ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CAD CAM CNC Tên đề tài Thiết Kế Và Mô Phỏng Cơ Cấu Thiết Kế, Mô Phỏng Gia công Cửa Nâng Hạ Khuôn Hũ Matsu 2300ml

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA CƠ KHÍ-BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ
CAD/CAM/CNC
Tên
đề đề
tàitài :
:
Tên

Thiết
Kế Kế,
Và Mơ Phỏng Cơ
Thiết
GiaCấu
công
CửaHũ
Nâng
Hạ 2300ml
Khuôn
Matsu
GVPT : Phan Nguyễn Duy Minh
SVTH : Nguyễn Trần Hoài Bảo

GVPT : Phan Nguyễn Duy Minh
SVTH : Nguyễn Trần Hoài Bảo – Lớp 19CDT2

Đà Nẵng, ngày 25 tháng 5 năm 2022

MỤC LỤC
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG.........................................................................4
1. Vai trò và chức năng của CAD/CAM/CNC..........................................................4
2. Ứng dụng CAD/CAM/CNC trong việc thiết kế sản phẩm....................................4
3. Giới thiệu về phần mềm Creo Parametric.............................................................5
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HŨ MATSU 2300ML.....................................................7
1. Tạo file vẽ mới......................................................................................................7
2. Thiết kế Hũ Matsu 2300ml....................................................................................8
a) Tạo hình dạng của hũ Matsu 2300ml................................................................8
b) Tạo phần thân của hũ Matsu 2300ml..............................................................12
c) Tạo phần đế của hũ Matsu 2300ml.................................................................17
d) Tạo các bo tròn và bề dày cho hũ Matsu 2300ml...........................................19
e) Tạo phần ren cho miệng hũ Matsu 2300ml.....................................................21
CHƯƠNG III: TÁCH KHUÔN HŨ MATSU 2300ML.........................................23
1. Tạo file tách khuôn..............................................................................................23
2. Thiết kế tách khuôn.............................................................................................23
3. Tạo chốt cho khn.............................................................................................31
CHƯƠNG IV: GIA CƠNG PHAY KHN THỔI...............................................36
1. Tạo file tách khuôn..............................................................................................36
2. Mô phỏng gia công phay.....................................................................................36
a) Thiết lập các thông số máy.............................................................................36
b) Mô phỏng gia công phay thô và phay bán tinh...............................................39
c) Mô phỏng gia công phay tinh..........................................................................46
d) Mô phỏng gia công khoan lỗ...........................................................................50


LỜI MỞ ĐẦU
Cùng với đà phát triển của đất nước trên con đường đổi mới, xã hội cũng
ngày càng phát triển và theo đó là nhu cầu cuộc sống của con người ngày càng
cao hơn. Ngành sản xuất đồ gia dụng và cơng nghiệp cũng nhờ đó mà phát triển

đi lên, trong đó ngành cơng nghệ chế tạo khn mẫu đang là ngành hot trên lĩnh
vực gia cơng cơ khí hiện nay.
Ngày nay với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, người ta đã áp dụng
các thành tựu của khoa học vào đời sống và sản xuất. Cũng như đối với các
ngành khoa học khác, ngành cơ khí cũng áp dụng rất nhiều thành tựu về khoa
học đặc biệt là điều khiển số. Phần lớn các máy móc trong công nghiệp hiện đại
ngày nay đều sử dụng máy điều khiển số.
Đối với sinh viên ngành cơ khí, việc tìm hiểu các chương trình điều khiển
số hay tham gia vào q trình lập trình là việc làm có ý nghĩa nhằm giúp cho
sinh viên nắm được các kiến thức hiện đại cũng như hiểu được bản chất của các
máy điều khiển số. Vì vậy thơng qua việc làm Đồ án Cơng nghệ
CAD/CAM/CNC đã góp phần nâng cao kiến thức cho sinh viên.
Trong môn đồ án này em thực hiện đề tài để thiết kế “hũ Matsu2300ml”.
Đề tài có ý nghĩa trong cuộc sống, trong suốt quá trình làm đồ án em cũng tham
khảo nhiều tài liệu liên quan cùng với sự hướng dẫn của thầy Phan Nguyễn Duy
Minh đã giúp em hoàn thành đồ án này. Em xin cảm ơn!

