MỤC LỤC
Mục lục
Phần I: Nhiệm vụ đồ án
Phần II: Thuyết minh
1. Hoàn thiện thiết kế chi tiết
1.1 Phân tích tính công nghệ của chi tiết
1.2 Thiết lập mô hình và bản cẽ chi tiết
2. Thiết kế quy trình công nghệ
2.1 Phương pháp tạo phôi
2.2 Thiết kế tiến trình công nghệ
2.2.1 Lập tiến trình công nghệ
2.2.2 Xác định lượng dư gia công
2.2.3 Tạo ban vẽ phôi
2.3 Thiết kế nguyên công 3
2.3.1 Chọn máy
2.3.2 Xác định nội dung nguyên công
2.3.3 Nội dung chi tiết
2.4 Lập trình gia công
2.4.1 Nội dung thực hiện
2.4.2 Cấu trúc của chương trình NC
Kết luận
Tài liệu tham khảo
LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời đại nghiệp hóa hiện đại hóa hiện nay,sản phẩm công nghiệp ngày càng hiện đại với tính đa dạng rất cao. Do vậy các trang thiết bị dùng để chế tạo các sản phẩm đó cũng có nhũng đòi hỏi rất cao. Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết cũng ngày càng phức tạp. Đòi hỏi người làm kỹ thuật phải có một tư duy nhạy bén với năng lực vững vàng .
Là một sinh viên khoa Hàng không vũ trụ chuyên nghành “Cơ điện tử” việc làm một đồ án môn học ko chỉ giúp cũng cố kiến thức, tổng hợp lượng kiến thức đã tích lũy được mà còn giúp cho người học bước đầu vơi thực tế của môn học, thông qua đó hình thành nên những tư duy logic hơn. Đồ án môn học CAD/CAM/CNC là một đồ án chuyên nghành. Nhiệm vụ đồ án đặt ra là từ phôi liệu với hình dáng ban đầu cơ bản với trang thiết bị công nghệ có sẵn biến phôi thành những chi tiết được sử dụng trong nghành chế tạo.
Em được nhận đề tài với những nội dung “Thiết lập mô hình 3D,xuất bản vẽ theo TCVN, thiết kế quy trình công nghệ. Lập trình gia công, mô phỏng quá trình gia công và xuất chương trình cho Chi tiết “Trục phanh sau L = 278 mm”.
Đề tài của em được thầy :……………… giao cho và hướng dẫn. Với những kiến thức đã học trên lớp và thời gian nghiên cứu tìm tòi cùng với sự giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn sự đóng góp trao đổi,đóng góp của các bạn sinh viên trong lớp. Em đã hoàn thành được đồ án này. Song với những kiến thức còn hạn chế cùng kinh nghiệm thực tế không nhiều, nên đồ án của em ko tránh khỏi thiếu sót những thiếu sót. Em các mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn để em được hoàn thiện hơn,góp phần cũng cố kiến thức lý thuyết.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn và đc biệt là thầy :……………… đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội , Ngày… tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
……………..
PHẦN II. THUYẾT MINH
1. HOÀN THIỆN THIẾT KẾ CHI TIẾT
1.1 Phân tích tính công nghệ của chi tiết
- Chi tiết có dạng trục răng là loại chi tiết dùng khá phổ biến trong nghành chế tạo máy. Chúng có bề mặt cơ bản phải gia công là mặt tròn xoay ngoài. Mặt này thường dùng để lắp ghép các chi tiết khác. Các chi tiết có kết cấu khác nhau.
- Trục răng sau là chi tiết dạng trục bậc vì trên suốt chiều dài L của chi tiết có một số kích thước đường kính khác nhau.
