Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Trọng Hiếu SVTH : Trương Văn Hùng Trang 1 Phần A: GIỚI THIỆU CHUNG I. Đặt vấn đề. Trong những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật đã thúc đẩy các ngành công nghiệp sản xuất tự động phát triển theo. Trong lĩnh vực cơ khí chế tạo, sự ra đời của máy công cụ điều khiển bằng chương trình số với sự trợ giúp của máy tính, gọi tắt là máy CNC, đã đưa ngành cơ khí chế tạo sang một thời kỳ mới, thời kỳ sản xuất hiện đại. Hầu hết các khu công nghiệp ở nước ta hiện nay ít nhiều đều được bố trí các máy công cụ CNC để phục vụ sản xuất, bao gồm các loại máy Phay, Tiện, Bào, Mài, Khoan có s ố trục điều khiển 2, 3, 4, 5. Nhưng các cơ sở sản xuất hầu như chưa biết cách khai thác hết khả năng gia công trên máy. Lý do chủ yếu là trình độ lập trình của cán bộ kỹ thuật Việt Nam còn yếu, các chương trình điều khiển máy CNC được người l ập trình viết bằng tay, chưa biết sử dụng các phần mềm hỗ trợ để lập trình. Ứng dụng công nghệ CAD/CAM phục vụ cho máy công cụ CNC là vấn đề được nhiều người quan tâm, bởi công nghệ n ày không chỉ phục vụ trong sản xuất hiện đại, m à còn góp phần nâng cao năng suất chế tạo sản phẩm gia công cơ khí. Chất lượng của một sản phẩm gia công cơ khí không chỉ l à vấn đề về độ bền, độ bóng bề mặt, mà còn bao hàm cả độ chính xác về vị trí tương quan, độ chính xác hình dáng hình h ọc của chi tiết gia công. Để chế tạo được những sản phẩm cơ khí có đủ những tính năng như vậy, đối với chúng ta hiện nay c òn nhiều khó khăn, chính vì vậy mà hầu hết các sản phẩm cơ khí phức tạp và có độ chính xác cao, hiện nay chúng ta phải nhập ngoại với giá cao. 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 cụ CNC lần lượt được giới thiệu ở các nước phát triển như: Mastercam, Solid Work, Cimatron, Catia, Pro/Engineer, Unigrafic Các phần mềm tiện ích này cũng đã có mặt 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. Theo báo cáo gần đây nhất, các nhà phân tích công nghiệp hàng đầu của Mỹ đã b ầu chọn Delcam đứng đầu trong các nhà cung cấp CADCAM trong khu vực Bắc Mỹ, Châu Âu và đứng thứ 3 ở Đông Nam Á. Delcam có hơn 125 văn ph òng hỗ trợ ở hơn 80 qu ốc gia trên thế giới. Phần mềm của Delcam được sử dụng bởi hơn 9.000 tổ chức trên 80 quốc gia, bao gồm các hiệp hội, tổ chức đa quốc gia tới các nhà thiết kế, chế tạo khuôn độc lập và đến từ nhiều ngành công nghiệp khác nhau như : Không gian, động cơ, thiết bị điện, giày dép, đồ gốm, bao b ì, đồ chơi, dụng cụ thể thao, đồ trang sức và biển quảng cáo. Delcam đ ã sớm được công nhận như chuyên gia cung cấp các giải pháp thiết kế cho những công ty sử dụng các mẫu có tính thẩm mỹ phức tạp, như là nhà cung cấp hàng Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Trọng Hiếu SVTH : Trương Văn Hùng Trang 2 đầu thế giới với hệ thống CADCAM cho nền công nghiệp chế tạo khuôn và phần mềm gia công tiên tiến. Chìa khóa cho sự thành công của Delcam là luôn luôn sẵn sàng đáp ứng và thỏa mãn các nhu cầu của khách hàng. Power Mill là m ột phần mềm trong gói sản phẩm của Delcam, đây là phần mềm CAM h ổ trợ gia công phay trên máy CNC. Vì nó chỉ hổ trợ phay nên giao diện và cách th ức sử dụng phần mềm cũng gần gũi với người sữ dụng hơn. Đây cũng là một lợi thế của Power Mill. Ph ần mềm POWER MILL SP9 