XÂY DỰNG THƯ VIỆN 3D CÁC CHI TIẾT VÀ CƠ CẤU CHO ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ, 3D PRO ,đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

Tên đề tài:

XÂY DƯỢNG THƯ VIỆN CÁC CHI TIẾT VÀ CƠ CẤU

CHO ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ

Các số liệu ban đầu:

Các sách liên quan
Các tài liệu từ mạng
Các công cụ cơ bản của pro/ ENGINEER

Nội dung thuyết minh, tính toán
- Tìm hiểu cách tạo thư viện trong pro/E
- Xây dựng thư viện (tạo dữ liệu)
- Tạo các clip mô phỏng các thao tác cơ bản trên đồ gá
- Kết luận và đề nghị
Sản phẩm
- Phần mềm

Tóm tắt

Đồ án “XÂY DỰNG THƯ VIỆN CÁC CHI TIẾT VÀ CƠ CẤU CHO ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ” với mục đích tạo ra một một Modul hay một thư viện các các chi tiết và cơ cấu tiêu chuẩn, trong cơ khí và trong đồ gá gia công cơ, nhằm hỗ trợ quá trình thiết kế đồ gá gia công cơ. Để tạo thư viện này ta dựa trên cơ sở các tài liệu về các chi tiết, cơ cấu tiêu chuẩn ban đầu, sau đó ta ứng dụng công nghệ thông tin thiết kế và xây dựng thư viện. Cụ thể ta sử dụng các công cụ, các môi trường của phần mềm Pro/ Engineer tạo từng mô hình 3D của từng chi tiết, kết cấu, sau đó tạo mô hình 3D của họ chi tiết và kết cấu đó để làm cơ sở dữ liệu.

Khi có cơ sở dữ liệu ta dùng để tạo các tập tin hình ảnh. Tiếp theo ta sử dụng phần mềm thiết kế Web xây dựng 1 Website tập hợp tất cả các tập tin hình ảnh và cơ sở dữ liệu thành thư viện. Sau đó ta cài đặt Website này tích hợp trở lại Pro/E thành một thư viện chạy trong Pro/E. Và sản phẩm cuối cùng ta được là một phần mềm thư viện các chi tiết và kết cấu trong cơ khí và đồ gá gia công cơ, phần mềm này có thể cài đặt vào bất kỳ máy tính nào sử dụng phần mềm thiết kế Pro/E. Và sử dụng nó để hỗ trợ thiết kế đồ gá gia công cơ.

Mục lục

Trang bìa............................................................................................................................ i

Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp................................................................................................ ii

Nhận xét của GV hướng dẫn

Nhận xét của GV phản biện

Lời cảm ơn........................................................................................................................ iii

Tóm tắt............................................................................................................................. iv

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU.............................................................................................. 1

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN............................................................................................. 2

2.1. Ý nghĩa, mục đích, tác dụng của đồ gá.................................................................... 2

2.2. Cấu tạo của đồ gá..................................................................................................... 2

2.3. Phương pháp thiết kế đồ gá...................................................................................... 2

2.3.1. Phương hướng chung:........................................................................................ 2

2.3.2. Các tài liệu ban đầu để thiết kế đồ gá:............................................................... 3

2.3.3. Trình tự thiết kế đồ gá:....................................................................................... 3

2.4. Lựa chọn công cụ xây dựng thư viện...................................................................... 4

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ MODUL HỖ TRỢ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ................................. 8

3.1. Thiết kế Modul......................................................................................................... 8

3.1.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu...................................................................................... 9

3.1.2. Thiết kế giao diện và viết mã chương trình...................................................... 10

3.2. Xây dựng Menu “Tra Cứu Chi Tiết Cơ Khí” cho Modul......................................... 16

CHƯƠNG 4: TÍCH HỢP MODUL VÀO PRO/E, HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MODUL ĐỂ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 62

4.1. Tích hợp Modul:.................................................................................................... 62

4.1.1. Cài đặt pro/E wf 5.0 : Trước khi cài BASIC LIBRARY thì cần phải cài đặt Pro/E, đây là điều kiện tiên quyết................................................................................................................................... 62