Sinh viên thực hiện
Nguyễn Trần Hoài Bảo


Đồ án môn học CAD/CAM/CNC

GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG
1. Vai trò và chức năng của CAD/CAM/CNC
CAD/CAM (Computer Aided Design/ Computer Aided Manufacturing) là
thuật ngữ chỉ việc thiết kế và chế tạo được hổ trợ bởi máy tính. Cơng nghệ
CAD/CAM sử dụng máy tính để thực hiện một số chức năng nhất định trong

thiết kế và chế tạo. Công nghệ này đang được phát triển theo hướng tích hợp
thiết kế với sản xuất, CAD/CAM sẽ tạo ra một nền tảng cơng nghệ cho việc tích
hợp máy tính trong sản xuất.
CAD (Computer Aided Design) là việc sử dụng hệ thống máy tính để hổ
trợ trong xây dựng, sửa đổi, phân tích hay tối ưu hố. Hệ thống máy tính bao
gồm phần mềm và phần cứng được sử dụng để thực thi các chức năng thiết kế
chuyên ngành. Phần cứng CAD gồm có: máy tính, cổng đồ hoạ, bàn phím và các
thiết bị ngoại vi khác. Phần mềm CAD gồm có các chương trình thiết kế đồ hoạ,
chương trình ứng dụng hổ trợ các chức năng kỹ thuật cho người sử dụng như:
phân tích lực ứng suất của các bộ phận, phản ứng động lực học của các cơ cấu,
các tính tốn truyền nhiệt và lập trình bộ điều khiển số.
CAM (Computer Aided Manufacturing) là việc sử dụng hệ thống máy
tính để lập kế hoạch, quản lý và điều khiển các hoạt động sản xuất thông qua
giao diện trực tiếp hay gián tiếp giữa máy tính và các nguồn lực sản xuất.
CNC (Computer Numerical Controlled): Trước đây các chương trình điều
khiển NC đều phải thực hiện thơng qua băng đục lỗ, điều khển phải có bộ lọc để
giải mã cung cấp các tín hiệu điều khiển cho các trục máy với cách này có
nhiều hạn chế, mất thời gian, các chương trình phải viết lại và dung lượng bé.
Chương trình CNC đã khắc phục được các nhược điểm đó bằng cách đọc hàng
nghìn bit thơng tin trong bộ nhớ. Cho đến nay, CNC đã xuất hiện trong hầu hết
các ngành cơng nghiệp, đây là lĩnh vực có sự kết hợp chặt chẽ giữa máy tính và
máy cơng cụ.

2. Ứng dụng CAD/CAM/CNC trong việc thiết kế sản phẩm
Cho đến nay việc ứng dụng các thành tựu của khoa học kỷ thuật vào quá
trình sản xuất rất mạnh mẽ.Thay vào việc phải công nhân phải trực tiếp đứng
máy gia công thì ngày nay trong các nghành cơng nghiệp nhiều máy cơng cụ cổ
Nguyễn Trần Hồi Bảo

Trang 4

Đồ án môn học CAD/CAM/CNC

GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

điển đã được thay thế bằng máy CNC. Ứng dụng CAD/CAM/CNC để tổ chức
sản xuất kèm theo đó là các phần mềm ứng dụng để lập trình và điều khiển máy.
Tồn bộ các thao tác gia công trên máy đều được thiết kế và mơ phỏng
trong chương trình phần mềm. Giúp tránh được những sai sót có thể xảy ra.
Trình độ thiết kế và chế tạo khn mẫu có thể coi là một tiêu chí đánh giá sự
phát triển của nền công nghiệp. Hiện nay, các sản phẩm trong các ngành công
nghiệp được chế tạo bằng việc sử dụng các hệ thống khuôn mẫu khác nhau. Sản
phẩm khuôn mẫu thuộc loại sản phẩm Cơ - Tin - Điện tử (Mechatronics) kỹ
thuật cao, việc ứng dụng công nghệ thông tin vào công nghiệp khn mẫu hiện
nay theo các hướng sau:
 Hồn thiện và phát triển phần cứng điều khiển số CNC, phát triển phần
mềm theo hướng: đơn giản trong lập trình, tích hợp nhiều tính năng và giao
diện linh hoạt, thuận lợi.
 Xây dựng các hệ phần mềm tích hợp CAD/CAM/CAE trợ giúp trong
thiết kế và chế tạo khuôn mẫu. Hướng phát triển của hệ thống tích hợp
CAD/CAM là sẽ bổ sung các mơ hình thiết kế, cập nhật thêm các phương pháp
gia cơng chính xác, hiệu quả và hiện đại. Phát triển các phần mềm trợ giúp thiết
kế, tính tốn, kiểm định và mô phỏng. Hướng phát triển này mới mẽ và đang
được đầu tư ưu tiên hàng đầu
Ứng dụng các hệ phần mềm tích hợp CAD/CAM/CNC hiện nay đang là thị
trường mua bán và ứng dụng khá sơi động. Có thể nói rằng: khơng có phần mềm
CAD/CAM thì khơng thể thiết kế và chế tạo khn mẫu phức tạp, có độ chính
xác cao.
 Trong cơng nghệ chế tạo sản phẩm khn mẫu cơng nghệ cao thì cơng

