Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay với sự phát triển của khoa học và kỷ thuật, người ta đã áp dụng các
thành tựu của khoa học và đời sống và sản xuất. Cũng như đối với các ghành khoa học
khác, nghành cơ khí cũng áp dụng rất nhiều tành tựu về khoa học đặc biệt là điều khiển
số. Phần lớn các máy móc trong công nghiệp hiện đại ngày nay đều sử dụng máy điều
khiển số.
Đối với sinh viên nghành cơ khí, việc tìm hiểu các chương trình điều khiển số
hay tham gia vào quá trình lập trình là việc làm có ý nghĩa nhằm giúp cho sinh viên nắm
được các kiến thức hiện đại cũng như hiểu được bản chất của các máy điều khiển số. Vì
vậy thông qua việc làm Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC đã góp phần nâng cao kiến
thức cho sinh viên.
Trong khuôn khổ đồ án này chúng em sẽ thực hiện đề tài để thiết kế “khuôn bàn
xoa”. .Đề tài có ý nghĩa trong cuộc sống, trong suốt quá trình làm đồ án chúng em cũng
tham khỏa nhiều tài liệu liên quan cùng với sự hướng dẫn của thầy giáo Trần Đình Sơn
đã giúp em hoàn thành đồ án này. Em xin cảm ơn!
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Thanh Lâm
SVTH: Nguyễn Thanh Lâm- 08CDT2 Trang: 1
Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Vai trò của CAD_CAD_CNC:
CAD_CAM (computer aided design/ computer aided manufacturing) là thuật ngữ
chỉ việc thiết kế và chế tạo trên máy tính.Sử dụng máy tính để thực hiện một số chức
năng nhất định trong thiết kế và chế tạo. CAD_CAM sẻ tạo ra một nền tảng công nghệ
cho việc tích hợp máy tính trong sản xuất.
CAD(Computer Aided Design ) là việc sử dụng hệ thống may tính để hổ trợ xây
dựng,phân tích hay tối ưu hóa.
CAM (Computer Aided Manufacturing) là việc sử dụng hệ thống máy tính để lập
kế hoạch quản lý và điều khiển các hoạt động sản xuất thông qua giao diện trực tiếp hay
1.3 Giới thiệu chung về chức năng của PROE trong tổ hợp CAD CAM CNC:
Phần mềm PROE là phần mềm tích hợp đầy đủ các tính năng thiết kế và mô phỏng
quá trình gia công chi tiết, với chức năng như vậy chúng ta có thể sử dụng các chương
trình đã được lập trình bằng phần mềm này để kết nối nhập vào bộ điều khiển máy
CNC, hay quan sát quá trình gia công trước khi đi vào gia công thực tế.
Trong phần mềm PROE có nhiều modun khác nhau,sau đây là một số module dùng
để thiết kế chi tiết, phân khuôn và lập trình gia công.
- Module Sketcher:
Sketcher là modul phát thảo có nhiệm vụ chính là tạo ra các mô hình 2D và 3D để từ đó
hình thành các mô hình Solid hoặc Surface.
- Modul Part:
Thiết kế các mô hình khối dạng 3D dựa cào phương pháp đùn khối hoặc quét thành
khối đặc( solid) hoặc thành mỏng(shell) hoặc mặt phẳng (surface) v.v
- Modul Mannufacturing:
Thiết kế mô phỏng tách khuôn và gia công.
SVTH: Nguyễn Thanh Lâm- 08CDT2 Trang: 3
Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
Chương II: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT
2.1 Lựa chọn chi tiết:
-Các chi tiết gia công trên máy CNC thì yêu cầu độ chính xác và độ nhám bề mặt
cao, do đó không thể gia công được trên các may công cụ thông thường.Gồm các chi
tiết:
+ Chi tiết là một bộ phận chính của các khuôn dập, khuôn dập vuốt, khuôn đúc,
khuôn ép, để tạo ra các sản phẩm nhựa, composite hoặc các sản phẩm cơ khí,
+ Chi tiết có hình dạng bề mặt phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao như: Turbin thủy
lực, khí nén, chân vịt tàu thủy,
+ Chi tiết yêu cầu độ chính xác và độ bóng bề mặt cao, yêu cầu phải tích hợp nhiều
bước công nghệ trên một nguyên công khi thực hiện gia công chế tạo.
Trong khuôn khổ đồ án này chúng em sẽ thực hiện đề tài để thiết kế khuôn “ bàn
xoa”.
- Để thiết kế chi tiết này em dùng phần mềm Pro Engineer Wildfire 5.0 (ProE 5).
- Khởi động phần mềm ProE 5 bằng cách kích đúp chuột vào biểu tượng
trên màn hình nền Desktop.
- Sau đó chọn Module Part như hình dưới :
SVTH: Nguyễn Thanh Lâm- 08CDT2 Trang: 5
Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
Trong Module Part ta vẽ được hình như sau:SVTH: Nguyễn Thanh Lâm- 08CDT2 Trang: 6
Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
2.4 Quá trình tách khuôn.
2.4.1. Tạo phôi khuôn.
Vào New/Manufacturing/Mold Cavity. Đặt tên cho quá trình là TACH-KHUON. OK
SVTH: Nguyễn Thanh Lâm- 08CDT2 Trang: 7
Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
Xuất hiện Menu Manager. Để lấy chi tiết đã vẽ xong trong phần Module Part,ta
vào MOLD/Mold Model/Locate RefPart. Tìm đường dẫn tới chỗ ta đã lưu để lấy chi tiết
ra.
