Ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE trong việc thiết kế, phân tích, đánh giá và chế

Ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE trong việc thiết kế, phân tích, đánh giá và chế tạo chi tiết

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.06 MB, 27 trang )

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
CATIA : Là ứng dụng chuyên thiết kể những loại sản phẩm 3D1. 1 Giới thiệu về CAD / CAM / CAECAD – Computer AidedDesign – là thiết kế trợgiúp bằng máy tính. Mục tiêu của lĩnh vựcCAD là tự động hóa từngbước, tiến tới tự động hóa hóacao hơn trong thiết kế sảnphẩmCAM – Computer AidedManufacturing – Chế tạosản xuất có sự trợ giúpcủa máy tính. Mục tiêucủa CAM là : Mô phỏngquá trình sản xuất, lập trìnhchế tạo loại sản phẩm trên cácmáy công cụ tự độngCNCCAE ( ComputerAided Engineering ) : Kĩ thuật quy mô hóavà tạo mẫu nhanhtrong thiết kế, chế thửsản phẩm1. 3 Chức năng, ứng dụng và quyền lợi của CAD / CAMChức năngỨng dụngThiết kế mô phỏng hình học 2D, 3D – Tạo mặt phân khuôn, tách khuôn, quản trị cấu trúc lắp ghép … Liên kết những bản vẽ 2D với mô hình3D và ngược lại. Tính biến dạng khuôn, mô phỏngdòng chảy vật tư, trường áp suất, trường nhiệt độ, độ co rút vật liệuXuất ra NC codeCó năng lực thiết kế những cụ thể đơngiản hoặc phức tạpTạo khuôn mẫu nhanhChức năng mô phỏng hình học và môphỏng hình dángKhả năng quy mô hóa cao cho phươngpháp nghiên cứu và phân tích và chiêu thức kĩ thuậtGia công những chi tiết cụ thể trên những máyCNCTìm hiểu về ứng dụng CatiaSketcher ( Vẽ phác ) Là bước cơ bản để tạo quy mô 2DB iên dạng 2D hoàn toàn có thể hiệu chỉnh khicó sự đổi khác về size hình dạngSketchToolsDùng để nhậpcác thông sốcho đối tượngvẽProfileVẽ đường biêndạng là đườngthẳng hoặcđường cong ( Point, Line, Circle ) OperationDùng những đốitượng : Corner, Chanfe, Trim, Break, Mirror, Translate, projectContrainsRàng buộc vềmặt hình họcgiữa những đốitượng và cácràng buộc vềkích thướcWorkbenchThoát khỏimôi trườngvẽ 2DT ìm hiểu về ứng dụng CatiaPart Design ( Thiết kế cụ thể 3D ) Là bước cơ bản để tạo quy mô 3DB iên dạng 3D được chuyển từ môitrường 2DS ketchbased FeaturesThiết kế cácchi tiết 3D cơbản Pad, Pocket, Shaft … Dress-upFeaturesChỉnh sửa cácchi tiết 3D : botròn, vát mép, tạo ren … Fillet, ChamferTransfomationFeature : Hiệu chỉnh 3D : lấy đối xứng, tạo dãy, tỉ lệ … Translation, SymmetryReferenceElementTạo điểm, đường, mặtphẳng làm việc3D .. Point, Line, PlaneSurface-BaseFeaturesTạo khối 3D từ những bềmặt – SplitCHƯƠNG II : PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠNLà chiêu thức số để giải những bài toán diễn đạt bởi cácphương trình vi phân riêng phần cùng với những điều kiện kèm theo biên cụthểLàm rời rạc hóa những miền liên tục phức tạp của bài toánCác miền liên tục được chia thành nhiều miền con ( thành phần ) Các miền này được link với nhau tại những điểm nútCác hàm giao động này được này được trình diễn qua những giá trịcủa hàm ( hoặc giá trị của đạo hàm ) tại những điểm nút trên phầntử2. 1 Khái niệm về thành phần hữu hạnBước 1B ước 1B ước 2B ước 2B ước 3B ước 3B ước 4B ước 4B ước 5B ước 5R ời rạc hóa miền khảo sátChọn hàm xấp xỉXây dựng phương trình phần tửGhép nối những phần tửGiải phương trình2. 2 Nội dung giải pháp thành phần hữu hạnCHƯƠNG III : ANSYS WORKBENCH VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG3. 1 Tổng quan vềAnsysAnsys sử dụngphương pháp phần tửhữu hạn ( FEM ) để phântích bài toán vật lý – cơhọcChuyển những phươngtrình vi phân, phươngtrình đạo hàm riêng từdạng giải tích về dạngđại số để giảiGiao diện của Ansys Workbench3. 2 Ứng dụng của Ansys Workbench vào nghiên cứu và phân tích, đánhgiá quy mô trên máy phay CNC1. Phân tích biến dạng và ứng suất tĩnhSơ đồ ứng suất pháp theo trục XNormal StressSơ đồ biến dạng có hướng theo trục XDirectional Deformation10

5/5 - (1 vote)
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments