Bài giảng CAD/CAM/CNC - Phần 1: Tổng quan về CAD/CAM/CNC

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

8
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng CAD/CAM/CNC - Phần 1: Tổng quan về CAD/CAM/CNC cung cấp cho sinh viên những nội dung gồm: khái niệm về CAD/CAM/CNC; mối quan hệ giữa CAD/CAM và CNC; quá trình sản xuất và CAD/CAM; những thành tựu CAD/CAM trên thế giới; tình hình CAD/CAM/CNC ở Việt Nam; xu hướng phát triển sản xuất trên thế giới; tương lai của ngành Cơ khí chính xác;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng CAD/CAM/CNC - Phần 1: Tổng quan về CAD/CAM/CNC

Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Khoa Cơ Khí Môn học: CAD/CAM/CNC 1 MỤC ĐÍCH MÔN HỌC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Giúp sinh viên: 1. Hiểu biết về CAD/CAM/CNC và sự cần thiết của nó trong nền sản xuất hiện đại 2. Nắm được cách xây dựng mô hình nhờ máy tính (CAD) 3. Nắm được cách tạo chương trình NC nhờ hệ thống CAD/CAM (CAM) 4. Nắm được cách lập chương trình NC bằng tay để điều khiển máy CNC (CNC) 2 1
NỘI DUNG Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC 1. Tổng quan về CAD/CAM/CNC 2. Phần cứng của CAD/CAM/CNC 3. CAD - Thiết kế nhờ máy tính 4. CAM - Sản xuất nhờ máy tính 5. CNC - Điều khiển số nhờ máy tính 3 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC 1. Đoàn Thị Minh Trinh: Công nghệ CAD/CAM. NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 1998 2. Lê Trung Thực: CAD/CAM - Thiết kế và sản xuất nhờ máy tính, 2000 3. Đoàn Thị Minh Trinh, Nguyễn Ngọc Tâm: Công nghệ - Lập trình gia công điều khiển số, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2002. 4. P N Rao: CAD/CAM Principles and Applications. McGraw-Hill, 2002. 4 2
PHÂN BỐ THỜI GIAN Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC 1. Tổng cộng 60 tiết, trong đó: - Học lý thuyết: 45 tiết - Thực hành: 15 tiết (3 buổi 5 tiết) 2. Thi kiểm tra: - Kiểm tra giữa kỳ: 65 phút, tuần thứ 8 - Kiểm tra cuối kỳ: 90 phút, tuần thứ 17 5 YÊU CẦU ĐỐI VỚI NGƯỜI HỌC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC 1. Hiểu biết về Công nghệ chế tạo máy, biết chọn dụng cụ cắt và xác định chế độ gia công 2. Biết sử dụng máy tính 3. Hiểu biết về vẽ kỹ thuật 4. Nên tìm hiểu về khuôn nhựa, khuôn thổi v.v 5. Phải tìm hiểu ít nhất một phần mềm CAD/CAM (Ví dụ: Pro/ENGINEER, Cimatron, SolidWorks-SolidCAM, Mastercam,v.v…) 6 3
Phần 1: Tổng quan về CAD/CAM/CNC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • Khái niệm về CAD/CAM/CNC • Mối quan hệ giữa CAD/CAM và CNC • Quá trình sản xuất và CAD/CAM • Những thành tựu CAD/CAM trên thế giới • Tình hình CAD/CAM/CNC ở Việt nam • Xu hướng phát triển sản xuất trên thế giới • Tương lai của ngành Cơ khí chính xác • Nhiệm vụ lâu dài và trước mắt 7 Định nghĩa CAD/CAM/CNC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • CAD: Computer Aided Design = Thiết kế nhờ máy tính • CAM: Computer Aided Manufacturing = Sản xuất nhờ máy tính • CNC : Computer Numerical Control = Điều khiển số nhờ máy tính 8 4
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC CAD CNC QTSX truyền thống Mối quan hệ giữa CAD/CAM và CNC 10 9 CAM 5
