Giáo trình Công nghệ CAD/CAM - CĐ Công nghiệp và Thương mại

Chia sẻ: Ermintrudetran Ermintrudetran | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:84

Thêm vào BST

Báo xấu

45
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Công nghệ CAD/CAM cung cấp cho người học những kiến thức như: Tổng quan về MasterCAM; Nhập số liệu để thiết lập bản vẽ; Các lệnh vẽ 2D; Hiệu chỉnh và sao chép đối tượng; Thiết lập bản vẽ 3D, tạo khối; Gia công trên máy Phay CNC; Gia công trên máy tiện CNC. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Công nghệ CAD/CAM - CĐ Công nghiệp và Thương mại

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP VÀ THƯƠNG MẠI GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ CAD/CAM VĨNH PHÚC – 2020 1
MÔN HỌC Tên môn học: CÔNG NGHỆ CAD/CAM Mã số môn học: MHCC17011091 Thời gian thực hiện môn học: 60 giờ ((Lý thuyết: 10 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 44 giờ; Kiểm tra: 6 giờ) VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔN HỌC. - Vị trí: + Môn họcCông nghệ CAD/CAM đuợc bố trí sau khi sinh vên đã học xong mô đun AutoCad - Tính chất: + Là môn học chuyên môn nghề thuộc các môn học, mô đun đào tạo nghề bắt buộc. . MỤC TIÊU 1. Kiến thức: + Thiết lập bản vẽ và mô phỏng chuyển động bằng phần mềm MasterCAM, + Chuyển bản vẽ mô phỏng thành mã lệnh điều khiển máy công cụ theo tiêu chuẩn ISO + Điều khiển và vận hành máy công cụ CNC hiện có tại xưởng trường + Có kiến thức cơ bản để tiếp thu những khả năng công nghệ mới đáp ứng nhu cầu phát triển của ngành gia công chính xác mà đại diện là các máy công cụ CNC. 2. Kỹ năng: + Thiết lập bản vẽ và mô phỏng chuyển động bằng phần mềm MasterCAM, + Chuyển bản vẽ mô phỏng thành mã lệnh điều khiển máy công cụ theo tiêu chuẩn ISO + Điều khiển và vận hành máy công cụ CNC hiện có tại xưởng trường 3. Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập NỘI DUNG MÔĐUN 2
1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian Thời gian (giờ) Nội dung Tổng Lí Thực Kiểm số thuyết hành tra Bài 1: Tổng quan về MasterCAM 1 1 Bài 2: Nhập số liệu để thiết lập bản vẽ 2 1 1 Bài 3: Các lệnh vẽ 2D 12 2 10 Bài 4: Hiệu chỉnh và sao chép đối tượng 3 1 2 Bài 5: Thiết lập bản vẽ 3D, tạo khối 6 2 4 Bài 6: Gia công trên máy Phay CNC 18 2 13 3 Bài 7: Gia công trên máy tiện CNC 18 2 13 3 Tổng 60 10 44 6 3
MỤC LỤC Mục lục .................................................................................................................................................. 4 Chương 1 Tổng quan về MasterCAM ................................................................................ 6 1.1 Giới thiệu về MasterCAM..................................................................................................... 6 1.1.1- Master CAM Design ................................................................................................... 6 1.1.2- Master CAM Mill Design ......................................................................................... 6 1.1.3- Master CAM Wire Design ....................................................................................... 6 1.1.4 - Master CAM Router Design .................................................................................. 6 1.1.5 - Master CAM Lathe ..................................................................................................... 6 1.1.6 - Master CAM Utilities ................................................................................................ 6 1.2 Cấu trúc của MasterCAM .................................................................................................... 6 1.2.1 - Hộp thoại chính của MasterCAM Design ....................................................... 6 1.2.2 - Các menu chính ........................................................................................................... 