- Trục răng sau là chi tiết dạng trục bậc tròn xoay. Có các đặc diểm kỹ thuật như sau :
o Phần trục trơn gồm 7 đoạn : Ø30js Ø34 Ø35k6 Ø42 Ø60f7 Ø45 Ø40 Ø30k6 . Trên phần trục Ø30js có rãnh then 40 x 8x4,khoan lỗ và taro ren theo TCVN (Trong đó chiều dài làm việc của then bằng 40 và chiều rộng bằng 8 chiều sâu của then bằng 4).
v Vật liệu : Vật liệu chế tạo chi tiết là thép C45
v Chất lượng bề mặt :
- Các bề mặt đòi hỏi độ bóng cao. Đoạn trục Ø30js có thể được lắp với bánh răng và đoạn trục Ø30k6,Ø35k6 đều có độ nhám bề mặt đạt Ra = 0.63 đạt cấp độ nhám 8 (Trang 26 Sách Công Nghệ Chế Tạo Máy).
- Đoạn trục Ø60f7 là bề mặt làm việc nên đạt độ nhám bề mặt Ra = 1.25 (cấp độ nhám 7). Để đảm bảo chất lượng bề mặt,cũng như tính lắp lẫn nên các bề mặt còn lại ta lấy Rz = 20 (cấp độ nhám 5).
- Độ không đồng tâm của Ø30Js6,Ø35k6,Ø30k6 khi gia công phải đảm bảo độ đối xứng so với Ø60f7 có sai cho phép ≤ 0.05.
1.2. Thiết lập mô hình và bản vẽ chi tiết
Phương pháp và trình tự thiết lập mô hình 3D:
1. Sử dụng lệnh Circle và Extrude để tạo chi tiết .
2. Sử dụng lệnh Extrude để tạo các bậc trên trục.
1. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
2.1 Chọn phương pháp tạo phôi
v Phương pháp rèn tự do.
o Ưu điểm :
- Tạo cho vật liệu có cơ tính tốt ,năng suất thấp chỉ phù hợp với sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ,với trang thiết bị đơn giản.
o Nhược điểm :
- Không tạo đc phôi có cấu tạo phức tạp,không phù hợp với dạng sản xuất lớn hàng khối. Đồ chính xác phụ thuộc vào tay nghề của công nhân. Năng suất thấp.
- Với chi tiết trục răng sau thì không đảm bảo được kích thước,không đảm bảo đc độ đồng tâm.
- Phương pháp dập nóng:
o Ưu điểm :
- Phôi chế tạo có tính đồng đều không phụ thuộc vào tay nghề của công nhân .
- Các thớ kim loại có khả năng chịu lực tốt
- Tiết kiệm đc vật liệu,cho năng suất cao thích hợp với sản xuất loạt lớn hàng khối
o Nhược điểm:
- Phương pháp này yêu cầu thiết bị phức tạp. Chi phí chết tạo phôi cao.
v Đúc khuôn cát,khuôn mẫu kim loại,khuôn là bằng máy:
o Ưu điểm :
- Độ chính xác cao,năng suất cao. Đúc đc các chi tiết có các khối lượng lớn. lượng dư để lại nhỏ
- Vật liệu khuôn cát là cát,đất sét…nên có sẵn ,hạ giá thành sản phẩm.
o Nhược điểm :
- Giá thành khuôn mẫu cao.
Ngoài ra còn có một số phương pháp nữa như : Đúc khuôn mẫu chảy,đúc khuôn kim loại,đúc áp lực.
Nhận xét :
- Do chi tiết là dạng trụ bậc,và các bậc của trục chênh nhau không lớn lắm nên nếu sử dụng phôi dập cho chi tiết này thì không hiệu quả kinh tế do phải chế tạo khuôn dập và yêu cầu về máy,các nguyên công đi kèm lớn.
2.2. Phân tích tính công nghệ của chi tiết
2.2.1 Lập tiến trình công nghệ
- Thiết kế quy trình công nghệ là phải lập thứ tự các nguyên công sao cho chu kì gia công hoàn chỉnh một chi tiết là ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phi gia công,đảm bảo hiệu quả nhất. Trong đó mỗi nguyên công được thực hiện theo một nguyên lý ứng với một phuong pháp gia công thích hợp với kết cấu của chi tiết.
- Khi xác định các phương pháp gia công cho bề mặt của chii tiết ta phải căn cứ vào các đặc điểm sau :
+ Khả năng tạo hình của các phương pháp.
