Nâng cao độ chính xác biên dạng bề mặt trụ khi phay trên trung tâm gia công vmc – 85s

Trng i hc KT CN Thỏi Nguyờn Lp Cao hc K10 CNCTM



S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

1



MC LC
Chng I: M u
7
1.1. Tớnh cp thit ca lun vn 7
1.2. Cỏc cụng trỡnh liờn quan 7
1.3. Mc ớch nghiờn cu 19
1.4. Phng phỏp nghiờn cu 19
1.5. i tng nghiờn cu 20
1.6. Trang thit b phc v nghiờn cu 20
1.7. D kin kt qu t c 22
Chng II: Cỏc yu t nh hng ti chớnh xỏc ca mỏy cụng c
23
2.1. chớnh xỏc gia cụng 23
2.2. Cỏc nguyờn nhõn gõy ra sai s ca mỏy 25
2.3. Kt lun 31
Chng III: Nõng cao chớnh xỏc biờn dng khi gia cụng b mt
tr trờn trung tõm gia cụng VMC - 85S
33
3.1. Mụ hỡnh nghiờn cu 33
3.2. H thng thit b thớ nghim
3.2.1. Trung tõm gia cụng VMC 85S
3.2.2. Mỏy o ta 3 chiu CMM C544
3.2.3. Phn mm thit k CAD/CAM
34
3.3. Phn mm Mastercam
3.3.1.Giao din
3.3.2. Cỏc dng gia cụng c bn trờn module phay
3.3.3. Quỏ trỡnh phay
41
3.4. Ch gia cụng
3.4.1. Cỏc dng toolpath
3.4.2. Chn dao v ch ct (V, S
z
, T)
45


Trng i hc KT CN Thỏi Nguyờn Lp Cao hc K10 CNCTM



S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

2

3.5. Thc nghim gia cụng trờn trung tõm VMC 85S
3.5.1. Thit k CAD/CAM
3.5.1.1. Biờn dng v kớch thc gia cụng
3.5.1.2. Part program
3.5.2. Truyn chng trỡnh sang mỏy CNC
3.5.3. iu chnh mỏy
50
3.6. o sai s gia cụng trờn mỏy CMM C544
3.6.1. Gỏ t chi tit
3.6.2. Khi ng mỏy o to CMM- C544
3.6.3. Tin hnh hiu chun u o
3.6.4. Tin hnh lp h to ca chng trỡnh o
3.6.5. Tin hnh o biờn dng thc
68
Chng V: Kt lun
82















Trng i hc KT CN Thỏi Nguyờn Lp Cao hc K10 CNCTM



S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

3

BNG CC CH VIT TT
CMM Coordinate Measuring Machine Mỏy o ta 3 chiu
VMC Vertical Machining Center Trung tõm gia cụng ng
Co-or.Sys Coordinate System H ta
CAD Computer Aided Design
Thit k vi s tr giỳp ca
mỏy tớnh
CAM Computer Aided Manufacturing
Sn xut vi s tr giỳp ca
mỏy tớnh
CNC Computer Numerical Control iu khin s bng mỏy tớnh
3D 3 Dimention Ba chiu
PP Post Processor Hu x lý
CL Cutting Location ng chy dao
SW Software Phn mm
I/O Input/Output Vo/ Ra
PC Personal Computer Mỏy tớnh cỏ nhõn
PLC Programmable Logic Controller B iu khin PLC
CAP Computer Aided Planning
Lp k hoch cú tr giỳp ca
mỏy tớnh
DNC Direct Numerical Control
iu khin s trc tip