4.1.2. Cài đặt BASIC LIBRARY................................................................................ 62

4.1.3. Đưa Website vào tích hợp thành Modul chạy trên nền BASIC LIBRARY trong Pro/E. 67

4.2. Hướng dẫn sử dụng Modul vào thiết kế đồ gá....................................................... 68

4.2.1. Hướng dẫn mở chi tiết..................................................................................... 68

4.2.2. Hướng dẫn sử dụng Modul để thiết kế đồ gá.................................................... 71

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................. 81

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU

Trong ngành cơ khí, ngành công nghệ chế tạo gia công cơ khí là một những ngành chủ lực của phát triển kinh tế thế giới. Với định hướng của việt nam chúng ta, thì đến năm 2020 nước ta về cơ bản là nước công nghiệp trên tất cả các lĩnh vực. Và ngành công nghệ chế tạo gia công cơ khí đóng vai trò chủ lực.Hiện nay đứng đầu về ngành cơ khí chế tạo thì phải kể đến các nước phát triển như là nhật, mỹ, đức … đặc biệt nền kinh tế mới nổi trung quốc. Sở dĩ các nước này phát triển mạnh mẽ là nhờ sự nắm bắt được xu hướng phát triển của ngành cơ khí chế tạo, vì thế các nước đã đầu tư mạnh mẽ từ vốn, cơ sở, thiết bị và quan trọng hơn hết là áp dụng việc tiêu chuẩn hóa(TCH), ứng dụng công nghệ thông tin vào cơ khí. Lợi ích của TCH đối với chế tạo máy và gia công cơ khí là thống nhất hóa được nhiều chi tiết bộ phận trong sản xuất sản phẩm cơ khí, giảm được số lượng các kiểu loại, đáp ứng tốt yêu cầu lắp lẫn trong lắp ráp, sửa chữa, thay thế chi tiết bộ phận. Nâng cao chất lượng sản phảm, năng suất lao động, giảm giá thành, tiết kiệm thời gian, và hơn hết là nâng cao lợi nhuận kinh tế. TCH còn giúp ngành công nghiệp phụ trợ ra đời và phát triển mạnh trên thế giới, ngành công nghiệp phụ trợ là ngành chuyên sản xuất và chế tạo các chi tiết, thiết bị tiêu chuẩn .v.v. để hỗ trợ các ngành công nghiệp phát triển, đó là sự tác động kép. Ngành công nghệ thông tin nói chung, công nghệ CAD/ CAM/ CAE/ CNC nói riêng đang được ứng dụng rộng rãi vào việc số hóa, mã hóa dữ liệu để tăng khản năng thiết kế, chế tạo, giúp các nhà chế tạo tiết kiệm tài chính, thời gian và nguồn lực. Còn ở việt nam ngành công nghệ chế tạo và gia công cơ khí đang theo đuổi trình độ của thế giới, việc sử dụng công nghệ tin cũng được ứng dụng phổ biến, tuy nhiên sử dụng các chi tiết tiêu chuẩn chưa rộng rãi.

Trong các trường đại học, cao đẳng có chuyên ngành cơ khí, thì trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM chúng ta biết được các chi tiết tiêu chuẩn dùng trong đồ gá gia công cơ, thông qua bộ môn công nghệ chế tạo và đồ án công nghệ chế tạo máy. Còn với công nghệ thông để ứng dụng vào thiết kế thông qua bộ môn đồ họa kỹ thuật trên máy tính, công nghệ CAD /CAM/ CAE/ CNC. Trên cơ sở đó Đồ án “Xây Dựng Thư Viện Các Chi Tiết Và Cơ Cấu Tiêu Chuẩn Cho Đồ Gá Gia Công Cơ”, nhằm mục đích chính là hỗ trợ thiết kế đồ gá, và giúp việc sử dụng các chi tiết tiêu chuẩn trở nên thường xuyên, quen thuộc hơn trong thiết kế đồ gá.

