Chế tạo băng tải truyền động hộp giảm tốc trục vít mini trên trung tâm gia công HAAS pptx

Chế tạo băng tải truyền động
hộp giảm tốc trục vít mini trên
trung tâm gia công HAAS
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1 Mục đích và phạm vi nghiên cứu của đề tài của đề tài
Mục đích của đề tài:
M
ục đích thứ nhất: sử dụng thành thạo trung tâm gia công Hass
Mini Mill để gia công một số chi tiết. Thông qua đó nghi
ên cứu và
s
ử 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 tr
ình và gia công chi tiết.
Mục đích thứ ba: sử dụng thành thạo một phần mềm
CAD/CAM để thiết kế v
à 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” ch
ỉ 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 c

ủa 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 c
ụ 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
m
ặt ở Việt Nam. Đây là những phần mềm rất mạnh, cho phép
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 c
ụ CNC.
1.2.1 Phần mềm MasterCam
MasterCAM là phiên bản mới sau này dùng Parasolid Kernel
c
ủa 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.
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, t
àu
th
ủy 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.
Hình 1.3: Mô hình xe môtô sử dụng phần mềm Solidworks.
1.2.4 Phần mềm Pro/ Engineer
Pro/ Engineer là phần mềm của hãng Prametric Technology.
M
ột phần mềm thiết kế theo tham số, có nhiều tính năng rất mạnh
trong lĩnh vực CAD/CAM/CAE, nó mang lại cho chúng ta các khả
năng như: mô h
ình 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.
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 mềm lại có các tính năng, ưu điểm khác nhau cho
nên trong quá trình thiết kế cần lựa chọn phần mềm gia công phù
h
ợp.
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.
- Kh
ả 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 sự tương
tác hơn.
- Chính xác: cho phép hiệu chỉnh các thuộc tính để thể hiện
chính xác các đường h
ình học, đường dẫn dụng cụ cắt trong
khi gia công.
- Thông minh: Mastercam n
ắm bắt được chi tiết nhờ khả năng
nhận dạng các đường dẫn thông minh, cũng như sự thay đổi
của hệ thống CAD.
- Mạnh mẽ: cung cấp các phương pháp gia công với độ chính
xác và chất lượng cao nhất.
- Linh hoạt: hỗ trợ rất nhiều định dạng file CAD, cho phép bổ
xung các tiện ích tùy theo nhu cầu của người sử dụng.
Solidworks: Phần mềm này có ưu điểm là giao diện đẹp, thân
thiện, khả năng thiết kế nhanh hơn các phần mềm khác rất nhiều
nhờ vào sự xắp xếp và bố trí các toolbar một cách có hệ thống và
h
ợp lý. Phần mềm này không có nhiều modul như Catia hay
Unigraphics vốn là những phần mềm lớn thiết kế trong nhiều lĩnh
vực như ôtô, hàng không, điện tử,… Solidworks chủ yếu được
dùng trong cơ khí chính xác, điện tử, ôtô, thiết kế cơ khí, tạo
khuôn, thiết kế kim loại tấm… Nói chung, về các chức năng này

thì Solidworks t
ỏ ra không thua kém Catia, Unigraphics thậm chí
còn hay hơn và tốt hơn, bởi lẽ nó chỉ chuyên về những lĩnh vực đó,
cùng với Catia, Solidworks trở thành một trong những phần mềm
nổi tiếng thế giới của hãng Dassaultsystem.
Pro/Engineer: Là một phần mềm CAD/CAM/CAE rất mạnh,
có kh
ả năng mô hình hóa các chi tiết phức tạp như các loại máy
xúc, máy đào đất, ô tô, các biến dạng vỏ t
àu thủy…khả năng lắp
ráp lớn và rất tối ưu trong thiết kế.
Pro/Engineer phục vụ rất tốt cho ngành cơ khí khuôn mẫu như
khuôn dập, khuôn rèn, khuôn nhựa… Pro/E có một lợi thế là giá rẻ
nên đ
ã chiếm lĩnh được các thị trường hạng trung và hạng cao.