nghệ thơng tin được ứng dụng rất có hiệu quả và đóng vai trị quan trọng quyết
định trong ngành Cơ- điện tử. Việc ứng dụng cơng nghệ thơng tin trong gia cơng
cơ khí bằng các thiết bị điều khiển số là vấn đề có ý nghĩa khoa học và thực tiễn
lớn trong đào tạo cũng như trong sản xuất cơ khí.

3.

Giới thiệu về phần mềm Creo Parametric

Creo Prametric là phần mềm của hãng Prametric Technology Corporation
(PTC). Được nâng cấp lên từ phiên bản Pro/E với giao diện được thay đổi gần
như hoàn toàn để người dùng có thể thao tác dể dàng hơn. Đây là phần mềm
Nguyễn Trần Hoài Bảo

Trang 5


Đồ án môn học CAD/CAM/CNC

GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

thiết kế theo tham số, có nhiều tính năng mạnh trong lĩnh vực CAD/CAM/CAE.
Chỉ với Creo Prametric người dùng có thể thiết kế, tạo khn, lập trình gia cơng
CNC và lập mơ hình mơ phỏng được tất cả các chi tiết hay vật thể.
Một số tính năng của phần mềm
Thiết kế sản phẩm : Người dùng có thể thiết kế được tất cả các sản phẩm từ
đơn giản bằng các công cụ: Extrude, Revolve, Sweep đến phức tạp bằng các
lệnh: Blend, Warp, Section Sweep, Sweep Blend,…Hơn nữa, Creo Prametric
còn hỗ trợ thiết kế sản phẩm theo tham số để tạo mô hình các chi tiết máy tiêu
chuẩn một cách nhanh chóng. Ngoài ra cũng như các phần mềm 3D khác, Creo

Prametric cho phép chỉnh sửa lại thông số thiết kế trong từng bước và cập nhật
tự động cho các bước tiếp theo.
Thiết kế khuôn : Creo Prametric mô phỏng các quá trình lắp khn và tách
khn tạo sản phẩm. Sau khi thiết kế xong chi tiết mẫu, Creo Prametric cho
phép chúng ta tính tốn độ co rút của vật liệu, tự động thiết kế hình dạng lồng
khn cho chi tiết mẫu và mơ phỏng q trình tách khn với chức năng Mold
Cavity.
Lập trình gia cơng CNC : Với sự hỗ trợ của phần mềm Creo Prametric,
công ty CNC thiết lập thật sự linh hoạt hơn và dễ dàng hơn, người dùng có thể
chọn nhiều kiểu phay khác nhau để hồn thiện chi tiết: Profile, Pocketing, Face,
Gia công thô, Gia công thô, hồn thiện và khắc chữ, và xuất chương trình gia
cơng
Xuất bản vẽ 2D : Cũng như các phần mềm khác, Creo cung cấp mô-đun tạo
ra các chiều ngang, bằng hay cạnh,… từ chi tiết 3D của mơ hình. Ngồi ra phần
mềm cịn cung cấp các ký hiệu có sẵn như định mức, các ký hiệu sai hình dung,
… điều đó khơng góp phần làm bản vẽ nên đẹp hơn, sáng hơn mà cịn giải
phóng sức mạnh lao động con người

Nguyễn Trần Hoài Bảo

Trang 6


Đồ án môn học CAD/CAM/CNC

GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HŨ MATSU 2300ML
1. Tạo file vẽ mới
 Chọn Select Working DirectoryChọn nơi lưu file

Hình 1. 1: Thiết lập vị trí mặc định lưu file



Chọn New: Xuất hiện hộp thoại New




Trong Type chọn Part, trong Sub-type chọn Solid
Trong mục File name: đặt tên cho file vẽ

