Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án môn pbl1 ngành cơ điện tử khoa cơ khi Bách Khoa Đà Nẵng.Tài liệu sử dụng phần mền fusion và cadcam để vẽ , mô phỏng 3d và mô phỏng chạy dạo trên CadCam .Tài liệu soạn chi tiết đúng cao nghiên cứu chuyên sâu về fusion , rõ từng bước tính toán
Trang 1PHẦN 3: CAD/CAM/CNC
Chương 1 Phân tích và thiết kế chi tiết: I Lựa chọn chi tiết:
Chi tiết được chọn là trục II của hộp giảm tốc 2 cấp khai triển dẫn động băng tải (đã được thiết kế và tính toán ở 2 phần đầu)
II Phân tích kỹ thuật và điều kiện làm việc của chi tiết: Yêu cầu kỹ thuật:
- Đảm bảo kích thước trục nằm trong phạm vi dung sai cho phép - Đạt yêu cầu về sai số hình dáng hình học đoạn trục
- Đạt yêu cầu về sai số tương quan giữa các bề mặt trục - Đảm bảo độ nhám bề mặt
- Yêu cầu độ chính xác cao tại các bề mặt làm việc
Hình 1.1 Trục 2 của hộp giảm tốc
Trang 2Điều kiện làm việc:
- Chịu lực lớn từ momen uốn và momen xoắn, chịu tải trọng cao - Chịu rung động và nhiệt độ cao
- Làm việc trong môi trường có dầu mỡ - Yêu cầu trục cần có độ cứng và độ bền cao
Trang 3Bản vẽ chi tiết:
Hình 1.2 Bảng vẽ chi tiết trục II
Trang 4Chương 2: Lập quy trình công nghệ gia công
1 Phân tích khả năng công nghệ để gia công chi tiết:
• Sản suất quy mô nhỏ
• Gia công theo trình tự, ở nhiều vị trí • Phôi chuẩn bị là của trục II
• Gia công bằng dao tiện và dao phay
• Khoan lỗ tâm để đảm bảo độ cứng vững, đồng tâm của trục trong quá trình gia
2 Lựa chọn máy và thông số của máy: 2.1 Lựa chọn máy tiện:
Chọn máy tiện CNC Maxxturn 65-1000 của hãng Emco, có đặc điểm nổi bậc sau: Khả năng ổn định nhiệt cao và gia công chính xác
Đây là loại máy CNC Turning 6 bậc tự do có thể gia công được các chi tiết trên trục có hình dạng 3D
Máy đảm bảo được công suất động cơ và năng suất gia công
Hình 2.1- Máy CNC Maxxturn 65-1000
Trang 5• Các thông số kĩ thuật của máy tiện CNC Maxxturn 65-1000 như sau:
Trang 6
2.2 Lựa chọn máy phay:
Đối với máy phay, chọn máy EMCOMILL E350 của hãng EMCO
Trang 7+ Công suất động cơ trục chính: 6.8 kW
3 Lựa chọn thứ tự các bước công nghệ, nguyên công: 3.1 Phôi:
+ Phôi bằng thép tròn đặc, vật liệu C45
+ Kích thước phôi: Đường kính 58mm, dài 173mm
+ Sử dụng mũi chống tâm nhằm tăng tính chính xác khi gia công
Bảng 2.2 - Thông số kĩ thuật của máy EMCOMILL E350
Trang 83.2 Các nguyên công: Có 3 nguyên công chính
• Nguyên công 1: Tiện nửa mặt phải + Khỏa mặt đầu
