ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY: Ứng dụng CIMATRON thiết kế và gia công tay game
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.36 MB, 119 trang )
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
1. Ưu điểm của đồ án
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………
2. Nhược điểm của đồ án
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………….
3. Kết luận
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………
Đánh giá
Hà Nội, ngày…tháng…năm 2014
………...
Giáo viên hướng dẫn
TS. TRƯƠNG HOÀNH SƠN
Đồ án tốt nghiệp
1
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT
1. Ưu điểm của đồ án
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………
2. Nhược điểm của đồ án
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………
3. Kết luận
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………
Đánh giá
Hà Nội ngày…tháng…năm
2014
………...
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên duyệt
2
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
MỤC LỤC
.............................................................................................................................................................................69
- Các thông số gia công gồm có:........................................................................................................................70
- Thiết lập thông số chế độ cắt:..........................................................................................................................70
Phân tích chế độ gia công:..................................................................................................................................70
Đồ án tốt nghiệp
3
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1: Tổng quan về phần mềm Cimatron E............................................................11
Hình 2.2: Mô hình làm việc.............................................................................................12
Hình 3.1: Vào môi trường NC.........................................................................................58
Hình 3.2: Chọn loại máy gia công...................................................................................59
Hình 3.3: Tạo phôi cho chi tiết.......................................................................................60
Hình 3.4, 5, 6: Tạo thông số cắt......................................................................................69
Hình 3.7a: Thiết lập các thông số gia công....................................................................69
Hình 3.7b: Thiết lập thông số gia công..........................................................................69
Hình 3.8: Lập thông số gia công....................................................................................70
Hình 3.9: Mô phỏng quá trình gia công..........................................................................71
Hình 3.10: Xuất chương rình gia công............................................................................72
Hình 4.1: Vận hành máy phay truyền thống:..................................................................74
Pointer – Vạch khắc; Handwheel Dial – Tay quay chia độ; Table – Bàn máy; Spindle –
Trục máy; Leadscrew – Trục vít me...............................................................................74
Hình 4.2: Máy CNC nhận chỉ thị định vị (Drive Motor Signal) từ chương trình CNC.75
Động cơ chủ động (Drive Motor) chạy số vòng tương ứng để quay trục vít me bi để
dịch chuyển bàn máy (Table). Khi vị trí cần thiết đã tới, thiết bị phản hồi (feedback
device) gửi tín hiệu tới bộ điều khiển (MCU) để kết thúc lệnh......................................75
Hình 4.3: Hệ tọa độ vuông góc cho mặt gia công X-Y..................................................75
Hình 4.5: Điểm 0 chương trình nằm ở tâm vòng tròn. Các tọa độ bên dưới và bên trái
gốc có giá trị âm..............................................................................................................77
Hình 4.6: So sánh tọa độ tuyệt đối và gia tăng...............................................................77
Hình 5.1: Cam.................................................................................................................80
Hình 5.2: Load Model.....................................................................................................81
Hình 5.3: Sản phẩm gia công..........................................................................................81
Hình 5.4: Khoảng cách nhấc dao Z.................................................................................82
Hình 5.5: Create Part.......................................................................................................82
Hình 5.6: Stock................................................................................................................83
Hình 5.7: Thông số dao phay BALF16R0.5...................................................................84
Hình 5.8: Thông số gia công...........................................................................................85
Hình 5.9: Gia công thô mặt đầu......................................................................................85
..........................................................................................................................................86
Hình 5.13: Thông số gia công bán tinh...........................................................................92
- Chạy mô phỏng.............................................................................................................92
Hình 5.14: Mô phỏng gia công bán tinh.........................................................................92
Hình 5.15: Phay tinh......................................................................................................103
Hình 5.16: Thông số dao Ball End 4R2........................................................................103
Hình 5.17: Thông số gia công.......................................................................................104
- Chạy mô phỏng...........................................................................................................104
Hình 5.18: Mô phỏng gia công tinh mặt trước..............................................................105
Đồ án tốt nghiệp
4
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
Hình 5.19: Tổng hợp các bước gia công chi tiết tay game...........................................112
Hình 5.21: Bản vẽ dạng 3D chi tiết tay game...............................................................113
........................................................................................................................................114
Hình 5.22: Sơ đồ biểu diễn các mặt..............................................................................114
Hình 5.23: Máy phay Mikron VCP 600........................................................................115
Thông số kỹ thuật máy VCP 600..................................................................................116
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
- CNTT: Công nghệ thông tin
- CAD (Computer Aided Design): Ứng dụng CNTT trong thiết kế cơ khí
- CAE (Computer Aided Engineering): Ứng dụng CNTT trong tính toán và phân tích
tối ưu
- CAM(Computer Aided Manufacturing): Ứng dụng Công nghệ Thông tin trong quá
trình sản xuất Cơ khí
- NC(Number Control): Máy điều khiển số
- CNC(Computer Numeric Control): Gia công trên máy có sử dụng điều khiển số
Đồ án tốt nghiệp
5
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
LỜI MỞ ĐẦU
Nước ta đang bước vào thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa nhằm đưa Việt Nam
trở thành nước có nền công nghiệp văn minh, hiện đại.
