Ph©n tÝcH tÝnh n¨ng vμ øng dông cña Mastercam
PhÇn mÒm thiÕt kÕ c«ng nghÖ cho c¸c m¸y CNC
TS. TrÇn vÜnh h−ng
Bé m«n ThiÕt kÕ m¸y
Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc GTVT
Tãm t¾t: PhÇn mÒm CAM lμ mét nhu cÇu rÊt cÊp thiÕt cña nh÷ng doanh nghiÖp cã sö
dông m¸y CNC. Bμi b¸o giíi thiÖu Mastercam lμ phÇn mÒm thiÕt kÕ c«ng nghÖ cho c¸c m¸y
CNC.
Summary: CAM Software is of great demand to businesses owning CNC machines. This
article presents Mastercam as a kind of software of technical designing for CNC machines.
i. më ®Çu
Nh÷ng n¨m gÇn ®©y viÖc øng dông c«ng
nghÖ CAD/CAM trong thiÕt kÕ, chÕ t¹o c¸c
s¶n phÈm c«ng nghiÖp ngµy cµng phæ biÕn ë
ViÖt Nam. CAD (Computer aided design) lµ
m¸y tÝnh trî gióp thiÕt kÕ, CAM lµ m¸y tÝnh trî
gióp chÕ t¹o. CAD vµ CAM nèi ghÐp víi nhau
trë thµnh mét lo¹i h×nh c«ng nghÖ cao, mét
lÜnh vùc khoa häc tæng hîp cña c¬ khÝ - tin häc
- ®iÖn tö - tù ®éng ho¸. Cïng víi sù ph¸t triÓn
cña c«ng nghÖ th«ng tin, CAD/CAM ®· ®−îc
øng dông nhanh chãng trong c«ng nghiÖp, v×
nã lµ c«ng cô gióp c¸c nhµ thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o
s¶n phÈm cã hiÖu qu¶ ®Ó t¨ng n¨ng suÊt lao
®éng, gi¶m c−êng ®é lao ®éng vµ tù ®éng ho¸
qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, n©ng cao chÊt l−îng vµ h¹
gi¸ thµnh s¶n phÈm.
HiÖn nay víi sù hç trî cña c«ng nghÖ
th«ng tin, hÖ thèng CAD/CAM tÝch hîp ®−îc
ph¸t triÓn rÊt nhanh chãng. Nã ®· t¹o nªn sù
liªn th«ng tõ qu¸ tr×nh thiÕt kÕ cho ®Õn chÕ t¹o
trong lÜnh
vùc c¬ khÝ. Xu thÕ hiÖn nay c¸c nhµ kü thuËt
ph¸t triÓn chñ yÕu lµ hÖ thèng CAD/CAM tÝch
hîp. Nh÷ng phÇn mÒm CAD/CAM tÝch hîp
®−îc sö dông phæ biÕn hiÖn nay nh−:
Mastercam, Edgecam, SoLidcam, Delcam,
Surfcam, Vercut, Topmold, Cimatron,
CATIA/AutoNC, Pro/Engenicer, Hypercam, v.v…
ii. nh÷ng kh¶ n¨ng cña mastercam
2.1. Kh¶ n¨ng thiÕt kÕ c¸c chi tiÕt gia
c«ng (Mastercam Design)
Mastercam lµ mét phÇn mÒm CAD/CAM
tÝch hîp. Mét trong c¸c yÕu tè quan träng lµ
ph¶i thiÕt kÕ chÝnh x¸c c¸c chi tiÕt cÇn gia
c«ng. Trong Mastercam cã m«dul Mastercam
