Chương 2: Giới thiệu chung về phần mềm gia công cơ khí Cơ khí chế tạo là ngành đi đầu trong hệ thống nền công nghiệp nên khi được tin học hoá, nó cũng là ngành được hỗ trợ nhiều nhất thông qua các phần mềm, bộ phần mềm ứng dụng. Tại Việt Nam nếu như cách đây khoảng hơn chục năm, số lượng phần mềm CAD,CAM còn hạn chế thì ngày nay đã tăng lên rất nhiều. Không tính đến những phần mềm chuyên được viết ri êng cho từng công ty thì hiện nay số phần mềm CAD, CAM và bộ phần mềm CAD/CAM thông dụng ở Việt Nam đã lên đến trên 10 phần mềm và có thể tạm phân loại như sau: + Phần mềm CAD: AutoCAD, MDT, Inventor, SolidEdge, SolidWorks… + Ph ần mềm CAM: MasterCAM, EdgeCAM, SolidCAM, PowerMill… + B ộ phần mềm CAD/CAM: Pro/ENGINEER, Catia, NX (Unigraphic) CAD (Computer aided design) là máy tính tr ợ giúp thiết kế, CAM (Computer aided Manufacturing) là máy tính trợ giúp chế tạo. Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, CAD/CAM đã được ứng dụng nhanh chóng trong thiết kế, chế tạo các sản phẩm công nghệ, vì nó là công cụ giúp các nhà thiết kế và chế tạo sản phẩm có hiệu quả để tăng năng suất lao động, giảm cường độ lao động, tự động hóa quá tr ình sản xuất, nâng cao chất lượng và hạ giá thành sản phẩm. 1.3 Một số phần mềm thiết kế gia công cơ khí Mỗi phần mềm có những điểm mạnh và những điểm yếu riêng, dưới đây sẽ giới thiệu một số phần mềm thiết kế và gia công cơ khí và đánh giá sơ bộ ưu, nhược điểm của chúng : -MASTERCAM Mastercam là một phần mềm CAD/CAM tích hợp được sử dụng rộng rãi ở châu Âu và trên thế giới, đồng thời nó cũng được sử dụng rất phổ biến ở Việt Nam. Mastercam có khả năng thiết kế công nghệ để điều khiển cho máy phay CNC năm trục, máy tiện CNC bốn trục, máy cắt dây CNC bốn trục, máy khoan CNC ba trục, máy xoi CNC. Đến phiên bản Mastrcam X2 có thêm phần chạm khắc mỹ thuật. Đây là phần mềm gia công rất mạnh. Hình 1.14 Mô phỏng gia công chi tiết trên Mastercam -AUTOCAD Đây có lẽ là phần mềm CAD phổ biến nhất ở Việt Nam hiện nay, đến mức khi nhắc đến thuật ngữ CAD (Computer A ided Design) là nhi ều người liên tưởng ngay đến AutoCAD. AutoCAD 2000 hoặc AutoCAD 2002, bởi lẽ đến các phiên bản này thì chức năng vẽ của AutoCAD đ ã rất hoàn chỉnh và cấu hình máy đòi hỏi tương đối thấp. Hình 1.15 Mô hình thiết kế trên AutoCAD 2009 Ưu điểm lớn nhất của AutoCAD là rất dễ sử dụng, nếu bạn vẽ trên giấy với bút chì như thế nào thì AutoCAD cũng vẽ như thế ấy, chỉ khác là nhanh hơn và chính xác hơn mà thôi. Thêm nữa, do rất phổ biến nên các sách hướng dẫn sử dụng AutoCAD cũng có rất nhiều trên thị trường. Với kiến thức chuyên ngành, cộng với một chút kiến thức về tin học là bạn có thể tự học AutoCAD tại nhà để thực hiện được những bản vẽ đúng theo tiêu chuẩn kỹ thuật. Nhược điểm l à các lệnh vẽ 3 chiều rất hạn chế, không có khả năng tạo mô h ình Solid theo tham số nên chủ yếu dùng để