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN

2.1. Ý nghĩa, mục đích, tác dụng của đồ gá.

- Đồ gá gia công cơ có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao độ chính xác gia công và nâng cao năng suất lao động.

- Mở rộng khản năng công nghệ của máy công cụ, giúp gia công các chi tiết, nguyên công khó trở nên dễ dàng.

- Có tác dụng lớn trong việc giảm nhẹ cường độ lao động của công nhân và không cần đòi hỏi trình độ thợ bậc cao. [ 2] [4]

2.2. Cấu tạo của đồ gá.

Đồ gá được cấu tạo bởi rất nhiều chi tiết, cơ cấu, bộ phận, phải kể đến các bộ phận cơ bản như là:

Các chi tiết, bộ phận định vị
Các chi tiết, bộ phận kẹp chặt
Các chi tiết, cơ cấu dẫn hướng, phân độ, cử so dao
Các cơ cấu truyền lực từ nơi tác dụng lực đến vị trí kẹp chặt
Thân đồ gá và đế đồ gá
Cơ cấu định vị và kẹp chặt đồ gá vào máy cắt kim loại [ 2]

2.3. Phương pháp thiết kế đồ gá.

2.3.1. Phương hướng chung:

Sản phẩm cơ khí cũng như các sản phẩm các ngành khác, rất đa dạng và thay đổi mẫu mã theo thời gian và nhu cầu xã hội. song cũng tồn tại nhiều loại hình sản xuất, để đáp ứng với các loại hình sản xuất, ta cần định hướng phát triển đồ gá như sau:

Tiêu chuẩn hóa kết cấu từng chi tiết, cụm chi tiết để có thể dễ dàng lắp ráp thành đồ gá.
Sử dụng các phương tiện tác dụng nhanh như dầu ép thủy lực, khí nén, chân không, cơ đện tử….
Tự động hóa khâu gá đặt nhằm nâng cao năng suất và phù hợp với các thiết bị tự động

Tùy theo từng loại hình sản xuất mà mức độ áp dụng có khác nhau. [2]

2.3.2. Các tài liệu ban đầu để thiết kế đồ gá:

Bản vẽ chi tiết gia công với đầy đủ kích thước và điều kiện kỹ thuật
Sản lượng hàng năm
Sơ đồ nguyên công đang thiết kế đồ gá với kích thước gia công, lượng dư, dung sai, độ bóng và sơ đồ định vị, kẹp chặt
Bảng thiết bị, các bước gia công, chế độ cắt
Các sổ tay công nghệ, sổ tay tiêu chuẩn đồ gá và kết cấu đồ gá… [ 2]

2.3.3. Trình tự thiết kế đồ gá:

Thiết kế đồ gá trải qua 4 bước cơ bản sau:

Bước 1: Thiết kế nguyên lý

Dựa trên phương án định vị và kẹp chặt đã có ở cơ sở công nghệ, người thiết kế vẽ phác sơ đồ nguyên lý của đồ gá như: đồ định vị, đồ kẹp chặt, cơ cấu dẫn hướng, sơ đồ về than đồ gá, bộ phận định vị đồ gá vào máy…. Thể hiện vài hình chiếu.

Bước 2: Thiết kế kết cấu cụ thể (bản vẽ lắp)

Sau khi tham khảo các chi tiết tiêu chuẩn, kết cấu, bộ phận tiêu chuẩn, người thiết kế tiến hành vẽ bản vẽ lắp. các chi tiết trong đồ gá hầu hết là chọn, rêng các cơ cấu kẹp chặt phải tính sức bền.

Bản vẽ lắp thường tỷ lệ 1:2, 1:1, 2:1, trên bản vẽ ghi đầy đủ chế độ lắp cho các mối ghép quan trọng. đánh số thứ tự, đặt tên và chọn vật liệu cho từng chi tiết, ghi các yêu cầu kỹ thuật quan trọng.

Ghi một số kích thước như: Cao x Dài x Rộng, khoảng cách giữa đồ định vị và đồ dẫn hướng, bề dày căn.