Design ®¶m nhËn phÇn thiÕt kÕ nh− nh÷ng
phÇn mÒm CAD ®éc lËp kh¸c. Giao diÖn
chung cña Mastercam cã d¹ng:
Giao diÖn cã 3 phÇn chÝnh
Thanh c«ng cô:
- Menu chÝnh:
Analyze: ph©n tÝch ®èi t−îng
Create : t¹o ®èi t−îng
File : qu¶n lý tÖp
Modify : s÷a ch÷a ®èi t−îng
Xform : c¸c thao t¸c trªn ®èi t−îng
Delete : xo¸ ®èi t−îng
Screen : thiÕt lËp th«ng sè hiÓn thÞ, vÏ
Solids : vÏ khèi ®Æc
Backup : trë vÒ menu tr−íc ®ã
Main menu: trë vÒ menu chÝnh
- Menu thø cÊp:
Z : cao ®é mÆt ph¼ng vÏ
Color : mµu hiÓn thÞ ®èi t−îng
vÏ
Level : líp qu¶n lý ®èi t−îng
Style/Width: kiÓu vµ bÒ réng nÐt vÏ
Groups : qu¶n lý ®èi t−îng theo nhãm
Mask : ®¸nh dÊu ®èi t−îng, nhãm
hoÆc líp
Cplane : mÆt ph¼ng ®Ó vÏ ®èi t−îng
Gview : mÆt ph¼ng quan s¸t ®èi t−îng
Trong chøc n¨ng thiÕt kÕ cã ba phÇn c¬ b¶n
2.1.1. PhÇn thiÕt kÕ c¸c ®−êng h×nh häc
trong mÆt ph¼ng 2D gåm c¸c nhãm lÖnh
+ Nhãm c¸c lÖnh vÏ c¸c ®−êng h×nh häc:
Point: vÏ ®iÓm, Line: vÏ ®−êng th¼ng,
ARC: vÏ cung trßn, Rectangle: vÏ h×nh ch÷
nhËt, PolyGon: vÏ ®a gi¸c ®Òu, Ellipse: vÏ
elÝp, LETTERS: t¹o ch÷, Bound Box: t¹o
®−êng biªn d¹ng ph«i, GEAR: vÏ b¸nh r¨ng,
FPLot: vÏ c¸c ®−êng cong to¸n häc, Spline:
vÏ ®−êng cong tù do, Curve: t¹o ®−êng trªn
bÒ mÆt khèi.
+ Nhãm c¸c lÖnh hiÖu chØnh:
Fillet: uèn cung trßn (vÏ gãc l−în) gi÷a
hai ®−êng, Trim: c¾t bá phÇn thõa cña ®−êng,
Break: c¾t bá mét ®o¹n trªn mét ®−êng
kh«ng cÇn ®−êng giíi h¹n, Extend: kÐo d·n
mét ®−êng, NCVTOARCS: chuyÓn ®−êng
SPLINE thµnh ®−êng ARC, X TO Nurbs:
chuyÓn ®−êng ARC thµnh ®−êng NURBS
(®−êng tù do), Chamfer: v¸t c¹nh, Delete:
xo¸ h×nh vÏ, Analyse: ph©n tÝch, th«ng tin vÒ
c¸c ®èi t−îng.
+ Nhãm c¸c lÖnh hç trî vÏ:
MIRROR: vÏ ®−êng ®èi xøng, Rotate:
xoay h×nh ®i mét gãc, Scale: thay ®æi tû lÖ,
kÝch th−íc h×nh vÏ theo hai ph−¬ng x, y b»ng
nhau, Scale xyz: thay ®æi kÝch th−íc h×nh vÏ
theo 3 ph−¬ng x, y, z kh¸c nhau, Translate:
dÞch chuyÓn h×nh vÏ, Offset: vÏ c¸c ®−êng
song song, Ofsctour: t¹o ®−êng song song
víi ®−êng biªn d¹ng, Stretch: kÐo d·n
®−êng, Roll: cuén mÆt ph¼ng.
