Bài tập lớn CAD–CAM–CNC: Gia công cánh tua bin trên máy phay 5 trục

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

MÔN HỌC: CAD/CAM/CNC

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
ĐỀ TÀI: GIA CÔNG CÁNH TUA-BIN
TRÊN MÁY PHAY 5 TRỤC
GVHD:

NGUYỄN VĂN THÀNH

NHÓM 2 – TNCK
NGUYỄN VĂN AN

MSSV: 21300030

TRẦN MINH CHIẾN

MSSV: 21300382

PHẠM MINH THIÊN THÀNH

MSSV: 21303683

TP.HCM – THÁNG 05 NĂM 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

MÔN HỌC: CAD/CAM/CNC

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
ĐỀ TÀI: GIA CÔNG CÁNH TUA-BIN
TRÊN MÁY PHAY 5 TRỤC
GVHD:

NGUYỄN VĂN THÀNH

NHÓM 2 – TNCK
NGUYỄN VĂN AN

MSSV: 21300030

TRẦN MINH CHIẾN

MSSV: 21300382

PHẠM MINH THIÊN THÀNH

MSSV: 21303683

TP.HCM – THÁNG 05 NĂM 2016



NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

1. Mục đích:
Mục đích của bài tập là làm cho sinh viên biết ứng dụng những hiểu biết của mình
về môn học CAD/CAM/CNC và phần mềm CAD/CAM cho một mục đích cụ thể, qua
đó củng cố kiến thức đã học và định hướng nghề nghiệp lao động sáng tạo của mình
trong tương lai nhờ máy tính.
2. Căn cứ:
Dựa theo yêu cầu và nội dung Bài tập lớn CAD/CAM/CNN (học kỳ II – năm học
2015-2016) được quy định ở bộ môn Chế tao máy, Khoa Cơ khí – Đại học Bách
Khoa thành phố Hồ Chí Minh.
3. Các yêu cầu:
Tập báo cáo trình bày quá trình thực hiện, không gian lận, sao chép dưới mọi hình
thức.
Đĩa CD lưu trữ các dữ liệu cần thiết.


MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ...........................................................................................................4
TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN .............................................................................................3
PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC ......................................................................................4
PHẦN I: THIẾT KẾ CHI TIẾT 3D ...........................................................................5
I.

Các bước tiến hành ........................................................................................5
1.

Vẽ phần thân và đế .....................................................................................5

2.

Vẽ các cánh xung quanh. ...........................................................................6

3.

Khoan lỗ trên cánh tua-bin. ........................................................................8

II.

Kết quả.........................................................................................................10

PHẦN II: LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT ......................................................11
I.

Tính toán quy trình gia công. ......................................................................11
1.

Chọn phôi gia công: .................................................................................11

2.

Trình tự các nguyên công và đồ gá: .........................................................11

3.

Chọn dụng cụ cắt và thông số công nghệ: ...............................................11

4.

Các bước công nghệ cho các nguyên công: .............................................11

II.

Gia công CAM trên phần mềm Mastercam. ...............................................15
1.

Các bước chuẩn bị. ...................................................................................17

2.

Phay phá chi tiết. ......................................................................................18

3.

Gia công thô. ............................................................................................21

4.

Gia công tinh chi tiết. ...............................................................................23

5.

Mô phỏng đường chạy dao.......................................................................24

6.

Xuất chương trình CNC. ..........................................................................26

7.

Kiểm tra đường chạy dao. ........................................................................26

III. Kết luận. ......................................................................................................28




LỜI NÓI ĐẦU

Trong bài tập lớn này, đề tài của nhóm là chi tiết cánh tua-bin, nhóm được thực hành khả
năng vẽ 3D trên phần mềm SolidWorks và lập trình gia công phay 5 trục trên phần mềm.
Qua đó nhóm được cũng cố khả năng vẽ cũng như biết thêm về lập trình gia công CAM.
Nội dung báo cáo gồm 3 phần:
-

Phần 1: Vẽ 3D trên phần mềm SolidWorks
Phần 2: Tính toán, chọn đường lối gia công các bề mặt của chi tiết.
Phần 3: Gia công CAM trên phần mềm Mastercam

Để hoàn thành được bài tập lớn này, nhóm xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy
hướng dẫn đề tài Nguyễn Văn Thành, Giảng viên Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa
TP.HCM - đã hết lòng giúp đỡ, hướng dẫn, chỉ dạy tận tình để nhóm em hoàn thành được
đề tài này.
Báo cáo vẫn còn nhiều thiếu sót và chưa hoàn thiện, nhưng vẫn đầy đủ các hình ảnh minh
họa, hướng dẫn và quy trình gia công, là một liệu tham khảo để gia công cánh tua-bin trên
Mastercam.
Nhóm rất mong sự đóng góp và ý kiến để tiếp tục hoàn thành báo cáo này một cách chính
xác hơn.

TP.HCM, ngày 06 tháng 05 năm 2016
Nhóm 02, Lớp TNCK

Nguyễn Văn An
Trần Minh Chiến
Phạm Minh Thiên Thành


TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN

Thời gian
1/4 – 15/4/2016

16/4 – 29/4/2016

Công việc dự kiến
Vẽ chi tiết 3D trên phần mềm Solidworks.
Nghiên cứu quy trình công nghệ, quy trình gia công.
Thực hiện gia công chi tiết trên phần mềm Mastercam.
Mô phỏng, kiểm tra lỗi của quy trình gia công.

30/4 – 5/5/2016

Tổng kết, hoàn thiện báo cáo.

6/5/2016

Hoàn thành báo cáo + Báo cáo đề tài.