trình bày các b ản vẽ 2 chiều. -INVENTOR Inventor được hãng Autodesk phát triển thành phần mềm chuyên dùng trong việc thiết kế mô hình 3 chiều. Với Inventor bạn có thể thiết kế được những chi tiết ba chiều phức tạp ở dạng khối (Solid) hoặc ở dạng tấm (Sheet Metal), dạng bề mặt (Surface), các mối ghép hàn (Weldment). Hình 1.16 Thiết kế chi tiết trên phần mềm INVENTOR -CIMATRON Đây là phần mềm CAD/CAM được sử dụng phổ biến nhất trong các công ty chế tạo cơ khí hiện nay bởi ưu điểm là cấu trúc lệnh đơn giản, phương thức giao tiếp r õ ràng, dễ sử dụng. Ngoài chức năng thiết kế (CAD), Cimatron c òn hỗ trợ tạo mô hình tính toán, phân tích s ức bền theo phương pháp phần tử hữu hạn (FEA), tạo bản vẽ 2D từ mô hình 3D và cuối cùng là xuất bản thiết kế sang các máy CNC để gia công. Hình 1.17 Mô phỏng quá trình gia công trên CIMATRON -PRO/ENGINEER Đúng như tên gọi của nó, đây có thể nói là phần mềm CAD/CAM mạnh nhất hiện nay. Pro/E hỗ trợ bạn từ việc thiết kế (CAD) với những lệnh thiết kế nâng cao rất mạnh mà các phần mềm CAD khác không có, đến việc lắp ráp các chi tiết, mô phỏng chuyển động của cụm chi tiết, và cuối cùng là việc gia công (CAM – Computer Aided Manufactory): Pro/E sẽ mô phỏng đường chạy dao gia công và xuất chương trình ra để gia công trên các máy phay, ti ện CNC. Đó mới chỉ là một số chức năng chính của Pro/E. Hình 1.18 Mô hình xe thiết kế trên PRO/ENGINEER Có một chút rắc rối là từ phiên bản Pro/E 2001 trở đi, dù không k ết nối các máy tính với nhau, bạn vẫn phải mua một card mạng để lấy số ID trong quá trình cài đặt. Tiếp theo đó, bạn phải làm quen với các giao diện không mấy thân thiện và cấu trúc lệnh chặt chẽ đến mức khó sử dụng của nó (chỉ đến phiên bản Pro/ENGINEER Wildfire, giao diện của nó mới có thay đổi đáng kể và tương đối dễ sử dụng hơn). Do đó, với những chi tiết không quá phức tạp, người ta thường thiết kế bằng Solid Edge hoặc Inventor, sau đó chuyển sang Pro/E để p hân tích và gia công. - CATIA Phải nói rằng CATIA là hệ thống CAD\CAM\CAE 3D rất hoàn ch ỉnh và mạnh mẽ, từ khâu thiết kế sản phẩm đến khâu sản xuất chế tạo và khả năng phân tích tính toán tối ưu hóa các giải pháp chế tạo cơ khí. Đặc biệt là khả năng gia công khuôn rất mạnh. Hình 1.19 Mô hình thiết kế sân vận động 3D trên CATIA . 1.3 Một số phần mềm thiết kế gia công cơ khí Mỗi phần mềm có những điểm mạnh và những điểm yếu riêng, dưới đây sẽ giới thiệu một số phần mềm thiết kế và gia công cơ khí và đánh giá sơ bộ ưu,. phỏng đường chạy dao gia công và xuất chương trình ra để gia công trên các máy phay, ti ện CNC. Đó mới chỉ là một số chức năng chính của Pro/E. Hình 1.18 Mô hình xe thiết kế trên PRO/ENGINEER . một phần mềm CAD/CAM tích hợp được sử dụng rộng rãi ở châu Âu và trên thế giới, đồng thời nó cũng được sử dụng rất phổ biến ở Việt Nam. Mastercam có khả năng thiết kế công nghệ để điều khiển