Qua c¸c nhãm lÖnh tr×nh bµy ë trªn,
chóng ta thÊy nã cã ®Çy ®ñ vµ cã phÇn v−ît
tréi h¬n c¸c nhãm lÖnh vÏ 2D (mÆt ph¼ng)
trong AutoCAD. Tªn lÖnh vµ c¸ch thøc sö
dông còng t−¬ng tù nh− AutoCAD.
2.1.2. PhÇn thiÕt kÕ c¸c bÒ mÆt
(Surface) trong kh«ng gian 3D gåm c¸c
nhãm lÖnh
+ Nhãm c¸c lÖnh vÏ bÒ mÆt:
Sweep: T¹o bÒ mÆt ph¼ng b»ng c¸ch
quÐt c¸c biªn d¹ng quanh ®−êng dÉn,
Revolve: t¹o bÒ mÆt trßn xoay, Loft: nèi
c¸c biªn d¹ng theo ®−êng cong ®Ó t¹o thµnh
mÆt cong, Ruled: nèi c¸c biªn d¹ng theo c¸c
®−êng th¼ng g·y khóc ®Ó t¹o thµnh mÆt cong,
Draft: ®ïn mét biªn d¹ng thµnh mÆt,
Coons: t¹o bÒ mÆt b»ng c¸ch x¸c ®Þnh mét
mÆt l−íi cña c¸c ®−êng giao nhau, Primitive:
t¹o c¸c bÒ mÆt c¬ b¶n bao gåm Cylinder
(bÒ mÆt trô) cone (bÒ mÆt nãn) Block (bÒ
mÆt h×nh hép lËp ph−¬ng) Sphere (bÒ mÆt
cÇu) Torns (bÒ mÆt xuyÕn) Extrusion (®ïn
biªn d¹ng thµnh mÆt), From Solid: t¹o bÒ
mÆt ®ång d¹ng víi bÒ mÆt ®· cã.
+ Nhãm c¸c lÖnh hiÖu chØnh bÒ mÆt.
Offset: t¹o c¸c bÒ mÆt song song víi bÒ
mÆt gèc, Fillet: t¹o bÒ mÆt cong nèi víi hai
bÒ mÆt, Trim – Extend: c¾t vµ kÐo d·n bÒ
mÆt, 2 Surface BLND: nèi hai bÒ mÆt, 3
Surface BLND: nèi ba bÒ mÆt, Fillet BLND:
nèi ba bÒ mÆt b»ng c¸c mÆt cong cã b¸n kÝnh
x¸c ®Þnh tr−íc.
2.1.3. PhÇn thiÕt kÕ c¸c khèi ®Æc
(Solids) trong kh«ng gian 3D gåm c¸c
nhãm lÖnh
+ Nhãm c¸c lÖnh vÏ khèi ®Æc
Extrude: t¹o khèi b»ng c¸ch ®ïn biªn
d¹ng theo h−íng vu«ng gãc víi biªn d¹ng,
Revolve: t¹o khèi b»ng c¸ch xoay biªn d¹ng
quanh mét trôc, Sweep: t¹o khèi b»ng c¸ch
®ïn biªn d¹ng theo trôc cong bÊt kú, Loft:
t¹o khèi b»ng c¸ch nèi hai biªn d¹ng bÊt kú,
Primitives: t¹o c¸c khèi c¬ b¶n gåm
Cylinder (khèi trô) Cone (khèi nãn) Block
(khèi hép) Sphere (khèi cÇu) Toru (khèi
xuyÕn).
+ Nhãm c¸c lÖnh hiÖu chØnh khèi ®Æc
Draft faces: thay ®æi gãc nghiªng bÒ
mÆt, Boolean: hîp khèi, trõ khèi, giao khèi,
Chamfer: v¸t c¹nh c¸c khèi, Fillet: t¹o
cung trßn ë hai c¹nh khèi ®Æc, Shell: t¹o vá
hép tõ khèi ®· cã, Trim: c¾t c¸c khèi,
SolidsMGR: qu¶n lý c¸c khèi.