Ngành cơ điện tử hiện nay đang là ngành được sự quan tâm và đầu tư đích đáng
của nhà nước. Sự ứng dụng máy công cụ điều khiển theo chương trình số CNC đã tạo
nên bước nhảy mới để nâng cao chất lượng sản phẩm nâng cao năng suất, cải thiện
được điều kiện lao động cho người công nhân, các chi tiết chế tạo ngày càng đạt cấp
chính xác cao, các chi tiết có hình dạng phức tạp đều có khả năng gia công được. Đặc
biệt sự ra đời công nghệ CAD/CAM/CNC giúp cho nhà thiết kế chế tạo rút ngắn thời
gian chuẩn bị thiết kế thay thế quy trình công nghệ, có khả năng cập nhật nhanh chóng,
công nghệ tiên tiến các nước thông qua mạng Internet.
Ngày nay, ngành công nghệ thông tin đã ứng dụng rất hiệu quả trong nhiều lĩnh
vực, đặc biệt là các lĩnh vực tạo ra của cải cho xã hội, điển hình là khu vực sản xuất
công nghiệp với rất nhiều ngành đa dạng. Công nghệ thông tin đã chuyển đổi các quá
trình sản xuất kiểu truyền thống sang các quá trình sản xuất công nghệ cao. Nhờ đó các
giai đoạn thiết kế và chế tạo từng bước được tự động hóa từng phần hoặc hoàn toàn
nhờ các hệ thống CAD/CAM/CAE.
Trong những năm tới đây, quá trình công nghiệp hóa ngày càng cao hơn đòi hỏi
các kĩ sư cơ khí và các cán bộ kĩ thuật phải được đào tạo các kiến thức cơ bản tương
đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng các kiến thức đó để giải quyết các vấn đề
thường gặp trong sản xuất.
Trong thời gian vừa qua chúng em đã cố gắng tìm hiểu các loại tài liệu về phần
mềm Cimatron E7, gia công trên máy CNC và đã cố gắng trình bầy vấn đề một cách hệ
thống nhất nhằm giúp cho người đọc có thể dễ dàng nắm bắt được nội dung viết trong
đồ án của chúng em.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy T.S.TRƯƠNG HOÀNH SƠN, hướng dẫn
và chỉ bảo cho chúng em rất tận tình để chúng em hoàn thành đồ án này.
Đồ án tốt nghiệp
6
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
Do khả năng thực tế còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi những sai sót.
Chúng em rất mong được sự chỉ bảo tận tình của thầy cô và bạn bè để chúng em hiểu
thêm về kiến thức chuyên môn.
Hà nội, ngày…tháng…năm 2014
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KỸ THUẬT CAD/CAM – CNC
1.1 Ứng dụng công nghệ thông tin trong lĩnh vực cơ khí
Công nghệ thông tin (CNTT) đã và đang trở thành công cụ không thể thiếu và
phục vụ cho mọi nghành nghề, lĩnh vực. CNTT đã thực sự thúc đẩy nghành công
nghiệp cơ khí có những bước tiến vượt bậc, Nâng cao năng suất và chất lượng, độ
chính xác, giảm thiểu chi phí. Đặc biệt, nhờ CNTT, khối lượng và chất lượng của các
phát minh về cơ khí phục vụ cho mọi lĩnh vực sản xuất và đời sống cũng đã tăng lên,
điều này thực sự khiến nghành cơ khí có những đóng góp to lớn và thiết thực hơn cho
sự phát triển của toàn bộ nền kinh tế xã hội.
