Tài liệu Nghiên cứu thiết kế tính toán thiết bị chế biến nhờ phần mềm inventor

  • Số trang: 98 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 156 |
  • Lượt tải: 0
nhattuvisu

Đã đăng 27125 tài liệu

Mô tả:

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Tr−êng ®¹i häc n«ng nghiÖp hµ néi ®Çu v¨n th©u * LuËn v¨n th¹c sÜ kü thuËt * -------------***------------- ®Çu v¨n th©u Nghiªn cøu thiÕt kÕ tÝnh to¸n ThiÕt bÞ chÕ biÕn nhê phÇn mÒm inventor LuËn v¨n th¹c sÜ kü thuËt Chuyªn ngµnh: Kü thuËt m¸y vµ thiÕt bÞ c¬ giíi ho¸ n«ng, n«ng nghiÖp M· sè : 60.52.14 Hµ Néi - 2010 Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: PGS.TS. ®inh b¸ trô hµ néi – 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... i Lêi cam ®oan T«i xin cam ®oan ®©y lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña riªng t«i. C¸c sè liÖu, kÕt qu¶ nªu trong luËn v¨n lµ trung thùc vµ ch−a tõng ®−îc ai c«ng bè trong bÊt kú c«ng tr×nh nµo kh¸c. T«i xin cam ®oan r»ng c¸c th«ng tin trÝch dÉn trong luËn v¨n ®2 ®−îc chØ râ nguån gèc. T¸c gi¶ luËn v¨n §Çu V¨n Th©u Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... i Lêi c¸m ¬n Tr−íc hÕt, t«i xin bµy tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c tíi thÇy gi¸o h−íng dÉn khoa häc PGS,TS. §inh B¸ Trô ®2 tËn t×nh h−íng dÉn, nghiªm kh¾c chØ b¶o trong suèt qu¸ tr×nh lµm luËn v¨n, ®2 ®Þnh h−íng gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò khoa häc cho luËn v¨n. §ång thêi chØnh söa cÊu tróc luËn v¨n, ®Ó luËn v¨n hoµn thµnh ®óng thêi h¹n T«i xin c¶n ¬n tr−êng §H N«ng nghiÖp Hµ Néi, ViÖn sau §¹i häc, Khoa C¬ §iÖn, ®2 t¹o ®iÒu kiÖn gióp ®ì t«i trong qu¸ tr×nh lµm luËn v¨n, t«i xin bµy tá lßng c¸m ¬n thÇy Chñ nhiÖm bé m«n, cïng c¸c thÇy trong bé m«n c¬ khÝ chÕ t¹o, ®2 ®ãng gãp chØnh söa trong qu¸ tr×nh b¸o c¸o tiÕn ®é ®Ó cho luËn v¨n ®i ®óng h−íng vµ ®¶m b¶o tiÕn ®é. T«i xin bµy tá lßng biÕt ¬n c¸c ®ång nghiÖp, ®2 gãp ý kiÕn x©y dùng ®Ó luËn v¨n cã chÊt l−îng cao. T¸c gi¶ luËn v¨n §Çu V¨n Th©u Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... ii Môc lôc Lêi cam ®oan………………………………………………………………..i Lêi c¶m ¬n………………………………………………………………….ii Môc lôc……………………………………………………………………..iii lêi nãi ®Çu.................................................................................................. i 1. TÝnh cÊp thiÕt cña ®Ò tµi .............................................................................1 2. C¬ së khoa häc vµ tÝnh thùc tiÔn cña ®Ò tµi................................................2 3. Môc tiªu cña ®Ò tµi .....................................................................................2 4. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu ............................................................................2 5. Néi dung nghiªn cøu .................................................................................2 Ch−¬ng 1 Tæng quan thiÕt kÕ c¬ khÝ CAD/CAE vµ thiÕt bÞ chÕ biÕn ..................................................................................................4 1.1. ThiÕt kÕ c¬ khÝ CAD/CAE ......................................................................4 1.1.1. ThiÕt kÕ .............................................................................................4 1.1.2. Chi tiÕt vµ c¬ cÊu m¸y.......................................................................5 1.1.3. Kü thuËt thiÕt kÕ c¬ khÝ.....................................................................7 1.1.4. ThiÕt kÕ nhê trî gióp cña m¸y tÝnh CAD/CAE ..............................10 1.2. Tæng quan vÒ thiÕt bÞ chÕ biÕn - M¸y th¸i c¾t......................................18 1.2.1. Ph©n lo¹i .........................................................................................18 1.2.2. Nguyªn lý lµm viÖc vµ nguyªn lý cÊu t¹o m¸y th¸i c¾t ..................19 1.2.3. C¸c d¹ng ®Üa c¾t..............................................................................23 1.3. Mét sè d¹ng m¸y th¸i c¾t ......................................................................24 1.4. T×nh h×nh sö dông c¸c m¸y chÕ biÕn ë ViÖt Nam vµ Th¸i B×nh ...........26 kÕt luËn ch−¬ng 1…………………………………………………28 Ch−¬ng 2 TÝnh to¸n thiÕt kÕ s¬ bé m¸y th¸i c¾t ..........29 2.1. ThiÕt kÕ s¬ bé ®éng häc vµ ®éng lùc häc.............................................29 2.1.1. Chän ph−¬ng ¸n thiÕt kÕ .................................................................29 2.1.2. Chän kiÓu m¸y................................................................................31 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... iii 2.1.3. Chän c¸c th«ng sè cña m¸y ............................................................36 2.2. ThiÕt kÕ s¬ bé m¸y th¸i c¾t d¹ng ®Üa c¾t...............................................38 2.2.1.TÝnh to¸n s¬ bé theo s¬ ®å nguyªn lý..............................................38 2.2.2. TÝnh to¸n bé truyÒn ®ai...................................................................39 2.2.3. TÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc dÉn..............................................................43 2.2.4. TÝnh to¸n, thiÕt kÕ dao th¸i ............................................................49 kÕt luËn ch−¬ng 2…………………………………………………51 CH¦¥NG 3 TÝNH TO¸N thiÕt kÕ b»ng inventordesignaccelerator...........................................................................52 3.1. TÝnh to¸n trôc truyÒn ®éng....................................................................53 3.1.1.Ph−¬ng ph¸p tÝnh: ............................................................................53 3.2. tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm then...................................................................57 3.2.1. Khëi dùng .......................................................................................57 3.2.2.TÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ then : H×nh 3.4 ...............................................57 3.3. TÝnh to¸n bé truyÒn §ai- Puli...............................................................59 3.3.1.Khëi dùng ........................................................................................59 3.3.2.TÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ bé truyÒn ®ai ..................................................59 3.4. TÝnh to¸n æ bi ........................................................................................67 3.4.1. §éng häc t−¬ng ®−¬ng t¶i träng ®èi xøng xuyªn t©m....................67 3.4.2. §éng häc t−¬ng ®−¬ng t¶i träng h−íng t©m trôc ...........................68 3.4.3. TÜnh häc t−¬ng ®−¬ng t¶i träng ®èi xøng xuyªn t©m .....................68 3.4.4. TÜnh häc t−¬ng ®−¬ng t¶i träng ®èi xøng trôc................................68 3.4.5. T¶i träng tæng hîp t−¬ng ®−¬ng .....................................................68 3.4.6. C¬ së ®¸nh gi¸ thêi gian sö dông....................................................69 3.4.7. §iÒu chØnh ®Þnh møc ®¸nh gi¸ sö dông ..........................................69 3.4.8. §iÒu chØnh hiÖu suÊt sö dông..........................................................70 3.4.9. Nh©n tè ®iÒu chØnh hiÖu qu¶ sö dông hîp lÝ, ..................................70 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... iv 3.4.10. Nh©n tè ®iÒu chØnh hiÖu qu¶ sö dông hîp lÝ cho æ l¨n cã ®Æc tÝnh riªng a2 ......................................................................................................70 3.4.11. Nh©n tè hiÖu qu¶ sö dông hîp lÝ quyÕt ®Þnh bëi ®iÒu kiÖn ..........71 3.4.12. Sù c¶i biÕn nh©n tè sö dông SKF , ................................................71 3.5. TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm thiÕt kÕ æ l¨n ...................................................73 3.5.1.Yªu cÇu kÜ thuËt...............................................................................73 3.5.2.TÝnh to¸n th«ng sè æ l¨n ..................................................................73 kÕt luËn ch−¬ng 3…………………………………………………75 Ch−¬ng 4 m« h×nh 3d b»ng inventorvµ M« pháng kiÓm nghiÖm bÒn b»ng inventor STRESS ANALYSIS ......................76 4.1. X©y dùng m« h×nh 3D m¸y vµ c¸c chi tiÕt............................................76 4.1.1. Thiết kế m« h×nh 3D trục................................................................76 4.1.2. Thiết kế m« h×nh 3D dao