ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
KHOA CƠ KHÍ

Đề tài: THIẾT KẾ PHÂN KHUÔN VÀ GIA
CÔNG KHUÔN YÊN SAU XE ĐẠP
Giáo viên hướng dẫn
Giáo viên hướng dẫn
: Trần Đình Sơn
: Trần Đình Sơn
Sinh viên thực hiện
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Tín
: Nguyễn Đức Tín
Lớp
Lớp : 08CDT2
: 08CDT2
Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
Đà Nẵng, 05/2013
MỤC LỤC
MỤC LỤC 2
LỜI NÓI ĐẦU 3
YÊU CẦU ĐỒ ÁN CAD/CAM/CNC 4

LỜI NÓI ĐẦU
Cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật ngày càng phát triển rộng khắp và đạt được những
thành tựu to lớn trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong lĩnh vực tự động hóa sản xuất. Việc
ứng dụng tin học và điều khiển vào trong các loại máy cắt kim loại khiến cho chúng có độ
tin cậy với tốc độ xử lí nhanh hơn và giá thành hạ hơn. Trong dây chuyền sản xuất linh hoạt
thì máy điều kiển số CNC (Computer Numerical Control) đóng vai trò rất quan trọng. Sử
dụng máy công cụ điều khiển số (CNC) cho phép giảm quá trình gia công chi tiết, nâng cao
độ chính xác gia công và hiệu kinh tế đồng thời rút ngắn được quá trình sản xuất.
Chính vì những ưu điểm vượt bật đó, các máy CNC ngày càng được sử dụng rộng rãi
trong nhiều lĩnh vực gia công chính xác. Việc nắm bắt và sử dụng các máy công cụ điều
khiển số trở thành ưu tiên hàng đầu đối với các cán bộ khoa học cũng như sinh viên các
trường kĩ thuật. Với yêu cầu thực tế đó việc đào tạo về lĩnh vực CNC trong trường Đại học
Bách khoa Đà Nẵng đang rất được quan tâm và đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể.
Nằm trong sự định hướng trên là đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC. Mục tiêu chủ yếu
của đồ án môn học này là giúp cho sinh viên vận dụng các kiến thức đã học, ứng dụng máy
tính để thiết kế và lập trình gia công chi tiết trên máy công cụ CNC.
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 giáo Trần Đình Sơn
đã hướng dẫn, giúp đỡ chúng em rất nhiều trong tiến trình hoàn thành đồ án này.
Đà Nẵng, ngày 1, tháng 3, năm 2013
Sinh viên thưc hiện
Nguyễn Đức Tín
SVTH: Nguyễn Đức Tín – Lớp: 08CDT2 Trang 3
1
Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
YÊU CẦU ĐỒ ÁN CAD/CAM/CNC
I. MỤC ĐÍCH:
Giúp cho sinh viên vận dụng các kiến thức đã học, ứng dụng máy tính để thiết kế và
lập trình gia công chi tiết trên máy công cụ CNC