Trong lĩnh vực cơ Khí, CNTT được ứng dụng trong 4 giai đoạn chính của quá
trình sản xuất- gia công gồm:
-
Ứng dụng CNTT trong thiết kế cơ khí: Computer Aided Design (CAD).
-
Ứng dụng CNTT trong tính toán và phân tích tối ưu: Computer Aided
Engineering (CAE).
-
Ứng dụng Công nghệ Thông tin trong quá trình sản xuất Cơ khí: Computer
Aided Manufacturing (CAM).
-
Ứng dụng CNTT Trong sản xuất (CNC).
Đồ án sẽ tìm hiểu về 3 ứng dụng: CAD, CAM và CNC.
1.2 CAD/CAM
Thiết kế và chế tạo có sự tham gia của máy vi tính(CAD/CAM)thường được trình
bày gắn liền với nhau. Hai lĩnh vực ứng dụng tin học trong ngành cơ khí chế tạo có
nhiều điểm giống nhau bởi chúng đều dựa trên cùng các chi tiết cơ khí và sử dụng dữ
liệu tin học chung: đó là các nguồn đồ thị hiển thị và dữ liệu quản lý.
Đồ án tốt nghiệp
7
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
Thực tế, CAD và CAM tương ứng với các hoạt động của hai quá trình hỗ trợ cho
phép biến một ý tưởng trừu tượng thành một vật thể thật. Hai quá trình này thể hiện rõ
trong công việc nghiên cứu và triển khai chế tạo.
Xuất phát từ nhu cầu cho trước, việc nghiên cứu đảm nhận thiết kế một mô hình
mẫu cho đến khi thể hiện trên bản vẽ biễu diễn chi tiết. Từ bản vẽ chi tiết, việc triển
khai chế tạo đảm nhận lập ra quá trình chế tạo các chi tiết cùng các vấn đề liên quan
đến dụng cụ và phương pháp thực hiện.
Hai lĩnh vực hoạt động lớn này trong ngành chế tạo máy được thực hiện liên tiếp
nhau và được phân biệt bởi kết quả của nó.
-
Kết quả của CAD là một bản vẽ xác định, một sự biểu diễn nhiều hình chiếu
khác nhau của một chi tiết cơ khí với các đặc trưng hình học và chức năng. Các
phần mềm CAD là các dụng cụ tin học đặc thù cho việc nghiên cứu và được
chia thành hai loại: Các phần mềm thiết kế và các phần mềm vẽ.
-
Kết quả của CAM là cụ thể, đó là chi tiết cơ khí. Trong CAM không truyền đạt
một sự biểu diễn của thực thể mà thực hiện một cách cụ thể công việc. Việc
chếtạo bao gồm các vấn đề liên quan đến vật thể, cắt gọt vật liệu, công suất của
trang thiết bị, các điều kiện sản xuất khác nhau có giá thành nhỏ nhất, với việc
tối ưu hoá đồ gá và dụng cụ cắt nhằm đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết
cơ khí.
Nhằm khai thác các công cụ hữu ích, những ứng dụng tin học trong chế tạo không
chỉ hạn chế trong các phần mềm đồ hoạ hiển thị và quản lý mà còn sử dụng việc lập
trình và điều khiển các máy công cụ điều khiển số, do vậy đòi hỏi khi thực hiện phải
nắm vững các kiến thức về kỹ thuật gia công.
Trong chế tạo, việc sử dụng các dữ liệu tin học phải lưu ý đến nhiều mối quan hệ
ràng buộc. Các ràng buộc này nhiều hơn trong thiết kế. Việc cắt gọt vật liệu trên một
máy công cụ điều khiển số hay một máy công cụ vạn năng thông thường là như nhau,
trong hai trường hợp vật liệu không thay đổi về tính chất.
Trong khi đó các dữ liệu tin học có trong môi trường công nghiệp cũng có trong
các xưởng gia công. Các nguồn dữ liệu này cải thiện kỹ thuật chế tạo, chuyển đổi
phương pháp và dẫn đến thay đổi quan trọng trong các công việc hoàn thành khi lập
qui trình công nghệ cũng như trên vị trí làm việc. Ngoài công việc cho phép điều khiển
số các nguyên công gia công, việc thiết lập các dữ liệu tin học mang lại nhiều sự cải
thiện về kết cấu liên quan đến cấu trúc máy và đồ gá, các phương pháp chế tạo và kiểm
tra sản phẩm, thiết kế dụng cụ cắt và các cơ cấu tự động khác. Mặt khác, các ứng dụng
tin học này cũng cho phép khai thác tốt hơn các khả năng mới của máy và dụng cụ.