Chương 2: 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.
Hình 2.1: Cấu tạo chung của máy phay CNC.
2.1 Cụm trục chính
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.
H
ệ 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 độ quay của trục chính luôn được các cảm
biến đo phản hồi về bộ điều khiển CNC. Trên trục chính có lắp đặt
hệ thống gá lắp dụng cụ bằng khí nén. Chuyển động theo trục Z
được trục chính thực hiện.
2.2 Hệ điều khiển
Bộ điều khiển CNC của máy phay có nhiệm vụ biên dịch
chương tr
ình NC được nạp vào bộ điều khiển, tiến hành xử lý
thông tin và phát lệnh điều khiển các cơ cấu chấp hành. Các lệnh
điều khiển được phân nhánh th
ành hai hệ lệnh cơ bản: lệnh đường
đi và hệ lệnh đóng ngắt nhằm điều khiển quá trình hình thành hình
dáng hình h
ọc của chi tiết.
2.3 Bàn máy
Hình 2.3: Bàn máy phay CNC.
Bàn máy của máy phay CNC có hai khả năng dịch chuyển theo
phương X và theo phương Y c
òn 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 ti
ết.
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 d
ùng vít me - đai ốc bi.
Hình 2.4: Trục vít me bi.
Trục vít me bi được dẫn động trực tiếp 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.
Hình 2.5: Sơ đồ lắp ráp trục vít me bi.
1: Động cơ.
2: Bàn máy.
3: H
ệ thống đo.
4: Tr
ục 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 chính là vị trí được xác định bởi nhà sản xuất nhằm
không tạo ra khả năng va đập với chi tiết và các bộ phận khác của
máy.
2.6 Cơ cấu thay dao tự động
Hình 2.7: Cơ cấu thay dao tự động.
Cơ cấu thay dao tự động có tác dụng thay đổi dụng cụ cắt khi
có yêu c
ầu cần thay đổi dụng cắt. Kết hợp với ổ tích dụng cụ tạo ra
chuyển động nhịp nhàng để thay đổi dụng cụ cắt.

Chương 3: GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM
MASTERCAM
Mastercam đứng đầu thế giới về số người sử dụng
Hình 3.1: MasterCam đứng đầu thế giới về số người sử dụng.
Phần mềm MasterCam bao gồm 4 module:
MasterCam Design : Thiết kế chung.
MasterCam Mill : Gia công phay.
MasterCam Lathe : Gia công ti
ện.
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.
Hình 3.2: Giao diện chính của MasterCam X3.
Hình 3.3: Menu chính của MasterCamX3.
Menu chính bao gồm các thanh công cụ:
 Analyze: Phân tích đối tượng, hiển thị tọa độ và thông tin cơ
sở của đối tượng được lựa chọn như điểm, đoạn thẳng, cung
tròn…
 Create: Tạo đối tượng hình học. Các đối tượng hình học này
có th
ể là đoạn thẳng, đường thẳng, cung tròn…
 File: Các thao tác xử lý với file: save, open, save as, export
directory, import directory.
 Edit: Chỉnh sửa đối tượng hình học bao gồm các lệnh fillet,
trim, break, join.
 Xform: Các thao tác trên đối tượng đã tạo bằng các lệnh
mirror, rotate, scale, offset.
 Solids: Thiết lập mô hình hình học của đối tượng theo

phương pháp dựng h
ình của môi trường Solid Modeling.
 Machine type: Chọn kiểu máy gia công.
 Toolpaths: Tạo ra các đường chạy dao.
 Setting: Thiết lập cấu hình cho MasterCam.
 View: Lệnh phóng to thu nhỏ theo các kiểu Zoom Window,
Zoom in/out.
 Screen: Thiết lập thông số hiển thị, vẽ.
 Help: Chức năng hỗ trợ, hướng dẫn.
3.1 Một số lệnh cơ bản
3.1.1 Lệnh New
Ý nghĩa: tạo một bản vẽ mới.
Thao tác: Từ Main Menu → File → New.
Hình 3.4: Lệnh tạo bản vẽ mới.
3.1.2 Lệnh Open
Ý nghĩa: mở bản vẽ có sẵn.
Thao tác: Từ Main Menu → File → Open.
Hình 3.5: Lệnh mở bản vẽ có sẵn.
3.1.3 Lệnh Save
Ý nghĩa: Lưu bản vẽ.
Thao tác: Từ Main Menu → File → Save.
Xuất hiện bảng thoại:
Hình 3.6: Lệnh lưu bản vẽ.
Nhập tên vào mục File name → OK.
3.1.4 Lệnh Properties
Ý nghĩa: Thông tin về tệp.
Thao tác: Main Menu → File → Properties.
Xuất hiện bảng thoại:

