỏ ra khoảng 4,5 tỷ USD để nhập các máy CNC. Mới đây, máy phay CNC 5 trục - sản phẩm của đề tài nghiên cứu: “Thiết kế chế tạo máy phay CNC 5 trục" của TS. Hoàng Vĩnh Sinh (ĐH Bách Khoa HN) đã đƣợc công ty Rorze Robotech của Nhật đặt chế tạo với giá 140. Sự kiện này có thể mở ra một triển vọng mới cho ngành gia công cơ khí Việt Nam.2: Máy phay 5 trục BKMech do Việt Nam thiết kế Việt Nam có thị trƣờng cơ khí đƣợc đánh giá là khá lớn.
Thị trƣờng cơ khí của Việt Nam tăng trƣởng rất ấn tƣợng. Theo số liệu thống kê của Bộ Công thƣơng, tốc độ tăng trƣởng trung bình giai đoạn 1995 – 2007 của ngành cơ khí đạt 40% / năm, năm 2008 kim ngạch xuất khẩu cơ khí đạt 2,8 tỷ USD tăng 133 6 Sinh viên thực hiện: Đặng Văn Anh % so với năm 2006. Tuy nhiên sản phẩm cơ khí Việt Nam vẫn chiếm thị phần nhỏ bé trong nƣớc, tham gia xuất khẩu còn nhỏ lẻ, giá trị gia tăng trong tổng giá trị hàng hóa của sản phẩm cơ khí còn thấp. Hiện nay sản phẩm cơ khí Việt Nam chỉ giành đƣợc 10% thị phần.
Mỗi năm ngành cơ khí Việt Nam sản xuất đƣợc trên 500 danh mục sản phẩm với tổng khối lƣợng hàng nghìn tấn, nhƣng các sản phẩm này vẫn chủ yếu là hàng gia công. Có thể thấy rằng ngành gia công cơ khí ở Việt Nam vẫn còn kém phát triển, máy móc thiết bị và công nghệ còn lạc hậu. Vì vậy việc ứng dụng công nghệ mới nói chung và công nghệ CNC nói riêng ở Việt Nam sẽ là tất yếu. Mục đích và phạm vi nghiên cứu 1.
Tính cấp thiết của đề tài Việc sử dụng máy CNC trong lĩnh vực sản xuất cơ khí đã làm tăng năng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm, tăng độ chính xác, tăng độ ổn định của sản phẩm, từ đó làm tăng hiệu quả kinh tế. Ở các nƣớc công nghiệp phát triển máy công cụ CNC đã đƣợc đƣa vào sử dụng phổ biến từ mấy chục năm trƣớc. Còn ở nƣớc ta khi mà nền công nghiệp còn lạc hậu và kém phát triển, để đẩy nhanh quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nƣớc thì việc ứng dụng máy công cụ CNC với sự trợ giúp của phần mềm CAD/CAM ngày càng trở nên cấp thiết. Do đó yêu cầu đặt ra đối với ngƣời kỹ sƣ cơ khí là phải biết sử dụng thành thạo máy công cụ CNC và các phần mềm thiết kế gia công cơ khí.
Mục đích, nội dung của đề tài Mục đích và nộ dung của đề tài tốt nghiệp: Thứ nhất: Sử dụng thành thạo một phần mềm CAD/CAM (ở đây là phần mềm EdgeCAM) để từ đó có thể dễ dàng tiếp cận các phần mềm CAD/CAM đƣợc dùng phổ biến hiện nay. Đồng thời ứng dụng các phần mềm này để thiết kế, tạo chƣơng trình NC để gia công trên trung tâm gia công Haas Mini Mill. Thứ hai: Sử dụng thành thạo trung tâm gia công Haas Mini Mill và ứng dụng để gia công một số chi tiết, qua đó củng cố thêm kiến thức về lập trình NC, rèn luyện kĩ năng sử dụng các phần mềm CAD/CAM và ứng dụng thực tế vào máy CNC. Hơn thế nữa, từ những kinh nghiệm thực tế khi sử dụng máy CNC ba trục giúp cho việc tiếp cận máy CNC nhiều trục trở nên dễ dàng hơn.
7 Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Lăng Vân 1. Phạm vi nghiên cứu Do sự hạn chế của dụng cụ cắt, đồ gá nên đề tài: “Ứng dụng EdgeCAM và NX thiết kế và gia công thân gối đỡ ổ lăn 6307” giới hạn trong việc gia công chi tiết bằng nhôm, chế độ cắt đƣợc chọn ở mức thấp phù hợp với chất lƣợng của dao, bỏ qua nguyên công cắt ren. Trong quá trình gia công coi dao là không mòn nên bỏ qua việc bù mòn dao. 8 Sinh viên thực hiện: Đặng Văn Anh CHƢƠNG 2 ỨNG DỤNG EDGECAM THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG CHI TIẾT Hiện nay có nhiều phần mềm hỗ trợ thiết kế và gia công trên máy CNC, có thể kể ra đây một số phần mềm: Unigraphics NX, Catia, MasterCAM, ProEngineer, MasterCAM, EdgeCAM…So với các phần mềm kể trên thì EdgeCAM có ƣu điểm: - EdgeCAM là phần mềm dễ sử dụng với giao diện thân thiện và trực quan.
- EdgeCAM tƣơng thích rất tốt hầu hết các phần mềm CAD/CAM khác: Inventor, Catia, Unigraphics, AutoCAD, SolidWorks, SolidCAM… - Đƣờng dụng cụ trong EdgeCAM đã đƣợc tối ƣu hóa, loại bỏ các hành trình chạy không không cần thiết, giảm thời gian gia công và tăng hiệu quả sản xuất. Một số hạn chế của EdgeCAM: - EdgeCAM hỗ trợ thiết kế còn nhiều hạn chế, chính vì lí do này nên EdgeCAM thƣờng đƣợc sử dụng kèm với phần mềm CAD khác. - Khả năng nhận dạng bề mặt gia công trong EdgeCAM chƣa tốt. - Các lựa chọn gia công trong EdgeCAM không nhiều.1: Mô phỏng gia công bằng EdgeCAM Hiện nay, Edgecam 2009R1 là phiên bản mới nhất với nhiều tính năng mới: - Hỗ trợ công nghệ gia công mới: cắt dây, tia lửa điện… - Tự động tính toán chính xác tốc độ cắt và tốc độ quay trục chính theo vật liệu phôi và dụng cụ cắt, đồng thời tự động cập nhật khi có một thành phần nào đó thay đổi.
9 Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Lăng Vân Phần mềm Edgecam gồm 2 modul: - Edgecam part modeler: dùng để vẽ chi tiết 3D và hỗ trợ lắp ghép các chi tiết với nhau. - Edgecam: phần CAM hỗ trợ gia công. EdgeCAM Part Modeler. EdgeCAM part modeler có thể vẽ chi tiết 3D đơn giản một cách dễ dàng và tƣơng đối nhanh chóng.
Giao diện của Edgecam part modeler tƣơng đối trực quan và dễ sử dụng. Các lệnh đƣợc sắp xếp theo nhóm riêng, có thể thực hiện nhanh các lệnh bằng việc nhấp chọn các biểu tƣợng lệnh trên thanh công cụ mà không phải vào Menubar (trình thực đơn).