2.2 Kh¶ n¨ng thiÕt kÕ c«ng nghÖ gia
c«ng cho m¸y phay CNC
Trong phÇn mÒm CAM ngoµi tÝnh n¨ng
thiÕt kÕ dÔ dµng c¸c bÒ mÆt gia c«ng, nã ph¶i
thÓ hiÖn ®−îc kh¶ n¨ng thiÕt kÕ gia c«ng cho
bao nhiªu lo¹i m¸y phay CNC víi c¸c hÖ ®iÒu
khiÓn kh¸c nhau. Do ®ã ®iÒu tr−íc tiªn chóng
ta ph¶i biÕt ®−îc s¶n phÈm thiÕt kÕ trªn phÇn
mÒm Mastercam cã chuyÓn sang ®iÒu khiÓn
®−îc cho m¸y CNC mµ chóng ta ®ang sö
dông hay kh«ng? Kh¶ n¨ng ®ã ®−îc thÓ hiÖn
trong phÇn Post Processor:
- Change Post: chän hÖ ®iÒu khiÓn cña m¸y CNC
- NCI file : t¹o tÖp NCI
- NC file : t¹o tÖp NC cho m¸y CNC
Change post: xuÊt hiÖn b¶ng tho¹i
- Send: chuyÓn trùc tiÕp d÷ liÖu ch−¬ng tr×nh
NC ®−îc t¹o tíi m¸y CNC, nÕu cã sù kÕt nèi
m¸y tÝnh víi m¸y CNC.
Ch
§Æ
t tªn tÖp NC, nhÊn Save. Ch−¬n
g
tr×nh
NC ®−
î
c t
¹
o cã cÊu tróc m· lÖnh øn
g
víi hÖ
®iÒu khiÓn ®−îc chän:
ä
n tªn tÖp øn
g
víi hÖ ®iÒu khiÓn cña
m¸y CNC, chän Open.
B¶ng 1. C¸c hÖ ®iÒu khiÓn cña m¸y phay CNC
HÖ ®iÒu khiÓn /
phiªn b¶n
Tªn tÖp l−u
trong post Tªn m¸y CNC DiÔn t¶ post
1 2 3 4
Generic fanuc MP_EZ Generic fanuc Generic fanuc3 axis mill post
Generic MILLM. Set Generic Generic metric setup sheet for
mill version 7
Meldus 520 - AM MP 520 AM Mitsubishi Mitsubishi meldus 520 (fanuc OM)
Acramatic 2100E MPA 2100E Cincitatti lancer 1000 Cincinatti lancer 1000 mill (DLR)
Generic MPAB 7320 Generic Alan bradley
Millpwr MPACU – RT Acu – rite Acu – rite millpwr post
N.E. electronics AMC 4 MPAMC 4 c.r.onsrud cnc router Post for onsrud 3 axis w. AMC – 4 router
Series 1100 MPAN 112X anilam Anilam series 1100
Series 1000M MPAN 113X Anilam Anilam series 1000M
Flame cutter MPANORAD Anorad Anorad flame cutter
312 MPBOS 312 Bostomatic Bostomatic 312
Bostomatic SPC MPBOSS 4X Bostomatic model 4 axis mill with y/ a interchange
II CNC 14-40 And manual tool
Boss 10 MPBOSS 10 Bridgeport Bridgeport boss10
Boss 5 MPBOSS 5 Bridgeport Bridgeport boss 9
Boss 6 MPBOSS 6 Bridgeport Bridgeport boss 6 poss
Boss 9 MPBOSS 9 Bridgeport Bridgeport boss 9 poss
GENERIC MPBOSTO BOSTON DIGITAL BOSton digital 3-axis
VTC-325 MPBRGMST BURGMASTER Burgmaster vtc –325 post
GENERIC MPBURNY BURNY Burny mill post
M-SERIES MPCENM4 CENTROLD Centrold m-series post
5 MPCENT5 CENTURION Centurion 5 mill post
MILACRON MPCIN850 CINCINNATI Cincinnati milacron 850
S1400 MPCRU14 ANILAM Anilam s1400
CRUSADER MPCRUG ANILAM Anilam crusader
1 2 3
4
