Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án tốt nghiệp Ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE trong việc thiết kế, phân tích, đánh giá và chế tạo chi tiết
Đề Tài: Ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE trong việc thiết kế, phân tích, đánh giá và chế tạo chi tiết ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn : Th.S TRẦN THANH HẢI Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THÀNH LUÂN Lớp : CƠ – ĐIỆN TỬ Khóa : 46 1 NỘI DUNG CỦA ĐỒ ÁN CHƯƠNG I : ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ CAD/CAM TRONG GIA CÔNG CƠ KHÍ CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN CHƯƠNG III: ANSYS WORKBENCH VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG ANSYS WORKBENCH PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ MÔ HÌNH MÁY PHAY CNC CHƯƠNG IV: LẬP TRÌNH MỘT CHI TIẾT CỤ THỂ TRÊN MÔ HÌNH MÁY PHAY CNC 2 CHƯƠNG V: K ẾT LUẬN CHƯƠNG I : ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ CAD/CAM TRONG GIA CÔNG CƠ KHÍ 1.2 Một số phần mềm CAD/CAM sử dụng trong cơ khí chế tạo AUTOCAD: Dùng cho thiết cớ khí, xây dựng, kiến trúc, điện, điện tử. CIMATRON: Tích hợp liên hoàn CAD/CAM/CNC cho cơ khí chế tạo MASTER CAM: Tích hợp liên hoàn CAD/CAM/CNC cho cơ khí chế tạo CATIA: Là phần mềm chuyên thiết kể các sản phẩm 3D 1.1 Giới thiệu về CAD/CAM/CAE CAD - Computer Aided Design - là thiết kế trợ giúp bằng máy tính. Mục tiêu của lĩnh vực CAD là tự động hóa từng bước, tiến tới tự động hóa cao hơn trong thiết kế sản phẩm CAM - Computer Aided Manufacturing - Chế tạo sản xuất có sự trợ giúp của máy tính. Mục tiêu của CAM là: Mô phỏng quá trình chế tạo, lập trình chế tạo sản phẩm trên các máy công cụ tự động CNC CAE ( Computer Aided Engineering) : Kĩ thuật mô hình hóa và tạo mẫu nhanh trong thiết kế, chế thử sản phẩm 3 1.3 Chức năng, ứng dụng và lợi ích của CAD/CAM Chức năng Ứng dụng - Thiết kế mô phỏng hình học 2D, 3D - Tạo mặt phân khuôn, tách khuôn, quản lý kết cấu lắp ghép . - Liên kết các bản vẽ 2D với mô hình 3D và ngược lại. - Tính biến dạng khuôn, mô phỏng dòng chảy vật liệu, trường áp suất, trường nhiệt độ, độ co rút vật liệu - Xuất ra NC code - Có khả năng thiết kế các chi tiết đơn giản hoặc phức tạp - Tạo khuôn mẫu nhanh - Chức năng mô phỏng hình học và mô phỏng hình dáng - Khả năng mô hình hóa cao cho phương pháp phân tích và phương pháp kĩ thuật - Gia công các chi tiết trên các máy CNC 4 Tìm hiểu về phần mềm Catia Sketcher (Vẽ phác) - Là bước cơ bản để tạo mô hình 2D - Biên dạng 2D có thể hiệu chỉnh khi có sự thay đổi về kích thước hình dạng SketchTools Dùng để nhập các thông số cho đối tượng vẽ Profile Vẽ đường biên dạng là đường thẳng hoặc đường cong (Point, Line, Circle ) Operation Dùng các đối tượng: Corner,Chanfe , Trim, Break, Mirror,Transla te, project Contrains Ràng buộc về mặt hình học giữa các đối tượng và các ràng buộc về kích thước Workbench Thoát khỏi môi trường vẽ 2D 5 Tìm hiểu về phần mềm Catia Part Design (Thiết kế chi tiết 3D) - Là bước cơ bản để tạo mô hình 3D - Biên dạng 3D được chuyển từ môi trường 2D Sketch based Features Thiết kế các chi tiết 3D cơ bản Pad, Pocket, Shaft . Dress-up Features Chỉnh sửa các chi tiết 3D: bo tròn, vát mép, tạo ren…Fillet, Chamfer Transfomation Feature: Hiệu chỉnh 3D: lấy đối xứng, tạo dãy, tỉ lệ… Translation, Symmetry