Đang tải... (xem toàn văn)
Trong lĩnh vực cơ khí chế tạo, sự ra đời của máy công cụ điều khiển bằng chương trình số với sự trợ giúp của máy tính gọi tắt là máy CNC (Computer Numerical Control), đã đưa ngành cơ khí chế tạo sang một thời kỳ mới, thời kỳ sản xuất hiện đại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY -------o0o------- THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: “CHẾ TẠO ĐĨA BĂNG TẢI TRUYỀN ĐỘNG HỘP GIẢM TỐC TRỤC VÍT MINI TRÊN TRUNG TÂM GIA CÔNG HAAS” GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : Th.S LÊ LĂNG VÂN SINH VIÊN THỰC HIỆN : ĐÀO DUY THANH LỚP : CƠ – ĐIỆN TỬ 46 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2010 HÀ NỘI - 5/2010 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Lăng Vân Page | 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2010 ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Sinh viên th ực hiện: Đào Duy Thanh Page | 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2010 ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… MỤC LỤC 1 LỜI NÓI ĐẦU 7 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .8 1.1 Mục đích và phạm vi nghiên cứu của đề tài của đề tài 8 1.2 Giới thiệu chung về các phần mềm gia công cơ khí 8 1.2.1 Phần mềm MasterCam .9 1.2.2 Phần mềm Catia .10 1.2.3 Phần mềm Solidworks 10 1.2.4 Phần mềm Pro/ Engineer 11 1.3 So sánh giữa các phần mềm gia công cơ khí .12 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY CNC .13 2.1 Cụm trục chính 14 2.2 Hệ điều khiển 15 2.3 Bàn máy 16 2.4 Trục vít me 16 2.5 Ổ tích dụng cụ .17 .17 2.6 Cơ cấu thay dao tự động .18 CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM MASTERCAM 19 3.1 Một số lệnh cơ bản .21 3.1.1 Lệnh New .21 3.1.2 Lệnh Open 21 3.1.3 Lệnh Save .22 3.1.4 Lệnh Properties 22 Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Lăng Vân Page | 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2010 3.2 MasterCam Design - thiết kế chung .23 3.2.1 Sketcher - các lệnh vẽ cơ bản .23 3.2.2 Xform - lệnh hỗ trợ vẽ 28 3.2.3 Surface - lệnh tạo bề mặt 32 3.2.4 Solids - lệnh vẽ khối đặc 34 3.2.5 Ứng dụng các lệnh vẽ trong MasterCam để thiết kế chi tiết 39 3.3 MasterCam Mill - Gia công phay .43 3.3.1 Lệnh Face - Gia công bề mặt .43 3.3.2 Lệnh Pocket - Phay hốc 47 3.3.3 Lệnh Contour - Gia công biên dạng .51 3.3.4 Lệnh Drill - Khoan lỗ .53 3.3.5 Lệnh Surface Rough - Gia công bề mặt thô 55 3.3.6 Lệnh Surface Finish - Gia công bề mặt tinh 59 3.3.7 Xuất File NC chương trình gia công 59 CHƯƠNG IV: TRUNG TÂM GIA CÔNG HAAS MINI MILL .60 4.1 Tổng quan về máy Haas .60 4.2 Bảng điều khiển 63 4.2.1 Vùng khởi động máy 64 4.2.3 Vùng phím bấm 66 4.3 Vận hành máy Haas .75 4.3.1 Khởi động máy Haas 75 4.3.2 Đặt tọa độ làm việc và bù chiều dài dao 76 4.4 Bảo dưỡng máy 79 4.4.1 Các yêu cầu về vận hành máy .79 4.4.2 Nội dung bảo dưỡng .80 CHƯƠNG V: GIA CÔNG TRÊN TRUNG TÂM HAAS 81 5.1 Bài tập số 1 .81 5.1.1 Chi tiết 81 Sinh viên th ực hiện: Đào Duy Thanh Page | 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2010 5.1.2 Chương trình gia công 83 5.2 Bài tập số 2 .86 5.2.1 Chi tiết 86 5.2.2 Gia công chi tiết 87 CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG ĐĨA BĂNG TẢI TRUYỀN ĐỘNG HỘP GIẢM TỐC TRỤC VÍT MINI 90 6.1 Thông số thiết kế của đĩa băng tải 90 6.2 Thiết kế và lập trình gia công đĩa băng tải sử dụng MasterCam 91 6.2.1 Thiết kế đĩa băng tải .91 6.2.2 Lập trình gia công đĩa băng tải