7 1.2.3 - Các Menu phụ .............................................................................................................. 8 1.2.4 - Các phím tắt .................................................................................................................. 10 1.3 Nhập số liệu để thiết lập bản vẽ .......................................................................................... 11 1.3.1 Nhập số liệu dạng giá trị ( X,Y,Z,D,R,L,S,A)................................................. 11 1.3.2 Nhập số liệu bằng phím tắt........................................................................................ 11 1.3.3 Nhập toạ độ điểm .......................................................................................................... 11 1.3.4 Truy bắt điểm .................................................................................................................. 11 Câu hỏi ôn tập chương 1 ................................................................................................................ 11 Chương 2: Cơ sở xây dựng hình học 2D (Creat) .......................................................... 12 2.1 -Menu khởi tạo (Creat menu) .............................................................................................. 12 4
2.2- Thanh công cụ của Point ...................................................................................................... 12 2.3- Thanh công cụ Line ................................................................................................................ 16 2.4- Thanh công cụ ARC ............................................................................................................... 20 2.5- Thanh công cụ Fillet............................................................................................................... 23 2.6- Thanh công cụ Chamfer ....................................................................................................... 25 2.7- Thanh công cụ Spline ............................................................................................................ 26 2.8- Thanh công cụ Surface .......................................................................................................... 27 2.9- Thanh công cụ Rectangle ..................................................................................................... 28 2.10- Thanh công cụ Letter........................................................................................................... 28 2.11- Thanh công cụ Esllipse ...................................................................................................... 30 2.12- Thanh công cụ Polygon ...................................................................................................... 30 2.13- Thanh công cụ Drafting ..................................................................................................... 31 Câu hỏi ôn tập chương 2 ................................................................................................................ 35 Chƣơng 3: Cơ sở xây dựng mô hình 3D (Solid) ............................................................ 36 3.1- Thanh công cụ Solid Extrude ( tạo khối cơ sở) .......................................................... 36 3.2. Thanh công cụ Solid Revolve ............................................................................................ 37 3.3. Thanh công cụ Flliet ............................................................................................................... 38 3.3.1 Fillet theo đường ............................................................................................................. 38 3.3.2 Fillet theo mặt ................................................................................................................... 39 3.4. Thanh công cụ Chamfer ........................................................................................................ 39 5