DYNAMYTE2400C MPD2400C DYNAMYTE Dynamyte 2400c post
GENERIC MPDECK DECKEL Deckel (drilling sub programs)
GENERIC MPDECKH DECKEL Deckel GENERIC
DELTA 40 50 & 60
CONTROL
(EIA/ISO FORMAT)
MPDELT40 GENERIC DYNAPATH
Eia/iso post for delta 40, 50 &
60 dynapath
DIALOG 11 MPDIA11 DIALOG 11 Dialog 11 post
11 MPDIA11A DIALOG Dialog 11
DYNA
MECHTRONICS
2400
MPDM24UX DYNA MECHTRONICS
2400
Dyna mechtronics 2400 mill
post
DX32 MPDX32 BRIDGEPORT Bridgeport dx32 post
2400 MPDYNA24 DYNAMYTE Dynamyte 2400
SYSTEM 10/20 MPDYPTH DYNAPATH GENERIC dynapath system 10/20 post
GENERIC MPEMCO4 EMCO Emco post
Ez-track sx Mpeztrak Bridgeport Bridgeport ez-track
F1 Mpf1 Emco Emco f1 post
GENERIC eadal
(format 2) Mpfadal2 GENERIC fadal GENERIC fadal vmc mill post
(Format 2)
GENERIC fanuc Mpfan GENERIC fanuc GENERIC fanuc mill post
Flascut cnc v1 Mpflash1 Flascut cnc GENERIC mill post for flashcut cnc
Numeripath 8000 Mpg&l Guidings& lewis File for g&l 8000
Ge 1050 Mpge1050 Allen-bradley Allen-bradley ge 1050 mill post
GENERIC Mphaas Haas GENERIC haas mill post
442p Mpheian Heian Heian 442p mill post
Heidenhain Mpheid Heidenhain GENERIC heidenhain 3 axis post
GENERIC
heidenhain tnc (Iso) Mpheid-1 GENERIC heidenhain
GENERIC heidenhain tnc iso
mill post
Ultimax 2 Mphur Hurco Hurco km3p ultimax 2 post
Ability systems Mpindex Endexer lpt Stepper motor control thru
indexer lpt ver 3.18
GENERIC Mpkt Kearney & trecker Kearney & trecker
Plasma cutter Mplinde Linde Linde plasma cutter
Router Mpmagnum Magnum Magnum technology wood routers
& supermax mill centroid version
Maho Mpmahoxy maho Maho xy mill post
Maho Mpmahoxz Maho Maho xz mill post
Maho Mpmahoyz maho GENERIC maho y-z plane post
GENERIC Mpbosto Boston digital Boston digital 3-axis
Vtc-325 Mpbrgmst Burgmaster Burgmaster vtc-325 post
GENERIC Mpburny Burny Burny mill post
m-series Mpcenm4 Centroid GENERIC centroid m-series post
5 Mpcent5 Centurion Centurion 5 mill post
Milacron Mpcin850 Cincinnati Cincinnati milacron 850
S1400 Mpcru14 Anilam Anilam s1400
Crusader Mpcrug Anilam Anilam crusader
Dynamyte 2400c Mpd2400c Dynamyte Dynamyte 2400c post
GENERIC Mpdeck Dekel Deckel (drilling sub programs)
GENERIC Mpdeckh Deckel Deckel GENERIC
Delta 40, 50 & 60
control (eia/iso format) Mpdelt40 GENERIC dynapath
Eia/iso post for delta 40, 50, &
60 dynapath
Dialog 11 Mpdia11 Dialog 11 Dialog 11 post
11 Mpdia11a Dialog Dialog 11