Ngày nay việc chuyển biến từ một ý tưởng trừu tượng thành một sản phẩm thực
tế có thể theo một quá trình hoàn toàn được chi phối bởi máy tính điện tử.
Ta phân biệt hai ứng tin học trong thiết kế:
Đồ án tốt nghiệp
8
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
-
Các phần mềm thiết kế có sự tham gia của máy tính điện tử (CAD).
-
Trong triển khai chế tạo ra sản phẩm từ bản vẽ thiết kế, nhờ có các phần mềm
ứng dụng đó là các phần mềm chế tạo có sự tham gia của máy tính điện tử
(Computer Aided Manufacturing - CAM).
1.3 CNC (Computer Numeric Control)
CNC (Computer Numeric Control) gia công có sử dụng điều khiển số có sử dụng
máy tính. Là thuật ngữ chỉ việc điều khiển bằng máy tính các máy móc khác với mục
đích sản xuất(có tính lập lại) các bộ phận kim loại(hay các vật liệu khác) phức tạp,
bằng cách sử dụng các chương trình viết bằng kí hiệu chuyên biệt theo tiêu chuẩn EIA274-D, thường gọi là mã G. CNC được phát triển cuối thập niên 1940 đầu thập niên
1950 ở phòng thí nghiệm Servomechanism của trường MIT.
Trong thời kì đầu các nhà khoa học đã coi máy NC(Number Control – máy điều
khiển số) không có ý nghĩa lớn bởi vì máy gia công thường đã được tự động hóa về
mặt cơ khí. Hiện nay máy CNC đã trở thành một thành phần không thể thiếu được của
bất kì một ngành kinh tế công nghiệp nào.
Máy công cụ CNC trong cơ khí chế tạo được sử dụng lần đầu tại Việt Nam vào
năm 1993 qua một dự án CAD/CAM cho chế tạo khuôn mẫu do UNIDO tài trợ. Không
lâu sau đó, một số công ty khuôn mẫu tại TP bắt đầu sử dụng máy second-hand của Đài
Loan và Nhật. Nhờ đó đã chế tạo được nhiều khuôn ép nhựa trước đó phải nhập ngoại
như két bia, vỏ tivi, chai PET hoặc cũng những khuôn có làm trong nước nhưng chất
lượng thấp(ghế nhựa, cánh quạt, thân quạt v.v.)
Bước phát triển tiếp theo được tính từ những năm 1997-1998, khi một số công ty
có vốn đầu tư nước ngoài và công ty Việt nam đầu tư trang bị máy CNC thế hệ mới và
các phần mềm CAD/CAM để chế tạo nhiều chủng loại khuôn nhựa cho sản phẩm điện
tử và xe máy cũng như chế tạo các chi tiết linh kiện kim loại cần độ chính xác cao.
Nhu cầu tất yếu trong xu thế hội nhập và phát triển, công nghệ CNC nói riêng và
CAD/CAM nói chung sẽ trở thành tiêu chuẩn trong cơ khí chế tạo tại Việt nam – một
ngành đã trải qua nhiều bước thăng trầm nhưng hiện đang có tăng trưởng mạnh và vẫn
được Chính phủ ưu tiên đầu tư. Điều này mở ra những thách thức và cơ hội đầy triển
vọng cho các kỹ sư và công nhân kỹ thuật phát triển trình độ chuyên môn và từ đó
thăng tiến trong nghề nghiệp của mình.
