Đồ án công nghệ CAD/CAM ghế nhựa

Đồ án công nghệ CAD/CAM GVHD:Trần Đình Sơn CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CAD/CAM/CNC 1.1.Vai trò và chức năng của CAD/CAM/CNC CAD/CAM (Computer Aided Design/ Computer Aided Manufacturing) là thuật ngữ chỉ việc thiết kế và chế tạo được hổ trợ bởi máy tính. Công nghệ CAD/CAM sử dụng máy tính để thực hiện một số chức năng nhất định trong thiết kế và chế tạo. Công nghệ này đang được phát triển theo hướng tích hợp thiết kế với sản xuất, CAD/CAM sẽ tạo ra một nền tảng công nghệ cho việc tích hợp máy tính trong sản xuất. CAD (Computer Aided Design) là việc sử dụng hệ thống máy tính để hổ trợ trong xây dựng, sửa đổi, phân tích hay tối ưu hoá. Hệ thống máy tính bao gồm phần mềm và phần cứng được sử dụng để thực thi các chức năng thiết kế chuyên ngành. Phần cứng CAD gồm có: máy tính, cổng đồ hoạ, bàn phím và các thiết bị ngoại vi khác. Phần mềm CAD gồm có các chương trình thiết kế đồ hoạ, chương trình ứng dụng hổ trợ các chức năng kỹ thuật cho người sử dụng như: phân tích lực ứng suất của các bộ phận, phản ứng động lực học của các cơ cấu, các tính toán truyền nhiệt và lập trình bộ điều khiển số. CAM (Computer Aided Manufacturing)là việc sử dụng hệ thống máy tính để lập kế hoạch, quản lý và điều khiển các hoạt động sản xuất thông qua giao diện trực tiếp hay gián tiếp giữa máy tính và các nguồn lực sản xuất. Các ứng dụng của CAM được chia thành hai phạm trù: CNC(Computer Numerical Controlled ): Trước đây các chương trình điều khiển NC đều phải thực hiện thông qua băng đục lỗ, điều khển phải có bộ lọc để giải mã cung cấp các tín hiệu điều khiển cho các trục máy với cách này có nhiều hạn chế , mất thời gian,các chưong trình phải viết lại và dung lượng bé. Chương trình CNC đã khắc phục được các nhược điểm đó bằng cách đọc hàng nghìn bit thông tin trong bộ nhớ. Cho đến nay CNC đã xuất hiện trong hầu hết các ngành công nghỉệp, đây là lĩnh vực có sự kết hợp chặt chẽ giữa máy tính và máy công cụ. 1.2.Ứng dụng CAD/CAM/CNC trong việc thiết kế chế tạo sản phẩm Cho đến nay việc ứng dụng các thành tựu của khoa học kỷ thuật vào quá trình sản xuất rất mạnh mẽ.Thay vào việc phải công nhân phải trực tiếp đứng máy gia công thì ngày nay trong các nghành công nghiệp nhiều máy công cụ cổ điển đã được thay thế SVTH:Trần Công Đua Page 1 bằng máy CNC. Ứng dụng CAD/CAM/CNC để tổ chức sản xuất kèm theo đó là các phần mềm ứng dụng để lập trình và điều khiển máy. Toàn bộ các thao tác gia công trên máy đều được thiết kế và mô phỏng trong chương trình phần mềm. Giúp tránh được nhũng sai sót có thể xẩy ra. Trình độ thiết kế và chế tạo khuôn mẫu có thể coi là một tiêu chí đánh giá sự phát triển của nền công nghiệp. Hiện nay, các sản phẩm trong các ngành công nghiệp được chế tạo bằng việc sử dụng các hệ thống khuôn mẫu khác nhau. Sản phẩm khuôn mẫu thuộc loại sản phẩm Cơ ­ Tin ­ Điện tử (Mechatronics) kỹ thuật cao, việc ứng dụng công nghệ thông tin vào công nghiệp khuôn mẫu hiện nay theo các hướng sau: Hoàn thiện và phát triển phàn cứng đièu khiển số CNC, phát triển phần mềm theo hướng : đơn giản trong lập trình, tích hợp nhiều tính năng và giao diện linh hoạt, thuận lợi Xây dựng các hệ phần mềm tích hợp CAD/CAM/CAE trợ giúp trong thiết kế và chế tạo khuôn mẫu. Hướng phát triển của hệ thống tích hợp CAD/CAM là sẽ bổ sung các mô hình thiết kế, cập nhật thêm các phương pháp gia công chính xác, hiệu quả và hiện đại. Phát triển các phần mềm trợ giúp thiết kế, tính toán, kiểm định và mô phỏng. Hướng phát triển này mới mẽ và đang được đầu tư ưu tiên hàng đầu. Ứng dụng các hệ phần mềm tích hợp CAD/CAM/CNC hiện nay đang là thị trường mua bán và ứng dụng khá sôi động. Có thể nói rằng: không có phần mềm CAD/CAM thì không thể thiết kế và chế tạo khuôn mẫu phức tạp, có độ chính xác cao Trong công nghệ chế tạo sản phẩm khuôn mẫu công nghệ cao thì công nghệ thông tin được ứng dụng rất có hiệu quả và đóng vai trò quan trọng quyết định trong ngành Cơ điện tử. Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong gia công cơ khí bằng các thiết bị điều khiển số là vấn đề có ý nghĩa khoa học và thực tiễn lớn trong đào tạo cũng như trong sản xuất cơ khí 1.3.Giới thiệu chung về chức năng của ProE trong tổ hợp CAD/CAM/CNCPhần mềm ProE là phần mềm tập hợp đầy đủ tính năng thiết kế và mô phỏng quá trình gia công chi tiết, với chức năng như vậy chúng ta có thể sử dụng các chương trình đã được lập trình Đồ án công nghệ CAD/CAM GVHD:Trần Đình Sơn bằng phần mên này để kết nối nhập vào bộ điều khiển của máy CNC, hay quan sát quá trình gia công trước khi đi vào gia công thực tế. Trong phần mềm ProE có nhiều Modul khác nhau, sau đây là một số modul cơ bản được sử dụng để vẽ, phân khuôn và lập trình gia công: Modul Sketcher: Sketcher là công cụ phác thảo, có nhiệm vụ chính là tạo ra các Profile 2D hoặc 3D để từ đó hình thành các mô hình vật đặc (Solid) hoặc bề mặt (Surface). Tuy nhiên, do kế thừa được các công cụ vẽ của CAD truyền thống, lại được bổ sung công cụ tham số hoá, Sketcher của CAD hiện đại trở thành công cụ vẽ mạnh và linh hoạt để tạo ra các bản vẽ kỹ thuật. Người ta thường dùng Sketcher để tạo các bản vẽ đơn giản. Modul Part: Thiết kế các hình khối dạng 3D dựa vào phương pháp đùn khối hoặc quét thành khối đặc (Solid) hoặc dạng mỏng (Shell) hay mặt (Supface). Modul Manufacturing: Thiết kế mô phỏng tách khuôn và gia công. 1.4. Giới thiệu về khuôn đúc hai tấm a. Khuôn hai tấm có kênh dẫn nguội Khuôn hai tấm là loại khuôn phổ biến nhất. So với khuôn ba tấm thì khuôn hai tấm đơn giản hơn, rẻ hơn và chu kỳ ép phun ngắn hơn.+ Đối với khuôn hai tấm có một lòng khuôn thì không cần đến kênh dẫn nhựa mà nhựa sẽ điền đầy trực tiếp vào lòng khuôn thông qua bạc cuống phun. + Đối với khuôn hai tấm có nhiều lòng khuôn thì ta cần quan tâm đến việc thiết kế kênh dẫn và miệng phun sao cho nhựa có thể điền đầy các lòng khuôn cùng lúc (vấn đề cân bằng dòng chảy của nhựa). Trước khi bắt đầu thiết kế khuôn loại này ta nên dùng một mẫu để phân tích thử trên phần mềm để tìm ra vị trí đặt miệng phun thích hợp nhất. Khi xét thấy vị trí các miệng phun có thể đặt thẳng hàng với các lòng khuôn thì việc dùng khuôn hai tấm là thích hợp. SVTH:Trần Công Đua Page 3 Hình 1.1 ­ a), b): Khuôn hai tấm có kênh dẫn nguội. Vì vấn đề cân bằng dòng và đòi hỏi các miệng phun phải được bố trí thẳng hàng với các lòng khuôn mà việc thiết kế khuôn hai tấm có nhiều lòng khuôn gặp nhiều hạn chế đối với một sản phẩm nhựa nhất định. Hình 1.2 ­ Kết cấu khuôn hai tấm b. Khuôn hai tấm có kênh dẫn nóng Khuôn hai tấm dùng kênh dẫn nóng luôn giữ cho nhựa nóng chảy trong bạc cuống phun, kênh dẫn và miệng phun, nhựa chỉ đông đặc khi nào nó chảy vào lòng khuôn. Khi khuôn mở ra thì chỉ có sản phẩm (đôi khi có thêm kênh dẫn nguội) được lấy ra ngoài. Khi Đồ án công nghệ CAD/CAM GVHD:Trần Đình Sơn khuôn đóng lại thì nhựa trong các kênh dẫn nóng và tiếp tục điền đầy vào lòng khuôn một cách trực tiếp. Kênh dẫn trong khuôn có thể gồm cả kênh dẫn nguội và kênh dẫn nóng. Hình 1.3 – Khuôn hai tấm có kênh dẫn nóng Đối với loại khuôn này, các miệng phun phải được đặt ở vị trí trung tâm của các lòng khuôn. Điều này có nghĩa là các kênh dẫn phải được đặt xa mặt phân khuôn. Nhưng điều này không gây bất kỳ trở ngại nào cho việc thiết kế. Loại khuôn này cũng phù hợp với khuôn cò nhiều lòng khuôn với kích thước nhỏ hay những khuôn mà hệ thống kênh dẫn phức tạp và phí nhiều vật liệu. » Ưu điểm: + Tiết kiệm vật liệu. + Không có vết của miệng phun trên sản phẩm. + Giảm thời gian chu kỳ. + Điều khiển được sự điền đầy và dòng chảy của nhựa. » Nhược điểm + Giá thành cao hơn khuôn hai tấm có kênh dẫn nguội. + Khó đổi màu vật liệu. + Hệ thống điều khiển nhiệt độ dể bị hỏng. + Không thích hợp với những vật liệu chịu nhiệt kém. ... - tailieumienphi.vn