cắt...........................................................77 4.1.3. Thiết kế m« h×nh 3D cụm dao cắt...................................................78 4.1.4. Thiết kế lắp r¸p cụm Trục - Ổ lăn...................................................79 4.2. M« pháng kiÓm nghiÖm dao th¸i c¾t....................................................80 4.3. M« pháng tr−êng øng suÊt, biÕn d¹ng, chuyÓn vÞ cña c¸nh g¹t vËt liÖu .........83 4.3.1. Tr−êng øng suÊt ..............................................................................83 4.3.2. Tr−êng biÕn d¹ng............................................................................84 4.3.3. Vïng nguy hiÓm ............................................................................84 4.4. M« pháng tr−êng øng suÊt biÕn, biÕn d¹ng, chuyÓn vÞ vµ vïng nguy hiÓm cña trôc ................................................................................................85 4.4.1.Tr−êng øng suÊt ...............................................................................85 4.4.2.Tr−êng chuyÓn dÞch .........................................................................86 4.4.3. Tr−êng biÕn d¹ng............................................................................87 KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ .........................................................................89 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... v lêi nãi ®Çu 1. TÝnh cÊp thiÕt cña ®Ò tµi M¸y chÕ biÕn ®−îc dïng rÊt réng r2i trong nhiÒu lÜnh vùc cña ®êi sèng x2 héi. Trong c¸c nhµ ¨n, cÇn c¬ giíi hãa kh©u chÕ biÕn, rÊt cÇn c¸c thiÕt bÞ nhá gän ®a n¨ng ®Ó chÕ biÕn rau cñ qu¶. Trong xö lý m«i tr−êng, gi¶i quyÕt xö lý r¬m r¹ sau vô thu ho¹ch ®Ó tr¸nh « nhiÔm, do bµ con ph¶i ®èt, chóng cÇn ®−îc chÕ biÕn ®Ó thµnh c¸c s¶n phÈm h÷u Ých nh− lµm c¸c tÊm ng¨n, lµm cñi ®un. C¸c r¸c h÷u c¬ sau khi thu gom cÇn ®−îc b¨n nhá, bÌo t©y bao phñ s«ng ngßi vµ ao hå cÇn ®−îc xö lý lµm thøc ¨n gia sóc vµ lµm ph©n bãn. Trong ch¨n nu«i lín, c¸c trang tr¹i ch¨n nu«i tr©u bß hoÆc lîn cÇn chÕ biÕn c¸c rau cá lµm thøc ¨n,...ThiÕt bÞ sö dông thuéc dßng m¸y th¸i l¸t chÕ biÕn. ChÝnh v× vËy, viÖc tÝnh to¸n thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o c¸c m¸y chÕ biÕn phôc vô c¸c lÜnh vùc nªu trªn lµ mét viÖc rÊt cÇn thiÕt vµ nÆng nÒ. ViÖc chÕ biÕn n«ng s¶n sau thu ho¹ch ®ang ®Æt ra c¸c nhiÖm vô thuéc c¸c lÜnh vùc trªn, mÊu chèt c¬ b¶n lµ cÇn ph¶i c¬ giíi hãa toµn bé c¸c ho¹t ®éng nãi trªn. Tõ ®ã ®Æt ra nhiÖm vô thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o c¸c thiÕt bÞ chÕ biÕn, víi yªu cÇu phï hîp ®iÒu kiÖn thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o t¹i c¸c c¬ së s¶n xuÊt c¬ khÝ. Nh−ng, víi ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ cò, chËm vµ l¹c hËu, lu«n lµm cho c¸c c¬ së c¬ khÝ võa vµ nhá bÞ thua thiÖt vÒ gi¸ thµnh vµ thêi gian. Mét c«ng nghÖ míi C«ng nghÖ thiÕt kÕ CAD/CAE vµ m« pháng 3D, mét c«ng nghÖ hiÖn ®¹i, cã thÓ gióp nhanh chãng ®−a ra thiÕt kÕ víi c¸c tÝnh to¸n ®é bÒn chi tiÕt, m« pháng ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ, tõ ®ã kh¼ng ®Þnh sù lµm viÖc vµ tÝnh linh ho¹t cña thiÕt bÞ trong thêi gian ng¾n gÊp chôc lÇn so víi ph−¬ng ph¸p cò ®ång thêi cã thÓ bá qua giai ®o¹n chÕ thö. V× vËy viÖc nghiªn cøu ®−a ra ¸p dông mét ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ hiÖn ®¹i vµ thuËn tiÖn ®ang rÊt cÇn cho c¸c c¸n bé kü thuËt c¬ khÝ . ThiÕt kÕ tÝnh to¸n b»ng phÇn mÒm cho phÐp tÝnh ®óng tÝnh ®ñ vµ tèi −u ®−îc kÕt cÇu. Tõ ®ã t¹o ®iÒu kiÖn cho chÕ t¹o c¸c thiÕt bÞ nhanh chãng vµ tin cËy, kh«ng qua chÕ thö. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... 