Đồ án tốt nghiệp
9
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
Chương 2
THIẾT KẾ CƠ KHÍ CÓ SỬ DỤNG CAD
2.1 Giới thiệu chung về CAD
Trước đây công việc của các nhà thiết kế có thể được hình dung như sau: Ý tưởng
thiết kế bằng một mô hình ba chiều trên giấy, vẽ các bản vẽ kĩ thuật với các thông số
ban đầu(thiết kế sơ bộ), tiến hành thiết kế thực sự trên bản vẽ kĩ thuật, bổ xung hiệu
chỉnh các bản vẽ với các quy trình quy phạm… Tóm lại, công việc đòi hỏi rất nhiều
thời gian và công sức, sự nhẫn nại của các nhà thiết kế vì các bản vẽ luôn phải sửa đổi,
bổ xung, hiệu chỉnh và dụng cụ hay dùng nhất là viên tẩy. Sản phẩm thiết kế thủ công
như vậy sẽ không đủ bền hoặc quá thừa bền, cơ cấu có thể sẽ không hoạt động hoặc
không đạt được các chỉ tiêu động học và động lực học đề ra, thậm chí kết cấu có thể sẽ
làm việc trong miền cộng hưởng của nó… khi đó quy trình công nghệ sẽ phải tiến hành
lại từ đầu và có thể không chỉ một lần. Ngoài ra việc thiết kế thủ công như vậy cũng
cho năng suất rất thấp, không phù hợp với yêu cầu hiện nay.
Ngày nay, khoa học công nghệ thông tin đã thâm nhập rất sâu vào lĩnh vực Khoa
học kĩ thuật công nghệ đặc biệt là trong lĩnh vực thiết kế đồ họa mà Cơ khí là một điển
hình. Lĩnh vực thiết kế CAD đã trở thành một công cụ đắc lực cho các kĩ sư thiết kế.
CAD theo định nghĩa ban đầu là Computer Aided Draffing – “Vẽ kĩ thuật với sự trợ
giúp của máy tính” và chức năng của nó chủ yểu là đưa (tin học hóa) bản vẽ kĩ thuật
hai chiều lên máy tính. Ngày nay CAD đã phát triển thành “Thiết kế với sự trợ giúp
của máy tính” (Computer Aided Design) và xây dựng trực tiếp các mô hình 3 chiều
3D. Sau khi thiết kế mô hình sẽ được kiểm tra, phân tích trên máy tính trước khi đưa
vào chế tạo hay thi công làm giảm sai sót đến tối thiểu…
Ngày nay, mô hình 3D ngày càng được sử dụng nhiều trong lĩnh vực kĩ thuật Cơ
khí thay cho mô hình 2D. Do đó, việc tiếp cận với kĩ thuật đồ họa mới càng cần thiết
hơn bao giờ hết. Các phần mềm đồ họa dùng trong Cơ khí chuyên về 3D hiện nay có
rất nhiều như: Catia, Solidworks, Inventer, UniGraphic, ProEngineer… đang dần dần
được sử dụng rộng rãi hơn. Do đó, chúng ta cần tiếp cận với những công nghệ mới này
để sản phẩm của chúng ta làm ra có thể cạnh tranh với các sản phẩm khác của nước
ngoài về giá cả, chất lượng…
Đồ án tốt nghiệp
10
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
Phần mềm CAD chúng ta tìm hiểu trong nội dung này là phần mềm SolidWorks.
Một phần mềm thông dụng cơ bản và rất trực quan cho các sinh viên thiết kế cơ khí.
2.2 Giới thiệu phần mền thiết kế CAD/CAM – CNC Cimatron E
2.2.1 Giới thiệu chung về phần mềm Cimatron E
Hình 2.1: Tổng quan về phần mềm Cimatron E
Là một phần mềm CAD/CAM ứng dụng, dùng để thiết kế ra các chi tiết từ đơn
giản cho đến phức tạp và được mô phỏng dưới hình thức 3D, tạo điều kiện thuận lợi
cho người thiết kế trong việc hình dung cũng như sửa đổi hình dạng của sản phẩm.
Trong lĩnh vực chế tạo khuôn nhựa, phần mềm này càng được phát huy các thế mạnh
như:
-
Tạo ra được những sản phẩm có hình dạng rất phức tạp.
-
Xử lý thiết kế các bề mặt với tốc độ cao, chính xác so với nhiều phần mềm
khác.
-
Tạo ra được những chương trình: gia công với tốc độ cao (high - speed
machining), gia công trên máy 5 trục (5 - axis machining).
-
Thiết kế được những bộ khuôn có nhiều bề mặt (khoảng 8000 bề mặt).
-
Liên kết hoặc sử lý được thiết kế của nhiều phần mềm khác.
Về cơ bản, phần mềm này bao gồm 5 Modul chính:
-
Xây dựng mô hình 3D từ các lệnh cơ bản và hiệu chỉnh: (Part).
