Thiết Kế Lập Trình Gia Công Khuôn Đúc Cho Chi Tiết Tay Nắm Cầm Mở Cửa Trên Xe Uoát

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH

ĐẶT VẤN ĐỀ................................................................................................... 1

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................. 3

1.1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu sản xuất khuôn đúc ........................... 3

1.1.1. Tình hình nghiên cứu sản xuất khuôn đúc ngoài nƣớc ........................... 3

1.1.2. Tình hình nghiên cứu sản xuất khuôn đúc trong nƣớc ........................... 4

1.2. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu ........................................................ 5

1.3. Mục tiêu, phạm vi, nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ........................ 5

1.3.1. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................ 5

1.3.2. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu .............................................................. 6

1.3.3. Nội dung nghiên cứu............................................................................... 6

1.3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu......................................................................... 7

CHƢƠNG 2 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY ..8

2.1. Giới thiệu về phần mềm catia .................................................................... 8

2.1.1. Lịch sử phát triển phần mềm.................................................................. 8

2.1.2. Cấu trúc phần mềm ................................................................................ 9

2.2. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết và khuôn ................................ 10

2.2.1. Chi tiết................................................................................................... 10

2.2.2. Khuôn đúc ............................................................................................. 10

2.3. Ứng dụng phần mềm catia thiết kế mô hình 3D chi tiết máy .................. 11

2.3.1 Thiết kế mô phỏng chi tiết ..................................................................... 11

2.3.2. Thiết kế khuôn đúc chi tiết tay cầm...................................................... 18

CHƢƠNG 3 LẬP TRÌNH GIA CÔNG KHUÔN ĐÚC CHI TIẾT TAY NẮM

MỞ CỬA TRÊN XE UOÁT........................................................................... 38

3.1. Chọn loại phôi.......................................................................................... 38

3.2. Xác định dạng sản xuất ............................................................................ 38

3.3. Lập thứ tự nguyên công ........................................................................... 39

3.4. Tính lƣợng dƣ gia công, tra lƣợng dƣ cho các bề mặt ............................. 39

3.5. Tính chế độ cắt một bề mặt nào đó, tra chế độ cắt các bề mặt còn lại .... 43

3.5.1. Tính toán cho nguyên công 2,3,4......................................................... 43

3.5.2. Tính toán cho nguyên công 5................................................................ 47

3.6. Gia công khuôn đúc tay nắm mở cửa trên xe uoát trên phần mềm catia. 48

3.6.1. Gia công nửa khuôn trên....................................................................... 48

3.6.1. Gia công nửa khuôn dƣới...................................................................... 58

3.7. Gia công thực nghiệm khuôn mẫu trên máy phay CNC Sherline ........... 60

3.7.1. Gá phôi .................................................................................................. 60

3.7.2. Copy chƣơng trình vào máy tính .......................................................... 60

3.7.3. Chọn dao và lắp đặt dao........................................................................ 60

3.7.4. Chọn gốc phôi ....................................................................................... 60

3.7.5. Chuyển chế độ chạy tự động................................................................. 60

3.7.6. Chạy chƣơng trình................................................................................. 60

3.7.8. Đánh giá kết quả thực nghiệm .............................................................. 61

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC BẢN VẼ KỸ THUẬT

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Hình ảnh 3D của tay nắm mở của trên xe Uoát.......................................10

Hình 2.2: Vào môi trƣờng thiết kế..............................................................................11

Hình 2.3: Chọn mặt phẳng thiết kế.............................................................................12

Hình 2.4: Vẽ phác biên dạng trên mặt phẳng thiết kế...............................................12

Hình 2.5: Chọn lênh thực hiện....................................................................................13

Hình 2.6: Chọn trục xoay ............................................................................................13

Hình 2.7: Vẽ biên dạng tay cầm trên mặt phẳng vẽ phác.........................................14

Hình 2.8: Tạo hai mặt phẳng nghiêng........................................................................14

Hình 2.9: Chọn lệnh đùn biên dạng tay cầm.............................................................15

Hình 2.10: Chọn hƣớng đùn cho tay cầm..................................................................15