1 §Ò tµi "Nghiªn cøu thiÕt kÕ tÝnh to¸n thiÕt bÞ chÕ biÕn nhê phÇn mÒm INVENTOR", mong muèn ®−a mét c«ng nghÖ thiÕt kÕ míi vµo s¶n xuÊt, Gi¶i quyÕt tèt vÊn ®Ò chÕ biÕn n«ng s¶n sau thu ho¹ch 2. C¬ së khoa häc vµ tÝnh thùc tiÔn cña ®Ò tµi - C¬ së khoa häc: §Ò tµi nghiªn cøu ¸p dông nguyªn lý thiÕt kÕ hiÖn ®¹i th«ng qua tÝnh to¸n thiÕt kÕ mét thiÕt bÞ th¸i l¸t dïng trong chÕ biÕn thøc ¨n gia sóc. TÝnh to¸n ®é bÒn cña c¸c chi tiÕt nh−; trôc, dao th¸i, cÇn g¹t,...sö dông c«ng cô phÇn mÒm INVENTOR, b¶o ®¶m tèc ®é tÝnh to¸n nhanh, ®é chÝnh x¸c tÝnh to¸n cao, tÝnh c«ng nghÖ tèt vµ cã kh¶ n¨ng tèi −u mét sè kÕt cÊu ®iÓn h×nh, mµ c¸c ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n kinh ®iÓn khã kh¨n l¾m míi ®¹t ®−îc. - TÝnh thùc tiÔn: Tõ mét thiÕt bÞ ®¬n gi¶n ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ míi, h÷u hiÖu vµ nhanh chãng ®−îc ®−a vµo s¶n xuÊt sÏ gãp phÇn n©ng cao n¨ng lùc thiÕt kÕ cho vïng s¶n xuÊt n«ng nghiÖp, ®ång thêi, n¾m ®−îc c«ng nghÖ nµy cã Ých cho viÖc ®−a c«ng nghÖ cao vµo ®µo t¹o t¹i tr−êng Cao ®¼ng vµ §¹i häc. 3. Môc tiªu cña ®Ò tµi Nghiªn cøu øng dông mét ph−¬ng ph¸p tiªn tiÕn vµo thiÕt kÕ mét thiÕt bÞ, th«ng qua tÝnh to¸n thiÕt kÕ mét m¸y th¸i l¸t ®¬n gi¶n. Nhê sö dông phÇn mÒm INVENTOR, sö dông ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ 3D vµ tèi −u mét sè chi tiÕt ®iÒn h×nh. 4. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu - VÒ lý thuyÕt: Nghiªn cøu kÕt cÊu m¸y, tÝnh to¸n ®éng häc vµ ®éng lùc häc, tÝnh to¸n ®é bÒn theo 3 b−íc: ThiÕt kÕ s¬ bé, thiÕt kÕt tÝnh to¸n kü thuËt vµ kiÓm nghiÖm. - VÒ thùc nghiÖm: Thùc hiÖn chÕ t¹o mét m« h×nh thiÕt bÞ. 5. Néi dung nghiªn cøu Më ®Çu Ch−¬ng 1.Tæng quan thiÕt kÕ c¬ khÝ CAD/CAE vµ thiÕt bÞ chÕ biÕn Tæng quan vÒ c«ng nghÖ thiÕt kÕ CAD/CAE, c¸c d¹ng m¸y chÕ biÕn, M¸y th¸i c¾t, ý nghÜa, c«ng dông. T×nh h×nh sö dông m¸y chÕ biÕn ë ViÖt Nam vµ Th¸i B×nh. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... 2 Ch−¬ng 2. TÝnh to¸n thiÕt kÕ s¬ bé m¸y th¸i l¸t. ThiÕt kÕ s¬ bé ®éng häc vµ ®éng lùc häc, thiÕt kÕ s¬ bé kÕt cÊu mét sè chi tiÕt theo nguyªn lý chi tiÕt m¸y. Ch−¬ng 3. TÝnh to¸n thiÕt kÕ b»ng Inventor-Design Accelerator: Sö dông phÇn mÒm tÝnh to¸n vµ x©y dùng kÕt cÊu c¸c chi tiÕt chÝnh, so s¸nh kÕt qu¶ víi tÝnh truyÒn thèng. Ch−¬ng 4. M« h×nh 3D b»ng Inventor vµ m« pháng kiÓm nghiÖm bÒn b»ng INVENTOR- STRESS ANALYSIS. X©y dùng m« h×nh 3D b»ng Inventor vµ m« pháng chuyÓn ®éng, kiÓm tra ®é bÒn b»ng Stress Analysis. KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... 3 Ch−¬ng 1 Tæng quan thiÕt kÕ c¬ khÝ CAD/CAE vµ thiÕt bÞ chÕ biÕn ThiÕt kÕ thiÕt bÞ lµ mét c«ng viÖc phøc t¹p, ®ßi hái ng−êi thiÕt kÕ ph¶i cã tr×nh ®é kiÕn thøc chung vµ kiÕn thøc chuyªn ngµnh, ph¶i cã kü n¨ng thiÕt kÕ, n¾m ®−îc c¸c c«ng cô thiÕt kÕ, nhÊt lµ c¸c c«ng cô hiÖn ®¹i CAD/CAE. Víi bÊt kú mét thiÕt bÞ dï ®¬n gi¶n, ng−êi thiÕt kÕ còng cÉn ph¶i ®¶m b¶o ®Çy ®ñ c¸c yªu cÇu kü thuËt ®Ó khi s¶n phÈm ®−îc chÕ t¹o, lu«n ®¸p øng ®−îc c¸c yªu cÇu sö dông. 1.1. ThiÕt kÕ c¬ khÝ CAD/CAE 1.1.1. ThiÕt kÕ ThiÕt kÕ lµ ho¹t ®éng thiÕt lËp, tÝnh to¸n, vÏ ra nguyªn lý, c¸c kÕt cÊu, c¸c chi tiÕt cña c¸c c¬ cÊu, côm c¬ cÊu, c¸c m¸y mãc, c¸c c«ng tr×nh hay phÇn mÒm thÓ hiÖn qua tµi liÖu thiÕt kÕ (bao gåm c¸c b¶n vÏ, s¬ ®å, b¶ng biÓu, l−u ®å) lµm c¬ së cho kü s− c«ng nghÖ lËp ra quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o ra c¸c s¶n phÈm phôc vô cho mét ngµnh nµo ®ã. §Ó thiÕt kÕ, ng−êi thiÕt kÕ kh«ng nh÷ng n¾m ch¾c c¸c qu¸ tr×nh vµ hiÖn t−îng diÔn ra trong hÖ thèng kü thuËt chuyªn ngµnh mµ cßn ph¶i vËn dông c¸c kiÕn thøc tæng hîp vÒ to¸n øng dông, vËt lý kü thuËt, vÒ kiÕn thøc thuéc lÜnh vùc kü thuËt c¬ khÝ (vÏ kü thuËt, c¬ lý thuyÕt, nguyªn lý chi tiÕt m¸y, søc bÒn vËt liÖu...). Trong thêi ®¹i c«ng nghÖ th«ng tin, ng−êi thiÕt kÕ cÇn n¾m ®−îc kü thu©t lËp tr×nh vµ sö dông phÇn mÒm thiÕt kÕ thµnh th¹o. C¸c b¶n vÏ kü thuËt ®Ó chÕ t¹o lµ s¶n phÈm cuèi cïng cña kh©u thiÕt kÕ. Chóng ph¶i tháa m2n hai môc ®Ých: Bao gåm ®Çy ®ñ tÊt c¶ c¸c th«ng tin cÇn thiÕt ®Ó chÕ t¹o vµ lµ mét tiªu chÝ kiÓm so¸t tuæi bÒn s¶n phÈm. Tr−íc, cuèi thÕ kû 20, rÊt nhiÒu b¶n vÏ kü thuËt ®−îc thùc hiÖn b»ng tay víi sù trî gióp cña b¶ng vÏ c¬ khÝ. Sù ra ®êi cña m¸y tÝnh víi giao diÖn ng−êi dïng ®å häa ®2 cã thÓ gióp thùc hiÖn ®−îc viÖc t¹o ra c¸c m« h×nh vµ c¸c b¶n Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... 