bằng MasterCam 94 6.3 Gia công đĩa băng tải trên trung tâm gia công Haas 99 6.3.1 Chuẩn bị phôi, dụng cụ và gá lắp phôi .99 6.3.2 Đặt gốc phôi, chọn gốc chương trình và bù chiều dài dao .100 KẾT LUẬN .105 TÀI LIỆU THAM KHẢO .106 PHỤ LỤC 107 Phụ lục A - Bảng mã G Code .107 Phụ lục B - Bảng mã M Code 108 Phụ lục C - Chương trình NC gia công bài tập 2 .109 Phụ lục D - Chương trình gia công đĩa băng tải .113 Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Lăng Vân Page | 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2010 LỜI NÓI ĐẦU rong những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật đã thúc đẩy các ngành công nghiệp sản xuất tự động phát triển theo. Trong lĩnh vực cơ khí chế tạo, sự ra đời của máy công cụ điều khiển bằng chương trình số với sự trợ giúp của máy tính gọi tắt là máy CNC (Computer Numerical Control), đã đưa ngành cơ khí chế tạo sang một thời kỳ mới, thời kỳ sản xuất hiện đại. T Hầu hết các khu công nghiệp ở nước ta hiện nay ít nhiều đều được bố trí các máy công cụ CNC để phục vụ sản xuất, bao gồm các loại máy phay, tiện, bào, mài, khoan . có số trục điều khiển 2, 3, 4, 5. Nhưng các cơ sở sản xuất hầu như chưa biết cách khai thác hết khả năng gia công trên máy. Lý do chủ yếu là trình độ lập trình của cán bộ kỹ thuật Việt Nam còn yếu, các chương trình điều khiển máy CNC được người lập trình viết bằng tay, chưa biết sử dụng các phần mềm hỗ trợ để lập trình. Ứng dụng công nghệ CAD/CAM phục vụ cho máy công cụ CNC là vấn đề được nhiều người quan tâm, bởi công nghệ này không chỉ phục vụ trong sản xuất hiện đại, mà còn góp phần nâng cao năng suất chế tạo sản phẩm gia công cơ khí. Chất lượng của một sản phẩm gia công cơ khí không chỉ là vấn đề về độ bền, độ bóng bề mặt, mà còn bao hàm cả độ chính xác về vị trí tương quan, độ chính xác hình dáng hình học của chi tiết gia công. Để chế tạo được những sản phẩm cơ khí có đủ những tính năng như vậy, đối với chúng ta hiện nay còn nhiều khó khăn, chính vì vậy mà hầu hết các sản phẩm cơ khí phức tạp và có Sinh viên th ực hiện: Đào Duy Thanh Page | 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2010 độ chính xác cao, hiện nay chúng ta phải nhập ngoại với giá cao. Do đó ứng dụng công nghệ CAD/CAM để lập trình điều khiển các máy CNC trong sản xuất là một vấn đề cấp thiết hiện nay. Hà Nội tháng 5 năm 2010 SV: Đào Duy Thanh CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Mục đích và phạm vi nghiên cứu của đề tài của đề tài Mục đích của đề tài: Mục đích thứ nhất: sử dụng thành thạo trung tâm gia công Hass Mini Mill để gia công một số chi tiết. Thông qua đó nghiên cứu và sử dụng các loại máy phay, tiện CNC 4 trục, 5 trục. Mục đích thứ hai: hiểu rõ hơn về các mã G code và M code của máy để lập trình và gia công chi tiết. Mục đích thứ ba: sử dụng thành thạo một phần mềm CAD/CAM để thiết kế và lập trình, xuất file NC để gia công trên trung tâm gia công Haas. Qua đó tiếp cận các phần mềm CAD/CAM khác một cách dễ dàng hơn. Phạm vi nghiên cứu của đề tài: đề tài “Chế tạo đĩa băng tải truyền động hộp giảm tốc trục vít mini trên trung tâm gia công Haas” chỉ nghiên cứu và gia công chi tiết bằng nhôm. Các chế độ cắt gọt được tính toán lựa chọn phù hợp với gia công phôi hợp kim nhôm, trong quá trình gia công để đơn giản ta bỏ qua quá trình mòn của dao. 1.2 Giới thiệu chung về các phần mềm gia công cơ khí Ngày nay, nhiều phần mềm đồ họa phục vụ trong lĩnh vực thiết kế 