Khi thực hiện bản vẽ cần theo nguyên tắc thiết kế từ trong ra ngoài, nghĩa là vẽ chi tiết trước, rồi đến cơ cấu định vị, đến cơ cấu kẹp chặt, đến thân đồ gá, rồi cơ cấu dẫn hướng…

Bước 3: Vẽ tách chi tiết từ bản vẽ lắp ra riêng từng bản vẽ, những chi tiết tiêu chuẩn có thể không cần vẽ, những chi tiết không tiêu chuẩn phải vẽ đầy đủ các hình chiếu, ghi đầy đủ các kích thước.
Bước 4: Hiệu chỉnh bản vẽ lắp, trên cơ sở các bản vẽ chi tiết, hiệu chỉnh lại bản vẽ lắp cho cho chính xác, cả về kích thước lẫn vị trí tương quan.

Khi chế tạo cần đem bản vẽ chi tiết kèm theo bản vẽ lắp để người công nghệ tham khảo khi gia công và dùng khi lắp ráp đồ gá.

[2]

2.4. Lựa chọn công cụ xây dựng thư viện.

Để xây dựng thư viện ta dùng phần mềm Pro/Engineer wild fire 5.0.

Phần mềm Pro/E có những công cụ giúp chúng ta có thể thực hiện từ việc thiết kế cho tới gia công một cách nhanh chóng như:

Môi trường Sketch : dùng để vẽ phác
Môi trường Part: dùng để tạo mô hình dạng khối, dạng tấm…
Môi trường Assembly: dùng để lắp là chủ yếu
Manufacturing: môi trường này dùng để xuất chương trình gia công…
Môi trường Drawing: dùng để xuất bản vẽ.

Và còn nhiều môi trường khác nữa, trong môi trường Part và Assembly có 2 công cụ cơ bản để hộ trợ xây dựng thư viện là Family table, relations…

Ứng dụng Family table và relations tạo thư viện của 1 đai ốc kiểu 6, có bản vẽ và bảng số liệu như hình 1:

..........................................................................................................................

3.2. Xây dựng Menu “Tra Cứu Chi Tiết Cơ Khí” cho Modul.

Dựa trên cách phân loại, tên gọi các chi tiết tiêu chuẩn trong cơ khí ta đặt tên thay cho các cấp Menu sẽ thiết kế được Web site tập hợp các trang Web thuộc 1 chủ đề về các chi tiết tiêu chuẩn trong cơ khí, trong đó có các chi tiết tiêu chuẩn dùng trong đồ gá gia công cơ. Website có cây Menu và tập tin hình ảnh như sau:

Tra Cứu Chi Tiết Cơ Khí

*Tra bươc ren & hướng dẫn sử dụng

*Chi tiết cơ khí thông dụng

*Chi tiết tiêu chuẩn trong đồ gá

1. Chi tiết định vị

*Định vị mặt phẳng

..............................................................................

CHƯƠNG 4: TÍCH HỢP MODUL VÀO PRO/E, HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MODUL ĐỂ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

4.1. Tích hợp Modul:

Để tích hợp một chương trình, modul vào một phần mềm thì rất khó khăn và phức tạp không chỉ đối với những người không chuyên và chuyên về thiết kế phần mềm, bởi vì hầu hết các phần mềm hiện có ở việt nam đang được sử dụng thì gần như là phần mềm bẻ khóa, không có bản quyền. Do đó ta cần cài đặt một phần mềm đã có sẵn, miễn phí do nhà phần mềm cung cấp. Đó là BASIC LIBRARY, sau đó dựa trên nền của BASIC LIBRARY ta cài Website thành modul tích hợp trong pro/E.

4.1.1. Cài đặt pro/E wf 5.0 : Trước khi cài BASIC LIBRARY thì cần phải cài đặt Pro/E, đây là điều kiện tiên quyết.

4.1.2. Cài đặt BASIC LIBRARY.

Bước 1: vào thư mục BASIC LIBRARY, chạy file Setup xuất hiện giao diện cài đặt sau
......................................................................

