Mo hinh tong the hoc solidworks online

Quy trình Thiết Kế máy thông dụng

Chào bạn!

Với những bạn sinh viên hoặc dân kỹ thuật nhưng trước giờ chưa làm thiết kế thì sẽ khá mơ hồ và chưa rõ ràng về công việc cụ thể của một kỹ sư thiết kế máy là như thế nào. Trong bài viết này, mình sẽ chia sẻ với bạn về vấn đề này thông qua công việc thực tế của mình.

Để thực hiện được một dự án thiết kế máy, mình có thể tóm gọn lại những bước làm như sau:
  1. Nhận yêu cầu thiết kế từ quản lý
  2. Hình thành ý tưởng thiết kế
  3. Sử dụng phần mềm vẽ SOLIDWORKS 3D để xây dựng mô hình
  4. Thống kê vật tư cần mua hoặc gia công để lắp ráp
  5. Theo dõi tiến độ để đảm bảo thời gian hoàn thành dự án

Với những bạn sinh viên mới tốt nghiệp hoặc người chưa có kinh nghiệm, bạn sẽ nhận được những yêu cầu thiết kế đơn giản như: thiết kế đồ gá gia công sản phẩm, thiết kế một cụm lắp đơn giản trong một hệ thống, …

Những kỹ sư đã có kinh nghiệm sẽ nhận thiết kế những dự án lớn hơn đòi hỏi độ khó cao hơn.

Với công việc của mình chủ yếu là thiết kế những cơ cấu cấp phôi tự động cho các máy tiện NC. Những cơ cấu tự động này giúp giảm nhân công đứng máy cũng như tăng năng suất và lợi nhuận cho doanh nghiệp.

Đầu tiên, nhận yêu cầu từ quản lý

Nhiệm vụ được giao sẽ bao gồm những dữ liệu đầu vào và đầu ra. Dữ liệu đầu vào bao gồm:

– Sản phẩm cần cấp phôi tự động là sản phẩm nào?

– Loại máy tiện gia công sản phẩm này?

– Số lượng phôi cần cấp cho mỗi lần là bao nhiêu? Chiều cao của ống cấp là bao nhiêu cho phù hợp với thao tác của người đứng máy

Dữ liệu đầu ra bao gồm:

– Thời hoàn thành một chu trình từ lúc cấp phôi đến khi gia công xong sản phẩm (gọi là cycle time) là bao lâu?

– Thời gian hoàn thành xong bản thiết kế và ra bản vẽ gia công là bao lâu?

– Sản phẩm sau gia công phải đạt các yêu cầu trên bản vẽ như: không cấn móp, sai kích thước bản vẽ, …

Hoc ve solidworks

Một số sản phẩm có thể cấp phôi tự động

Hình thành ý tưởng thiết kế

Từ dữ liệu ban đầu, mình tiến hành khảo sát máy thực tế dưới xưởng. Tìm catalog (cuốn tài liệu chứa thông số và bản vẽ máy) để tìm hiểu đặc điểm, kết cấu của máy. Trong catalog phần lớn chỉ chứa những kích thước tổng thể. Vì vậy phần lớn các kích thước mình phải đo đạc lại để đảm bảo chính xác.

may tien hoc solidworks online

Thong so may hoc solidworks online

 

Các thông số kỹ thuật trên catalog

Quan sát quá trình gia công và tận dụng các đặc điểm sẵn có của máy để thiết kế đồ gá. Một số đặc điểm kỹ thuật cần quan tâm như:

– Số trục của máy, hầu hết máy tiện NC ở công ty mình là 2 trục là X và Z

– Khoảng hành trình di chuyển của ụ chứa dao (hay còn gọi là đầu turret) theo 2 phương X và Z

– Vị trí tương đối giữa ụ chứa dao và mâm cặp

– Các vị trí có thể bắt bu lông lắp đồ gá bên trong máy

U chua dao dao tao solidworks

Ụ chứa dao và mâm cặp

Đo đạc và lấy dữ liệu thực tế dưới máy là cực kỳ quan trọng vì nó ảnh hưởng đến cơ cấu và nguyên lý hoạt động của hệ thống. Nếu tận dụng tối đa các đặc điểm sẵn có trên máy, mình có thể đưa ra những giải pháp thiết kế tối ưu nhất nhằm giảm cycle time và tăng năng suất của máy.