3 chiều, mô phỏng chuyển động, hỗ trợ lập trình gia công trên máy công cụ CNC lần lượt được giới thiệu ở các nước phát triển như: Mastercam, EdgCam, Solid Work, Cimatron, Catia, Pro/Engineer, Unigraphic . Các phần mềm tiện ích này cũng đã có mặt ở Việt Nam. Đây là những phần mềm rất mạnh, cho phép Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Lăng Vân Page | 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2010 chúng ta nhanh chóng thiết lập được các bản vẽ 2D, 3D của chi tiết máy và cho phép tự động chuyển mã chương trình gia công trên máy công cụ CNC. 1.2.1 Phần mềm MasterCam MasterCAM là phiên bản mới sau này dùng Parasolid Kernel của hãng Unigraphics Solution (Mỹ). Mastercam là một phần mềm CAD/CAM tích hợp được sử dụng rộng rãi ở châu Âu và trên thế giới, đồng thời nó cũng được sử dụng rất phổ biến ở Việt Nam. Mastercam là một phần mềm mạnh về Cam. Có khả năng thiết kế công nghệ để điều khiển cho máy phay CNC năm trục, máy tiện CNC bốn trục, máy cắt dây CNC bốn trục, máy khoan CNC ba trục, máy xoi CNC. Hình 1.1: Mô phỏng gia công chi tiết sử dụng MasterCam. Sinh viên th ực hiện: Đào Duy Thanh Page | 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2010 1.2.2 Phần mềm Catia Hình 1.2: Thiết kế vỏ xe sử dụng phần mềm Catia CATIA là hệ thống CAD/CAM/CAE 3D hoàn chỉnh và mạnh mẽ nhất hiện nay do hãng Dassault Systems phát triển. Phiên bản mới nhất hiện nay là CATIA V5R17- là tiêu chuẩn của thế giới khi giải quyết hàng loạt các bài toán lớn trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: xây dựng, cơ khí, tự động hóa, công nghiệp ô tô, tàu thủy và cao hơn là công nghiệp hàng không. Nó giải quyết công việc một cách triệt để, từ khâu thiết kế mô hình CAD, đến khâu sản xuất dựa trên cơ sở CAM khả năng phân tích tính toán, tối ưu hóa lời giải dựa trên chức năng CAE của phần mềm CATIA. 1.2.3 Phần mềm Solidworks Cũng giống như Catia, Solidworks cũng là một trong những sản phẩm nổi tiếng của hãng Dassault system. Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Lăng Vân Page | 10 [...]... Cụm trục chính Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Lăng Vân Page | 14 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2010 Hình 2.2: Cụm trục chính trên máy phay CNC Là nơi gá lắp dụng cụ cắt và tạo ra tốc độ cắt gọt Trục chính được dẫn động bởi động cơ servo điều chỉnh bởi bộ điều khiển CNC Hệ thống truyền động của cụm trục chính được tích hợp trên hệ thống phanh khí nén, làm nhiệm vụ thay đổi tốc độ quay trong thời gian ngắn nhất Tốc. .. chuyển động theo phương Z thì được trục chính đảm nhiệm Bàn máy có chức năng để gá lắp phôi, đồ gá trong quá trình gia công chi tiết 2.4 Trục vít me Để đảm bảo cho bàn máy di chuyển chính xác, giảm tối đa ma sát và tăng hiệu suất truyền động người ta dùng vít me - đai ốc bi Hình 2.4: Trục vít me bi Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Lăng Vân Page | 16 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2010 Trục vít me bi được dẫn động trực... trường hạng trung và hạng cao CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY CNC Cấu tạo chung của máy CNC gồm 2 phần chính đó là: Phần cơ khí: Đế máy, thân máy, bàn máy, bàn xoay, trục vít me bi, ổ tích dụng cụ, cụm trục chính và băng dẫn hướng… Phần điều khiển: các loại động cơ, các hệ thống điều khiển và máy tính trung tâm Sinh viên thực hiện: Đào Duy Thanh Page | 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2010 