Đầu tiên mở phần mềm Pro/E, sau đó thực hiện các bước như sau.

Bước 1: Chọn vào biểu tượng Home, để trở về trang chủ.
Bước 2: Click vào Menu “ Tra cứu chi tiết cơ khí”
Bước 3: Click vào Menu “ Chi tiết tiêu chuẩn trong đồ gá”
Bước 4: Click vào Menu “ Đai ốc”
Bước 5: Click vào Menu “đai ốc 6 cạnh” và chọn Menu “ kiểu 6” màn hình sẽ xuất hiện bản vẽ 2D và bảng số liệu của đai ốc 6 cạnh kiểu 6.
Bước 6: xem ký hiệu của đai ốc M20 ta muốn mở là M20.

XÂY DỰNG THƯ VIỆN 3D CÁC CHI TIẾT VÀ CƠ CẤU CHO ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ

Sau khi trải qua 26 bước, ta lắp được 37 chi tiết (trừ chi tiết gia công) của 25 chi tiết khác nhau, trong 25 chi tiết đó ta dùng tới 18 chi tiết tiêu chuẩn và chi tiết tự thiết kế, ta được một bản vẽ lắp đồ gá phay 3D hoành chỉnh

Từ bản vẽ lắp 3D này ta có thể xuất thành bản vẽ 2D bằng môi trường Drawing, và tạo bản vẽ tách chi tiết. Trong quá trình tạo bản vẽ tách và bản vẽ lắp 2D khi chỉnh sửa các kích thước thì có thể chỉnh sửa trực tiếp trong môi trường Drawing, hoặc môi trường Assembly một cách nhanh chóng, và hiệu quả.
Để sử dụng thư viện hiệu quả trong thiết kế đồ gá, thì riêng kiến thức bắt buộc về thiết kế đồ gá gia công, ta cần phải nắm vững một số kỹ năng cơ bản về thiết kế bằng phần mềm Pro/Engineer.

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

- Kết luận: Qua các quá trình xây dựng thư viện và cài tích hợp Thư Viện Các Chi Tiết Và Cơ Cấu Cho Đồ Gá Gia Công trong Pro/E, thì kết quả xây dựng được một phần mềm thư viện, phần mềm này sẽ cài đặt và chạy được trong bất kỳ máy tính nào có phần mềm Pro/E phiên bản 5.0 trở lên. Và phần mềm này sẽ hỗ trợ cho thiết kế đồ gá, cho ta thấy được hiệu quả khi ta sử dụng sử dụng thư viện để thiết kế bản vẽ lắp 3D sau đó tạo bản vẽ lắp 2D, bản vẽ tách chi tiết sẽ tiết kiệm được thời gian và công sức thiết kế khi không cần vẽ lại các chi tiết kết cấu tiêu chuẩn.

- Kiến nghị:

Khi lấy 1 chi tiết hay cơ cấu trong thư viện ta còn phải vào tra cứu qua nhiều bước, sau khi tra cứu xong ta lấy chi tiết cũng phải qua bước dán đường link (Ctrl + V) vào thanh địa chỉ, rồi phải nhớ ký hiệu và click chọn lại theo ký hiệu mới mở được 1 chi tiết. song muốn sử dụng chi tiết ta cần phải Save a copy lại và vào lại môi trường Assembly mới lấy được chi tiết đó để lắp vào đồ gá. Em xin kiến nghị sau này tìm cách phát triển phần mềm, để giảm bớt các bước trung gian, như chỉ cần sau khi tra cứu click vào ký hiệu là mởi được chi tiết đó ra, giảm bớt bước dán link, bước nhớ ký hiệu và chọn lại ký hiệu. hoặc đưa thư viện này vào trực tiếp trong môi trường Assembly để giảm bớt luôn bước Save a copy.

Phần mềm này chỉ chạy trên phần mền Pro/E, em xin kiến nghị là sau này có thể tích hợp phần mềm này chạy trên các phần mềm thiết kế Cad/Cam khác để có thể tăng hiệu quả của nó.