+ Tiện thô biên dạng + Tiện tinh biên dạng
• Nguyên công 2: Tiện nửa mặt trái + Khỏa mặt đầu
+ Tiện thô biên dạng + Tiện tinh biên dạng
• Nguyên công 3: Phay rãnh then + Phay thô rãnh then
+ Phay tinh rãnh then
4 Lựa chọn dao cho từng nguyên công: 4.1 Nguyên công 1:
• Bước 1 và 2: Chọn dao tiện khỏa mặt đầu và tiện thô mặt trụ ngoài
Chọn cán dao: PCLNR/L2525M12
Trang 9Chọn mảnh dao: CNMG120408 – RP MC6015 của hãng Mishubishi
Bảng 4.1.2 – Mảnh dao dao khỏa mặt đầu CNMG120408-RP MC6015, trang A104[5]
Trang 10Chế độ cắt:
Bảng 4.1.3 – Các thông số cắt của mảnh dao tiện phải biên dạng, trang A076, A011[5]
Trang 11Các thông số công nghệ của dao:
Công suất cắt của tiện khỏa mặt đầu: 𝑃𝑐=𝑎𝑝.𝑓.𝑣𝑐.𝐾𝑐
𝜂 = 0,9 ( hiệu suất làm việc của máy )
Bảng 4.1.4 – Thông số công nghệ của dao
Trang 12• Bước 3: Chọn dao tiện tinh mặt trụ ngoài
Chọn cán dao tiện tinh: DVJNR/L2525M16
Chọn mảnh dao tiện tinh: VNMG160408-FP MP3025 của hãng Mishubishi
Bảng 4.1.5 - Cán dao gia công tinh DVJNR/L2525M16, trang C018[4]
Bảng 4.1.6 – Mảnh dao tiện tinh VNMG160408-FP, trang A128[5]
Trang 13Chế độ cắt:
Bảng 4.1.7 – Các thông số cắt của mảnh dao tiện tinh phải biên dạng, trang A011, A077[5]
Trang 14Các thông số của dao:
Trang 154.2 Nguyên công 2: Chọn cán dao và mảnh dao tương tự Nguyên công 1
4.3 Nguyên công 3:
• Bước 1: Chọn dao phay để phay thô: VQSVRD100
Hình 4.3.1 – Ký hiệu và hình dạng của dao phay thô rãnh then
Bảng 4.3.1 – Các thông số hình học của dao phay thô rãnh then
Trang 16𝜂 = 0,9: Hiệu suất của máy
Bảng 4.3.2 – Thông số dao phay thô
Trang 17• Bước 2: Chọn dao phay để phay tinh MS4ECD0600L35S06
Hình 4.3.2 – Ký hiệu và hình dạng của dao phay tinh rãnh then
Trang 18Bảng 4.3.3 – Các thông số hình học của dao phay tinh rãnh then
Bảng 4.3.4 – Thông số dao phay tinh
Trang 19Lượng ăn dao mỗi răng: 𝑓𝑧 = 𝑉𝑓
Trang 20Chương 3: Mô phỏng gia công trục II
Trang 21I Nguyên công 1:
1 Thiết lập nguyên công:
Chọn New Setup
Thiết lập các thông số quan trọng:
Chọn Turning or mill/turn để thiết lập phôi dạng trục để mô phỏng gia công tiện
Chọn Select Z axis/plane & X axis để xác định mặt phẳng vuông góc với trục tọa độ Z và X
Chọn mục Chuck để xác định vị trí gá đặt của mâm cặp trên trục
Hình 3.2 Tạo setup nguyên công
Hình 3.3 Thiết lập thông số
Trang 22Ở phần Stock, chọn Fixed size cylinder để xác định kích thước tương đối của phôi và nhập kích thước phôi.