Hình 2.11: Hình ảnh biên dạng tay cầm sau khi đùn................................................16

Hình 2.12: Chọn cạnh vát mép ...................................................................................16

Hình 2.13: Nhập kích thƣớc đƣờng cong vát mép....................................................17

Hình 2.14: Hình ảnh chi tiết sau khi vát mép ............................................................17

Hình 2.15: Chi tiết tay nắm mở cửa khi hoàn thành.................................................18

Hình 2.16: Mở chi tiết tay nắm mở cửa trên xe Uoát...............................................18

Hình 2.17: Mở một file mới........................................................................................19

Hình 2.18: Đổi tên cho file mới..................................................................................19

Hình 2.19: Sao chép chi tiết sang file mới.................................................................20

Hình 2.20: Chọn kiểu Paste.........................................................................................20

Hình 2.21: Cửa sổ Paste Special.................................................................................21

Hình 2.22: Môi trƣờng tách khuôn.............................................................................21

Hình 2.23: Tạo mặt phẳng...........................................................................................22

Hình 2.24: Chia chi tiết làm hai nửa...........................................................................22

Hình 2.25: Chọn nửa chi tiết phía trên.......................................................................23

Hình 2.26: Join các mặt khuôn trên lại.......................................................................23

Hình 2.27: Join các mặt khuôn dƣới lại .....................................................................24

Hình 2.28: Chuyển các mặt khuôn phụ về các khuôn trên và khuôn dƣới cho hợp lý.24

Hình 2.29: Hình ảnh các mặt sai khi join...................................................................25

Hình 2.30: Thử xem độ phân chia của chi tiết ..........................................................25

Hình 2.31: Tạo đƣờng phân khuôn.............................................................................26

Hình 2.32: Cắt bỏ phần giao của mặt phẳng và chi tiết............................................27

Hình 2.33: Kiếm tra phân tách các bề mặt.................................................................27

Hình 2.34: Đổi tên cho Split........................................................................................28

Hình 2.35: Tạo liên kết mặt phân khuôn với mặt cavity..........................................28

Hình 2.36: Đổi tên cho mặt phẳng cavity..................................................................29

Hình 2.37: Tạo liên kết mặt phân khuôn với mặt core đổi tên cho mặt phẳng core ...29

Hình 2.38: Hình ảnh của hai mặt phẳng cavity và core ...........................................30

Hình 2.39 : Hình ảnh của hai mặt phẳng cavity và core khi tách dãn.....................30

Hình 2.40 : Vẽ sketcher biên dạng khuôn đúc trên mặt phẳng xy...........................31

Hình 2.41: Tạo khối pad..............................................................................................31

Hình 2.42: Tạo nửa khuôn trên băng lệnh Split Definition......................................32

Hình 2.43: Hình ảnh nửa khuôn trên..........................................................................32

Hình 2.44: Hình ảnh nửa khuôn dƣới.........................................................................33

Hình 2.45: Vẽ biên dạng cốc rót.................................................................................33

Hình 2.46: Thực hiện lệnh Groove Definition để cắt bỏ khối rót............................34

Hình 2.47: Hình ảnh nửa khuôn dƣới khi đã tạo cốc rót..........................................34

Hình 2.48: Vẽ biên dạng dãnh thoát khí ....................................................................35

Hình 2.49: Thực hiện lệnh Groove Definition để cắt bỏ tạo dãnh thoát khí ..........35

Hình 2.50: Hình ảnh khuôn dƣới khi tạo xong các rãnh thoát khí ..........................36

Hình 2.51: Vẽ biên dạng các chốt định vị..................................................................36

Hình 2.52: Dùng lệnh Pocket Definition để tạo các lỗ.............................................37

Hình 2.53: Khuôn trên.................................................................................................37

Hình 2.54: Khuôn dƣới................................................................................................37

Hình 3.1: Cửa sổ môi trƣờng gia công.......................................................................49

Hình 3.2: Chọn phôi.....................................................................................................49

Hình 3.3: Hình ảnh sau khi chọn xong phôi..............................................................50