 Bỏ tick Use default templateOK. Hộp thoại New File Options
xuất hiện: Chọn mmns_part_solidOK

a)

b)
Hình 1. 2: a) Thiết lập loại thiết kế và đặt tên, b) Thiết lập đơn vị

Nguyễn Trần Hoài Bảo

Trang 7


Đồ án môn học CAD/CAM/CNC



GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

Màn hình làm việc của phần mềm xuất hiện với 3 mặt phẳng chuẩn

Hình 1. 3: Mà hình làm việc của phần mềm

2. Thiết kế Hũ Matsu 2300ml
a) Tạo hình dạng của hũ Matsu 2300ml
 Chọn tab ModelExtrudePlacementDefine

Hình 1. 4: Chọn mặt phẳng vẽ Sketch

Nguyễn Trần Hoài Bảo

Trang 8


Đồ án môn học CAD/CAM/CNC

GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

 Hộp thoại Sketch hiện ra, click chuột chọn mặt phẳng FRONTSketch

Hình 1. 5: Hộp thoại Sketch



Chọn vào Sketch View để đưa về mặt phẳng vẽ 2D

Hình 1. 6: Đưa mà hình về chế độ vẽ 2D



Trong group Sketching, chọn Center Rectangle

Hình 1. 7: Chọn kiểu vẽ Skecth

Nguyễn Trần Hồi Bảo

Trang 9


Đồ án môn học CAD/CAM/CNC



GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

Tiến hành vẽ một hình vng có chiều dài 126mmOK

Hình 1. 8: Hình vẽ Sketch khối hũ Matsu
 Chọn kiểu đùn đối xứng theo 2 phía Symmetric và nhập độ dài khối là
200mmOK

Hình 1. 9: Tạo khối đùn đối xứng về 2 phía

Nguyễn Trần Hồi Bảo

Trang 10

Đồ án môn học CAD/CAM/CNC



GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

Chọn mặt phẳng trên khối vừa tạoExtrude

Hình 1. 10: Chọn mặt phẳng vẽ Sketch



Chọn Sketch Viewvẽ biên dạng như Hình 11OK

Hình 1. 11: Kích thước Sketch khối miệng của hũ Matsu

Nguyễn Trần Hoài Bảo

Trang 11


Đồ án môn học CAD/CAM/CNC

GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

 Chọn kiểu đùn Blind và nhập chiều sâu cắt là 20mmRemove
Materialchọn vào biểu tượng Flip

OK

Hình 1. 12: Kích thước chiều sâu đùn của miệng hũ Matsu

b) Tạo phần thân của hũ Matsu 2300ml


Ta sử dụng lệnh Extrude để đùn với kích thước như Hình 13

a)

b)

Hình 1. 13: a) Kích thước Sketch phần thân, b) Chiều sau cắt của phần thân
Nguyễn Trần Hoài Bảo

Trang 12


Đồ án môn học CAD/CAM/CNC



GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

Ta cũng sử dụng lệnh Extrude để đùn các phần thân cịn lại với

kích thước như sau:

Hình 1. 14: Các kích thước đùn phần còn lại của phần thân a, b, c, d

Nguyễn Trần Hoài Bảo

Trang 13


Đồ án môn học CAD/CAM/CNC



GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

Tương tự ta cũng sử dụng lệnh Extrude để vẽ hốc tay cầm

Hình 1. 15: Các kích thước để đùn hốc tay cầm



Dùng lệnh Mirror để đối xứng lệnh Extrude qua mặt phẳng TOP

Hình 1. 16: Tạo hốc tay cầm bằng lệnh Mirror

Nguyễn Trần Hoài Bảo

Trang 14


Đồ án môn học CAD/CAM/CNC




Dùng lệnh Draft

GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh
để tạo độ nghiêng cho phần hốc tay cầm

Trong References:





Mục Draft Surfaces: chọn mặt cần vác nghiêng
Mục Draft hinges: chọn mặt phẳng cố định để tạo góc nghiêng
Mục Pull Direction: hướng tạo góc nghiêng