2 Thiết lập dao
Hình 3.4 Ghi các kích thước tương đối của phôi
Chọn Tool Library để vào thư viện dao
Hình 3.5 Thư viện dao
Trang 23Hình 3.6 Thiết lập dao tiện
Sau khi chọn Tool Library, nhấn vào New Tool và chọn Turning general để chọn dao tiện
Dao tiện khỏa mặt đầu và tiện thô:
Ở INSERT gõ tên mảnh dao đã chọn và nhấn enter
Hình 3.7 Dao tiện
Hình 3.8 Mảnh dao tiện thô
Trang 24Nhấn vào Holder để chọn cán dao
Nhấn Accept để hoàn tất Dao tiện tinh :
Hình 3.11 Cán dao tiện thô
Hình 3.12 Mảnh dao tiện tinh
Trang 25Hình 3.14 Chọn lệnh tiện khỏa mặt đầu
3 Bắt đầu gia công
Bước 1: Tiện khỏa mặt đầu
Chọn Turning Face để bắt đầu
Hình 3.13 Cán dao tiện tinh
Trang 26Ở phần Tool nhấp chọn Select và chọn vào Library để chọn dao khỏa mặt đầu đã được thiết lập ở trên và nhấn Select
Nhập thông số để tiện khỏa mặt đầu:
Hình 3.15 Chọn dao tiện đã được thiết lập trước đó
Trong Feed & Speed nhập các thông số sau:
Surface Speed: 220 m/min
Maximun Sinpdle Speed: 5000 rpm Cutting Feed per Revolution: 0.5 mm
Trong Passes nhập Stepover là 2mm
Trang 27Hoàn tất bước 1 và mô phỏng thử gia công: chọn Action => Simulation
Hình 3.8 Mô phỏng bước 1
Trang 28Bước 2: Tiện thô mặt trụ ngoài bên phải
Chọn TURNING PROFILE ROUGHING để bắt đầu
Ở phần Tool nhấp chọn Select và chọn vào Library để chọn dao tiện thô đã được thiết lập
Trang 29Nhập thông số để tiện khỏa mặt đầu:
Trong Feed & Speed nhập các thông số sau: - Surface Speed: 220 m/min
- Maximun Sinpdle Speed: 5000 rpm - Cutting Feed per Revolution: 0.5 mm Trong Passes:
- Tolerance : 0,01 mm
- Maximum Depth of Cut : 2 mm
Trong Stock to Leave ( Lượng dư gia công theo X và Z) : - X Stock to Leave: 0.5 mm
- Z Stock to Leave: 0.5 mm
Chọn Don’t allow grooving tại mục Passes để không tiện vào rãnh then
Hình 3.19 Các thông số của tiện thô
Trang 30Tại phần Geometry thiết lậpvùng chạy dao
- Front: Vòng tròn đỏ bên phải là vị trí dao bắt đầu quá trình di chuyển dao - Back: Vòng tròn đen bên trái là vị trí dao kết thúc quá trình di chuyển dao
Hoàn tất bước 2 và mô phỏng thử gia công: chọn Action => Simulation
Hình 3.20 Vùng chạy dao
Hình 3.21 Mô phỏng các bước đã thiết lập
Trang 31Bước 3: Tiện tinh mặt trụ bên phải
Chọn TURNING PROFILE FINISHING để bắt đầu.
Ở phần Tool nhấp chọn Select và chọn vào Library để chọn dao tiện thô đã được thiết lập ở trên và nhấn Select
Hình 3.22 Chế độ tiện tinh
Hình 3.23 Chọn dao tiện tinh
Trang 32Nhập thông số để tiện tinh:
Trong Feed & Speed nhập các thông số sau:
- Surface Speed: 220 m/min
- Maximun Sinpdle Speed: 5000 rpm - Cutting Feed per Revolution: 0.1 mm Trong Passes:
- Tolerance : 0,01 mm
- Number of Stepovers ( số lần chạy dao dọc Z ): 1 - Stepover: 0,5 mm
Chọn Don’t allow grooving tại mục Passes để không tiện vào rãnh then
Hình 3.24 Các thông số của tiện tinh
Trang 33Hoàn tất bước 3 và mô phỏng thử gia công: chọn Action => Simulation
Hình 3.26 Mô phỏng các bước đã thiết lập ở nguyên công Hình 3.25 Vùng chạy dao của tiện tinh
Trang 34I Nguyên công 2:
1 Thiết lập nguyên công:
Chọn New Setup
Thiết lập các thông số quan trọng:
Chọn Turning or mill/turn để thiết lập phôi dạng trục để mô phỏng gia công tiện