File name: tên tệp.

Created : ngày tạo.
Modified: ngày sửa.
Size: dung lượng file.
Units: đơn vị.
Chương 4: MasterCam Design - thiết kế
chung
1 Sketcher - các lệnh vẽ cơ bản
Hình 3.7: Thanh công cụ Sketcher- vẽ phác.
1 - Lệnh Point: lệnh tạo các điểm.
2 - Lệnh Line: dùng để vẽ đường thẳng.
Trên thanh công cụ Sketcher kích vào biểu tượng Line sẽ xuất hiện
trình đơn lựa chọn:
Hình 3.8: Các lựa chọn trong lệnh Line.
 Create Line Endpoint: Vẽ đoạn thẳng qua 2 điểm. Chọn lệnh
→ điểm đầu → điểm cuối→OK.
 Create Line Closest: Vẽ đoạn thẳng khép kín. Chọn lệnh →
chọn lần lượt 2 đối tượng cần khép kín → OK.
 Create Line Bisect: Vẽ đường phân giác của góc. Chọn lệnh
→ chọn 2 đường thẳng tạo th
ành góc cần vẽ đường phân
giác → chọn đường phân giác cần giữ lại → OK.
 Create Line Perpendicular: Vẽ đoạn thẳng vuông góc. Chọn
lệnh → chọn 2 đối tượng cần vẽ đường vuông góc chung →
OK.
 Create Line Parallel: Vẽ đoạn thẳng song song. Chọn lệnh →
chọn đối tượng cần vẽ đoạn thẳng song song → chọn khoảng
cách giữa 2 đoạn thẳng → OK.
 Create Line Tangent Through Point: Vẽ đoạn thẳng tiếp
tuyến với cung tròn. Chọn lệnh → chọn điểm trên cung tròn
c

ần vẽ tiếp tuyến→ chọn chiều dài đoạn thẳng→ OK.
Hình 3.9: Một số ví dụ sử dụng lệnh Line.
3 - Lệnh vẽ đường tròn và cung tròn.
Sau khi gọi lệnh trên thanh công cụ, xuất hiện trình đơn lựa chọn:
Hình 3.10: Các lựa chọn khi vẽ đường tròn và cung tròn.
 Create Circle Center Point: Vẽ đường tròn qua 2 điểm: 1
điểm tâm và 1 điểm quyết định bán kính.
 Create Arc Polar: Vẽ cung tròn bằng 2 điểm và 1 tâm.
 Create Cirde Endpoints: Vẽ đường tròn qua ba điểm.
 Create Arc Endpoints: Vẽ cung tròn qua 2 điểm và 1 điểm
quyết định bán kính.
 Create Arc 3 Points: Vẽ cung tròn qua 3 điểm.
 Create Arc Tangent: Vẽ cung tròn tiếp xúc với các đường bất
kì cho trước.
4 - Lệnh vẽ đa giác.
Sau khi gọi lệnh vẽ đa giác trên thanh công cụ, xuất hiện trình đơn
lựa chọn:
Hình 3.11: Các lựa chọn vẽ đa giác.
 Create rectangle: Vẽ đa giác vuông hay chữ nhật.
 Create rectangular shapes: Vẽ đa giác chính xác bằng cách
nhập thông số.
 Create polygon: Vẽ đa giác nhiều cạnh như lục giác, bát
giác…
 Create elipse: Vẽ elip bằng cách nhập bán kính lớn và bán
kính nh
ỏ.
 Create letters: Tạo chữ.