Ngược lại, nếu đo đạc không cẩn thận sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình lắp ráp sau này. Những sai lầm khi khảo sát có thể khiến dự án thay đổi thiết kế và tiến độ bị trì hoãn là điều không thể tránh khỏi.

May tien xl 200 thiet ke solidworks

May tien XC 100 hoc solidworks

Một số dòng máy của Takamaz

Sản phẩm gia công cũng được khảo sát. Một số đặc điểm trên phôi nguyên liệu cần chú ý như:

– Đối với những sản phẩm làm từ vật liệu có độ cứng thấp như nhôm hay thép mềm (chứa ít thành phần carbon), cần để ý thiết kế vật liệu hoặc kết cấu của đồ gá sao cho không làm móp hoặc biến dạng sản phẩm. Vị trí lấy hàng ra cũng được lót nhựa để tránh móp mẻ.

– Một số loại phôi sau khi dập nguội sẽ có những vị trí sót lại bavia. Cần chú ý thiết kế đồ gá sao cho tránh gây kẹt và va chạm ảnh hưởng đến hoạt động của toàn bộ cơ cấu.

Khảo sát phôi nguyên liệu là quá trình cực kỳ quan trọng vì nó ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm và nguyên lý hoạt động của hệ thống.

Tiếp đến, mình tiến hành vẽ SOLIDWORKS 3D không gian làm việc bên trong máy dựa trên những thông số đã đo đạc được. Từ bản vẽ đã có, mình vẽ ra phôi nguyên liệu, thành phẩm và mâm cặp gia công sản phẩm này.

Hoc ve solidworks 3D

 

Sau khi đã có được cái nhìn tổng thể về đặc điểm bên trong máy và phôi nguyên liệu cũng như thành phẩm, mình bắt đầu lên ý tưởng thiết kế. Để xây dựng được một cơ cấu hoàn chỉnh, mình chia ra làm 3 phần chính như sau:

Thiết kế cụm chứa phôi

Cụm chứa phôi dùng để dự trữ một lượng phôi nhất định, giúp đưa phôi vào đúng vị trí trên ụ chứa dao. Một số vấn đề cần giải quyết ở cụm này bao gồm:

– Ống chứa phôi nên đặt ở vị trí nào và chiều cao bao nhiêu để thuận tiện cho người thao tác?

– Cơ cấu đồ gá phải đơn giản để dễ dàng lắp đặt và bảo trì, sửa chữa

– Cơ cấu kẹp và định vị không được làm cấn móp phôi nguyên liệu

– Đồ gá phải đảm bảo chắc chắn để không làm rơi hoặc kẹt phôi

Cum chua phoi chuyen muc solidworks

Thiết kế cụm chứa phôi

Thiết kế cụm cấp phôi vào mâm cặp

Cụm cấp đóng vai trò lấy phôi từ cụm chứa và cấp vào mâm cặp để gia công. Những vấn đề liên quan đến cụm cấp phôi bao gồm:

– Khi thiết kế phải đảm bảo vị trí đồ gá trên ụ chứa dao đồng tâm với phôi. Nếu việc canh tâm sai lệnh sẽ dẫn đến va chạm và gây hư hỏng đồ gá

– Đồ gá chắc chắn và khi đưa phôi vào mâm cặp phải đảm bảo gắn phôi sát vào bề mặt trên mâm cặp

– Cơ cấu cấp cần tận dụng đặc điểm trên ụ chứa dao, ụ chứa dao có thể xoay và di chuyển tịnh tiến theo 2 phương X, Z

Phan mem ve solidworks

Thiết kế cụm cấp phôi

Thiết kế cụm lấy thành phẩm

Cụm lấy thành phẩm đóng vai trò lấy sản phẩm sau gia công, cụm này phải đảm bảo các yếu tố:

– Cơ cấu đơn giản, vị trí lắp đặt gần mâm cặp để dễ dàng lấy sản phẩm

– Đồng thời, giải quyết vấn đề quấn phoi vụn trong khi gia công gây kẹt ống hứng

Cum lay hang solidworks online

Cụm lấy thành phẩm

Về tổng thể, toàn bộ cơ cấu phải đảm bảo các yếu tố:

– Cơ cấu đồ gá chắc chắn và hoạt động ổn định

– Tuổi thọ phải từ 2 năm trở lên với điều kiện hoạt động gần như 24h/ngày

– Khi thiết kế phải đảm bảo dễ dàng thay thế, sửa chữa

– Số lượng chi tiết thường xuyên thay thế cần phải giảm thiểu tối đa

Hoc ve solidworks 3D

Bản vẽ hoàn chỉnh

Đối với những người mới làm thiết kế, sai sót là không thể tránh khỏi. Những lỗi thường gặp như:

– Thiếu kiến thức nền tảng dẫn tới những ý tưởng thiết kế sai lầm. Vì vậy, những kiến thức về chuyên ngành cơ khí như các phương pháp gia công cơ khí. Dung sai vẽ kỹ thuật, các phương pháp định vị và kẹp chặt. Số bậc tự do khi gia công, các khái niệm trong chuyên ngành, …. là rất quan trọng.

– Thiếu kỹ năng ứng dụng phần mềm ảnh hưởng đến hiệu suất công việc. Một ví dụ thường thấy là nhiều bạn thường thiết kế mô hình trên SOLIDWORKS, sau đó xuất các bản vẽ 2D để gia công trong AutoCAD.

Việc này làm mất nhiều thời gian vì một khi đã xuất ra bản vẽ 2D xong nhưng nếu mô hình 3D có thay đổi thì các bản vẽ 2D không tự cập nhật. Lúc này các bạn thường xử lý theo 2 cách:

Cách thứ nhất là cập nhật lại bản vẽ trong SOLIDWORKS và đưa qua AutoCAD để xử lý lại. Thử tưởng tượng một dự án khoảng 300 bản vẽ mà bạn làm theo cách này thì tốn thời gian như thế nào?

Cách thứ hai là các bạn tự vẽ thêm các thay đổi luôn trong AutoCAD. Cách này rất dễ gặp sai sót vì bạn phải đọc bản vẽ thật tốt mới có thể cập nhật lại đúng chính xác từ mô hình 3D.

Giải thích cho việc này thì nhiều bạn bảo là: “xài AutoCAD quen rồi”, “SOLIDWORKS xuất bản vẽ khó” hay “không quen xuất bản vẽ trong SOLIDWORKS”. Tóm gọn lại là do bạn chưa đủ kiến thức và kỹ năng ứng dụng tốt SOLIDWORKS.

Khi đã đi làm cho doanh nghiệp, mọi lãng phí về thời gian và sai sót đều quy ra thành tiền. Đồng thời cũng ảnh hưởng trực tiếp đến cơ hội thăng tiến nghề nghiệp của bạn. Do đó, trang bị thêm những kỹ năng liên quan đến chuyên môn là thực sự cần thiết.

xuat ban ve Solidworks

– Theo dõi tiến độ giao hàng cũng rất quan trọng. Với những dự án mà vật tư cần phải mua ở nhiều nơi, số lượng lớn thì việc đảm bảo thời gian nhận hàng đúng tiến độ cần phải có kinh nghiệm.

Với những nhà cung cấp uy tín thì việc giao hẹn nhận hàng sẽ đảm bảo hơn. Bên cạnh đó cũng có những đơn hàng không biết chính xác ngày nhận cụ thể do nhiều thủ tục hải quan phức tạp. Lúc này bạn phải theo dõi tiến độ liên tục để chắc chắn thời gian nhận hàng kịp để lắp máy.

Những chi tiết cần đặt gia công cũng vậy, bạn phải xem xét kỹ trong khi thiết kế để đảm bảo chi tiết được gia công với giá thành tốt nhất và phù hợp với những máy gia công có sẵn.

– Lên kích thước bản vẽ bị thiếu hay khó khăn khi gia công là những vấn đề hay gặp đối với những nơi mà bạn đặt gia công chi tiết. Vì vậy, bạn phải có kinh nghiệm để xử lý nhanh những tình huống tương tự để chắc chắn nhận hàng đúng thời hạn để lắp ráp máy.

Thông thường, một kỹ sư thiết kế máy không chỉ làm thiết kế mà còn phải phụ trách nhiều công việc khác để giám sát toàn bộ dự án. Do đó, để hoàn thành một dự án lớn cần phải có nhiều kinh nghiệm.

Chúc các bạn học tốt và thành công!

Ứng dụng SOLIDWORKS hiệu quả trong công việc

Các bình luận