-
Tạo ra các bản vẽ kỹ thuật 2D, 3D sau khi đã dựng được bề mặt (Drawing).
Đồ án tốt nghiệp
11
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
-
Lắp ghép các chi tiết đơn giản với nhau tạo thành cơ cấu hoàn chỉnh
(Assembly).
-
Tạo ra các chương trình gia công cho các máy CNC (NC).
-
Tự động tách mặt phân khuôn sau khi đã có bề mặt sản phẩm (Mold).
THIẾT KẾ
DỤNG CỤ
(Tool Design)
THIẾT KẾ SẢN
PHẨM
(Part Design)
TÍNH
TOÁN
KINH TẾ
(Quoting)
TÁCH
CÁC TẤM,
GHÉP
CHÀY,
CỐI,
TRƯỢT
THIẾT KẾ
CHI TIẾT
(Active Part
Detailing)
CÁC BẢN VẼ THIẾT
KÊ
(Drafting)
CHƯƠNG TRÌNH
GIA CÔNG (NC)
NHẬP DỮ LIỆU
(Data Import)
HIỆU CHỈNH KÍCH
THƯỚC HÌNH HỌC
(Geometry
Modification)
THIẾT KẾ ĐIỆN
CỰC
(Electrode
Design)
Hình 2.2: Mô hình làm việc
Phần mềm Cimatron E7 có những dặc tính kỹ thuật sau:
Môi trường làm việc (Work Environment)
B1. Thiết kế
-
Giải quyết vấn đề thời gian trong việc xây dựng các bề mặt đối với công việc
thiết kế
-
Làm việc cụ thể đối với từng bộ phận trong công việc lắp ráp xung quanh.
-
Sử dụng các công cụ động học và các trạng thái khác của động học nhằm tăng
hiệu quả sử dụng.
Đồ án tốt nghiệp
12
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
B2. Giao diện
-
Màn hình giao diện tiện lợi, dễ dàng trong việc chọn lựa.
-
Công cụ trợ giúp từng bước khi sử dụng và được mô tả trên các phần mềm:
HTML, Microsoft Word, Adobe Acrobat.
-
Các bước hướng dẫn đầy đủ trong công việc thiết kế và gia công.
B3. Quản lý dữ liệu (Process Data Management)
-
Liên tục cập nhật và biến đổi suốt quá trình thiết kế và gia công trong việc quản
lý cơ sở dữ liệu.
-
Hỗ trợ đối với công việc của kỹ sư.
-
Giải quyết nhanh chóng các thắc mắc.
B4. Nhập dữ liệu (Data Import)
-
Sử lý được các bản vẽ cơ bản: IGES, VDA, SAT, DXF, STEP, STL.
-
Sử dụng được các bề mặt tạo ra từ các phần mềm khác: CATIA, UG,
AutoCad/DWG và Pro/Engineer.
-
Đọc và ghi được đối với cơ sở dữ liệu của Cimatron it.
B5. Xây dựng bề mặt (Part Design and Preparation)
-
Dùng các công cụ tối ưu để tạo ra các hình phức tạp.
-
Dùng các bản vẽ 2D và sử dụng chúng trong công việc tạo nên mô hình 3D.
-
Diễn giải các khối hình dưới dạng các thông số đầy đủ.
-
Tốc độ sử lý giữa hai cách: lưới (Wire frame)và hình khối (Solid) là như nhau.
-
Áp dụng thuật toán logic trong việc thiết kế.
-
Hiển thị tất cả các công đoạn thiết kế một cách tỉ mỉ.
-
Trong quá trình chọn đối tượng, phần mềm nhìn thấy sự khác nhau giữa đối
tượng được chọn với đối tượng không được chọn và hiển thị chúng qua màu
sắc.
B6. Đưa ra bản vẽ thiết kế (Drawing)
-
Nhanh chóng tạo ra bản vẽ thiết kế.
-
Hiển thị các bề mặt của khối hình và tự động tạo ra bản vẽ dạng 2D.
-
Hỗ trợ công cụ ghi kích thước đối với các bản vẽ.
-
Tự động thiết lập các khung bản vẽ theo tiêu chuẩn.
Đồ án tốt nghiệp
13
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
B7. Xây dựng kết cấu khuôn (Mold Design)
-
Tự động tách mặt phân khuôn.