3.4.1 Vát hai cạnh có độ dài bằng nhau ............................................................................. 39 3.4.2 Vát theo hai cạnh có độ dài khác nhau ................................................................... 39 3.4.3 Vát theo 1 chiều dài cạnh và góc vát ...................................................................... 40 3.5. Thanh công cụ Boolean Add .............................................................................................. 40 3.6. Thanh công cụ Boolean Remove ...................................................................................... 40 3.7. Thanh công cụ Boolean Common .................................................................................... 40 Câu hỏi ôn tập chương 3 ................................................................................................................ 42 Chƣơng 4: Đƣờng chạy dao dạng 2D (Phay CNC) .................................................... 43 4.1 Các đường chạy dao của môđun 2D ................................................................................. 44 4.2 Xác định dụng cụ cắt ............................................................................................................... 45 4.2.1- Thanh công cụ contour toolpath .............................................................................. 45 4.2.2- Thanh công cụ Drill toolpath .................................................................................... 46 4.2.3- Thanh công cụ Pocket toolpath ................................................................................ 47 4.2.4- Thanh công cụ Face toolpath .................................................................................... 49 4.3. Mô phỏng gia công-Xuất chương trình .......................................................................... 49 4.3.1- Mô phỏng quá trình gia công .................................................................................... 50 4.3.2- Xuất chương trình ra file .............................................................................................. 50 4.3.3- Xuất chương trình sang máy CNC.......................................................................... 51 Bài tập mẫu .......................................................................................................................................... 51 Câu hỏi ôn tập chương 4 ................................................................................................................ 72 Tài liệu tham khảo ............................................................................................................................ 73 6
Bài 1 TỔNG QUAN VỀ MASTERCAM + Kiến thức: Sau khi học xong , sinh viên nhớ được công dụng của phần mềm MasterCAM và bốn môđun của phần mềm. Nhớ được, hiểu được các chức năng chính, ý nghĩa của các menu trên đồ họa. Nhớ được, hiểu được các cách nhập số liệu trên màn hình đồ họa. + Kỹ năng: Lựa chọn được môđun vẽ, thao tác đúng trên các menu . Nhập được số liệu trên màn hình vẽ thành thạo. + Thái độ: Cần cù chịu khó luyện tập để hoàn thành các bài tập giao. 1.1 Giới thiệu về MasterCAM CAM là viết tắt của computer adid manufacting - quá trình sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính. Đây là một phần mềm được sử dụng khá rộng rãi ở các nhà máy phân xương cơ khí có gia công máy CNC. Bởi những lý do sau: - Thiết kế 2D, 3D - Quan sát hình ảnh vật thể, sản phẩm ở bất cứ vị trí nào. - Thiết lập quy trình gia công và mô phỏng quá trình , xuất được sang NC, sang máy CNC . Ngoài ra có thể sử dụng đơn vị hệ mét và hệ inch, các góc độ đo bằng Radian, độ, phút… CAM Gồm có các môđun chính: 1.1.1- Master CAM Design 1.1.2- Master CAM Mill Design 1.1.3- Master CAM Wire Design 1.1.4 - Master CAM Router Design 1.1.5 - Master CAM Lathe 1.1.6 - Master CAM Utilities 7