Nhược điểm Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC – Khoù ñaït ñoä chính xaùc gia coâng chuû yeáu do sai soá cuûa maãu duøng cho quaù trình cheùp hình ñöôïc phoùng ñaïi. – Deã laøm sai do nhaàm laãn hay hieåu sai. – Naêng suaát thaáp do maãu ñöôïc thieát keá theo phöông phaùp thuû coâng vaø qui trình ñöôïc thöïc hieän tuaàn töï (Taïo maãu saûn phaåm  Laäp baûn veõ chi tieát  taïo maãu cheùp hình  Gia coâng cheùp hình). 11 QTSX có CAD/CAM Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC (CAM) 12 6
Öu ñieåm cuûa QTSX coù CAD/CAM Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC – Thieát keá caùc saûn phaåm coù hình daïng phöùc taïp trong khoâng gian 3D. – Lieân keát vôùi caùc Moâñun khaùc ñeå thöïc hieän quaù trình tính toaùn phaân tích kyõ thuaät, moâ phoûng gia coâng thöû ñeå kòp thôøi söûa chöõa tröôùc khi tieán haønh quaù trình saûn xuaát. – Bieân dòch caùc ñöôøng chaïy dao chính xaùc duøng cho coâng ngheä gia coâng treân caùc maùy CNC vaø truyeàn chöông trình gia coâng qua caùc maùy gia coâng CNC. 13 Lịch sử phát triển của Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC CAD/CAM/CNC C IM CAD / CAM CAD F MS S CNC NC 1950 1960 1970 1980 1990 14 7
Các phần mềm CAD/CAM Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC – Ngaøy nay, caùc phaàn meàm CAD/CAM raát phong phuù vaø ña daïng, – Treân thò tröôøng hieän nay thoâng duïng laø AutoCAD, Mechanical Desktop, Pro/ENGINEER, Catia, Unigraphics-NX, Cimatron, Mastercam, SolidWorks … – CAD/CAM ñang chieám moät vai troø heát söùc to lôùn trong neàn kinh teá noùi chung vaø ngaønh cô khí noùi rieâng 15 Caùc thaønh töïu ñaït ñöôïc cuûa CAD/CAM Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC – Caùc heä thoáng ñoà hoaï töông taùc maùy tính. – Taïo baûn veõ baèng caùc phöông phaùp hieän ñaïi nhö phöông phaùp queùt toaï ñoä theo khoâng gian 2D – Tieán boä nhaát laø phöông phaùp queùt theo khoâng gian 3D taïo ra moâ hình gioáng nhö hình daïng chi tieát. 16 Tay đo dùng để lấy dữ liệu 8
Caùc thaønh töïu ñaït ñöôïc cuûa CAD/CAM Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC – Taïo cô sôû döõ lieäu cho quaù trình thieát keá vaø cheá taïo. – Laäp qui trình coâng ngheä nhôø söï trôï giuùp cuûa maùy tính. – Ñònh möùc thôøi gian gia coâng nhôø maùy tính vaø caùc chöông trình CAD/CAM. – Laäp chöông trình gia coâng treân maùy tính. – Laäp keá hoaïch ñaàu tö, naém tình hình saûn xuaát. 17 Caùc thaønh töïu ñaït ñöôïc cuûa CAD/CAM Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC – Coâng ngheä taïo maãu nhanh töø döõ lieäu CAD/CAM cho ra chi tieát maãu gioáng nhö chi tieát thaät, coâng ngheä naøy laø moät böôùc ñoät phaù cuûa coâng ngheä CAD/CAM ñem laïi nhöõng öùng duïng to lôùn trong saûn xuaát. Máy tạo mẫu nhanh Sản phẩm của máy tạo mẫu nhanh 9
Bối cảnh nền kinh tế Việt nam Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC a. Khoảng từ 1995 đến nay ngành cơ khí mới bắt đầu đi lên. b. Ngành cơ khí bị bỏ quên nhiều năm liền, không được đầu tư vì còn mãi mê làm nông nghiệp, thủ công mỹ nghệ, hàng tiêu dùng và xuất khẩu mây, tre, lá. c. Từ năm 1997 Việt nam lần đầu tiên mới có phần mềm CAD/CAM Cimatron 7.0 do hãng Saeilo của Nhật tài trợ và ĐHBK có máy phay CNC đầu tiên. 19 Nhu cầu về sản phẩm từ nhựa Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC 20 10
