Sử dụng Generative Design để thiết kế đồ gá cho gia công với phần mềm Fusion 360

27 4 / 2020

380

Tìm cách tốt nhất để giữ chặt chi tiết của bạn khi gia công có thể là một trong những quá trình khó khăn nhất của quy trình. Với sự hỗ trợ của Generative Design trong Fusion 360 giúp việc này sẽ trở nên dễ dàng hơn nhiều. Nó liên quan đến việc thiết lập vật cản và giữ lại các chi tiết hình học, từ đó phần mềm có thể thiết kế chi tiết cho bạn. Người dùng có thể chọn phương pháp gia công là in 3D khi thực hiện Generative Design. Đối với trường hợp này, hỗ trợ cho việc thiết kế và sản xuất đồ gá trở nên nhanh hơn nhiều so với các kỹ thuật truyền thống. 

Mời bạn đọc tham khảo cách mà kỹ sư Paolo Bastianelli đã áp dụng Generative Design vào thiết kế và thi công sản phẩm của mình.


Bạn có thể tham khảo thêm những bài viết khác về công nghệ Generative Desgin tại các bài viết sau:


Thiết kế đồ gá với Generative Design.

Đầu tiên, Paolo ra một thiết kế đồ gá để giữ các chi tiết khi gia công. Để thực hiện điều này, Paolo đã sử dụng Generative Design. Đầu tiên bạn sẽ thiết lập các điều kiện biên bao gồm: các vật cản, các khu vực mà bạn không muốn thêm vật liệu ở đó, để có thể bắt bu lông giúp cố định các chi tiết. Tương tự, cũng tạo ra các điều kiện biên để có thể cố định được đồ gá vào một tấm Lang. Điều này có nghĩa là vật cố định có thể được định vị chính xác trên máy, chỉ cần siết chặt các đai ốc.

Đối với việc bảo quản các kích thước hình học, các vị trí sẽ được tạo vật liệu, Paolo sẽ đặt chúng xung quanh các lỗ giúp hỗ trợ chi tiết gá khi vật được gá lên để gia công. Điều này đảm bảo các lỗ được tạo ra với đủ vật liệu xung quanh giúp cho quá trình làm việc hiệu quả hơn cũng như giảm thiểu rủi ro. Sau đó, Paolo đã áp thêm các tải trọng cần thiết mà đồ gá sẽ cần chịu được trong quá trình gia công thực tế.

generative design fixture

Kết quả của đồ gá từ quá trình Generate

Generative Design tạo ra rất nhiều kết quả khác nhau, mỗi kết quả có thể chịu được tải đã được chỉ định trong quá trình thiết kế bên trên. Điều này cho phép người dùng có thể chọn một kết quả trong những kết quả phù hợp nhất với nhu cầu của họ. Paolo muốn sử dụng phương pháp in 3D để có thể tạo mẫu nhanh cho chi tiết đồ gá. Do đó, Paolo đã chọn một kết quả có khối lượng thấp hơn, vì vậy sẽ dễ in 3D hơn cũng như giá thành cũng sẽ rẻ hơn. Mặc dù Paolo chọn một kết quả nhẹ hơn, nhưng chắc chắn rằng Fusion 360 đã cho ra được một kết quả đáp ứng được tất cả các nhu cầu được đề ra trong quá trình thiết kế. Bức hình bên dưới thể hiện kết quả thiết kế mà đã được chọn.

Sau đó chi tiết này đã được tiến hành in 3D với máy Stratasys Fortus 380mc tại trung tâm công nghệ Birmingham Technology Centre. Vật liệu dùng để in là nhựa ASA (Acrylonitrile Styrene Acrylate) vơi độ dày mỗi lớp in là 0.33mm. Tổng thời gian in cho một đồ gá là khoảng 7 tiếng đồng hồ. Kết quả này không tệ chút nào giúp tiết kiệm thời gian hơn rất nhiều trong quá trình sản xuất sản phẩm so với phương pháp sản xuất truyền thống.

generative design fixture

Gá đặt

Một lợi ích khác của việc sử dụng các đồ gá được thiết kể bởi Generative Design đó là bạn có thể thực hiện được hầu hết các thao tác gia công chỉ với 1 lần gá đặt, mặc dù Paolo đã lập trình thêm một số quy trình gia công 3+2. Tuy nhiên, Paolo vẫn cần khoan lỗ ở một bên của khối nhôm, để gắn nó vào đồ gá. Vì thế, trong trường hợp này Paolo sử dụng siết chặt tấm Lang. Công cụ này cho phép Paolo giữ vật liệu chỉ với 3 mm để kẹp và đảm bảo phạm vi dung sai là 5 micron.