-
Xây dựng các bộ phận của khuôn như: tấm chày, tấm cối, các tấm phụ, hệ chốt,
hệ bulông, đường nhựa, đường làm mát ….
-
Tạo được những bộ khuôn có nhiều sản phẩm để nâng cao hiệu quả trong sản
xuất.
-
Sau khi thiết kế xong kết cấu khuôn, phần mềm hỗ trợ công cụ tạo ra các bản vẽ
kết cấu khuôn và bản vẽ các chi tiết nhằm giúp dễ dàng quan sát trong quá trình
gia công.
-
Hỗ trợ các thư viện chứa các chi tiết tiêu chuẩn để ta có thể chọn (hoặc đưa
thông số) và đưa vào khuôn.
-
Tự động lắp ghép các bộ phận cấu thành nên khuôn sau khi đã thiết kế.
B8.Điều khiển số hay là tạo ra các chương trình gia công (NumericalControl)
-
Tạo ra khối phôi trước khi gia công.
-
Chọn các dụng cụ cắt gọt trong thư viện dụng cụ.
-
Tự động tính toán và tạo ra các đường chạy dao.
-
Tự động mô tả quá trình gia công bằng máy tính.
-
Phân biệt được các khu vực được gia công.
-
Phân tích và tính toán những khu vực chưa được gia công.
-
Đưa ra các bước gia công hợp lý như: các bước gia công thô, bán tinh và tinh.
-
Hỗ trợ các cách gia công bán tinh và tinh đa dạng: ăn theo hướng nhất định, ăn
theo hướng tâm, ăn bóng bề mặt và tự động nhận ra các góc.
-
Thay đổi các thông số về tốc độ cắt gọt nhằm tạo ra các bề mặt đạt yêu cầu về
kích thước và độ bóng.
-
Tạo được chương trình gia công đối với các máy 5 trục.
2.2.2 Bắt đầu với CIMATRON E7
Một trong những xu hướng thiết kế là thiết kế hình cơ bản trước sau đó dùng
chức năng khác tác dụng lên hình cơ bản đó.
Ở đây ta chia phần CAD thành 3 phần cơ bản:
-
Tạo sketch cho bản vẽ
-
Các lệnh vẽ khối(solid)
-
Các lệnh vẽ mặt(surface)
Đồ án tốt nghiệp
14
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
2.2.3 Tạo sketch cho bản vẽ 2D
Cái mới ở E7 trong phần này là có hệ thống bắt điểm,nó cho ta dễ dàng lựa chọn
các điểm đặc biệt,trong phần cài đặt nó có các tùy chọn như hình vẽ.
Tư duy vẽ ở phần 2D vẫn sử dụng các lệnh vẽ cơ bản,tuy nhiên cần lưu ý khi ghi
kích thước và các ràng buộc mối quan hệ hình học,dễ gây nên thừa(màu da cam),ràng
buộc thiếu(màu xanh coban),ràng buộc đúng(màu hồng).Khi ràng buộc kích thước ta
phải chú ý đến:Các kích thước theo nguyên tắc chuỗi kích thước.
- Mặt khác thiết kế sketch dựa trên hình dáng của sản phẩm:
+ Xác định kích thước
+ Vị trí
+ Mối liên kết các đối tượng
- Một số hình ảnh của ràng buộc kích thước:
Tuy đã ghi kích thước nhưng ở đây vẫn chưa đủ vì chưa có một đối tượng(điểm hoặc
đường) cố định với gốc.
Đồ án tốt nghiệp
15
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
- Cố định một kích thước so với gốc ta sẽ được ràng buộc đúng
- Nếu ghi thêm một kích thước sẽ bị thừa(không theo nguyên tắc chuỗi kích thước)
Thanh công cụ của sketch:ở đây chú ý là có add reference (thêm các đối tượng
tham chiếu như là(điểm,cạnh,mặt) khi ta thoát khỏi sketch.còn các lệnh vẽ khác như ở
các phần mềm thông dụng.
Đồ án tốt nghiệp
16
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
2.2.4 Solid hóa 3D
Thanh công cụ của phần solid:
Add (thêm đối tượng):lệnh này chỉ được thực hiện khi có một đối tượng khác
trước đó,trong này có các lựa chọn(với khoảng cách,tới mặt phẳng xác định nào
đó,theo các hướng đã xác định,vát góc(0-89).Khi đó đối tượng mới thêm sẽ được tự
động cộng khối với khối cũ đã tạo.