Trng i hc KT CN Thỏi Nguyờn Lp Cao hc K10 CNCTM



S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

4

DANH MC CC HèNH V, TH
Hỡnh 1.1 chớnh xỏc gia cụng 8
Hỡnh 1.2 Sai s tng hp ca mỏy cụng c 9
Hỡnh 1.3 S thc nghiờm 10
Hỡnh 1.4 H thng bự sai s ca mỏy cụng c 11
Hỡnh 1.5 Gia cụng bỏn tinh bng dao phay u cu 12
Hỡnh 1.6 Sai lch trong gia cụng b mt bt k 12
Hỡnh 1.7 Hai kiu toolpath khi phay hc lừm 13
Hỡnh 1.8 Ct lm trờn cỏc b mt hỡnh dỏng phc tp 13
Hỡnh 1.9 Mụ phng 3D 14
Hỡnh 1.10 ng dng k thut ngc trong thit k sn phm 15
Hỡnh 1.11 S thut toỏn ct lp thớch nghi 16
Hỡnh 1.12 S n dao 20
Hỡnh 1.13 S nghiờn cu 21
Hỡnh 3.1 Cu to mỏy CMM C544 36
Hỡnh 3.2 Cỏc loi u o cho mỏy CMM 36
Hỡnh 3.3 S chy dao hng kớnh 45
Hỡnh 3.4 S chy dao tip tuyn 46
Hỡnh 3.5 S chy dao kiu tip tuyn chung ca hai vũng trũn 46
Hỡnh 3.6 Thay i chiu dy ct phng ỏn chy dao tip tuyn 47
Hỡnh 3.7 Thay i chiu dy ct phng ỏn chy dao kiu tip
tuyn chung ca hai vũng trũn
48
Hỡnh 3.8 Kớch thc ca dao 49


Trng i hc KT CN Thỏi Nguyờn Lp Cao hc K10 CNCTM



S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

5

Hỡnh 3.9 Biờn dng gia cụng thc nghiờm 50
Hỡnh 3.10 Giao din mn hỡnh MasterCAM Mill 52
Hỡnh 3.11 V biờn dng gia cụng 53
Hỡnh 3.12 Chn dao v cỏc ch cụng ngh trong hp thoi tool
parameter
54
Hỡnh 3.13 Chn chiu sõu ct, ch bự dao trong hp thoi Contour
parameter
55
Hỡnh 3.14 Hp thoi Lead in/out 56
Hỡnh 3.15 Hin th ng chy dao 57
Hỡnh 3.16 Khai bỏo phụi, vt liu, h iu khin 58
Hỡnh 3.17 Mụ phng quỏ trỡnh gia cụng 59
Hỡnh 3.18 Quỏ trỡnh gia cụng tinh 60
Hỡnh 3.19 Xut chng trỡnh NC 61
Hỡnh 3.20 File chng trỡnh NC 62
Hỡnh 3.21 Giao din DNC 64
Hỡnh 3.22 Cỏc tham s DNC 65
Hỡnh 3.23 Truyn v nhn chng trỡnh 65
Hỡnh 3.24 Giao din phn mm Mcosmos 68
Hỡnh 3.25 Chng trỡnh GEOPAK 69
Hỡnh 3.26 Hiu chun u o 70
Hỡnh 3.27 Chn h ta 71
Hỡnh 3.28 Chn mt phng chun
72
Hỡnh 3.29 Chn gc ta 72
Hỡnh 3.30 Chn ch chy t ng 73


Trng i hc KT CN Thỏi Nguyờn Lp Cao hc K10 CNCTM



S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

6

Hỡnh 3.31 Chn ch t ng 74
Hỡnh 3.32 Hp thoi ScanningCNC 74
Hỡnh 3.33 Biờn dng o 75
Hỡnh nh 3.34 Chi tit sau gia cụng
76
Hỡnh nh 3.35 Thao tỏc o trờn mỏy CMM C544 76
Hỡnh 3.36. th nh hng ca bỏn kớnh ng vo dao ti sai s
kớch thc gia cụng
80
Hỡnh 3.37. th nh hng ca bỏn kớnh ng vo dao ti sai s
hỡnh dỏng hỡnh hc ( khụng trũn)
80