4 vÏ b»ng c¸c ch−¬ng tr×nh m¸y tÝnh trî gióp thiÕt kÕ CAD. NhiÒu ch−¬ng tr×nh CAD hiÖn nay cho phÐp t¹o ra c¸c m« h×nh ba chiÒu ®Ó cã thÓ nh×n tõ mäi gãc ®é. C¸c ch−¬ng tr×nh CAD m« h×nh hãa vËt thÓ ®Æc tiªn tiÕn lµ mét hÖ thèng thiÕt kÕ hiÖn thùc ¶o. Nh÷ng m« h×nh ®Æc nh− vËy cã thÓ ®−îc dïng lµm c¬ së cho c¸c ph©n tÝch phÇn tö h÷u h¹n FEA vµ hoÆc tÝnh to¸n ®éng lùc dßng ch¶y CFD cña thiÕt kÕ. Cho ®Õn øng dông gia c«ng víi trî gióp m¸y tÝnh CAM, nh÷ng m« h×nh nµy còng cã thÓ ®−îc dïng trùc tiÕp b»ng phÇn mÒm ®Ó t¹o 'lÖnh' cho viÖc chÕ t¹o ra c¸c ®èi t−îng ®−îc m« t¶ bëi c¸c m« h×nh ®ã, th«ng qua c¸c m¸y ®iÒu khiÓn sè hãa b»ng m¸y tÝnh CNC, hoÆc c¸c tiÕn tr×nh tù ®éng hãa mµ kh«ng cÇn ®Õn c¸c b¶n vÏ trung gian. Cã 3 d¹ng thiÕt kÕ: - ThiÕt kÕ thÝch nghi hay thiÕt kÕ c¶i tiÕn. Trªn c¬ së thiÕt kÕ s¶n phÈm ®2 cã, tiÕn hµnh chØnh söa mét s« bé phËn cho bÒn h¬n, kinh tÕ h¬n. - ThiÕt kÕ ph¸t triÓn. Trªn c¬ së s¶n phÈm ®2 cã, t¹o mét thiÕt kÕ míi, ®−a ®−îc c¸c kü thuËt míi, c¸c c«ng nghÖ míi ®Ó s¶n phÈm cã tÝnh n¨ng v−ît tréi vÒ kü thuËt còng nh− vÒ kinh tÕ. - ThiÕt kÕ míi. Lµ sù s¸ng t¹o ra s¶n phÈm míi, ch−a tõng cã vÒ tÝnh n¨ng vÒ kÕt cÊu vµ c«ng dông. Tïy theo d¹ng thiÕt kÕ cã thÓ ph©n: - ThiÕt kÕ hîp lý hãa, c¶i tiÕn - ThiÕt kÕ theo kinh nghiÖm - ThiÕt kÕ c«ng nghiÖp - ThiÕt kÕ tèi −u 1.1.2. Chi tiÕt vµ c¬ cÊu m¸y 1.1.2.1. S¶n phÈm Trong s¶n xuÊt c¬ khÝ còng nh− trong c¸c lÜnh vùc s¶n xuÊt kh¸c, s¶n phÈm lµ mét danh tõ quy −íc chØ vËt phÈm ®−îc t¹o ra ë giai ®o¹n chÕ t¹o cuèi cïng cña mét c¬ së s¶n xuÊt (vÝ dô nh− ë mét tæ s¶n xuÊt hoÆc ph©n x−ëng cña nhµ m¸y). S¶n phÈm kh«ng ph¶i chØ lµ m¸y mãc hoµn chØnh ®em Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... 5 sö dông ®−îc mµ cßn cã thÓ lµ côm m¸y hay chØ lµ chi tiÕt m¸y. VÝ dô: Nhµ m¸y s¶n xuÊt m¸y th¸i l¸t cã s¶n phÈm lµ m¸y th¸i l¸t hoµn chØnh, cã thÓ sö dông c¸c s¶n phÈm tiªu chuÈn cña c¸c nhµ m¸y kh¸c nh− ®éng c¬ ®iÖn, æ bi ... cña c¸c nhµ m¸y chuyªn s¶n xuÊt ®éng c¬ vµ nhµ m¸y s¶n xuÊt « bi. Chóng ta cã thÓ chia m¸y thµnh 4 nhãm s¶n phÈm: - Nhãm m¸y c«ng t¸c. Mçi m¸y thùc hiÖn mét c«ng viÖc nhÊt ®Þnh, thay thÕ lao ®éng thñ c«ng cña con ng−êi, m¸y ho¹t ®éng theo s− ®iÒu khiÓn cña con ng−êi. VÝ dô : m¸y cµy, m¸y mµi, «t«, xe m¸y... - Nhãm m¸y tù ®éng. Bao gåm nh÷ng m¸y c«ng t¸c ho¹t ®éng theo ch−¬ng tr×nh cã s½n do con ng−êi ®iÒu chØnh. VÝ dô: Ng−êi m¸y, m¸y TiÖn tù ®éng, m¸y Phay CNC. - Nhãm m¸y liªn hîp. Mçi m¸y tËp hîp cña vµi m¸y c«ng t¸c, ®Ó thùc hiÖn hoµn chØnh mét c«ng viÖc nµo ®ã. VÝ dô: m¸y gÆt ®Ëp liªn hîp... - Nhãm m¸y biÕn ®æi n¨ng l−îng. Lµ m¸y biÕn n¨ng l−îng tõ d¹ng nµy sang d¹ng kh¸c. VÝ dô: ®éng c¬ ®iÖn biÕn ®iÖn n¨ng thµnh c¬ n¨ng, m¸y ph¸t ®iÖn biÕn c¬ n¨ng thµnh ®iÖn n¨ng. 1.1.2.2. Chi tiÕt m¸y Lµ ®¬n vÞ nhá nhÊt vµ hoµn chØnh cña m¸y, ®Æc tr−ng cña nã lµ kh«ng thÓ t¸ch ra ®−îc vµ ®¹t mäi yªu cÇu kü thuËt. (VÝ dô, b¸nh r¨ng, puli, trôc, dao c¾t). Cã thÓ xÕp tÊt c¶ c¸c chi tiÕt m¸y vµo hai nhãm: Chi tiÕt m¸y cã c«ng dông chung (vÝ dô: bu l«ng, b¸nh r¨ng, trôc) lµ c¸c chi tiÕt m¸y dïng trong nhiÒu m¸y kh¸c nhau. Chi tiÕt m¸y cã c«ng dông riªng chØ ®−îc dïng trong mét sè m¸y nhÊt ®Þnh. (vÝ dô: ®Üa c¾t, dao c¾t...) Bé phËn m¸y §©y lµ mét phÇn cña m¸y, bao gåm hai hay nhiÒu chi tiÕt m¸y ®−îc liªn kÕt víi nhau theo nh÷ng nguyªn lý m¸y nhÊt ®Þnh (liªn kÕt ®éng hay liªn kÕt cè ®Þnh). Mçi m¸y c«ng t¸c th−êng cã 3 bé phËn chÝnh: - Bé phËn ph¸t ®éng, ®©y lµ bé phËn kh«ng thÓ thiÕu ®−îc trong mét m¸y. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... 6 - Bé phËn c«ng t¸c, lµ bé phËn thùc hiÖn chøc n¨ng quy ®Þnh cña m¸y. §©y lµ bé phËn kh«ng thÓ thiÕu ®−îc cña mét m¸y. - Bé phËn truyÒn dÉn, lµ bé phËn nèi gi÷a bé phËn ph¸t ®éng vµ bé phËn c«ng t¸c. VÝ dô: Bé truyÒn ®ai, bé truyÒn xÝch , hép gi¶m tèc. 1.1.2.4. C¬ cÊu m¸y §©y lµ mét phÇn cña m¸y hoÆc bé phËn m¸y cã nhiÖm vô nhÊt ®Þnh trong m¸y. VÝ dô: c¬ cÊu truyÒn ®éng, gåm c¸c b¸nh r¨ng hoÆc cÆp puli – d©y ®ai. Mét c¬ cÊu m¸y cã thÓ lµ mét bé phËn m¸y, nh−ng c¸c chi tiÕt trong mét c¬ cÊu cã thÓ n»m ë trong c¸c côm kh¸c. 1.1.3. Kü thuËt thiÕt kÕ c¬ khÝ Kü thuËt c¬ khÝ lµ ngµnh øng dông c¸c nguyªn lý vËt lý ®Ó t¹o ra c¸c lo¹i m¸y mãc vµ thiÕt bÞ hoÆc c¸c vËt dông h÷u Ých. C¬ khÝ ¸p dông c¸c nguyªn lý nhiÖt ®éng lùc häc, ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l−îng vµ n¨ng l−îng ®Ó ph©n tÝch c¸c hÖ vËt lý tÜnh vµ ®éng, phôc vô cho c«ng t¸c thiÕt kÕ trong c¸c lÜnh vùc nh− « t«, m¸y bay vµ c¸c ph−¬ng tiÖn giao th«ng kh¸c, c¸c hÖ thèng gia nhiÖt vµ lµm l¹nh, ®å dïng gia ®×nh, m¸y mãc vµ thiÕt bÞ s¶n xuÊt, vò khÝ .. Kü thuËt c¬ khÝ hiÖn ®¹i sö dông kü thuËt m« pháng, th−êng t¹o ra c¸c gi¶ lËp m« pháng ho¹t ®éng cña c¸c ®èi t−îng. Trong ®ã cã m« pháng qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng ®Ó xÐt quan hÖ kÕt cÊu vµ ®éng lùc häc. M« pháng ph©n tÝch ®Ó xÐt ®é bÒn kÕt cÊu... Tõ ®ã, ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ kinh tÕ, tuæi bÒn vµ c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt. C¸c tÝnh to¸n ph©n tÝch gióp ng−êi thiÕt kÕ ®−a ra ®−îc kÕt cÊu mang tÝnh tèi −u vÒ mäi mÆt vµ kh¼ng ®Þnh chÊt l−îng s¶n phÈm thiÕt kÕ. C¸c chuyªn ngµnh c¬ b¶n cña c¬ khÝ bao gåm: ®éng häc, tÜnh häc, søc bÒn vËt liÖu, truyÒn nhiÖt, ®éng lùc dßng ch¶y, c¬ häc vËt r¾n, ®iÒu khiÓn häc, khÝ ®éng häc, thñy lùc, ®éng häc vµ c¸c øng dông nhiÖt ®éng lùc häc, kü thuËt ®iÖn vµ hãa häc. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... 7 * C¸c yªu cÇu khi thiÕt kÕ m¸y c¬ khÝ; M¸y ®−îc thiÕt kÕ ra ph¶i tho¶ m2n c¸c yªu cÇu vÒ kÜ thuËt mµ tr−íc hÕt lµ n¨ng suÊt, ®é tin cËy vµ tuæi thä gi¸ thµnh vµ khèi l−îng. Ngoµi ra, tuú tõng tr−êng hîp cô thÓ, cßn cã c¸c yªu cÇu nh−: khu«n khæ kÝch th−íc nhá gän, chuyÓn ®éng æn ®Þnh, lµm viÖc kh«ng ån, thao t¸c sö dông dÔ dµng, h×nh thøc ®Ñp v.v...ThiÕt kÕ m¸y nh»m tho¶ m2n c¸c yªu cÇu trªn lµ mét c«ng viÖc phøc t¹p, mµ néi dung chñ yÕu gåm c¸c vÊn ®Ò sau: - X¸c ®Þnh nguyªn t¾c ho¹t ®éng vµ chÕ ®é lµm viÖc ®−îc thiÕt kÕ - LËp s¬ ®å chung toµn m¸y vµ c¸c bé phËn m¸y - X¸c ®Þnh lùc, m«mem t¸c dông lªn c¸c bé phËn m¸y - Chän vËt liÖu chÕ t¹o chi thiÕt m¸y - TiÕn hµnh tÝnh to¸n vÒ ®éng häc vµ ®éng lùc häc, vÒ kh¶ n¨ng lµm viÖc, tÝnh to¸n kinh tÕ - Quy ®Þnh vÒ c«ng nghÖ chÕ t¹o c¸c chi tiÕt m¸y vµ l¸p r¸p c¸c bé phËn - LËp thuyÕt minh vµ c¸c chØ dÉn vÒ sö dông vµ söa ch÷a * C¸c b−íc thiÕt kÕ mét m¸y Tr−íc khi b¾t ®Çu thiÕt kÕ mét m¸y, ta ph¶i n¨m v÷ng nhiÖm vô thiÕt kÕ, cÇn biÕt c¸c sè liÖu sau ®©y: - Sè l−îng m¸y cÇn chÕ t¹o, chÕ t¹o bao nhiªu chiÕc? - S¶n phÈm gia c«ng trªn m¸y. H×nh d¹ng, kÝch th−íc, vËt liÖu, ®é chÝnh x¸c? - N¨ng suÊt gia c«ng trªn m¸y. CÇn gia c«ng bao nhiªu s¶n phÈm trªn giê? - Tuæi thä cña m¸y, hay thêi gian sö dông cho ®Õn lóc bá ®i? - Yªu cÇu vÒ kÝch th−íc, khèi l−îng m¸y? - §Æc ®iÓm m«i tr−êng m¸y lµm viÖc? - C¸c yªu cÇu kh¸c? Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... 8 * C¸c c«ng viÖc thiÕt kÕ ®−îc tiÕn hµnh theo 7 b−íc: 1. X¸c ®Þnh nguyªn t¾c lµm viÖc vµ chÕ ®é lµm viÖc cña m¸y. Nªn tham kh¶o c¸c m¸y hiÖn cã ®Ó chän nguyªn t¾c ho¹t ®éng thÝch hîp 2. LËp s¬ ®å toµn m¸y, s¬ ®å c¸c bé phËn m¸y. S¬ ®å ph¶i tho¶ m2n nhiÖm vô thiÕt kÕ 3. X¸c ®Þnh t¶i träng t¸c dông lªn m¸y, bé phËn m¸y vµ tõng chi tiÕt m¸y. §©y lµ b−íc quan träng 4. TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c chi tiÕt m¸y. X¸c ®Þnh h×nh d¹ng, kÝch th−íc, vÏ ®−îc kÕt cÊu cña tõng chi tiÕt m¸y 5. LËp quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng tõng chi tiÕt m¸y 6. LËp quy tr×nh l¸p r¸p c¸c bé phËn m¸y vµ l¸p r¸p toµn m¸y 7. LËp s¬ ®å thiÕt kÕ cho m¸y. LËp b¶n c¸c vÏ thuyÕt minh * C¸c b−íc thiÕt kÕ mét chi tiÕt m¸y §Ó thùc hiÖn b−íc thø 4 trong quy tr×nh thiÕt kÕ m¸y, chóng ta ph¶i lÇn l−ît tÝnh to¸n thiÕt kÕ tõng chi tiÕt m¸y. Tr−íc khi thùc hiÖn cÇn ph¶i biÕt sè liÖu liªn quan ®Õn chi tiÕt m¸y. - C¸c t¶i träng t¸c dông lªn m¸y: c−êng ®é, ph−¬ng, chiÒu, ®iÓm ®¹t vµ ®Æc tÝnh cña nã - Tuæi thä cña chi tiÕt m¸y. Th«ng th−êng tuæi thä cña chi tiÕt m¸y tÝnh b»ng tuæi thä cña m¸y - §iÒu kiÖn lµm viÖc cña chi tiÕt m¸y - C¸c yªu cÇu vÒ vËt liÖu, khèi l−îng, kÝch th−íc * ThiÕt kÕ mét chi tiÕt m¸y th−êng ph¶i qua 7 b−íc 1. LËp s¬ ®å tÝnh to¸n chi tiÕt m¸y- s¬ ®å ho¸ 2. §Æt t¶i träng lªn s¬ ®å tÝnh to¸n chi tiÕt m¸y 3. Chän vËt liÖu chÕ t¹o chi tiÕt m¸y 4. TÝnh to¸n c¸c kÝch th−íc chÝnh cña chi tiÕt m¸y theo ®iÒu kiÖn bÒn hoÆc ®iÒu kiÖn cøng 5. Chän c¸c kÝch th−íc kh¸c vµ vÏ kÕt cÊu cña chi tiÕt m¸y Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... 