Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Nghiên cứu thiết kế tính toán thiết bị chế biến nhờ phần mềm inventor...

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

.PDF
98
289
67

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 -

Tài liệu liên quan