- Add extrude
:đùn khối,ta có thể chọn các của khối để thực hiện lệnh
đùn theo các lựa chọn phù hợp.
Đồ án tốt nghiệp
17
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
- Add revolve
(quay biên dạng theo trục),yêu cầu biên dạng cần quay
phải kín,quang một trục hoăc một đối tượng nào đó,(góc quay >0,<=360),các đối tượng
áp dụng là mang tính tròn quay và đối xứng.
- Add drive
(đùn theo đường dẫn bất kì) yêu cầu biên dạng cần đùn
phải kín,đường dẫn thì trơn.lệnh này được sử dụng khi cần một biên dạng có hình dạng
bất kì và đường dẫn thì chọn cho thuận tiện nhất khi đùn.
Đồ án tốt nghiệp
18
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
- Add pipe
tạo đường ống theo một đường cong dựa trên một khối đã
có trước theo một đường kính bất kì,lệnh này sử dụng khi muốn có đường ống theo
một đường cong đã có sẵn(trên khối) mà không phải vẽ trên sketch để quay các đối
tượng áp dụng là tròn xoay.
Remove:cắt khối theo biên dạng cho trước theo các lựa chọn.(theo độ lớn,đến
một đối tượng tham chiếu(thường là mặt phẳng),theo mặt phẳng đối xứng,ăn tới hết
mặt phẳng giới hạn theo chiều xác định).
- Remove extrude
cắt khối theo các lựa chọn của một khối đã có sẵn
trước đó.có thể có góc vát theo hướng xác định.lệnh này khá phổ biến khi ta cần cắt
một khối theo biên dạng.
- Remove revolve
lệnh cắt theo một biên dạng bất kì và quay quanh một
trục cố định,áp dụng cho khối có tính chất tròn xoay,hướng cắt phải vuông góc với trục
quay.
Đồ án tốt nghiệp
19
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
- Remove pipe
tạo đường ống cắt khối trụ,lệnh này được sử dụng khi
muốn bo tròn một cạnh trong hốc của khối..
New:Đây là tổ hợp các lệnh và khi vẽ sketch xong mà muốn tạo khối 3D thì phải
thực hiện lênh này.
- New extrude
tạo khối theo biên dạng trên sketch,đây là lệnh thường
dùng khi vẽ đủ kích thước trong sketch,dùng cho biên dạng bất kì,hướng đùn phải
vuông góc với mặt phẳng sketch.
Đồ án tốt nghiệp
20
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
- New Revolve
quay một biên dạng kín theo một trục hoặc một cạnh cố
định(thường là cung tròn có cùng tâm với biên dạng của đối tượng đang có),lệnh này
sẽ tạo ra một khối độc lập với khối mà ta đang xoay.sau lệnh này thường phải cộng
khối.hướng đi của biên dạng phải nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay.
- New drive
đùn khối mới theo đường dẫn cho trước,đường dẫn không
được nằm trong mặt phẳng song song hoặc trùng với biên dạng cần đùn.
Đồ án tốt nghiệp
21
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
- New loft
nối các biên dạng kín ở các mặt phẳng khác nhau tạo thành
khối cao và tròn xoay,thường sử dụng cho vẽ chai lọ theo kích thước bất kì.
- New skin
dán các đường theo đường dẫn thứ 3(một hoặc nhiều
đường dẫn) tạo khối,lệnh này sử dụng khi muốn tạo khối phức tạp,điều kiện thực hiện
là các đường tạo khối phải cắt nhau qua một đầu mút hoặc các điểm trung gian và các
đường phải được định nghĩa là trơn.
Ở đây không tạo thành khối được vì hai đường dẫn có chung một giao tuyến nên khi đó
nó sẽ trở thành mặt cong phức tạp.
Thực hiện sai:đường dẫn không cắt với các biên dạng lựa chọn
Đồ án tốt nghiệp
22
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
- New Pipe
tạo đường ống theo đường dẫn bất kì
Một số quan hệ trong lệnh New Pipe:
Đồ án tốt nghiệp
23
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
Đồ án tốt nghiệp
24
Cơ điện tử - K3
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CIMATRON E7 – THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TAY GAME
Đồ án tốt nghiệp
25
Cơ điện tử - K3
