Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC: Thiết kế phân khuôn và gia công khuôn yên sau xe đạp

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ -------- Đề tài: THIẾT KẾ PHÂN KHUÔN VÀ GIA CÔNG KHUÔN YÊN SAU XE ĐẠP Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện Lớp : Trần Đình Sơn : Nguyễn Đức Tín : 08CDT2 Đà Nẵng, 05/2013 Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn MỤC LỤC MỤC LỤC ......................................................................................................................................1 LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................................ 2 YÊU CẦU ĐỒ ÁN CAD/CAM/CNC .............................................................................................. 3 CHƢƠNG I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CAD/CAM/CNC .......................................................... 5 1.1 Vai trò và chức năng của CAD/CAM/CNC ..........................................................................5 1.2 Ứng dụng CAD/CAM/CNC trong việc thiết kế chế tạo sản phẩm.........................................5 1.3 Giới thiệu chung về chức năng của ProE trong tổ hợp CAD/CAM/CNC .............................. 6 CHƢƠNG II. PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT .................................................................8 2.1 Lựa chọn chi tiết .................................................................................................................. 8 2.2 Phân tích kỹ thuật và điều kiện làm việc của chi tiết ............................................................. 8 2.3 Thiết kế chi tiết .................................................................................................................... 9 CHƢƠNG III. PHÂN KHUÔN VÀ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ................ 10 3.1 Phân khuôn ........................................................................................................................ 10 3.2 Lập quy trình công nghệ gia công ...................................................................................... 16 3.2.1 Khả năng công nghệ gia công chi tiết ................................................................................. 16 3.2.2 Chọn máy và các thông số kỹ thuật của máy ...................................................................... 17 3.2.2.1 Chọn máy .......................................................................................................................... 17 3.2.2.2 Thông số kỹ thuật .............................................................................................................. 17 3.2.3 Lựa chọn thứ tự các bƣớc công nghệ, nguyên công ............................................................ 18 3.2.4 Chọn dao và các thông số công nghệ .................................................................................. 18 3.2.4.1 Nguyên công 1 ................................................................................................................... 18 3.2.4.2 Nguyên công 2 ................................................................................................................... 20 CHƢƠNG IV. LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT ................................................................. 25 4.1 Phân tích lập trình gia công ................................................................................................ 25 4.2 Tạo phôi chi tiết ................................................................................................................. 25 4.3 Lập trình gia công .............................................................................................................. 26 4.4 Xuất chƣơng trình gia công ................................................................................................ 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................. 47 SVTH: Nguyễn Đức Tín – Lớp: 08CDT2 Trang 1 Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn LỜI NÓI ĐẦU Cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật ngày càng phát triển rộng khắp và đạt đƣợc 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 đƣợc quá trình sản xuất. Chính vì những ƣu điểm vƣợt bật đó, các máy CNC ngày càng đƣợc 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 ƣu tiên hàng đầu đối với các cán bộ khoa học cũng nhƣ sinh viên các trƣờng kĩ thuật. Với yêu cầu thực tế đó việc đào tạo về lĩnh vực CNC trong trƣờng Đại học Bách khoa Đà Nẵng đang rất đƣợc quan tâm và đã đạt đƣợc nhiều thành tựu đáng kể. Nằm trong sự định hƣớng 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 nhƣ 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 hƣớng 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 thƣc hiện Nguyễn Đức Tín SVTH: Nguyễn Đức Tín – Lớp: 08CDT2 Trang 2 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 II. YÊU CẦU: Nội dung của đồ án phải đảm bảo đƣợc các yêu cầu sau: - Chi tiết đƣợc chọn để thiết kế và lập trình gia công trên máy công cụ CNC phải có hình dáng bề mặt phức tạp, không gia công đƣợc hoặc gia công không đạt đƣợc các yêu cầu kỹ thuật cho trƣớc trên máy công cụ vạn năng. - Bề mặt gia công có thể kết hợp nhiều bƣớc công nghệ cho một nguyên công. III. NỘI DUNG: A. PHẦN THUYẾT MINH 1. Phân tích và thiết kế chi tiết (đối tƣợng để thiết kế và lập trình gia công) 1.1 Lựa chọn chi tiết: Có thể chọn đối tƣợng chi tiết thuộc một trong các dạng sản phẩm sau: - 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 nhƣ: 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 bƣớc công nghệ trên một nguyên công khi thực hiện gia công chế tạo. 1.2 Phân tích kỹ thuật và điều kiện làm việc của chi tiết: Tùy thuộc vào chi tiết đƣợc lựa chọn để làm đối tƣợng thiết kế, tiến hành phân tích kỹ thuật và các yêu cầu làm việc cho phù hợp. Trên cơ sở đó chọn vật liệu chi tiết và đƣa ra các quy định về yêu cầu kỹ thuật. 1.3 Thiết kế chi tiết: Sử dụng một trong các phần mềm CAD/CAM để thiết kế chi tiết (Pro_E, Esprit, Solidwork, MasterCAM ...) 2. Lập quy trình công nghệ gia công: 2.1 Phân tích khả năng công nghệ để gia công chi tiết Trên cơ sở các dữ liệu về hình dáng hình học, độ chính xác, độ bóng bề mặt và vật liệu của chi tiết, tiến hành phân tích các khả năng có thể gia công đƣợc trên máy công cụ CNC phù hợp 2.2 Lựa chọn máy và nêu các thông số kỹ thuật của máy 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: Tƣơng ứng với mỗi bƣớc 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 nhƣ: Sanvik, Mitsubishi, Ceratizite, Garant, ....) 3. Lập trình gia công: Sử dụng một trong các phần mềm CAD/CAM để tiến hành thực hiện các bƣớc công nghệ, nguyên công gia công chi tiết trên máy tính, chọn Postprocessor để xuất chƣơng trình SVTH: Nguyễn Đức Tín – Lớp: 08CDT2 Trang 3 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 nhƣ: 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 thƣớc và yêu cầu kỹ thuật (trong trƣờng hợp cần thiết có thể có thêm hình vẽ 3D của chi tiết) 2. Bản vẽ nguyên công (A0 hoặc A1): Thể hiện các bƣớc 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 đƣợc. 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 liệu tham khảo và mục lục) trên khổ giấy A4 in một mặt, chừa lề trên (20 mm), lề dƣới (20 mm), lề trái (25 mm), lề phải (15 mm), font chữ Times New Roman (Size 13). 2. Bản vẽ: Vẽ đúng theo tiêu chuẩn Việt Nam về vẽ kỹ thuật (nét vẽ, khung tên, nội dung ghi trên khung tên, khổ giấy). SVTH: Nguyễn Đức Tín – Lớp: 08CDT2 Trang 4