Hình 2.1: Cấu tạo chung... chung MasterCam Mill : Gia công phay MasterCam Lathe : Gia công tiện MasterCam Wire : Gia công cắt dây Giao diện chung của MasterCam tương đối trực quan và dễ sử dụng Các thanh lệnh được sắp xếp theo từng nhóm riêng, và việc thực hiện các lệnh nhanh chóng bằng cách lựa chọn các biểu tượng trên thanh công cụ Sinh viên thực hiện: Đào Duy Thanh Page | 19 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2010 Hình 3.2: Giao diện chính của... kế cần lựa chọn phần mềm gia công phù hợp MasterCam: Có các ưu điểm so với các phần mềm gia công khác trên thị trường: - Cách sắp xếp hợp lý: giao diện thân thiện giúp xử lý khối nhanh chóng - Khả năng hiệu chỉnh: có khả năng hiệu chỉnh linh hoạt theo nhu cầu - Giải pháp toàn diện: cung cấp những phương pháp gia công hoàn hảo với chất lượng cao nhất - Nhanh chóng: giải quyết công việc hiệu quả với ít... từ động cơ bước tiến, một đầu nối với hệ thống đo Thông qua cơ cấu vít me- đai ốc bàn máy được di chuyển theo yêu cầu 1: Động cơ 2: Bàn máy 3: Hệ thống đo 4: Trục vít me bi Hình 2.5: Sơ đồ lắp ráp trục vít me bi 5: Đai ốc bi 2.5 Ổ tích dụng cụ Hình 2.6: Ổ tích dụng cụ Ổ chứa dao của máy phay CNC có thể chứa được nhiều dao cùng lúc, được kết hợp với tay kẹp dụng cụ khí nén Vị trí thay dao của cụm trục. .. hình hóa trực tiếp vật thể rắn, tạo các module bằng các khái niệm và phần tử thiết kế, thiết kế thông số, có khả năng mô phỏng động học, động lực học kết cấu cơ khí… Hình 1.4: Thiết kế xe sử dụng phần mềm Pro/ Engineer Sinh viên thực hiện: Đào Duy Thanh Page | 11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2010 1.3 So sánh giữa các phần mềm gia công cơ khí Do trên thị trường có rất nhiều phần mềm gia công cơ khí khác nhau, mỗi phần... letters: Tạo chữ Hình 3.12: Một số ví dụ sủ dụng lệnh vẽ đa giác và tạo chữ Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Lăng Vân Page | 26 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2010 5- Lệnh Fillet và lệnh Chamfer - Lệnh tạo góc lượn và vát góc Hình 3.13: Các lựa chọn tạo góc Hình 3.14: Tạo góc lượn và vát mét chi tiết 6- Lệnh Spline – tạo đường cong trơn 7- Lệnh tạo các khối tròn xoay, khối cầu, nón… Hình 3.15: Sử dụng lệnh tạo các khối... - lệnh tạo bề mặt Lệnh tạo bề mặt bao gồm một số lệnh cơ bản: 1- Lệnh SWEEP: Tạo bề mặt bằng cách quét các biên dạng quanh đường dẫn Thao tác: Chọn lệnh → chọn các biên dạng → chọn đường dẫn→OK Hình 3.24: Sử dụng lệnh Sweep tạo chi tiết 2- Lệnh REVOLVE: Tạo bề mặt bằng cách quay biên dạng quanh 1 trục Thao tác: Chọn lệnh → chọn biên dạng → chọn trục xoay→OK Hình 3.25: Sử dụng lệnh Revolve tạo chi... Solid để tạo chi tiết 2 – Lệnh REVOLVE SOLIDS: Tạo khối bằng cách xoay biên dạng quanh một trục Thao tác: Chọn lệnh→ chọn đối tượng cần xoay→ chọn trục xoay→OK Chú ý: đối tượng cần xoay phải là một biên dạng khép kín Hình 3.31: Sử dụng lệnh Revolve Solids tạokhối Sinh viên thực hiện: Đào Duy Thanh Page | 35 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2010 3 – Lệnh SWEEP SOLIDS: Tạo khối bằng cách quét biên dạng dọc một trục . 6.2.2 Lập trình gia công đĩa băng tải bằng MasterCam..............................94 6.3 Gia công đĩa băng tải trên trung tâm gia công Haas. ...............................99. tải truyền động hộp giảm tốc trục vít mini trên trung tâm gia công Haas chỉ nghiên cứu và gia công chi tiết bằng nhôm. Các chế độ cắt gọt được tính toán