+ Vị trí các bề mặt lên chi tiết gia công, tránh va đập khi gia công.
+ Kích thước bề mặt gia công, kích thước tổng thể của chi tiết gia công và phạm vi gá đặt phôi trên máy thực hiên phương pháp gia công.
Thứ tự các Nguyên Công:
- Nguyên công là một phần của quy trình công nghệ được hoàn thành liên tục tại một vị trí do một hoặc một nhóm công nhân thực hiện.
- Với chi tiết này ta cần thực hiện những nguyên công như sau.
o Nguyên công 1 : Chuẩn bị phôi,cắt phôi
o Nguyên công 2 : Khỏa mặt đầu,khoan lỗ tâm.
o Nguyên công 3 : Tiện
o Nguyên công 4 : Phay
o Nguyên công 5 : Nhiệt Luyện.
o Nguyên công 6 : Kiểm tra cơ tính của Chi Tiết.
o Nguyên công 7 : Mài.
Nguyên công 8 : Kiểm tra dung sai,kích thước và hình dạng kết cấu của chi tiết.
2.2.2. Xác định lượng dư gia công.
Khái niệm lượng dư gia công:là lớp kim loại được hớt đi trong suốt quá trình gia công để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh.
Lấy kích thước chi tiết lần lượt cộng với lượng dư nhỏ nhất.
Mài thô : D4 = 30,02 + 0.3 = 30,05 mm
Tiện tinh : D3 = 30,05 + 0,135= 30,185 mm
Tiện thô : D2 = 30,185 + 0,235 = 30,42 mm
Phôi : D1 = DPhôi =31.82(mm)
- Cột dung sai : Cột dung sai được ghi theo trị số dung sai của từng nguyên công.
- Cột kích thước giới hạn : Làm tròn kích thước tính toán đến giá trị có nghĩa của dung sai ta được kích thước giới hạn nhỏ nhất. Sau đó ta lấy kích thước giới hạn nhỏ nhất cộng với dung sai ta được kích thước giới hạn lớn nhất.
- Cột lượng dư giới hạn được xác định như sau :
2Zmax : Là hiệu có kích thước giới hạn lớn nhất.
2Zmin : Là hiệu có kích thước giới hạn nhỏ nhất.
Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại.
Căn cứ vào phương pháp chế tạo phôi,hình dạng và kích thýớc của phôi, tra các bảng 3-120 và 3-122 trong Sổ tay CNCTM – Tập 1 (NXBKH – CN 2001).
2.3. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 3
Việc tính toán chế độ cắt sao cho hợp lý góp phần cho hiệu quả kinh tế cao,giảm giá thành sản phẩm .Việc chọn chế cắt có ảnh hưởng đến tuổi beenfcuar dao,máy và quá trình sản xuất ,chi tiết
Xác định chế độ cắt là xác định chiều sâu cắt,lượng chạy dao,tốc độ cắt và thời gian gia công cơ bản trong điều kiện gia công nhất định
Chọn chế độ cắt hợp lý vừa đảm bảo năng suất lao động ,hạ giá thành đồng thời phát huy hết khả năng của máy,các trang bị và dụng cụ cắt đầy đủ
Để xác định được chế độ cắt hợp lý và đảm bảo tính năng trên ta xác định chế độ cắt cho từng nguyên công
2.3.1 Xác định nội dung nguyên công
A. Chọn máy
· Máy tiện CNC EMCO TURN E25 với các thông số sau :
- Công suất động cơ dẫn động : 5,5 kw
- Momen lơn nhất : 35Nm
- Tốc độ trục chính lớn nhất : 95mm
- Khoảng cách 2 mũi tâm : 405mm
- Số dao : 12
- Kích thước của máy : 1700 x 1270 x 1820mm.
D. Xác định nội dung nguyên công.
- Gia công chi tiết trục bậc với phương pháp chống tâm một đầu và sử dụng mâm cặp 3 chấu tự định tâm , vì vậy toàn bộ chi tiết đc gá hai lần.