9 6. KiÓm nghiÖm chi tiÕt m¸y theo ®é bÒn, ®é cøng, tÝnh chÞu nhiÖt, tÝnh chÞu dao ®éng. NÕu kh«ng ®¶m b¶o th× ph¶i t¨ng kÝch th−íc, nÕu qu¸ d− th× ph¶i gi¶m kÝch th−íc cña m¸y 7. LËp b¶n vÏ chÕ t¹o chi tiÕt m¸y. Trªn ®ã thÓ hiÖn ®Çy ®ñ h×nh d¹ng, kÝch th−íc, dung sai, chÊt l−îng bÒ mÆt, vËt liÖu, ph−¬ng ph¸p nhiÖt luyÖn, c¸c yªu cÇu kü thuËt vÒ gia c«ng, l¾p r¸p 1.1.4. ThiÕt kÕ nhê trî gióp cña m¸y tÝnh CAD/CAE Víi sù hç trî cña m¸y tÝnh, nhiÒu phÇn c«ng viÖc ®2 ®−îc hoµn thµnh mét c¸ch nhanh chãng vµ chÝnh x¸c, gióp gi¶m thêi gian vµ chi phÝ trong ph¸t triÓn s¶n phÈm vµ trong chÕ t¹o. ThiÕt kÕ cã sù hç trî cña m¸y tÝnh (Computer-Aided Design- CAD), chÕ t¹o cã sù hç trî cña m¸y tÝnh (Computer-Aided Manufacturing - CAM) vµ ph©n tÝch, tÝnh to¸n kü thuËt cã sù hç trî cña m¸y tÝnh (Computer-Aided Engineering- CAE) lµ nh÷ng c«ng nghÖ ®−îc sö dông cho môc ®Ých nµy trong suèt chu kú s¶n xuÊt s¶n phÈm. CAD vµ CAE ®−îc øng dông vµo giai ®o¹n thiÕt kÕ s¶n phÈm cßn CAM ®−îc øng dông vµo giai ®o¹n chÕ t¹o, b¾t ®Çu tõ viÖc lËp quy tr×nh chÕ t¹o vµ kÕt thóc b»ng c¸c s¶n phÈm thùc. 1.1.4.1. CAD CAD lµ c«ng nghÖ liªn quan ®Õn viÖc sö dông hÖ thèng m¸y tÝnh ®Ó gióp ®ì viÖc t¹o, söa ®æi, ph©n tÝch vµ tèi −u hãa b¶n vÏ thiÕt kÕ. C¸c ch−¬ng tr×nh m¸y tÝnh cã tÝnh n¨ng ®å häa víi c¸c chøc n¨ng kü thuËt thuËn tiÖn ®Òu ®−îc ph©n lo¹i nh− lµ phÇn mÒm CAD. Nãi c¸ch kh¸c, c¸c c«ng cô CAD cã nhiÒu cÊp ®é kh¸c nhau tïy theo øng dông. Cã thÓ chóng chØ cã nh÷ng c«ng cô ®Ó vÏ h×nh häc nh»m t¹o ra h×nh d¹ng vËt thÓ, hoÆc cã thªm c¸c c«ng cô ph©n tÝch dung sai, tÝnh to¸n mét sè ®¹i l−îng vËt lý vµ m« h×nh hãa phÇn tö h÷u h¹n…ë møc ®é cao lµ c¸c phÇn mÒm CAD víi c¸c ch−¬ng tr×nh øng dông n©ng cao cho ph©n tÝch vµ tèi −u hãa. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... 10 Vai trß c¬ b¶n nhÊt cña CAD lµ ®Ó x¸c ®Þnh h×nh häc cña thiÕt kÕ nh− h×nh d¸ng h×nh häc cña c¸c chi tiÕt c¬ khÝ, c¸c kÕt cÊu kiÕn tróc, m¹ch ®iÖn tö, mÆt b»ng nhµ cöa trong x©y dùng… C¸c øng dông ®iÓn h×nh cña CAD lµ t¹o b¶n vÏ kü thuËt víi ®Çy ®ñ c¸c th«ng tin kü thuËt cña s¶n phÈm vµ m« h×nh h×nh häc 3D cña s¶n phÈm. H¬n n÷a, m« h×nh CAD nµy sÏ ®−îc dïng cho c¸c øng dông CAE vµ CAM sau nµy. §©y lµ lîi Ých lín nhÊt cña CAD v× cã thÓ tiÕt kiÖm thêi gian mét c¸ch ®¸ng kÓ vµ gi¶m ®−îc c¸c sai sè g©y ra do ph¶i x©y dùng l¹i h×nh häc cña thiÕt kÕ. Mét qu¸ tr×nh CAD tiªu biÓu ®−îc thùc hiÖn theo c¸c b−íc sau: - X©y dùng m« h×nh h×nh häc s¶n phÈm (3D, 2D) - Ph©n tÝch kü thuËt s¶n phÈm - KiÓm tra vµ ®¸nh gi¸ kü thuËt - X©y dùng b¶n vÏ kü thuËt ë ViÖt Nam, trong lÜnh vùc c¬ khÝ, c¸c phÇn mÒm CAD phæ biÕn hiÖn nay lµ AutoCAD, Mechanical Destop, Inventor, Solidworks, Catia, Unigraphics,Pro/Engineer, , Solid Edge… 1.1.4.2. CAM CAM lµ c«ng nghÖ liªn quan víi viÖc sö dông hÖ thèng m¸y tÝnh ®Ó lËp kÕ ho¹ch, qu¶n lý vµ ®iÒu khiÓn c¸c qu¸ tr×nh chÕ t¹o. Mét trong nh÷ng lÜnh vùc hoµn thiÖn nhÊt cña CAM lµ ®iÒu khiÓn ch−¬ng tr×nh sè (Numerical Control – NC). §©y lµ kü thuËt sö dông c¸c chØ dÉn ®2 ®−îc lËp tr×nh ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c m¸y c«ng cô nh− m¸y mµi, m¸y tiÖn, m¸y phay, m¸y dËp… M¸y tÝnh cã thÓ s¶n sinh ra mét l−îng ®¸ng kÓ c¸c chØ dÉn NC dùa trªn c¸c d÷ liÖu h×nh häc tõ c¬ së d÷ liÖu CAD céng víi nh÷ng th«ng tin bæ sung ®−îc cung cÊp bëi ng−êi vËn hµnh. Mét chøc n¨ng quan träng kh¸c cña CAM lµ lËp tr×nh robot. C¸c robot nµy cã thÓ vËn hµnh trong mét tÕ bµo gia c«ng, chän vµ ®Þnh vÞ dao vµ chi tiÕt gia c«ng cho c¸c m¸y NC. Nh÷ng robot nµy còng cã thÓ thùc hiÖn c¸c nhiÖm vô ®¬n lÎ nh− hµn, l¾p r¸p hoÆc vËn chuyÓn thiÕt bÞ hoÆc chi tiÕt trong ph©n x−ëng. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... 11 LËp quy tr×nh chÕ t¹o còng lµ mét môc ®Ých cña CAM. Quy tr×nh chÕ t¹o bao gåm c¸c nguyªn c«ng chi tiÕt cña c¸c b−íc s¶n xuÊt tõ ban ®Çu ®Õn kÕt thóc, tõ m¸y nµy ®Õn m¸y kh¸c trong ph©n x−ëng. MÆc dï viÖc lËp quy tr×nh chÕ t¹o hoµn toµn tù ®éng lµ ®iÒu gÇn nh− kh«ng thÓ nh−ng quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o cho mét chi tiÕt cã thÓ ®−îc t¹o ra nÕu tån t¹i mét quy tr×nh chÕ t¹o cña mét chi tiÕt t−¬ng tù. Cho môc ®Ých nµy, c«ng nghÖ nhãm ®2 ®−îc ph¸t triÓn ®Ó tæ chøc c¸c chi tiÕt t−¬ng tù nhau thµnh mét hä. C¸c chi tiÕt ®−îc ph©n thµnh cïng mét hä nÕu chóng cã nh÷ng ®èi t−îng gia c«ng gièng nhau nh− c¸c r2nh, c¸c tói