Điều này khiến cho quá trình thao tác trở nên cực kì đáng tin cậy hơn cũng như có thể lặp lại nhiều lần. Đối với lần gá đặt thứ hai, Paolo vẫn sử dụng đồ gá được thiết kế bởi Generative Design của mình và chạy các đường chạy dao còn lại chỉ với cơ chế giữ này mà không cần thêm bất kì cơ cấu nào khác.

Gia công thô

Paolo đã sử dung 3D Adaptive Clearing để phá thô hầu hết vật liệu. Điều này cho phép Paolo sử dụng toàn bộ chiều dài cắt của con dao End Mill 12 mm nhưng vẫn duy trì tải công cụ và góc tương tác không đổi suốt quá trình cắt. Điều này rất tốt cho tuổi thọ của dao cũng như làm sạch vật liệu nhanh hơn nhiều so với gia công thô truyền thống.

Một khía cạnh đáng nói khác là phải tạo các mảng để vá lại những khu vực mà không muốn công cụ gia công vào trong quá trình gia công thô. Đây là một lợi thế lớn của việc tích hợp sử dụng hệ thống CADCAM điều này giúp nhanh chóng thêm các mảng vá vào nhằm đơn giản hóa chương trình gia công. Bạn có thể thấy những mảng vá này được sử dụng trong hình ảnh dưới đây.

generative design fixture

Gia công tinh

Paolo đã sử dụng nhiều cách thức khác nhau để hoàn thành phần này, vì có nhiều tính năng khác nhau trên thanh công cụ của giao diện gia công. Một trong những khu vực yêu cầu độ hoàn thiện chính xác đó là 4 chân của chị tiết. Trong trường hợp này Paolo đã sử dụng cách chạy dao Parallel với dao cầu 8mm và stepover là 0.1 mm. Điều này đã cho một bề mặt tuyệt vời mà không cần đánh bóng bằng tay.

generative design fixture

Còn đối với logo chữ A (Autodesk) và chữ F (Fusion) thì Paolo đã sử dụng cách chạy dao Scallop với dao cầu 3mm. Mặc dù những logo nằm ở mặt bên của chi tiết nhưng Paolo có thể dễ dàng lập trình chúng bằng cách sử dụng Tool Orientation. 

Tùy chọn này giúp bạn dễ dàng tạo các đường chạy dao 3 + 2 trong Fusion 360. Chỉ cần kích hoạt Tool Orientation checkbox, lúc này trục Z sẽ được chọn để tiếp tục quá trình gia công. Paolo có một trục quay trên máy Haas VF2, Paolo đã tiếp tục gia công chi tiết này với máy Haas VF2 , việc thực hiện phần này và các thao tác 3 + 2 khác rất đơn giản.

generative design fixture

Kết luận

Tổng thời gian cho phần này là khoảng 2 giờ nhưng toàn bộ quá trình sẽ có thể tốn nhiều thời gian hơn do chúng Paolo đã tăng tốc quá trình này nhờ vào sử dụng một đồ gá được thiết kế bởi Generative Design và sử dụng công nghệ in 3D nhanh trong nhà. CADCAM được tích hợp vào Fusion 360 làm cho toàn bộ quy trình thiết kế, sản xuất nhanh chóng và liền mạch. Vì Paolo dễ dàng chuyển đổi qua lại giữa các không gian làm việc Generative, Design và Manufacturing ở mỗi giai đoạn.


Xem thêm: PDMC generative design fusion 360
4.5 bởi 7982 người xem
Chương trình hỗ trợ khách hàng của Autodesk giữa đại dịch COVID-19
Chương trình hỗ trợ khách hàng của Autodesk giữa đại dịch COVID-19

Autodesk vừa ra thông báo về chương trình đặc biệt tên Extended Access Program đối với những sản phẩm có liên kết với cloud trên kênh truyền thông Autodesk News. Theo đó, Autodesk sẽ đề xuất cho khách...

Xem thêm

Khuyến mãi lên tới 25% phần mềm Autodesk đến 22/10/2020

Nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho các khách hàng có nhu cầu chuyển đổi và nâng cấp từ các license vĩnh...

Tuyển dụng nhân viên thiết kế đồ họa

Tuyển dụng thiết kế đồ họa không yêu cầu kinh nghiệm Cần tuyển một bạn cho phòng Marketing (full-time...

Tại sao cần gia công bằng máy 5 trục?

Gia công với máy móc có Hệ thống điều khiển chương trình số (Computer Numerical Control - CNC) cơ bản...

Gửi yêu cầu ngay hôm nay! 0912-699-592
OneCAD Zalo Official Account