Nhưng trước khi lấy chi tiết ta phải thiết lập lại gốc tọa độ cho chi tiết sao cho
trục Z hướng lên trên ,đó cũng là hướng để tách khuôn.
Tạo phôi khuôn ta vào MOLD/Mold Model/Creat /Workpiece/Manual (Đặt tên
cho phôi)/OK/Creat feature/OK. Tạo phôi có kích thước 600*300*200
SVTH: Nguyễn Thanh Lâm- 08CDT2 Trang: 8
Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
2.4.2 Tạo mặt phân khuôn cho phôi.
Vào menu Parting Surface:
2.4.3. Tạo các thể tích từ các mặt phân khuôn đã có để định hình bộ khuôn
SVTH: Nguyễn Thanh Lâm- 08CDT2 Trang: 9
Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
- Dạng sản xuất: hàng khối.
- Gia công nhiều vị trí ứng với nhiều bước công nghệ.
- Gia công bằng nhiều loại dao.
- Phương pháp gia công tuần tự.
Đây là dạng sản xuất hàng loạt vừa, để chuyên môn hóa cao và đạt năng suất cao
trong điều kiện Việt Nam đường lối công nghệ thích hợp là phân tán nguyên công. Ở
đây là máy CNC kết hợp với đồ gá chuyên dung
3.2 Lựa chọn máy và nêu các thông số kỹ thuật của máy:
Lựa chợn máy phay : EMCO CONCEPTMILL- 450
SVTH: Nguyễn Thanh Lâm- 08CDT2 Trang: 13
Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
b)Thông số kỹ thuật:
Không gian làm việc của máy
Giới hạn không gian làm việc theo phương X [mm] 600
Giới hạn không gian làm việc theo phương Y [mm] 500
Giới hạn không gian làm việc theo phương Z [mm] 500
Khoảng làm việc hiệu quả theo phương Z [mm] 250
Bàn máy và dao
Kích thước bàn máy [mm] 700
×
520
Thời gian thay dao s 8.2
Đường kính dao lớn nhất [mm] 80
Chiều dài lớn nhất của dao [mm] 250
Thông số khác
Công suất máy kW 13
Tốc độ quay trục chính [v/ph]
50 ÷10000
Nguồn cung cấp [V,Hz] 450V,50/60Hz
Tổng trọng lượng máy [Kg] 4000
+ Phay tinh mặt số (5)
Bước 5,6,7:
+ Chọn chuẩn là mặt số (3), kẹp chặt mặt số (8) và (9)
+ Phay thô,phay bán tinh,phay tinh mặt số (6)
Bước 8,9,10:
+ Chọn chuẩn là mặt số (3), kẹp chặt mặt số (8) và (9)
SVTH: Nguyễn Thanh Lâm- 08CDT2 Trang: 18
Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
+ Phay thô,phay bán tinh,phay tinh mặt số (7)
3.3.2 Gia công khuôn dưới
Ta chỉ cần 1 nguyên công phay mặt phẳng .
3.4 Lựu chọn dao và các thông số công nghệ cho các bước công nghệ và nguyên
công:
3.4.1 Nguyên công 1:
SVTH: Nguyễn Thanh Lâm- 08CDT2 Trang: 19
Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
Bước 1&2: Phay thô và tinh mặt số (4)
Phay mặt đầu em chọn dao ASX445-063A04R của hãng MITSUBISHI có thông
sô kỹ thuật được cho ở bảng sau :
SVTH: Nguyễn Thanh Lâm- 08CDT2 Trang: 20
Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
Dựa vào bảng trên ta chọn lưỡi dao F7030 vì vật liệu làm khuôn ta chọn là thép C45
có độ cứng 190HB
-Các thông số công nghệ:
+Lượng ăn dao ngang:
a
e
= 0.25D
1
= 0,25.63=15,75 mm
Phay tinh: n =
63.
1000.250
π
= 1264 vòng/phút
+Lượng chạy dao răng:
Phay thô: f
z
= 0.20 mm/răng
Phay tinh: f
z
= 0.08 mm/răng
+ Vận tốc chạy dao:
V
f
= f
z
. n . Z(mm/phút)
Phay thô: V
f
= 0,2.1011.4 = 808 mm/phút
Phay tinh: V
f
= 0,08.1264.4 = 405 mm/phút
Bước 3:Phay thể tích mặt số (5)
- Phay phá volume dùng dao phay ngón R216.36-20045-BC38K 1640 của hãng Sandvik
-Các thông số về chế độ cắt tham khảo trong Main catalogue_2009 trang D202
SVTH: Nguyễn Thanh Lâm- 08CDT2 Trang: 22
Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn
-Chế độ cắt :
1
:120mm
+Bán kính đàu dao R: 3 mm
Các thông số công nghệ
+Vận tốc cắt:
V
c
= 100 m/phút
+Vận tốc trục chính:
n =
1
.
1000.
D
Vc
π
= 3980 vòng/phút
+Lượng chạy dao răng:
f
z
= 0.07 mm/răng
+Vận tốc chạy dao:
V
f
= f
z
. Z.n= 0.07.3.3980 = 896 mm/phút
+Lượng dư gia công: Z
n
=0.5mm