TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái LỜI MỞ ĐẦU Những năm gần việc ứng dụng công nghệ CAD/CAM thiết kế, chế tạo sản phẩm công nghiệp ngày phổ biến Việt Nam Cùng với phát triển cơng nghệ thơng tin, hệ thống CAD/CAM tích hợp phát triển nhanh chóng Nó tạo nên liên thơng từ q trình thiết kế chế tạo lĩnh vực khí Được giảng dạy TS Trần Xuân Thái em học bước đầu nắm bắt kiến thức sở ứng dụng CAD/CAM/ CAE CNC gia cơng khí Thông qua môn học em tiếp cận với phần mềm thiết kế, tính tốn, mơ tiên tiến giới như: Solidwork, Catia, NX, MasterCam, Cimatron Qua trình học tập em tập trung tìm hiểu, nghiên cứu thực nghiêm túc quy định nhà trường để thực tiểu luận ứng dụng CAD/CAM/ CAE CNC gia cơng khí Mặc dù cố gắng kiến thức thời gian có hạn nên tiểu luận khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận bảo thầy ý kiến góp ý bạn người quan tâm đến lĩnh vực Hà Nội, ngày 21 tháng năm 2018 Học viên thực Đặng Công Nguyên TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái TIỂU LUẬN ỨNG DỤNG CAD/CAM/CAE VÀ CNC TRONG GIA CÔNG Giới thiệu CAD/CAM/CAE CAD - Computer Aided Design: Thiết kế trợ giúp máy tính Mục tiêu lĩnh vực CAD tự động hóa bước, tiến tới tự động hóa cao thiết kế sản phẩm CAM - Computer Aided Manufacturing: Chế tạo sản xuất có trợ giúp máy tính Mục tiêu CAM là: Mơ trình chế tạo, lập trình chế tạo sản phẩm công cụ tự động CNC (Computer Numerical Control –Điều khiển số dùng máy tính) Q trình CAM thực hệ thống máy công cụ điều khiển số NC, CNC CAE - Computer Aided Engineering: Kĩ thuật mơ hình hóa tạo mẫu nhanh thiết kế, chế thử sản phẩm Công nghệ CAE bao gồm: + Phân tích ứng suất thành phần sử dụng FEA (Phân tích phần tử hữu hạn) + Động lực học tính tốn chất lỏng, tính tốn phân tích luồng nhiệt lỏng +Mơ khí + Động lực học +Tối ưu hóa sản phẩm trình CAD/ CAM lĩnh vực nghiên cứu nhằm tạo hệ thống tự động thiết kế chế tạo máy tính điện tử sử dụng để thực số chức định CAD/CAM tạo mối quan hệ thiết hai dạng hoạt động : Thiết kế chế tạo - Tự động hóa thiết kế dùng hệ thống phương tiện tính tốn giúp người kĩ sư thiết kế, mơ phỏng, phân tích tối ưu hóa giải pháp thiết kế - Tự động hóa chế tạo dùng máy tính điện tử để kế hoạch hóa, điều khiển kiểm tra nguyên công gia công Một số phần mềm CAD/CAM sử dụng khí chế tạo Một số phần mềm CAD/CAM dùng cớ khí chế tạo, sản xuất cơng nghiệp: AUTOCAD: Dùng cho thiết khí, xây dựng, kiến trúc, điện, điện tử UNIGRAPHICS: Rất mạnh thiết kế, tính tốn khí chế tạo DOLIDWORK : Rất mạnh thiết kế, tính tốn khí chế tạo xây dựng CIMATRON: Tích hợp liên hồn CAD/CAM/CNC cho khí chế tạo TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái MASTER CAM: Tích hợp liên hồn CAD/CAM/CNC cho khí chế tạo DENFORD: Giải pháp CAD/CAM/CNC trọn gói CATIA: Là phần mềm chuyên thiết kế sản phẩm 3D có hỗ trợ máy tính, phần mềm có phức hợp CAD/CAM/CAE PRO/ENGINEER: Là phần mềm CAD/CAM/CAE tích hợp, có nhiều chức trợ giúp thiết kế, phân tích kĩ thuật lập trình cho máy NC SOLIDWOR: Tích hợp liên hồn CAD/CAM/CNC cho khí chế tạo Chức năng, ứng dụng lợi ích CAD/CAM a) Chức CAD/CAM Khác biệt với qui trình thiết kế theo cơng nghệ truyền thống, CAD cho phép quản lý đối tượng thiết kế dạng mơ hình hình học số sở liệu trung tâm, CAD có khả hỗ trợ chức kỹ thuật từ giai đoạn phát triển sản phẩm giai đoạn cuối trình sản xuất, tức hỗ trợ điều khiển thiết bị sản xuất điều khiển số.Hệ thống CAD đánh giá có đủ khả để thực chức yêu cầu hay không, phụ thuộc chủ yếu vào chức xử lý phần mềm thiết kế.Ngày phần mềm CAD/CAM chuyên nghiệp phục vụ thiết kế gia công khuôn mẫu có khả thực chức sau: Thiết kế mơ hình học chiều (3D) hình dạng phức tạp Giao tiếp với thiết bị đo, quét toạ độ 3D thực nhanh chóng chức mơ hình học từ liệu số Phân tích liên kết liệu: tạo mặt phân khuôn, tách khuôn, quản lý kết cấu lắp ghép - Tạo vẽ ghi kích thước tự động: có khả liên kết vẽ 2D với mơ hình 3D ngược lại - Liên kết với chương trình tính tốn thực chức phân tích kỹ thuật: tính biến dạng khn, mơ dòng chảy vật liệu, trường áp suất, trường nhiệt độ, độ co rút vật liệu, - Nội suy hình học, biên dịch kiểu đường chạy dao xác cho cơng nghệ gia cơng điều khiển số - Giao tiếp liệu theo định dạng đồ hoạ chuẩn - Xuất liệu đồ hoạ 3D dạng tập tin STL để giao tiếp với thiết bị tạo mẫu nhanh theo cơng nghệ tạo hình lập thể b) Những ứng dụng CAD/CAM ngành chế tạo máy - Tạo mẫu nhanh thông qua giao tiếp liệu với thiết bị tạo mẫu nhanh theo cơng nghệ tạo hình lập thể (đo qt toạ độ) - Giảm đáng kể thời gian mơ hình học cách tạo mơ hình hình học TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái theo cấu trúc mặt cong từ liệu số - Chức mơ hình học mạnh, có khả mơ tả hình dáng phức tạp - Khả mơ hình hố cao cho phương pháp phân tích, cho phép lựa chọn giải pháp kỹ thuật tối ưu c) Lợi ích CAD/CAM Lợi ích CAD có nhiều, song có số định lượng Một số lợi ích khác khó lượng hố mà thể chất lượng công việc nâng cao, thông tin tiện dụng, điều khiển tốt v.v Một số lợi ích CAD hệ tích hợp CAD/CAM: ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ Nâng cao suất kỹ thuật Giảm thời gian dẫn Giảm số lượng nhân viên kỹ thuật Dễ cải tiến cho phù hợp với khách hàng Phản ứng nhanh với nhu cầu thị trường Tránh phải ký hợp đồng để kịp tiến độ Hạn chế lỗi chép đến mức tối thiểu Độ xác thiết kế cao Khi phân tích dễ nhận tương tác phần tử cấu thành Phân tích chức vận hành tốt nên giảm khâu thử nghiệm mẫu Thuận lợi cho việc lập hồ sơ, tư liệu Bản thiết kế có tính tiêu chuẩn cao Nâng cao suất thiết kế dụng cụ cắt Dễ tiết kiệm chi phí, giảm giá thành giảm thời gian đào tạo hội họa viên lập trình viên cho máy NC Ít sai sót lập trình cho máy NC Giúp tăng cường sử dụng chi tiết máy dụng cụ cắt có sẵn Thiết kế dễ phù hợp với kỹ thuật chế tác có Tiết kiệm vật liệu thời gian máy nhờ thuật toán tối ưu Nâng cao hiệu quản lý thiết kế Dễ kiểm tra chất lượng sản phẩm phức tạp Nâng cao hiệu giao diện thông tin dễ hiểu nhóm kỹ sư, thiết kế viên, hội họa viên, quản lý nhóm khác TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái Ứng dụng SolidWork tích hợp SolidCam thiết kế chế tạo chi tiết khí a) Bản vẽ chi tiết Bản vẽ 2D Bản vẽ 3D TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái b) Vẽ SolidWork 2015 Vẽ biên dạng Sketch Tạo khối chi tiết Extrude TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái Khoan lỗ Hole Vẽ biên dạng khối cắt TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái Cắt khối Extrude Cut Vê góc bán kính 4mm Filet TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xn Thái Vê góc bán kính 3mm ngồi Filet Tạo biên dạng lỗ TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái Khoét lỗ Chi tiết hoàn chỉnh 10 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái Chọn gốc tọa độ 15 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái Chọn phôi Phay mặt lệnh Face, chọn dao phay mặt 16 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái 17 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái Phay xung quanh với lệnh Profile 18 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái 19 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái Phay hốc với lệnh Pocket 20 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái 21 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái Khoan lỗ với lệnh Drilling 22 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái Khoan lỗ với lệnh Drilling 23 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái 24 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái Chạy kiểm tra kết 25 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái 26 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái 27 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái Chạy q trình gia cơng 28 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái Trên tiểu luận em trình ứng dụng CAD/CAM/CAE CNC chế tạo chi tiết khí Ứng dụng trực tiếp phần mềm SolidWork 2015 SolidCam 2016 đêt thực Chi tiết gia cơng đơn giản, chưa thể hết ưu nhược điểm hệ thống phần mềm ứng dụng Song phần cho thấy vai trò tầm quan trọng môn học với người kỹ sư đại Giúp cho người học tiếp tục học tập, nâng cao trình độ, thực tốt hệ thống phần mềm theo yêu cầu phát triển khoa học Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Xuân Thái giúp em hoàn thành tiểu luận 29 ... công CNC SolidCam 2.5D Tạo file gia công chọn máy gia công 14 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM /CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái Chọn gốc tọa độ 15 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM /CAE CNC gia công. .. dụng CAD/CAM /CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái 19 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM /CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái Phay hốc với lệnh Pocket 20 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM /CAE CNC gia. .. Drilling 23 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM /CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái 24 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM /CAE CNC gia công GVHD: TS Trần Xuân Thái Chạy kiểm tra kết 25 TIỂU LUẬN: Ứng dụng CAD/CAM/CAE