là một trong số phần mềm mạnh, cho phép tự động nhận được chương tr ình gia công điều khiển chuyển động các máy công cụ CNC, sau khi chúng ta thiết lập bản vẽ của chi tiết máy, chọn phôi, vật liệu, dao cụ và kiểu chạy dao. II. Lí do chọn đề tài Trong chu kì hình thành sản phẩm, việc lập trình gia công là khâu vô cùng quan tr ọng. Nó quyết định sản phẩm có đạt các yêu cầu kĩ thuật hay không. Trước đây khi các phần mềm CAM chưa phát triển nên những người lập trình phải gõ từng câu lệnh lên máy CNC (Lập trình bằng tay), việc này chỉ đạt kết quả đối với những chi tiết đơn giản còn đối với những chi tiết phức tạp có khi phải tốn tới mấy ngàn câu lệnh nên người lập trình bằng tay không thể quản lí hết có thể sẽ mắc sai sót ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm thậm chí l à hỏng. Do đó việc ứng dụng các phần mềm CAM để lập trình sẽ khác phục những vấn đề trên. Hiện nay, các phần mềm CAM xuất hiện rất nhiều nhưng chỉ có một số là được phổ biến và nhiều người biết đến. Qua một thời gian tìm hiểu người thực hiện đã chọn phần mềm POWER MILL SP9 để làm đề tài tốt nghiệp vì đây là một phần mềm CAM rất mạnh nó rất dễ sử dụng với giao diện trực quan thích hợp với việc học tập, nghiên cứu cũng như ứng dụng vào thực tế. III. Mục đích nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu  Mục đích trước mắt: Tìm hiểu và sử dụng thành thạo một phần mềm để hoàn thành t ốt đồ án tốt nghiệp. Bên cạnh đó rèn luyện khả năng khai thác và sử dụng phần mềm đồng thời nắm được các bước gia công một chi tiết hoàn chỉnh cũng như khả năng tr ình bày một tài liệu.  Mục đích lâu dài: Học hỏi thêm một phần mềm để làm hành trang cho tương lai khi đi xin việc tại các công ty có sử dụng phần mềm POWER MILL.  Đối tượng nghiên cứu: Phần mềm POWER MILL, các tài liệu hướng dẫn và các chi ti ết gia công. IV. Phương pháp nghiên cứu  Tham khảo tài liệu: Tài liệu Help của POWER MILL, các tài liệu khác có liên quan như: Sách viết về phần mềm, giáo tr ình CAD/CAM. Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Trọng Hiếu SVTH : Trương Văn Hùng Trang 3  Tra cứu tài liệu trên các trang Web liên quan.  Thực hành trên máy tính: Trực tiếp làm việc trên máy tính để kiểm tra lí thuyết.  Tiến hành gia công trên máy phay CNC VMC-650. V. Giới hạn đề tài  Do điều kiện và thời gian có hạn nên người thực hiện chỉ nghiên cứu các phần sau:  2D Toolpath: Các chu trình gia công 2D.  3D Toolpath: Các chu trình gia công 3D thô (Roughing Toolpath) và tinh (Finishing Toolpath).  Multiaxis Toolpath: Các chu trình gia công trên trục thứ 4  Lập các bước gia công các chi tiết mẫu thông qua các bản vẽ gia công.  Gia công sản phẩm hoàn chỉnh. Vì đây là lần đầu tiên nghiên cứu một phần mềm nên không tránh khỏi những sai sót, mong nh ận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô cùng các bạn. Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Trọng Hiếu SVTH : Trương Văn Hùng Trang 1 Phần B LẬP TRÌNH GIA CÔNG VỚI POWER MILL 9.0 Chương I TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM POWER MILL 9.0 I.Khởi động phần mềm II. Thoát kh ỏi phần mềm III. Vùng làm vi ệc của power mill Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Trọng Hiếu SVTH : Trương Văn Hùng Trang 4 Chương I : Tổng quan về Power Mill 1. Khởi động phần mềm Powermill khởi động giống như tất cả các chương trình được sử dụng trong windows _Click vào bi ểu tượng trên start_programs_delcam_powermill - PowerMILLxxxx (ở đây xxx là kiểu powermill mà bạn muốn sử dụng). Hoặc có thể Double Click vào đường dẫn nhanh của powermill trên màn hình 1. Menu Bar 2. Main Toolbar 3. Graphics Window 4. View Toolbar 5. Explorer 6. Status Bar 7. Tool Toolbar 8. Information Toolbar Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Trọng Hiếu SVTH : Trương Văn Hùng Trang 5 Bố trí trên màn hình : Màn hình được chia làm 8 phần chính : Menu Bar Click vào các mục trên thanh Menu chính để hạ các Menu xuống , chúng bao gồm các Menu nh ỏ hơn và các lệnh . Main toolbar Cung cấp nhanh các lệnh thường được sử dụng trong powermill. Graphics Windows Vùng làm việc,vùng đồ họa của phần mềm mọi hoạt động chính đều làm việc trên này View toolbar Cung cấp nhanh các khung nhìn thường sử dụng trong powermill. Cung cấp cho chúng ta các góc nhìn theo các chu ẩn cho trước. Explorer Cung cấp các khung nhìn và các công cụ tạo lập, hiệu chỉnh, bao gồm : NCprograms (Chương trình NC),Toolpaths (Đường chạy dao ), Tools ( Dao cụ ), Patterns( Kiểu dáng ), Feature Sets ( T ập hợp các đặc điểm ),Workplanes( Mặt phẳng làm việc ), Levels( Các m ức), Models and Groups ( Mô hình và các nhóm ).Ngoài ra nó còn hiển thị các Macro của b ạn để có thể sẵn sàng sử dụng . Status bar Hiển thị các thông tin . Nó có thể đưa ra các chỉ dẫn ngắn gọn đối với các đối tượng n ằm ở phía dưới con trỏ chuột, hoặc tiến hành tính toán các tham số. Tool toolbar Cung cấp các phương tiện để tạo lập con dao trong powermill . Information Toolbar Đây là phần diện tích đưa ra các lời nhắc về các lựa chọn hiện hành 2. Thoát khỏi Power Mill Muốn thoát khỏi Power Mill, chỉ cần thực hiện các bước sau: Di con trỏ chuột tới menu bar Ch ọn File\ Exit Xác nhận thoát khỏi Power Mill : chọn Yes khi được hỏi. Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Trọng Hiếu SVTH : Trương Văn Hùng Trang 6 Hoặc di trỏ chuột tới nút close ở góc trên bên phải, kích chuột và xác nhận thoát khỏi Power Mill Hoặc dùng phím tắt : Alt+F4 3. Làm việc với Power mill Mở các mô hình . Các mô hình bạn có thể mở được có đuôi iges và được lưu trữ trong thư mục examples. 1.Từ File trên Menu lựa chọn Examples , hộp thoại sẽ hiển thị như sau : Đối tượng được lựa chọn 1 cách tự động ở đĩa và ở thư mục tạo ra khi cài đặt trong tutorial file. 2.Trong các ki ểu files ở hộp thoại , lựa chọn kiểu file có đuôi iges(*.ig*). 3.Click vào Champer.igs, khi đó powermill sẽ đọc và mở file này ra . 4.C ửa sổ sẽ báo cáo kết quả của sự chuyển đổi, kể cả các lỗi mắc phải trong quá trình chuy ển đổi. Bạn có thể kiểm tra toàn bộ quá trình chuyển đổi đó. Trong trường hợp cụ thể này không có bất cứ lỗi nào trong quá trình chuyển đổi . Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Trọng Hiếu SVTH : Trương Văn Hùng Trang 7 5. Click vào nút Exit để đóng của sổ chuyển đổi lại và khi đó sẽ nhìn thấy sự hiển thị 6.Chi tiết được chuyển đổi sẽ hiển thị theo góc nhìn tiêu chuẩn, góc nhìn này có thể đượ c lựa chọn khi ấn nút ISO1 trên thanh view toolbar ( Thanh công cụ này mặc định n ằm ở bên tay phải màn hình). Mô hình được lựa chọn sẽ được hiển thị như sau : 7.Khi muốn chuyển đổi giữa mô hình lưới và mô hình mặt hoặc từ mô hình mặt sang mô hình l ưới của mẫu, chọn lựa chế độ wireframe và shade. Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Trọng Hiếu SVTH : Trương Văn Hùng Trang 8 CHƯƠNG II MỘT SỐ BƯỚC CHUẨN BỊ I. Thiết lập cơ bản a) Lấy chi tiết b) Tạo phôi c) Chiều cao dịch chuyển nhanh d) Tạo dao e) Chế độ cắt II.Một số option phụ trợ gia công a) Feature set b) Pattern c) Boundary Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Trọng Hiếu SVTH : Trương Văn Hùng Trang 9 I. Một số thiết lập cơ bản Các bước chuẩn bi cần thiết trước khi tiến hành gia công chi tiết : a) Lấy chi tiết gia công Có thể insert chi tiết gia công bằng cách vào File – import chọn đường dẫn hoặc mở bằng File - Examples b) Tạo phôi cho chi tiết gia công 1.Định nghĩa phôi . 2.Xác định chiều cao dịch chuyển nhanh . 3.Xác định điểm bắt đầu gia công . Định nghĩa phôi : Định nghĩa phôi theo kích thước của phôi, chi tiết sẽ được gia công t ừ phôi. Trong trường hợp này phôi có dạng hình chữ nhật. 1.T ừ Main toolbar Click block (Toolbar theo mặc định nằm ở phía trên của màn hình). Khi này h ộp thoại block sẽ được hiển thị : 2.Ki ểm tra các đại lượng : *Định nghĩa được thiết lập từ Min /Max limis. *Trong vùng Esstimate (Đánh giá sự giới hạn ) chọn Expansion (phần mở rộng ) bằng 0 và ở Type (kiểu) là Model. Click Caculate để định nghĩa phôi một cách tự động theo mô hình 3.T ừ thanh View toolbar lựa chọn Resize to Fit,chi tiết sẽ được hiển thị ở giữa màn hình. 4.Bây gi ờ kích thước của phôi lớn hơn kích thước của chi tiết không đáng kể. Kích thước theo phương X và Y đảm bảo rất tốt vì chúng được hình thành bằng cách kéo dài các mặt ph ẳng đi qua các điểm xa nhất của chi tiết.Tuy nhiên kích thước theo trục z cần phải giới [...]... Các thông số gia công Các thông số gia công chính bao gồm các thông số về đường dịch chuyển dao và lượng ăn dao, tốc độ trục chính … Với các thông số gia công ta có thể chỉnh sửa khi chúng ta thiết lập các toolpath Để thiết lập các chu trình gia công ta vào chọn toolpath trategies Sẽ cho ta các chu trình chọn lựa gia công bao gồm các Option khác nhau về 2.5D,3D,Drill,… tùy yêu cầu của chi tiết mà ta... các lỗ chủ yếu phục vụ khi ta tiến hành các chu trình khoan lỗ Có 6 kiểu thiết lập đặc trưng của feature trong gia công 2D Pocket tùy chỉnh hốc có nghĩa khi gia công dao sẽ nhận gia công phía bên trong đường biên của nó Slot đường rảnh, khi gia công sẽ lấy đường cơ 2d để làm đường chạy dao Boss khi tạo feature nó sẽ chỉ gia công bên ngoài chi tiết khác với Pocket Hole đây gọi là các lổ ,thường được... các thông số gia công cần thiết SVTH : Trương Văn Hùng Trang 26 Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Trọng Hiếu Block : tạo phôi gia công, lần lượt chọn Rapid Move Height, Feed Rates Start Point Sau khi hoàn thành chọn Next Tiếp đó chọn Profile ArealClear Feature set sau đó nhấp vào Create để tạo chu trình gia công Sau đó ta thiết lập các thông số gia công cơ bản như đã giới thiệu ở phần gia công Profile... Hiếu 2) Profile AreaClear Feature Set Với chọn lựa Profile AreaClear feature set ta được đường chạy dao sát với thành hốc Với các hốc sâu cắt nhiều lát ta phải chọn lựa các đường lead in và lead out (sẽ nói ở phần lead in,lead out) 3) Face milling Face milling