Chọn Select Z axis/plane & X axis để xác định mặt phẳng vuông góc với trục tọa độ Z và X
Chọn mục Chuck để xác định vị trí gá đặt của mâm cặp trên trục
Hình 3.27 Tạo setup nguyên công
Hình 3.28 Thiết lập thông số
Trang 35Ở phần Stock, chọn Fixed size cylinder để xác định kích thước tương đối của phôi và
2 Thiết lập dao
Hình 3.29 Ghi các kích thước tương đối của phôi
Chọn Tool Library để vào thư viện dao
Hình 3.30 Thư viện dao
Trang 36Hình 3.31 Thiết lập dao tiện
Sau khi chọn Tool Library, nhấn vào New Tool và chọn Turning general để chọn dao tiện
Dao tiện khỏa mặt đầu và tiện thô:
Ở INSERT gõ tên mảnh dao đã chọn và nhấn enter
Hình 3.32 Dao tiện
Hình 3.33 Mảnh dao tiện thô
Trang 37Nhấn vào Holder để chọn cán dao
Nhấn Accept để hoàn tất Dao tiện tinh :
Hình 3.34 Cán dao tiện thô
Trang 38Hình 3.38 Chọn lệnh tiện khỏa mặt đầu
3 Bắt đầu gia công
Bước 1: Tiện khỏa mặt đầu
Chọn Turning Face để bắt đầu
Hình 3.36 Cán dao tiện tinh
Trang 39Ở phần Tool nhấp chọn Select và chọn vào Library để chọn dao khỏa mặt đầu đã được thiết lập ở trên và nhấn Select
Nhập thông số để tiện khỏa mặt đầu:
Hình 3.39 Chọn dao tiện đã được thiết lập trước đó
Trong Feed & Speed nhập các thông số sau:
Surface Speed: 220 m/min
Maximun Sinpdle Speed: 5000 rpm Cutting Feed per Revolution: 0.5 mm
Trong Passes nhập Stepover là 2mm
Trang 40Hoàn tất bước 1 và mô phỏng thử gia công: chọn Action => Simulation
Hình 3.42 Mô phỏng bước 1
Trang 41Bước 2: Tiện thô mặt trụ ngoài bên phải
Chọn TURNING PROFILE ROUGHING để bắt đầu
Ở phần Tool nhấp chọn Select và chọn vào Library để chọn dao tiện thô đã được thiết lập ở trên và nhấn Select
Hình 3.43 Chế độ tiện thô
Trang 42Nhập thông số để tiện khỏa mặt đầu:
Trong Feed & Speed nhập các thông số sau: - Surface Speed: 220 m/min
- Maximun Sinpdle Speed: 5000 rpm - Cutting Feed per Revolution: 0.5 mm Trong Passes:
- Tolerance : 0,01 mm
- Maximum Depth of Cut : 2 mm
Trong Stock to Leave ( Lượng dư gia công theo X và Z) : - X Stock to Leave: 0.5 mm
- Z Stock to Leave: 0.5 mm
Chọn Don’t allow grooving tại mục Passes để không tiện vào rãnh then
Hình 3.45 Các thông số của tiện thô
Trang 43Tại phần Geometry thiết lậpvùng chạy dao
- Front: Vòng tròn đỏ bên phải là vị trí dao bắt đầu quá trình di chuyển dao - Back: Vòng tròn đen bên trái là vị trí dao kết thúc quá trình di chuyển dao.
Hoàn tất bước 2 và mô phỏng thử gia công: chọn Action => Simulation
Hình 3.46 Vùng chạy dao
Hình 3.47 Mô phỏng các bước đã thiết lập
Trang 44Bước 3: Tiện tinh mặt trụ bên phải
Chọn TURNING PROFILE FINISHING để bắt đầu.
Ở phần Tool nhấp chọn Select và chọn vào Library để chọn dao tiện thô đã được thiết lập ở trên và nhấn Select
Hình 3.48 Chế độ tiện tinh
Hình 3.49 Chọn dao tiện tinh
Trang 45Nhập thông số để tiện tinh:
Trong Feed & Speed nhập các thông số sau:
- Surface Speed: 220 m/min
- Maximun Sinpdle Speed: 5000 rpm - Cutting Feed per Revolution: 0.1 mm Trong Passes:
- Tolerance : 0,01 mm
- Number of Stepovers ( số lần chạy dao dọc Z ): 1 - Stepover: 0,5 mm
Chọn Don’t allow grooving tại mục Passes để không tiện vào rãnh then.