2.3 Lựa chọn thứ tự các bước công nghệ, nguyên công
2.4 Lựa chọn dao phù hợp cho từng bước công nghệ hoặc nguyên công
2.5 Chọn các thông số công nghệ:
Tương ứng với mỗi bước công nghệ hoặc nguyên công, tiến hành chọn chế độ cắt
phù hợp với trạng thái phôi, vật liệu chi tiết gia công, vật liệu dao, độ bóng bề mặt chi tiết
và khả năng làm việc của máy (tham khảo các tài liệu về dao của một số hãng sản xuất dao
trên thế giới như: Sanvik, Mitsubishi, Ceratizite, Garant, )
3. Lập trình gia công:
Sử dụng một trong các phần mềm CAD/CAM để tiến hành thực hiện các bước công
nghệ, nguyên công gia công chi tiết trên máy tính, chọn Postprocessor để xuất chương trình
SVTH: Nguyễn Đức Tín – Lớp: 08CDT2 Trang 4
1
Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
gia công qua file NC phù hợp với máy đã chọn để gia công chi tiết (các hệ điều khiển máy
như: FANUC, SINUMERIK, HEIDENHAIN, )
4. Mô phỏng gia công:
Mô phỏng quá trình gia công trên các phần mềm CAD/CAM hoặc các phần mềm
CNC
B. PHẦN BẢN VẼ
1. Bản vẽ chi tiết (A3 hoặc A4):
Thể hiện đầy đủ các hình chiếu, hình cắt, mặt cắt cho các chi tiết, thể hiện đầy đủ
kích thước và yêu cầu kỹ thuật (trong trường hợp cần thiết có thể có thêm hình vẽ 3D của
chi tiết)
2. Bản vẽ nguyên công (A0 hoặc A1):
Thể hiện các bước công nghệ hoặc nguyên công của chi tiết, thể hiện đầy đủ hệ tọa
độ lập trình, các thông số công nghệ, dao, máy, công suất cắt và các yêu cầu kỹ thuật đạt
được.
IV. CÁC YÊU CẦU CHUNG
1. Thuyết minh:
Trình bày khoảng 30 - 40 trang nội dung( không tính trang phụ bìa, lời nói đầu, tài

xuất hiện trong hầu hết các ngành công nghiệp, đây là lĩnh vực có sự kết hợp chặt chẽ giữa
máy tính và máy công cụ.
1.2Ứng dụng CAD/CAM/CNC trong việc thiết kế chế tạo sản phẩm
Cho đến nay việc ứng dụng các thành tựu của khoa học kỷ thuật vào quá trình sản xuất
rất mạnh mẽ.Thay vào việc phải công nhân phải trực tiếp đứng máy gia công thì ngày nay
trong các nghành công nghiệp nhiều máy công cụ cổ điển đã được thay thế bằng máy CNC.
SVTH: Nguyễn Đức Tín – Lớp: 08CDT2 Trang 6
1
Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
Ứng dụng CAD/CAM/CNC để tổ chức sản xuất kèm theo đó là các phần mềm ứng dụng để
lập trình và điều khiển máy.
Toàn bộ các thao tác gia công trên máy đều được thiết kế và mô phỏng trong chương
trình phần mềm. Giúp tránh được nhũng sai sót có thể xẩy ra.
Trình độ thiết kế và chế tạo khuôn mẫu có thể coi là một tiêu chí đánh giá sự phát triển của
nền công nghiệp. Hiện nay, các sản phẩm trong các ngành công nghiệp được chế tạo bằng
việc sử dụng các hệ thống khuôn mẫu khác nhau. Sản phẩm khuôn mẫu thuộc loại sản phẩm
Cơ - Tin - Điện tử (Mechatronics) kỹ thuật cao, việc ứng dụng công nghệ thông tin vào
công nghiệp khuôn mẫu hiện nay theo các hướng sau:
- Hoàn thiện và phát triển phàn cứng đièu khiển số CNC, phát triển phần mềm theo
hướng: đơn giản trong lập trình, tích hợp nhiều tính năng và giao diện linh hoạt, thuận lợi.
- Xây dựng các hệ phần mềm tích hợp CAD/CAM/CAE trợ giúp trong thiết kế và chế
tạo khuôn mẫu. Hướng phát triển của hệ thống tích hợp CAD/CAM là sẽ bổ sung các mô
hình thiết kế, cập nhật thêm các phương pháp gia công chính xác, hiệu quả và hiện đại.
Phát triển các phần mềm trợ giúp thiết kế, tính toán, kiểm định và mô phỏng. Hướng phát
triển này mới mẽ và đang được đầu tư ưu tiên hàng đầu.
- Ứng dụng các hệ phần mềm tích hợp CAD/CAM/CNC hiện nay đang là thị trường
mua bán và ứng dụng khá sôi động. Có thể nói rằng: không có phần mềm CAD/CAM thì
không thể thiết kế và chế tạo khuôn mẫu phức tạp, có độ chính xác cao.
- Trong công nghệ chế tạo sản phẩm khuôn mẫu công nghệ cao thì công nghệ thông tin
được ứng dụng rất có hiệu quả và đóng vai trò quan trọng quyết định trong ngành Cơ- điện