DANH MC CC BNG
Bng 3.1 Ch gia cụng 67
Bng 3.2 Kt qu o mu thc 77








Trng i hc KT CN Thỏi Nguyờn Lp Cao hc K10 CNCTM



S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

7

CHNG I. M U
1.1. Tớnh cp thit ca lun vn
Chỳng ta thy rng, hin nay vi s phỏt trin nhanh chúng ca khoa hc v
cụng ngh trờn tt c cỏc lnh vc thỡ sn phm c khớ ngy cng cú yờu cu cao
hn v cht lng sn phm, mc t ng hoỏ sn xut v chớnh xỏc hỡnh
dỏng hỡnh hc. S dng cỏc cụng ngh gia cụng truyn thng trờn cỏc mỏy vn nng
khú ỏp ng c nhu cu ngy cng cao ny do ú sc cnh tranh ca sn phm
trờn th trng b hn ch. Thc t ú ũi hi phi phỏt trin v nghiờn cu cỏc cụng
ngh mi nhm nõng cao chớnh xỏc hỡnh dỏng hỡnh hc núi riờng, nõng cao cht
lng sn phm ch to núi chung.
Xut phỏt t tỡnh hỡnh thc t núi trờn, ti ca lun vn vi tiờu : Nõng cao
chớnh xỏc biờn dng b mt tr khi phay trờn trung tõm gia cụng VMC 85S l
cú ý ngha lý thuyt v thc t.
1.2. Cỏc cụng trỡnh tng t
1.2.1. nc ngoi.
Hin nay trờn th gii ó cú rt nhiu cỏc cụng trỡnh nghiờn cu v quỏ trỡnh
gia cụng trờn cỏc may CNC nh:
- Nghiờn cu ca Anand Dasgupta, Bhaskar Pandurangan, Robert Landers
and S.N. Blakrishnan.
1.2.2. trong nc
Ti liu [6] v nõng cao chớnh xỏc gia cụng bng phng phỏp bự sai s ó
gii quyt: Cỏc mỏy phay CNC vi chớnh xỏc cao c s dng trong nhiu quỏ
trỡnh gia cụng vỡ yờu cu v chớnh xỏc ca cỏc sn phm ngy cng tng. nh
hng quan trng nht ti chớnh xỏc gia cụng l chớnh xỏc ca mỏy cụng c.
Cỏc sai s v trớ xut hin do lc ct, ti trng ng vv Ti liu [6] ó nghiờn cu
xõy dng chng trỡnh bự sai s gia cụng trờn trung tõm gia cụng nhm nõng cao
chớnh xỏc gia cụng cỏc chi tit hỡnh dỏng hỡnh hc phc tp.


Trng i hc KT CN Thỏi Nguyờn Lp Cao hc K10 CNCTM



S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

8

Theo ti liu [6] thỡ cú cỏc nguyờn nhõn sau gõy ra sai s gia cụng














Hỡnh 1.1. chớnh xỏc gia cụng







Sai s
hỡnh
dỏng
hỡnh
hc
Sai s
kớch
thc
Sai s
v trớ
tng
quan

súng

nhỏm
b mt
Tớnh
cht c,
lý lp
b mt
Sai s
ngu
nhiờn
Sai s
h
thng
chớnh xỏc gia cụng

chớnh xỏc chi tit

chớnh xỏc cm chi tit
Sai lch kớch
thc
Sai lch v trớ
tng quan
Sai s
tng hp


Trng i hc KT CN Thỏi Nguyờn Lp Cao hc K10 CNCTM



S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

9













Hỡnh 1.2. Sai s tng hp ca mỏy cụng c



Tip theo lun vn a ra phng phỏp bự sai s gia cụng, bự sai s bng
phn mm trờn c s gii quyt bi toỏn sai lc hỡnh dỏng hỡnh hc v v trớ tng
quan theo s sau:




Cỏc tỏc ng ca nhit
Ngun trong Ngun ngoi
V trớ
Khe h Phõn tỏn
chớnh xỏc v trớ
chớnh xỏc ca
mỏy cụng c
Sai s h thng Sai s ngu nhiờn

cng
vng
Thụng
s hỡnh
hc
Ti
trng
Rung
ng


Trng i hc KT CN Thỏi Nguyờn Lp Cao hc K10 CNCTM



S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

10

Thiết kế
CAD/CAM
Xuất dữ liệu
Partprogram
Đo biên dạng trên máy
CMM C544
Biên dạng thực
Thiết kế lại
ChƯơng trình
Bù sai số
Tính toán sai số

Hỡnh 1.3. S thut toỏn bự sai s


Gia cụng thc hin trờn trung tõm gia cụng VMC 85S, o sai s bng mỏy
CMM C544 v tin hnh x lý d liu o. Sau ú tin hnh bự sai s bng chng
trỡnh NC mi theo mụ hỡnh sau:

Xem chi tiết: Nâng cao độ chính xác biên dạng bề mặt trụ khi phay trên trung tâm gia công vmc – 85s