Hình 3.50 Các thông số của tiện tinh
Trang 46Hình 3.51 Vùng chạy dao của tiện tinh
Hoàn tất bước 3 và mô phỏng thử gia công: chọn Action => Simulation
Hình 3.52 Mô phỏng các bước đã thiết lập ở nguyên công
Trang 47III Nguyên công 3
1.Thiết lập nguyên công:
Chọn Milling và Select Z axis/plane & X axis để phay và chọn hệ tọa độ
Ở phần Stock chọn From Preceding Setup
Hình 3.53 Tạo nguyên công mới
Hình 3.54 Chọn máy và hệ tọa độ để mô phỏng gia công
Trang 482 Thiết lập dao
Chọn Flat and Mill để tạo dao phay
a Phay thô rãnh then :
Ở Cutter nhập các thông số của dao phay thô đã chọn và nhấn Accept để hoàn tất
Hình 3.55 Dao phay
Hình 3.56 Thiết lập các thông số dao phay thô
Trang 49b Phay tinh rãnh then
Ở Cutter nhập các thông số của dao phay thô đã chọn và nhấn Accept để hoàn tất
3.Bắt đầu gia công:
a Phay thô rãnh then
Hình 3.57 Thiết lập các thông số của dao phay tinh
Hình 3.58 Chọn 2D Pocket
Trang 50Nhấn Select Tool để chọn dao phay thô Nhập các thông số của chế độ phay thô
Ở Geometry ta chọn vị trí rãnh then cần phay
Hình 3.59 Các thông số của phay thô
Hình 3.60 Chọn vị trí then cần phay
Trang 51Hoàn tất bước 1 và dùng lệnh Simulate để mô phỏng:
Bước 2: Phay tinh rãnh then
Chọn 2D Contour để phay tinh rãnh then
Hình 3.61 Mô phỏng phay thô
Hình 3.62 Chọn 2D Contour
Trang 52Nhấn Select Tool để chọn dao phay tinh Nhập các thông số của chế độ phay tinh
Ở Geometry ta chọn vị trí rãnh then cần phay
Hình 3.63 Các thông số của chế độ phay tinh
Hình 3.64 Chọn vị trí rãnh then cần phay
Trang 53Hoàn tất bước 2 và dùng lệnh Simulate để mô phỏng:
Hình 3.65 Mô phỏng phay tinh
Trang 54Chương 4: Sử dụng WIN NC mô phỏng chương trình
Chương trình gia công trục Nguyên công 1:
Trang 55Nguyên công 2:
Trang 56Nguyên công 3:
Trang 59Thiết lập dao tiện thô:
Hình 4.1 Dao tiện thô
Trang 60Thiết lập dao tiện tinh:
Hình 4.2 Dao tiện tinh
Trang 61Thiết lập dao phay thô:
Thiết lập dao phay tinh: Hình 4.3 Dao phay thô
Hình 4.4 Dao phay tinh
Trang 62Mô phỏng bằng WIN NC
Nguyên công 1:
Chọn dao để nguyên công
Tạo phôi
Cài chương trình gia công của nguyên công 1 vào WIN NC
Trang 63Mô phỏng khỏa mặt đầu và tiện thô
Mô phỏng tiện tinh
Trang 64Nguyên công 2:
Chọn dao để nguyên công
Tạo phôi
Cài chương trình gia công của nguyên công 2 vào WIN NC
Trang 65Mô phỏng khỏa mặt đầu và tiện thô
Mô phỏng tiện tinh
Trang 66Nguyên công 3:
Cài chương trình gia công của nguyên công 3 vào WIN NC
Chọn dao đã thiết lập
Tạo phôi được kẹp bởi etô
Trang 67Mô phỏng phay thô
Mô phỏng phay tinh
Trang 685.3 So sánh giữa lập trình bằng tay và xuất G-Code bằng Fusion 360:
Sau khi đã thử xuất code bằng Fusion 360 và lập trình bằng tay để gia công chi tiết trục Nhóm nhận thấy đối với chi tiết đơn giản như trục, việc lập trình gia công bằng tay nhanh và hiệu quả hơn cách xuất G-Code từ Fusion 360
Tuy nhiên, việc đưa ra quy trình công nghệ và thực hiện kết hợp giữa Win NC và Fusion giúp người dùng liên kết, giám sát được quy trình đưa ra có đáp ứng được hay không Từ đó có thể điều chỉnh phù hợp với từng máy gia công, tiết kiệm thời gian, nhân lực cũng như tài chính
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[4] C-External Turning, MITSUBISHI MATERIALS Corporation [5] A-Turning Inserts, MITSUBISHI MATERIALS Corporation
[6] J-Solid End Mill, MITSUBISHI MATERIALS Corporation