Nhu cầu về sản phẩm từ nhựa Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC - Nhöõng saûn phaåm töø nhöïa chieám moät tæ troïng ngaøy caøng lôùn, saûn phaåm nhöïa ñöôïc söû duïng trong haàu heát ôû taát caû caùc lónh vöïc trong coâng nghieäp cuõng nhö trong daân duïng. Töø nhöõng vaät lieäu thoâng duïng trong cuoäc soáng cho ñeán nhöõng chi tieát maùy ñoøi hoûi nhöõng yeâu caàu cao. - Vôùi öu ñieåm về lyù hoaù tính nhö nheï, deûo dai, ñaøn hoài töông ñoái toát, beàn, khoâng bò aên moøn hoaù hoïc vaø ñaëc bieät deã taïo hình phöùc taïp vaø coù khaû naêng taùi sinh. 21 Nhu cầu về sản phẩm từ nhựa Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC - Nhöõng saûn phaåm töø nhöïa chieám moät tæ troïng ngaøy caøng lôùn, saûn phaåm nhöïa ñöôïc söû duïng trong haàu heát ôû taát caû caùc lónh vöïc trong coâng nghieäp cuõng nhö trong daân duïng. Töø nhöõng vaät lieäu thoâng duïng trong cuoäc soáng cho ñeán nhöõng chi tieát maùy ñoøi hoûi nhöõng yeâu caàu cao. - Vôùi öu ñieåm về lyù hoaù tính nhö nheï, deûo dai, ñaøn hoài töông ñoái toát, beàn, khoâng bò aên moøn hoaù hoïc vaø ñaëc bieät deã taïo hình phöùc taïp vaø coù khaû naêng taùi sinh. 22 11
Nhu cầu về sản phẩm từ nhựa Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC - Ngaøy nay, vaät lieäu nhöïa ñaõ taïo ra ñöôïc nhöõng saûn phaåm ñaùp öùng ñöôïc nhöõng yeâu caàu cao. - Caùc chi tieát maùy daàn daàn ñöôïc thay theá baèng nhöïa laøm cho giaù thaønh cheá taïo giaûm xuoáng ñaùng keå. - Tieát kieäm coâng söùc cheá taïo vaø vaät lieäu quí, trong khi khaû naêng laøm vieäc cuûa caùc chi tieát ñoù vaãn ñaûm baûo nhö baùnh raêng, voû maùy, voû xe… 23 Tình hình ngaønh nhöïa ôû Vieät Nam Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC 24 12
Tình hình ngaønh nhöïa ôû Vieät Nam Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC – Tröôùc naêm 1975, nöôùc ta coù raát ít caùc nhaø maùy saûn xuaát nhöïa. – Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, neàn kinh teá Vieät Nam noùi chung vaø ngaønh coâng nghieäp nhöïa Vieät Nam coù nhöõng khôûi saéc toát ñeïp. 25 Tình hình ngaønh nhöïa ôû Vieät Nam Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC – Vaät lieäu xaây döïng baèng nhöïa thay theá saét, theùp, gỗ. – Ñaëc bieät nhöïa coâng nghieäp kyõ thuaät cao ñaõ phuïc vuï ñöôïc caùc ngaønh coâng nghieäp khaùc vaø giaûm tæ leä nhaäp khaåu nhö ngaønh xe hôi, xe maùy, … 26 13
Mục tiêu phát triển ngành nhựa Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC – Caùc doanh nghieäp nhöïa Vieät Nam ñang tích cöïc ñaàu tö, ñoåi môùi coâng ngheä ñeå naâng cao chaát löôïng saûn phaåm vaø naêng löïc saûn xuaát. – Vieät Nam tieáp tuïc keâu goïi ñaàu tö cho ngaønh nhöïa 27 Muốn sản xuất hàng nhựa cần gì? Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • Nhựa là một mặt hàng phức tạp về hình dạng có yêu cầu cao về độ chính xác, nhưng có ưu điểm là dễ tạo hình • Cần thiết kế sản phẩm & khuôn chính xác • Cần chế tạo khuôn chính xác 28 14
Muốn sản xuất hàng nhựa cần gì? Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Khuôn ép phun Máy ép phun • Muốn thiết kế khuôn và chế tạo khuôn chính xác cần gì? – Cần phần mềm CAD/CAM và máy CNC 29 Quan hệ giữa CAD/CAM/CNC và sản phẩm nhựa Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • Nhựa phát triển thì ngành công nghệ gia công chính xác và CAD/CAM/CNC cũng phát triển theo. • Để phát triển CAD/CAM/CNC cần những gì? + Phần mềm CAD/CAM + Máy CNC + Nhân lực CAD/CAM/CNC 30 15
