Thạc Sĩ Nâng cao độ chính xác biên dạng bề mặt trụ khi phay trên trung tâm gia công VMC – 85S

CHưƠNG I. MỞ ĐẦU

1.1. Tính cấp thiết của luận văn

Chúng ta thấy rằng, hiện nay với sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ trên tất cả các lĩnh vực thì sản phẩm cơ khí ngày càng có yêu cầu cao hơn về chất lượng sản phẩm, mức độ tự động hoá sản xuất và độ chính xác hình dáng hình học. Sử dụng các công nghệ gia công truyền thống trên các máy vạn năng khó đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao này do đó sức cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường bị hạn chế. Thực tế đó đòi hỏi phải phát triển và nghiên cứu các công nghệ mới nhằm nâng cao độ chính xác hình dáng hình học nói riêng, nâng cao chất lượng sản phẩm chế tạo nói chung.

Xuất phát từ tình hình thực tế nói trên, đề tài của luận văn với tiêu đề: “Nâng cao độ chính xác biên dạng bề mặt trụ khi phay trên trung tâm gia công VMC – 85S” là có ý nghĩa lý thuyết và thực tế.



MỤC LỤC

Chương I: Mở đầu 7

1.1. Tính cấp thiết của luận văn 7

1.2. Các công trình liên quan 7

1.3. Mục đích nghiên cứu 19

1.4. Phương pháp nghiên cứu 19

1.5. Đối tượng nghiên cứu 20

1.6. Trang thiết bị phục vụ nghiên cứu 20

1.7. Dự kiến kết quả đạt được 22

Chương II: Các yếu tố ảnh hưởng tới độ chính xác của máy công cụ 23

2.1. Độ chính xác gia công 23

2.2. Các nguyên nhân gây ra sai số của máy 25

2.3. Kết luận 31

Chương III: Nâng cao độ chính xác biên dạng khi gia công bề mặt
33
trụ trên trung tâm gia công VMC - 85S

3.1. Mô hình nghiên cứu 33

3.2. Hệ thống thiết bị thí nghiệm 34

3.2.1. Trung tâm gia công VMC – 85S

3.2.2. Máy đo tọa độ 3 chiều CMM – C544

3.2.3. Phần mềm thiết kế CAD/CAM

3.3. Phần mềm Mastercam 41

3.3.1.Giao diện

3.3.2. Các dạng gia công cơ bản trên module phay

3.3.3. Quá trình phay

3.4. Chế độ gia công 45

3.4.1. Các dạng toolpath

3.4.2. Chọn dao và chế độ cắt (V, Sz, T)

3.5. Thực nghiệm gia công trên trung tâm VMC – 85S 50

3.5.1. Thiết kế CAD/CAM

3.5.1.1. Biên dạng và kích thước gia công

3.5.1.2. Part program

3.5.2. Truyền chương trình sang máy CNC

3.5.3. Điều chỉnh máy

3.6. Đo sai số gia công trên máy CMM – C544 68

3.6.1. Gá đặt chi tiết

3.6.2. Khởi động máy đo toạ độ CMM- C544

3.6.3. Tiến hành hiệu chuẩn đầu đo

3.6.4. Tiến hành lập hệ toạ độ của chương trình đo

3.6.5. Tiến hành đo biên dạng thực

Chương V: Kết luận 82


BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CMM Coordinate Measuring Machine Máy đo tọa độ 3 chiều VMC Vertical Machining Center Trung tâm gia công đứng Co-or.Sys Coordinate System Hệ tọa độ
Thiết kế với sự trợ giúp của