là chế độ phay mặt phẳng , với chu trình này ta có thể sử dụng để phay vát mặt các chi tiết Với face milling nó sẽ vát hết mặt phẳng trên Work... kín, dùng để giới hạn các vùng gia công Các đường chạy dao cho các chu trình gia công Là một công cụ rất mạnh cho việc tối ưu hóa đường gia công Vào Exploer chọn Boundaries – create boundary Người lập trình có thể tạo các boundary theo các cách khác nhau dựa vào các đặc tính của việc hình thành đường biên User defined Đây là chế độ tự tạo Boundary do chính người lập trình đưa ra SVTH : Trương Văn Hùng... phôi và chi u cao tăng thêm so với phôi 1.Chọn Rapid Move Heights trên Main Menu Toolbar Hộp thoại Rapid Move Heights sẽ được hiển thị Safe Area _ plane: mặt phẳng Cylinde: Đường tròn – gia công mutil axis Sphere: Mặt cầu - gia công mutil axis Box: Khối Đối với gia công 3 trục bình thường ta thường chọn Plane Reset to safe Heights tự dộng lấy lại chi u cao an toàn cho chi tiết Trên menu tool bar, Start... khi này chi tiết sẽ được kéo về giữa màn hình c ) Chi u cao dịch chuyển nhanh Chi u cao dịch chuyển nhanh là chi u cao mà khi dao chạy không, đảm bảo an toàn cho phôi đã được định vị và kẹp chặt Chi u cao an toàn theo phương Z và điểm an toàn theo phương Z được định nghĩa bởi Rapid Move Heights Chi u cao Z được định nghĩa trong Rapid Movement là chi u cao tuyệt đối so với gốc toạ độ của phôi và chi u... Trọng Hiếu Chương III CÁC CHU TRÌNH GIA CÔNG 2D I II Profile AreaClear Feature Set III Face milling IV Drilling V SVTH : Trương Văn Hùng Offset AreaClear Feature Set 2D Machine Winzard Trang 25 Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Trọng Hiếu Chương 4 : Các chu trình 2D Sau khi tạo phôi và các Feature ta tiến hành gia công Vào Creat strategies 1 Offset AreaClear Feature Set Khi thiết lập các thông số cơ bản như... GVHD : Nguyễn Trọng Hiếu Sau khi tạo ta sẽ được một hình tổng thể như hình bên Cuối cùng trong công cụ Exploer sẽ xuất hiện một cây thư mục để chúng ta có thể tham khảo và chỉnh sữa Feature nhằm phụ giúp khi chúng ta gia công các chi tiết 2D sẽ được vân dụng khi đi sâu vào các chu trình gia công 2.5D,ở phần tiếp theo của đề tài b) Pattern Parrtern là một đặc trưng của 2D va 3D wireframe được tạo ra... trong thư viện Đây là một công cụ rất hay, với các nhà máy sản xuất hang loạt với cùng một lúc gia công trên một loại vật SVTH : Trương Văn Hùng Trang 12 Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Trọng Hiếu liệu ta có thể sử dụng để giảm bớt thời gian lập trình Ở đây chỉnh sửa cài đặt các chế độ cắt cơ bản cho dao Trước hết tạo một số dao tương tự như làm ở trên Tool Type Diameter Name End Mill 12 12EM Ball Nosed . Hùng Trang 1 Phần B LẬP TRÌNH GIA CÔNG VỚI POWER MILL 9.0 Chương I TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM POWER MILL 9.0 I.Khởi động phần mềm II. Thoát kh ỏi phần mềm III. Vùng làm vi ệc của power mill Đồ án tốt. Hùng Trang 9 I. Một số thiết lập cơ bản Các bước chuẩn bi cần thiết trước khi tiến hành gia công chi tiết : a) Lấy chi tiết gia công Có thể insert chi tiết gia công bằng cách vào File – import. một phần mềm để làm hành trang cho tương lai khi đi xin việc tại các công ty có sử dụng phần mềm POWER MILL.  Đối tượng nghiên cứu: Phần mềm POWER MILL, các tài liệu hướng dẫn và các chi