rçng, c¸c mÐp v¸t, c¸c lç,…V× thÕ ®Ó dß tù ®éng sù gièng nhau gi÷a c¸c chi tiÕt, c¬ së d÷ liÖu CAD ph¶i chøa c¸c th«ng tin vÒ nh÷ng ®èi t−îng nh− thÕ. NhiÖm vô nµy ®−îc thùc hiÖn nhê c«ng nghÖ nhËn d¹ng ®èi t−îng. Thªm vµo ®ã, m¸y tÝnh cã thÓ ®−îc sö dông ®Ó x¸c ®Þnh khi nµo ®Æt hµng nguyªn liÖu vµ mua s¾m chi tiÕt vµ sè l−îng hµng hãa cÇn ph¶i ®Æt ®Ó ®¸p øng kÕ ho¹ch s¶n xuÊt. C¸c c«ng cô CAM cÇn cã ®Ó hç trî cho qu¸ tr×nh s¶n xuÊt tïy thuéc vµo pha s¶n xuÊt, cô thÓ nh− sau: - §èi víi pha lËp quy tr×nh s¶n xuÊt, c¸c c«ng cô CAM sau ®©y cÇn ph¶i cã: kü thuËt lËp quy tr×nh chÕ t¹o, ph©n tÝch chi phÝ, c¸c ®Æc ®iÓm kü thuËt cña c«ng cô vµ vËt liÖu. - Pha lËp tr×nh gia c«ng chi tiÕt cÇn cã c«ng cô lËp tr×nh NC - Pha kiÓm tra cÇn phÇn mÒm kiÓm tra - Pha l¾p r¸p cÇn c«ng cô vÒ lËp tr×nh vµ m« pháng robot Trªn thÕ giíi hiÖn cã rÊt nhiÒu phÇn mÒm CAM ®¬n lÎ hoÆc d¹ng tÝch hîp CAD/CAM. Gi¸ thµnh cña c¸c gãi phÇn mÒm nµy còng kh¸c biÖt nhiÒu tïy thuéc tÝnh n¨ng cña chóng. C¸c phÇn mÒm CAM, CAD/CAM phæ biÕn ë ViÖt Nam hiÖn nay lµ Master CAM, DelCAM Solid CAM, Pro/Engineer, Catia, Unigraphics, Cimatron, VISI-Series,… Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... 12 1.1.4.3. CAE CAE lµ c«ng nghÖ liªn quan ®Õn viÖc sö dông hÖ thèng m¸y tÝnh ®Ó ph©n tÝch ®èi t−îng h×nh häc CAD, cho phÐp ng−êi thiÕt kÕ m« pháng vµ nghiªn cøu c¸ch øng xö cña s¶n phÈm tõ ®ã cã thÓ tinh chØnh vµ tèi −u hãa s¶n phÈm. C¸c c«ng cô CAE t−¬ng ®èi ®a d¹ng, ®¸p øng ®−îc cho nhiÒu nhu cÇu ph©n tÝch s¶n phÈm. VÝ dô, c¸c ch−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng häc cã thÓ ®−îc sö dông ®Ó x¸c ®Þnh c¸c hµnh tr×nh chuyÓn ®éng vµ tèc ®é c¸c kh©u trong c¬ cÊu m¸y. C¸c ch−¬ng tr×nh ph©n tÝch ®éng häc dÞch chuyÓn lín cã thÓ ®−îc dïng ®Ó x¸c ®Þnh c¸c t¶i vµ c¸c dÞch chuyÓn trong mét hÖ thèng l¾p r¸p phøc t¹p nh− trong « t«... Trong CAE ng−êi ta sö dông 3 c«ng cô gi¶i tÝch chÝnh lµ ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n (Finite Element Method - FEM), phu¬ng ph¸p sai ph©n h÷u h¹n (Finite Difference Method - FDM) vµ ph−¬ng ph¸p phÇn tö biªn (Boundary Element Method- BEM). 1.1.4.4. C¸c giai ®o¹n thiÕt kÕ CAD/CAE Mét qu¸ tr×nh thiÕt kÕ tæng hîp víi sù cã mÆt CAD vµ CAE cho mét ®èi t−îng s¶n phÈm cô thÓ bao gåm c¸c b−íc sau - Thu thËp vµ xö lý th«ng tin: Thu thËp c¸c th«ng tin liªn quan ®Õn ®iÒu kiÖn thiÕt kÕ s¶n phÈm råi xö lý, sµng läc c¸c th«ng tin, ®iÒu kiÖn rµng liªn quan ®Õn s¶n phÈm thiÕt kÕ ®Ó t×m ra h−íng gi¶i ph¸p vµ môc tiªu thiÕt kÕ. - §−a ra ý t−ëng thiÕt kÕ: Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... 13 §−a ra ý t−ëng gÇn víi cÊu t¹o cña s¶n phÈm nhÊt. Thêi ®iÓm nµy ng−êi thiÕt kÕ chØ cÇn vÏ kh¸i qu¸t ý t−ëng trªn giÊy. - ChØnh lý ý t−ëng thiÕt kÕ: LËp b¶ng ph©n tÝch vµ cho ®iÓm vÒ c¸c yÕu tè cÊu thµnh s¶n phÈm thiÕt kÕ trong c¸c ý t−ëng thiÕt kÕ nh− tÝnh n¨ng, phÈm chÊt, gi¸ thµnh, tÝnh c«ng nghÖ trong kÕt cÊu...Sau ®ã läc ra ý t−ëng nµo ®iÓm cao nhÊt th× xö lý tr−íc, c¸i nµo ®iÓm Ýt h¬n th× xö lý sau. Tõ ®ã cã thÓ dù ®o¸n t×m ra c¸c khuyÕt ®iÓm cña s¶n phÈm dù ®Þnh thiÕt kÕ. - Dïng CAD ®Ó thiÕt kÕ s¶n phÈm Mét qu¸ tr×nh PD ®iÓn h×nh bao gåm 6 b−íc sau ®©y: B−íc 0. LËp kÕ ho¹ch thiÕt kÕ: C«ng t¸c lªn kÕ ho¹ch ®¶m nhËn c¸c c«ng t¸c chuÈn bÞ, c©n nh¾c tr−íc khi qu¸ tr×nh PD chÝnh thøc ®−îc duyÖt vµ b¾t ®Çu. B−íc nµy b¾t ®Çu víi viÖc xem xÐt chiÕn l−îc cña ng−êi thiÕt kÕ, ®¸nh gi¸ t×nh h×nh c«ng nghÖ hiÖn t¹i vµ ®Æt ra c¸c môc tiªu vÒ thÞ tr−êng. S¶n phÈm cña b−íc lªn kÕ ho¹ch lµ b¶n "nhiÖm vô – ph−¬ng ¸n thiÕt kÕ". B¶n "nhiÖm vô – ph−¬ng ¸n thiÕt kÕ nµy cÇn chØ râ thÞ tr−êng môc tiªu cña s¶n phÈm lµ g×, môc ®Ých s¶n xuÊt cÇn ®¹t ®−îc lµ g×, c¸c gi¶ ®Þnh c¬ b¶n ®Ó b¾t ®Çu, x¸c ®Þnh c¸c søc Ðp vµ sù rµng buéc cã thÓ cã. B−íc 1. ThiÕt kÕ nguyªn lý- ThiÕt kÕ s¬ bé: B−íc c¸c nhµ thiÕt kÕ tiÕn hµnh x¸c ®Þnh nhu cÇu cña thÞ tr−êng môc tiªu cho s¶n phÈm. NhiÒu mÉu s¶n phÈm kh¸c nhau ®−îc ®Ò xuÊt, ph©n tÝch, ®¸nh gi¸. Sau ®ã, mét hoÆc vµi mÉu s¶n phÈm tèt nhÊt sÏ ®−îc chän ®Ó ph¸t triÓn thªm vµ tiÕp tôc thö nghiÖm, ®¸nh gi¸. Th«ng qua mÉu thiÕt kÕ ban ®Çu, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật .................... 14
- Xem thêm -