CAD Computer Aided Design

CAM Computer Aided Manufacturing


máy tính

Sản xuất với sự trợ giúp của

máy tính


CNC Computer Numerical Control Điều khiển số bằng máy tính

3D 3 Dimention Ba chiều

PP Post Processor Hậu xử lý

CL Cutting Location Đường chạy dao

SW Software Phần mềm

I/O Input/Output Vào/ Ra

PC Personal Computer Máy tính cá nhân

PLC Programmable Logic Controller Bộ điều khiển PLC

Lập kế hoạch có trợ giúp của

CAP Computer Aided Planning



DNC Direct Numerical Control


máy tính

Điều khiển số trực tiếp


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Độ chính xác gia công 8

Hình 1.2 Sai số tổng hợp của máy công cụ 9

Hình 1.3 Sơ đồ thực nghiêm 10

Hình 1.4 Hệ thống bù sai số của máy công cụ 11

Hình 1.5 Gia công bán tinh bằng dao phay đầu cầu 12

Hình 1.6 Sai lệch trong gia công bề mặt bất kỳ 12

Hình 1.7 Hai kiểu toolpath khi phay hốc lõm 13

Hình 1.8 Cắt lẹm trên các bề mặt hình dáng phức tạp 13

Hình 1.9 Mô phỏng 3D 14

Hình 1.10 Ứng dụng kỹ thuật ngược trong thiết kế sản phẩm 15

Hình 1.11 Sơ đồ thuật toán cắt lớp thích nghi 16

Hình 1.12 Sơ đồ ăn dao 20

Hình 1.13 Sơ đồ nghiên cứu 21

Hình 3.1 Cấu tạo máy CMM – C544 36

Hình 3.2 Các loại đầu đo cho máy CMM 36

Hình 3.3 Sơ đồ chạy dao hướng kính 45

Hình 3.4 Sơ đồ chạy dao tiếp tuyến 46

Hình 3.5 Sơ đồ chạy dao kiểu tiếp tuyến chung của hai vòng tròn 46


Hình 3.6 Thay đổi chiều dày cắt ở phương án chạy dao tiếp tuyến 47


Hình 3.7 Thay đổi chiều dày cắt ở phương án chạy dao kiểu tiếp 48

tuyến chung của hai vòng tròn

Hình 3.8 Kích thước của dao 49


Hình 3.9 Biên dạng gia công thực nghiêm 50

Hình 3.10 Giao diện màn hình MasterCAM Mill 52

Hình 3.11 Vẽ biên dạng gia công 53

Hình 3.12 Chọn dao và các chế độ công nghệ trong hộp thoại tool 54

parameter

Hình 3.13 Chọn chiều sâu cắt, chế độ bù dao trong hộp thoại Contour 55

parameter

Hình 3.14 Hộp thoại Lead in/out 56

Hình 3.15 Hiển thị đường chạy dao 57

Hình 3.16 Khai báo phôi, vật liệu, hệ điều khiển 58

Hình 3.17 Mô phỏng quá trình gia công 59

Hình 3.18 Quá trình gia công tinh 60

Hình 3.19 Xuất chương trình NC 61

Hình 3.20 File chương trình NC 62

Hình 3.21 Giao diện DNC 64

Hình 3.22 Các tham số DNC 65

Hình 3.23 Truyền và nhận chương trình 65

Hình 3.24 Giao diện phần mềm Mcosmos 68

Hình 3.25 Chương trình GEOPAK 69

Hình 3.26 Hiệu chuẩn đầu đo 70

Hình 3.27 Chọn hệ tọa độ 71

Hình 3.28 Chọn mặt phẳng chuẩn 72

Hình 3.29 Chọn gốc tọa độ 72

Hình 3.30 Chọn chế độ chạy tự động 73


Hình 3.31 Chọn chế độ tự động 74

Hình 3.32 Hộp thoại ScanningCNC 74

Hình 3.33 Biên dạng đo 75

Hình ảnh 3.34 Chi tiết sau gia công 76


Hình ảnh 3.35 Thao tác đo trên máy CMM – C544 76

Hình 3.36. Đồ thị ảnh hưởng của bán kính đường vào dao tới sai số 80

kích thước gia công

Hình 3.37. Đồ thị ảnh hưởng của bán kính đường vào dao tới sai số 80

hình dáng hình học (độ không tròn)


DANH MỤC CÁC BẢNG


Bảng 3.1 Chế độ gia công 67


Bảng 3.2 Kết quả đo mẫu thực 77