Hình 1. 17: Tạo độ nghiêng mặt phẳng với góc 40



Các mặt cịn lại làm tương tự với các thơng số như Hình 18

Hình 1. 18: Tạo độ nghiêng mặt phẳng với góc 15 và goc 10
Nguyễn Trần Hoài Bảo

Trang 15


Đồ án môn học CAD/CAM/CNC



GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

Tiếp tục ta sử dụng lệnh Extrude để đùn các hốc ngón tay

Hình 1. 19: Các kích thước đùn lỗ ngón tay



Sử dụng lệnh Pattern để sao chép



Chọn đối tượng cần sao chépchọn biểu tượng lệnh Pattern

chọn kiểu Pattern Dimensionchọn kích thước muốn pattern và chỉnh
sửa thơng số

Hình 1. 20: Sao chép bằng lệnh Pattren
Nguyễn Trần Hoài Bảo

Trang 16


Đồ án môn học CAD/CAM/CNC



GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

Dùng lệnh Mirror để tạo đối xứng qua hốc tay cầm cịn lại

Hình 1. 21: Tạo các lỗ tay theo lệnh Mirror

c) Tạo phần đế của hũ Matsu 2300ml


Sử dụng lệnh Extrude để tạo phần lõm của đế hũ Matsu với kích

thước như hình

Hình 1. 22: Kích thước Sketch phần đế hũ Matsu
Nguyễn Trần Hoài Bảo

Trang 17


Đồ án mơn học CAD/CAM/CNC

GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

Hình 1. 23: Kích thước đùn của phần đế



Ta tiếp tục dùng lệnh Draft

để tạo độ nghiêng cho phần đế

Hình 1. 24: Tạo mặt phẳng nghiêng goc 70 của phần đế hũ

Nguyễn Trần Hoài Bảo

Trang 18


Đồ án môn học CAD/CAM/CNC

GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

d) Tạo các bo tròn và bề dày cho hũ Matsu 2300ml



Dùng lệnh Round

để bo tròn các cạnh:

Chọn lệnh Roundchọn các cạnh cần bo (nhấn giữ Ctrl)chọn

kiểu bo Circularnhập giá trị bán kính bo

Hình 1. 25: Bo các cạnh với bán kính bằng 10mm



Tương tự với các cạnh cịn lại với bán kính như hình

Nguyễn Trần Hồi Bảo

Trang 19


Đồ án mơn học CAD/CAM/CNC

GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

Hình 1. 26: Kích thước bo các cạnh cịn lại

Hình 1. 27: Kích thước bo các cạnh cịn lại của hũ Matsu




Ta sử dụng lệnh Shell

để tạo bề dày cho hũ Matsu 2300ml

Chọn Shellchọn mặt bỏ đi để tạo bề dàynhập giá trị bề dày

Nguyễn Trần Hoài Bảo

Trang 20


Đồ án mơn học CAD/CAM/CNC

GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

Hình 1. 28: Tạo bề dày cho hũ Matsu

Nguyễn Trần Hoài Bảo

Trang 21


Đồ án môn học CAD/CAM/CNC

GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

e) Tạo phần ren cho miệng hũ Matsu 2300ml


Ta chọn lệnh Helical Sweep đề tạo ren cho phần miệng của hũ

Matsu

Hình 1. 29: Chọn kiểu vẽ Helical Sweep



Trong References, chọn Define và chọn mặt phẳng vẽ đường dẫn

và trục xoayOK

Hình 1. 30: Vẽ biên dạng đường dẫn



Chọn vào biểu tượng Creat or edit sweep section

để vẽ biên

dạng của ren

Nguyễn Trần Hoài Bảo

Trang 22


Đồ án mơn học CAD/CAM/CNC

GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

Hình 1. 31: Kích thước và biên dạng của ren



Đây là hình ảnh hồn thiện của hũ Matsu 2300ml

Hình 1. 32: Hình ảnh hồn thiện của hũ Matsu 2300ml

Nguyễn Trần Hồi Bảo

Trang 23


Đồ án môn học CAD/CAM/CNC

GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

CHƯƠNG III: TÁCH KHN HŨ MATSU 2300ML
1. Tạo file tách khn


Chọn New: Xuất hiện hộp thoại New



Trong Type chọn Manufacturing, trong Sub-type chọn Mold

Cavity



Trong mục File name: đặt tên cho file vẽ

 Bỏ tick Use default templateOK. Hộp thoại New File Options
xuất hiện: Chọn mmns_mfg_moldOK

Hình 2. 1: a) Thiết lập loại thiết kế, b) Thiết lập đơn vị

2. Thiết kế tách khuôn


Trong tab Mold, chọn References Modellấy chi tiết hũ Matsu đã thiết

kế trước đó

Nguyễn Trần Hồi Bảo

Trang 24


Đồ án mơn học CAD/CAM/CNC

GVHD: TS. Phan Nguyễn Duy Minh

Hình 2. 2: Lấy chi tiết cần tách khuôn



Vào biểu tượng Pull Direction

để điều chỉnh hướng

Hình 2. 3: Điều chỉnh hướng tách khuôn



Click vào Workpiece, chọn Create Workpiece để tạo phôi cho chi

tiết

Nguyễn Trần Hoài Bảo

Trang 25