Phần mềm CAD/CAM Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • AutoCAD • SolidEdge • Pro/ENGINEER • EdgeCAM • Cimatron • SolidCAM • Mastercam • PowerMill • SolidWorks • FeatureCAM • Catia • AlphaCAM • Unigraphics-NX • CAM Works 31 Phần mềm CAD/CAM Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • Tình hình sử dụng phần mềm CAD/CAM: Các xí nghiệp trong nước hầu hết sử dụng phần mềm miễn phí (phần mềm không chính thức). • Chỉ có một số ít là dùng phần mềm chính thức (phần mềm có bản quyền). • Ngay cả các xí nghiệp trong khu chế xuất cũng xài phần mềm không chính thức. 32 16
Đội ngũ CAD/CAM Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • Là những người biết sử dụng phần mềm CAD/CAM vào các mục đích sau: – Xây dựng mô hình trên máy tính – Tối ưu hoá thiết kế – Thiết kế khuôn – Lập quy trình công nghệ gia công chế tạo – Chạy mô phỏng trên máy tính – Xuất chương trình gia công 33 Đội ngũ CAD/CAM Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • Ai đào tạo đội ngũ CAD/CAM? - Các trường Đại học - Các trường Cao đẳng - Các trung tâm đào tạo nghề • Chất lượng đào tạo: - Nói chung là thấp, chỉ biết chung chung - Không thể có kỹ năng làm việc ngay mà phải qua đào tạo lại. 34 17
Máy CNC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • Máy phay CNC • Máy tiện CNC • Máy cắt dây CNC – WEDM (Wire EDM) • Máy ăn mòn tia lửa điện – EDM (Electrical Discharge Machine) • Máy cắt bằng gió đá • Máy CMM (Coordinate Measuring Machine) • Máy quét (Laser Scanner) 35 Máy CNC ngoài xí nghiệp Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • 90% xí nghiệp là dùng máy Second hand • Có rất nhiều máy NC sản xuất trước năm 1970. • Phần lớn là các máy ra đời vào những năm 1970 –1990 • Chất lượng máy kém, dễ hư hỏng vì được mua từ bãi máy cũ • Không thể đáp ứng về độ chính xác cao. 36 18
Máy CNC trong trường học Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • 90% trường học là mua máy mới từ vốn ngân sách • Tuy nhiên do kích thước nhỏ, độ chính xác thấp, không thể dùng để gia công các chi tiết chính xác được • Có nơi có máy mới nhưng không biết sử dụng, do không có người được đào tạo từ trước. • Người biết sử dụng nhưng số lượng máy hạn chế nên thời gian thực tập cho SV không nhiều. 37 Đội ngũ CNC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Là những người có khả năng: – Sử dụng máy CNC – Lập trình NC – Lập quy trình công nghệ gia công trên máy CNC, thiết kế đồ gá – Chọn dụng cụ cắt và xác định các thông số công nghệ – Bảo trì máy CNC 38 19
Đội ngũ CNC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • Ñoäi nguõ CNC được ñaøo taïo ôû ñaâu? – Như đội ngũ CAD/CAM, đội ngũ CNC được ñaøo cũng tạo trong caùc tröôøng Ñaïi hoïc, Cao ñaúng, Trung caáp – Trong caùc trung taâm daïy ngheà – Caùc xí nghieäp töï ñaøo taïo Chaát löôïng ñaøo taïo: Noùi chung laø ñaøo taïo xong, chöa theå duøng ñöôïc ngay maø phaûi qua moät thôøi gian taäp söï hay đaøo taïo laïi 39 Hiện trạng ngành nhựa Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • Trong sản xuất nhựa, tuy nước ta có tới hàng trăm doanh nghiệp, nhưng trình độ công nghệ phần lớn chỉ dừng ở mức sản xuất hàng tiêu dùng thông thường. Lý do là – Máy móc là Second hand (90 %) – Đội ngũ quản lý, kỹ sư, công nhân lành nghề và tay nghề cao của Việt Nam còn thiếu. – Ứng dụng CAD/CAM chưa tốt 40 20