- Lần 1 gá tiện Ø30js6 , Ø34, Ø35,Ø42 và tiện rãnh thoát dao 3x0.5
- Lần gá 2 tiện Ø30k6, Ø40, Ø45 ,Ø60
Mỗi lần gá thực hiện theo các bước như sau Tiện thô → tiện rãnh → vát mép → tiện tinh
· Bước 2.3 : Tiện tinh mặt trụ Ø30, Ø40, Ø45,Ø60
- Lượng dư gia công 2a = 0.9mm
- Dao : Dao xén phải T15K6
- Chế độ cắt tra bảng 5 – 14 và 5 – 64 [Tập 2- sổ tay CNCTM]
KẾT LUẬN
Sau một thời gian làm việc tích cực, khẩn trương dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo :……………… đến nay đồ án của em đã hoàn thành đúng thời hạn đảm bảo các nhiệm vụ được giao. Nội dung của đồ án đã lập được quy trình công nghệ gia công chi tiết một cách hợp lý, đảm bảo được yêu về kỹ thuật và tính kinh tế của chi tiết, ứng dụng các phần mềm CAD/CAM việc việc thiết kế và mô phảng gia công chi tiết.
Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do thời gian, khả năng, và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên đồ án chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được các thầy giáo đóng góp ý và chỉ bảo cho em để đồ án của em hoàn thiện hơn.
Và cuối cùng em xin cảm ơn thầy giáo :……………… cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đồ ánmôn học này.
Em xin chân thành cảm ơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Sổ tay công nghệ chế tạo máy 1 Nguyễn Đắc Lộc.
[2]. Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 Nguyễn Đắc Lộc.
[3]. Sổ tay công nghệ chế tạo máy 3 Nguyễn Đắc Lộc.
[4]. Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - Hồ Viết Bình, Phan Minh Thanh.
[5]. Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - Nguyễn Đắc Lộc, NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nội 2009.
[6]. Các tài liệu sử dụng phần mềm CAD/CAM.
2.4 Lập trình gia công
2.4.1 Nội cung thực hiện
Lập trình nguyên công tiện.
Bước 1 : Khởi động Mastercam X5
Bước 2 : Đưa chi tiết thiết kế bằng Inventer (.ipt) vào môi trường mastercam .
File->Open-> Chọn tới thư mục chứ file Inventer
Bước 3 : Chọn máy
Machine Type → Lathe → Default (Mặc định máy 2 trục)
Bước 3 : Dùng lệnh Xfom → Rotale → quay đối tượng
Dùng lệnh Xfom → Move để di chuyển phôi về gốc tọa độ
Bước 5 : Xác định các đường chạy dao cho lần gá 1
Căn cứ vào phiếu công nghệ ta xác định các đường chạy dao phù hợp.
Bước 7 : Đảo đầu gá xác định các đường chạy dao lần gá 2.
Vào Toolpath → Misc Ops → Stock Flip Khi đó hiện ra cửa sổ mới ta thay đổi các thông số như trong hình 15 và kích Ok.
Bước 9 : Mô phỏng quá trình gia công 3D và tạo G – code
Ta lần lược kích vào 1 và 2.
Xuất G - code hình 20.
Chương trình G - code
%
O0000
(PROGRAM NAME - G-COSD)
(DATE=DD-MM-YY - 15-01-14 TIME=HH:MM - 13:59)
G21
(TOOL - 1 OFFSET - 1)
(OD ROUGH RIGHT - 80 DEG. INSERT - CNMG 12 04 08)
G0 T0101
G97 S3600 M03
G0 G54 X56.583 Z4.5
G50 S3600
...................
G1 Z-87.5
X63.028 Z-86.086
G0 Z1.883
X25.766
G1 Z-.117
X29.766 Z-2.117
G3 X30. Z-2.4 R.4
G1 Z-15.4
Z-18.
X39.2
G3 X40. Z-18.4 R.4
G1 Z-52.
X44.2
G3 X45. Z-52.4 R.4
G1 Z-72.
X58.2
G3 X58.766 Z-72.117 R.4
G1 X59.766 Z-72.617
G3 X60. Z-72.9 R.4
G1 Z-87.5
X62.828 Z-86.086
G28 U0. W0. M05
T0100
M30
%
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"