Reference Element Tạo điểm, đường, mặt phẳng làm việc 3D Point, Line, Plane Surface- Base Features Tạo khối 3D từ các bề mặt- Split 6 CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN • Là phương pháp số để giải các bài toán mô tả bởi các phương trình vi phân riêng phần cùng với các điều kiện biên cụ thể • Làm rời rạc hóa các miền liên tục phức tạp của bài toán • Các miền liên tục được chia thành nhiều miền con (phần tử) • Các miền này được liên kết với nhau tại các điểm nút • Các hàm xấp xỉ này được này được biểu diễn qua các giá trị của hàm (hoặc giá trị của đạo hàm) tại các điểm nút trên phần tử 7 2.1 Khái niệm về phần tử hữu hạn 8 Bước 1 Bước 1 Bước 2 Bước 2 B ước 3 B ước 3 Bước 4 Bước 4 Bước 5 Bước 5 Rời rạc hóa miền khảo sát Chọn hàm xấp xỉ Xây dựng phương trình phần tử Ghép nối các phần tử Giải phương trình 2.2 Nội dung phương pháp phần tử hữu hạn CHƯƠNG III: ANSYS WORKBENCH VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG 3.1 Tổng quan về Ansys - Ansys sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để phân tích bài toán vật lý – cơ học - Chuyển các phương trình vi phân, phương trình đạo hàm riêng từ dạng giải tích về dạng đại số để giải 9 Giao diện của Ansys Workbench 3.2 Ứng dụng của Ansys Workbench vào phân tích, đánh giá mô hình trên máy phay CNC 1. Phân tích biến dạng và ứng suất tĩnh Sơ đồ ứng suất pháp theo trục X Normal Stress Sơ đồ biến dạng có hướng theo trục X Directional Deformation 10 [...]... tốt nghiệp em làm được các phần như sau : + Tìm hiểu kết cấu cơ bản của một số phần mềm gia công trong ngành cơ khí + Đã thiết kế được một chi tiết cụ thể bằng phần mền Catia và gia công CNC trên phần mềm Catia Phương hướng phát triển : + Ứng dụng kiến thức đã học để làm các chi tiết + Ứng dụng phần mềm để gia công thực tế 26 27 ... tự do 17 Các giá trị dao động tự do 18 CHƯƠNG IV: LẬP TRÌNH MỘT CHI TIẾT CỤ THỂ TRÊN MÔ HÌNH MÁY PHAY CNC Các bước gia công trên phần mềm Catia Bước 1: Mở mô hình 3D của chi tiết Bước 2: Vào môi trường gia công Toolpaths Bước 3: Chọn phôi Bước 4: Chọn dạng gia công Bước 5: Chọn hình dạng gia công Bước 6: Kiểm tra và chạy mô phỏng Bước 7: Xuất file NC, export sang máy gia công CNC 19 CHƯƠNG... LẬP TRÌNH MỘT CHI TIẾT CỤ THỂ TRÊN MÔ HÌNH MÁY PHAY CNC Hình dạng của phôi gia công trong Catia 20 Quy trình công nghệ gia công CNC Tiện mặt đầu Tiện biên dạng ngoài Tiện rãnh Tiện ren cho lỗ Khoan lỗ Khoan 6 lỗ ren 21 Gia công Catia Tiện tinh mặt ngoài Tiện mặt đầu 22 Gia công Catia Tiện rãnh Khoan lỗ 23 Gia công Catia Tiện ren cho lỗ Khoan 6 lỗ ren 24 Video quá trình gia công trên Catia... Deformation 11 Sơ đồ ứng suất pháp theo trục Y Normal Stress Sơ đồ biến dạng có hướng theo trục Z Directional Deformation 12 Sơ đồ ứng suất pháp theo trục Z Normal Stress Giá trị max min của Directional Deformation Và Normal Street được xác định bảng sau X 13 Giá trị max min của Directional Deformation Và Normal Street được xác định bảng sau Y 14 Giá trị max min của Directional Deformation Và Normal Street . mi n khảo s t Ch n hàm x p xỉ Xây dựng phương trình ph n t Gh p n i các ph n t Giải phương trình 2.2 N i dung phương ph p ph n t hữu. Đề T i: Ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE trong việc thi t kế, ph n t ch, đánh giá và chế t o chi ti t ĐỒ N T T NGHI P Giáo vi n hướng d n : Th.S TR N THANH