Trên cơ sở các yêu cầu kỹ thuật, hình dáng của chi tiết, chúng ta có thể chọn phương
pháp đột dập để chế tạo chi tiết. Vì vậy, trong cơ cấu máy cần phải có hai khuôn, một khuôn
chuyển động tạo xung lực dập và một khuôn tĩnh để tạo hình dáng chi tiết.
Để thiết kế bộ khuôn dập này trên thực tến là một vấn đề khá phức tạp. Trong phạm vi
đồ án môn học, chúng em chỉ có thể giới thiệu cách tách khuôn trên phần mềm ProE và gia
công bộ khuôn đó trên phần mềm này.
2.2Phân tích kỹ thuật và điều kiện làm việc của chi tiết
 Yêu cầu đối với khuôn dập:
- Có độ chính xác tương đối cao.
- Các lỗ đột bị biến dạng không đág kể sau khi đột.
- Có độ bền và tuổi thọ cao.
 Lựa chọn vật liệu làm khuôn:
Với những tính năng của sản phẩm, ta chọn chiều dày của yên sau có thể từ 0.8 - 1.4
mm. Do đó, vật liệu làm khuôn phải đảm bảo được các yêu cầu như độ bền, độ mài mòn,
SVTH: Nguyễn Đức Tín – Lớp: 08CDT2 Trang 9
1
Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
tính chống nứt, khã năng chịu lực và biến dạng, đồng thời tuổi thọ cao khi làm việc trong
điều kiện liên tục. Vì vậy ta chọn vật liệu cho khuôn gia công là thép dụng cụ hợp kim, theo
tiêu chuẩn của Nhật ký hiệu là thép SKD11
Khuôn có độ nhám bề mặt R
z
=20
Các măt cạnh có dung sai không vượt quá 0,02mm được biểu diễn ở bản vẽ công nghệ.
2.3Thiết kế chi tiết
Bằng phần mềm AUTOCAD 2013 và một số tài liệu tham khảo, ta thiết kế và xây
dựng bản vẽ chi tiết khuôn dưới như hình:
Bản vẽ chi tiết khuôn dưới (tỉ lệ 1:2)
 Với các yêu cầu kỹ thuật của khuôn:
- Độ nhám các bề mặt trong lòng khuôn đạt Ra = 1.25

1
Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
 Bước 5: Tách khuôn:
Các bước thực hiện
SVTH: Nguyễn Đức Tín – Lớp: 08CDT2 Trang 15
1
Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín – Lớp: 08CDT2 Trang 16
1
Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
 Bước 6: Gộp khuôn:
Các bước thực hiện:
 Bước7: Mở khuôn:
Các bước thực hiện:
Nhập các khoản cách (bề dày của các khuôn)
SVTH: Nguyễn Đức Tín – Lớp: 08CDT2 Trang 17
1
Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
3.2Lập quy trình công nghệ gia công
3.2.1Khả năng công nghệ gia công chi tiết
Từ chi tiết đã cho có thể nói rằng chi tiết này hoàn toàn có thể tạo ra chỉ trên máy phay
CNC 3 trục với hai lần gá đặt. Ngoài ra có thể gia công trên các trung tâm gia công tiện
phay với chất lượng và độ chính xác cao nhưng giá thành của chi tiết sẽ rất cao.
Chi tiết trên có thể gia công với 2 nguyên công chính gồm 7 bước và có thể tập trung
trong 2 lần gá đặt, cùng một số loại dao chuyên dụng sẽ được nêu trong phần chọn dao.
Theo kết cấu của sản phẩm, cũng như yêu cầu về mặt kỹ thuật thì việc chọn chuẩn
đóng vai trò quan trọng trong việc gia công. Nếu chọn chuẩn không hợp lý sẽ sinh ra sai số
chuẩn dẫn đến ảnh hưởng rất lớn đến độ chính xác của kích thước khi gia công. Để làm tốt
điều này, ta phải xác định gốc kích thước và hướng kích thước một cách hợp lý. Bên cạnh
đó việc chọn chuẩn phải bảo đảm hai chỉ tiêu sau:

Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
- Động cơ trục chính: 5 kw.
- Động cơ các trục XYZ: 1 kw.
- Động cơ dung dịch cắt gọt 1/8 HP.
 Kích thước máy:
- Trọng lượng tĩnh / đóng thùng: 3200/3400 kg.
- Kích thước máy: 2500 x 2000 x 2300 (mm)
 Khả năng tự động thay đổi:
- Công cụ lựa chọn 2 chiều
- Thân dao BT 40.
- Khả năng tự động thay đổi dụng cụ: 16 dụng cụ.
3.2.3Lựa chọn thứ tự các bước công nghệ, nguyên công
Trên cơ sở các dữ liệu về hình dáng hình học, độ chính xác, độ bóng bề mặt và vật liệu
của chi tiết ta chọn các bước gia công như sau:
 Nguyên công 1: Phay mặt chuẩn định vị (mặt đáy).
- Bước 1: Phay thô.
- Bước 2: Phay tinh.
 Nguyên công 2: Phay lòng khuôn.
- Bước 1: Phay thô mặt phân khuôn.
- Bước 2: Phay thô lòng khuôn
- Bước 3: Phay tinh mặt phân khuôn.
- Bước 4: Phay tinh mặt phẳng lòng khuôn.
- Bước 5: Phay bán tinh mặt cong lòng khuôn
- Bước 6: Phay tinh mặt cong lòng khuôn.
- Bước 7: Khoan lỗ chứa chốt định vị Φ9.8
- Bước 8: Doa lỗ chứa chốt định vị Φ10
(Xem bản vẽ các nguyên công)
3.2.4Chọn dao và các thông số công nghệ
3.2.4.1Nguyên công 1
Chọn dao ASX445-050A03R của hãng MITSUBISHI

- Lượng ăn dao ngang ap = 1.2 mm
- Tốc độ quay trục chính n = 2650 vòng/phút
SVTH: Nguyễn Đức Tín – Lớp: 08CDT2 Trang 22
1
Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
 Bước 3: Phay tinh mặt phân khuôn
Chọn dao và chế độ cắt giống phay tinh mặt chuẩn định vị
 Bước 4: Phay tinh mặt phẳng lòng khuôn
Chọn dao giống phay thô lòng khuôn.
Chế độ cắt:
- Vận tốc cắt Vc = 210 m/phút
- Lượng chạy dao răng fz = 0.051mm/z
- Lượng ăn dao ngang ap = 0.2 mm
- Tốc độ quay trục chính n = 2800 vòng/phút
 Bước 5&6: Phay bán tinh và phay tinh mặt cong lòng khuôn
Chọn dao VC2PSB0250
SVTH: Nguyễn Đức Tín – Lớp: 08CDT2 Trang 23
1
Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
Chế độ cắt:
- Vận tốc cắt Vc
+ Phay bán tinh: Vc = 180 m/phút
+ Phay tinh: Vc = 210 mm/phút
- Lượng chạy dao răng fz
+ Phay bán tinh: fz = 0.1 mm/z
+ Phay tinh: fz = 0.051
- Lượng ăn dao ngang ap
+ Phay bán tinh: ap = 1.2 mm
SVTH: Nguyễn Đức Tín – Lớp: 08CDT2 Trang 24
1