1.2 Cấu trúc của MasterCAM 1.2.1 Hộp thoại chính của MasterCAM Design Quan sát hình 1.1 ta thấy giao diện của đồ họa MasterCam chia ra các phần chính: + Thanh Menu chính. + Thanh Menu phụ + Thanh hỏi đáp + Vùng Hình 1.1 Giao diện của màn hình đồ họa modul Design 1.2.2 Các menu chính Hình 1.2 Thanh Menu chính Trong MasterCAM có hai cách chọn một menu lệnh từ vùng Menu : - Di chuyển chuột vào vùng menu , khi hộp menu cần chọn sáng lên thì nhấp chuột để kích hoạt lệnh. 8
- Bấm phím tương ứng với kí tự được gạch chân của dòng lệnh trên menu mμn hình. Menu đầu tiên xuất hiện trên MasterCAM là Menu bar . Vùng này nằm ở bên trên của màn hình, chứa menu bar. Menu bar được sử dụng để chọn các chức năng của MasterCAM, ví dụ : Creat, modify, toolpaths.. Bảng 1.1 mô tả chi tiết các lệnh của menu chính . Bảng 1.1 : Menu chính Thành phần của STT Mô tả thanh menu bar 1 Analyze Hiện thị tọa độ, thong tin cơ sở dữ liệu của đối tượng được chọn ví dụ như điểm, đoạn thẳng, cung tròn, bề mặt… hoặc kích thước lên màn hình. Điều này thuận lợi cho việc nhận dạng các đối tượng trước đó. 2 Creat Tạo ra một đối tượng hình học dạng 2D. Các đối tượng hình học gồm: đoạn thẳng, điểm, cung tròn… 3 File Các thao tác xử lý các File: coppy, save, open, … 4 Edit Chỉnh sửa các đối tượng hình học trên màn hình, gồm các lệnh: Fillet, break, joint… 5 Xfom Các lệnh hỗ trợ vẽ: Tranlate, mirro, rotale, sacle,… 6 Screen Vẽ hoặc in bản vẽ, quan sát các hình vẽ, chỉ ra số lượng các đối tượng hình vẽ, thay đổi khung nhìn và định dạng cấu hình 7 Solids Tạo và hiệu chỉnh đối tượng dạng 3D: revole, extrude, Boolean add, chamfer… 8 Toolpath Thiết lập đường chạy dao từ các thanh : Contour toolath, pocket, Face… 9 View Các lệnh quan sát: phóng to thu nhỏ…. 10 Machine type Chọn máy gia công: Mill, router, lathe… 11 Setting Thiết lập cấu hình Master CAM 12 Help Các chức năng cơ bản hướng dẫn 9
1.2.3 - Các Menu phụ Hình 1.2 Thanh Menu phụ Menu phụ nằm ở phía dưới của màn hình được sử dụng để thay đổi các thông số hệ thống của chương trình, ví dụ: Độ sâu Z, màu sắc… là những chức năng thường xuyên được người sử dung thay đổi. Tất cả các lệnh dùng trong MasterCAM đều có thể chọn từ vùng Menu . Bảng 1.2 : Menu phụ - Bên cạnh 2 thanh menu chính và menu phụ, giao diện của màn hình đồ họa còn các thanh khác: + Thanh công cụ Toolbar Hình 1.3 Thanh công cụ toolbar 10
Thanh công cụ là một hàng các nút nằm ngang phía trên cùng của màn hình. Mỗi nút này có một icon hoặc con số để nhận biết. Ngoài ra nếu cần một mô tả rõ hơn về một nút nào đó, chỉ cần di trỏ chuột đến nút đó, bạn sẽ được cung cấp một menu đổ xống mô tả rõ hơn về nút đó. Muốn thực hiện lệnh tương ứng với nút nào đó (Icon Command), chỉ cần click vào nút đó là yêu cầu được thực hiện. + Thanh ribbon bar ( thanh hỏi đáp) Hình 1.4 Thanh hỏi đáp Tại đây, một hoặc hai dòng văn bản ở dưới cùng của màn hình sẽ mô tả hoạt động của các lệnh. Đây là nơi bạn nhận được các lời nhắc của chương trình. Phải quan sát vùng này cẩn thận, có thể nó sẽ yêu cầu bạn phải nhập các thông số từ bàn phím. - Vùng điều khiển chạy Đây là vùng hiểm thị đầy đủ quy trình gia công chi tiết: có chọn máy,dao, phôi, đồ gá chế độ cắt, chiều sâu cắt…. mà người thiết kế lựa chọn. Đồng thời ở vùng này, người thiết kế có thể lựa chọn mô phỏng, chuyển mã chương trình gia công, quan sát đường chạy dao… Hình 1.5 Giao diện vùng chạy dao - Vùng đồ hoạ: Đây là vùng làm việc, nơi các mô hình hình học số của đối tượng được thiết lập hoặc được gọi ra và chỉnh sửa. Chú ý: + Ở góc trái phía dưới vùng đồ họa có hiểm thị mặt phẳng vẽ -XY, mặt phẳng quan sát TOP. Khi vẽ, người vẽ nên để tâm phần này vì nó ảnh hưởng tới vị trí gia công, ảnh hưởng tới màn hình quan sát vật thể 3D. 11