Hình 3.4: Chọn gốc tọa độ ..........................................................................................50

Hình 3.5: Đổi tên gốc phôi..........................................................................................51

Hình 3.6: Chọn máy gia công .....................................................................................52

Hình 3.7: Chọn phôi để máy gia công........................................................................52

Hình 3.8: Chọn dao......................................................................................................53

Hình 3.9: Chọn các mặt gia công thô.........................................................................53

Hình 3.10: Hình ảnh gia công trong chƣơng trình phay thô ....................................54

Hình 3.12: Hình ảnh gia công tinh khuôn trên..........................................................55

Hình 3.13: Cửa sổ chọn mũi khoan............................................................................56

Hình 3.14: Xuất code gia công ...................................................................................57

Hình 3.15: Hình ảnh gia công thô khuôn dƣới..........................................................58

Hình 3.16: Hình ảnh gia công tinh khuôn dƣới.........................................................58

Hình 3.17: Gia công khoan các lỗ định vị .................................................................59

Hình 3.18. Quá trình gia công khuôn mẫu trên máy phay CNC.............................60

Hình 3.19: Sản phẩm sau khi gia công trên máy CNC.............................................61

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngày nay, sản phẩm đúc rất đa dạng, nó chiếm một phần lớn trong

nền sản xuất kinh tế quốc dân, bởi vì sản xuất đúc ngày càng có những tính

chất ƣu việt nhƣ chất lƣợng, độ bền,…Trong khi đó các dạng sản xuất khác

ngày càng không đáp ứng đƣợc yêu cầu, nhu cầu của ngƣời sử dụng. Do đó

mà dạng sản xuất đang phát triển nhanh trong thời gian qua và kéo theo đó là

lĩnh vực sản xuất và chế tạo khuôn đúc cho các sản phẩm. Đặc biệt trong

ngành cơ khí, các chi tiết cần có độ chính xác cao đến rất cao, do đó cần có sự

thay đổi về phƣơng thức thiết kế cũng nhƣ chế tạo. Nhằm nâng cao năng suất

lao động các chi tiết cơ khí cần đƣợc thiết kế và gia công với độ chính xác cao

hơn, đảm bảo tốt yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.

Việc chế tạo ra các chi tiết có những biên dạng phức tạp kéo theo biên

dạng của lòng khuôn cũng phức tạp dẫn đến việc gia công chúng theo các

phƣơng pháp truyền thống gặp rất nhiều khó khăn. Ngoài ra, việc chế tạo lòng

khuôn cũng phụ thuộc vào trình độ ngƣời thợ, thời gian chế tạo khuôn dài và độ

chính xác của lòng khuôn không cao. Đặc biệt là trong công việc sửa chữa rất

cần sản xuất những chi tiết thay thế nhanh, gấp. Cùng với sự phát triển của khoa

học kỹ thuật các ngành công nghệ gia công mới cũng phát triển rất mạnh mẽ kéo

theo các ứng dụng các phần mềm vào trong tự động hóa sản xuất, sửa chữa và

lắp ráp nhƣ:Mastercam, Edgecam, Solidcam, Delcam, Surfcam, Vercut,

Topmold, Cimatron, Catia/Auto NC, Pro/Engenieer, Hypercam,… Phần mềm

CATIA là hệ thống CAD/CAM/CAE 3D hoàn chỉnh và mạnh mẽ nhất hiện nay.

Nó giải quyết công việc một cách triệt để, từ khâu thiết kế mô hình CAD

(Computer Aided Design), đến khâu sản xuất dựa trên cơ sở CAM (Computer

Aided Manufacturing), khả năng phân tích tính toán, tối ƣu hóa lời giải dựa trên

chức năng CAE(Computer Aid Engineering) của phần mềm CATIA…

Chính vì sự ƣu việt của phần mềm CATIA nên chúng ta cần ứng

dụng phần mềm CATIA để thiết kế và lập trình gia công khuôn cho chi tiết cơ

khí, nhằm nâng cao năng suất và giảm giá thành sản xuất, sửa chữa. Do