-3-

PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC

STT

Thực hiện

Tên công việc

V.An

M.Chiến

T.Thành

1

Tính toán kích thước chi tiết gia công



2

Lập bản vẽ 2D



3

Vẽ 3D trên Solidworks

4

Lên quy trình gia công

5

Chọn chế độ cắt, quy trình công nghệ.





6

Lập trình gia công trên Mastercam





7

Mô phỏng gia công trên Cimco Edit

8

Kểm tra, sửa lỗi gia công



9

Tổng hợp, Báo cáo









-4-


PHẦN I: THIẾT KẾ CHI TIẾT 3D
-

I.

Tên chi tiết: Cánh tua-bin (Impeller)
Phần mềm thực hiện: SolidWorks.

Các bước tiến hành
1. Vẽ phần thân và đế
-

Vẽ Sketch phần thân trên mặt Front với các kích thước như sau:

-

Dùng lệnh Revolved Boss/Base để tạo ra khối tròn xoay với trục đi qua tâm, góc
xoay 3600 như sau:

-5-




-

Sau khi dùng lệnh Revolved ta khối tròn xoay làm thân chi tiết:

2. Vẽ các cánh xung quanh.
-

Vẽ biên dạng cánh trên mặt đáy khối vừa vẽ với kích thước như sau:

-

Vẽ đường dẫn cho biên dạng cánh bằng lệnh Spline trong không gian 3D:

-6-


-

Dùng lệnh Sweep để tạo ra biên dạng cánh với thiết lập như sau:

Trong đó Sketch2 là biên dạng chữ nhật trên mặt đáy, 3Dsketch2 là đường dẫn của
cánh trong không gian 3D.
-

Ta có kết quả như sau:

-7-




-

Để tạo các cánh còn lại ta cùng lệnh Circular Pattern:

Trong đó Face<1> là mặt đáy của thân (trụ xoay), góc xoay là 40 0 và có 9 cánh trong
toàn biên dạng.
-

Sau khi dùng Extruded Cut để cắt bỏ các phần thừa ta có chi tiết như sau:

3. Khoan lỗ trên cánh tua-bin.
-

Ta cùng lệnh Hole Wizard để tạo lỗ xuyên suốt với các thiết lập như sau:

-8-


-

Trong khóa Hole Position, ta chọn vị trí tâm lỗ là giữa biên dạng tròn (trùng với
góc tọa độ):

-

Chi tiết sau khoan lỗ:

-9-




II.

Kết quả.
Chi tiết sau Render trên phần mềm:

- 10 -


PHẦN II: LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT
-

I.

Tên chi tiết: Cánh tua-bin
Kích thước bao: 55 x 26,7 mm
Phần mềm thực hiện: Mastercam

Tính toán quy trình gia công.

1. Chọn phôi gia công:
 Phôi trụ: Kích thước55 x 30 mm
 Vật liệu: Nhôm
2. Trình tự các nguyên công và đồ gá:
Nguyên công

Mặt gia
công

Đồ gá

Phay

7

Mâm cặp 3 chấu

Khoan

8

Mâm cặp 3 chấu

Phay

1,2,3,4,5,6

Mâm cặp 3 chấu

3. Chọn dụng cụ cắt và thông số công nghệ:
Những loại dao được sử dụng trong Lập Trình gia công bằng Mastercam

- 11 -




-

Phay mặt 7, ta dùng dao End Mill

với các thông số:

- 12 -


-

Khoan lỗ 8 ta dùng dao Spot Drill

, với các thông số tùy chỉnh:

- 13 -




-

Phay các mặt 1,2,3,4,5,6 ta dùng dao End Mill

Các thông số tùy chỉnh:

- 14 -

như phay mặt 7


4. Các bước công nghệ cho các nguyên công:
-

Nguyên công phay:
+ Chọn loại máy gia công: ở đây ta dùng máy MILL 5 - AXIS TABLE - HEAD
VERTICAL.MMD-9

- 15 -




+ Chọn kiểu đường chạy dao Toolpath Type

+ Chọn dao:

- 16 -


+ Tạo đường chạy dao:

+ Mô phỏng

-

II.

Nguyên công khoan
+ Chọn máy gia công
+ Chọn dao
+ Chọn đối tượng gia công
+ Mô phỏng

Gia công CAM trên phần mềm Mastercam.

1. Các bước chuẩn bị.
-

Khởi động Mastercam:

-

Đưa chi tiết và môi trường gia công bằng cách Open, thiết lập máy, bật các hộp
thoại cần thiết:

- 17 -

-

Định dạng phôi bằng cách chọn Stock Setup trong hộp thoại Toolpaths:

Phôi được định dạng như sau:

-

Đã xong các bước chuẩn bị, bây giờ đã có thể sử dụng chi tiết để gia công.

2. Phay phá chi tiết.
-

Vào Toolpaths  Surface Rough  Parallel để chọn chế độ phay phá.

- 18 -


-

Chọn các mặt cần phay phá sau đó hiệu chỉnh các thông số phù hợp và:

Lựa chọn dao ở thư viện:

- 19 -




-

Các đường chạy dao và mộ phỏng đường chạy dao:

- 20 -


-

Tiếp tục dùng Surface Finish  Parallel phai phá với bước 0.5 mm.

-

Kết thúc phay phá.

3. Gia công thô.
-

Chọn lệnh Multi-axis trong Toolpaths để gia công dùng nhiều trục.

- 21 -




-

Sử dụng Module Impeller Floor Surface có sẳn để gia công chi tiết.

- Chọn dao trong thư viện và hiệu chỉnh các giá trị phù hợp.

- 22 -