+ Ở góc phải phía dưới vùng đồ họa có hiểm thị đơn vị sử dụng cho kích thước chi tiết – Metic, phía trên đơn vị có hiểm thị mức độ quan sát bản vẽ - nên chon từ 25 -30 sẽ dễ dàng cho người vẽ quan sát hơn. Vùng đồ hoạ Hình 1.6 Vị trí vùng đồ họa 1.2.4 Các phím tắt của master CAM Dưới đây là các phím tắt hỗ trợ cho người vẽ thao tác nhanh hơn. Bảng 1.3 Các lệnh gõ tắt 12
Bài 2 NHẬP SỐ LIỆU ĐỂ THIẾT LẬP BẢN VẼ Mục tiêu của bài: Kiến thức: - Phân biệt được các cách nhập liệu. - Trình bày thao tác đúng trình tự. Kỹ năng: - Lựa chọn cách các lệnh phù hợp để hoàn thành bài tập giao. Thái độ: - Rèn luyện tính tỉ mỉ, chính xác. Nội dung bài: 2.1 - Nhập số liệu dạng giá trị 2.2- Nhập số liệu bằng phím tắt 2.3 - Nhập tọa độ điểm 2.4 -Truy bắt điểm 2.1 Nhập số liệu dạng giá trị ( X,Y,Z,D,R,L,S,A) - Trên màn hình đồ họa ta có thể nhập số liệu dạng giá trị nhiều cách và nhiều dạng giá trị khác nhau: + Nhập giá trị cho tọa độ (X, Y, Z): Ngoài cách nhập ( 1, 2… hoặc 0.5)Có thể dạng 1 1 phân số ( 2 …); dạng hỗn số ( 2 2 ….); dạng ( 0.5…); dưới dạng biểu thức( 1+3x16:5) + Nhập giá trị A: độ hoặc radian… + Nhập số liệu hệ mét hoặc hệ inch.. 2.2 Nhập số liệu bằng phím tắt 2.3 Nhập toạ độ điểm + Kích chuột + Cho toạ độ tuyệt đối ( mọi điểm so với gốc 0,0,0) Ví dụ: Thiết lập đoạn AB , biết A (0,0,0); B(10, 30,0). B(10,30,0) A(0,0,0) 13
Vào lệnh: Creat/ Creat line endpoints Nhập tọa độ (0,0,0) Nhập tọa độ (10,30,0) Enter + Nhập toạ độ tương đối ( biết L, góc ) Chú ý: Góc được quy ước dương khi lấy chiều dương trục x làm chuẩn quay đi một góc đến trùng với cạnh cần dựng. Ví dụ: Thiết lập ABCD như hình vẽ: 50 B 40 C D Vào lệnh: Creat/ Creat line endpoints Bắt điểm bất kỳ ( chọn điểm A) Nhập chiều dài 50, α = 00( Đoạn AB) – tạo điểm B Bắt chọn điểm B Nhập chiều dài 40, α = 900( Đoạn BC) Bắt chọn điểm C Nhập chiều dài 50, α = 1800( Đoạn CD) Bắt chọn điểm A và D 2.4 Truy bắt điểm Các phương thức truy bắt điểm: Sketch – Điểm bất kỳ, mid – điểm giữa, origin – điểm gốc , center – điểm tâm, end – đểm cuối, int - điểm giao…muốn truy bắt được Screen/configure/ sreen. Hoặc vào biểu tượng như dưới đây: 14
Hình 1.7 Thanh công cụ các lệnh truy bắt điểm CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1. Trình bày công dụng của phần mềm CAM. 2. Nêu ý nghĩa của các menu đồ họa trong phần mềm CAM. 15
Chương3 CÁC LỆNH VẼ Mục tiêu + Kiến thức: - Nhớ được các chức năng của các thanh công cụ cơ bản trên menu khởi tạo( Creat menu): Tạo đường, tạo đường tròn, tạo mặt phẳng... - Nhớ được các bước thao tác các thanh công cụ cơ bản trên menu khởi tạo. + Kỹ năng: - Thao tác đúng và đầy đủ các bước lệnh. - Thiết lập được các điểm, đường, đường tròn, mặt phẳng... trên menu Creat. - Thiết lập được bản vẽ 2D ở mức độ từ dễ cho đến khó. + Thái độ: - Cần cù chịu khó luyện tập, làm đầy đủ bài tập. Nội dung 3.1 Menu khởi tạo ( Creat menu) MasterCAMX quản lý các lệnh để xây dựng mô hình hình học số trong mennu Create (hình 2.1). Để tạo ra các thực thể hình học chúng ta phải tuân teo các quy tắc tuần tự trên thanh menu bar. Trong thanh menu create là những thanh công cụ cụ thể cần thiết. Phần này sẽ giới thiệu công dụng của từng lệnh có trên menu create hoặc các biểu tượng trên thanh Sketcher Hình 2.1 Hình minh họa bƣớc chọn menu Creat 3.2 Thanh công cụ của point: Lệnh Point cho phép đánh dấu một điểm trên bản vẽ (dấu ‘+’), Các điểm đó cỏ thể là điểm tham khảo cho các mô hình khác khi cần. Chọn Create > Point. ( hình 2.2) 16
Hình 2.2 Hình minh họa bƣớc chọn menu Creat point Từ đó bạn có thể nhìn thấy bảng chọn lựa tiếp theo cho menu lệnh của Point 3.2.1 Create > Point > Position hoặc nhấp chọn biểu tượng Dùng lệnh position để tạo ra các điểm trên màn hình , có 10 tuỳ chọn sau đó để bạn chọn lựa Hình 2.3 Hình minh họa bƣớc chọn các điểm truy bắt 17
Bảng 2.1 Các điểm truy bắt Value(XYZ) Nhập tọa độ Origin Chọn tọa độ gốc Arc center Chọn tâm điểm của cung, đường tròn Endpoint Chọn điểm cuối của đối tượng Intersec Chọn điểm giao giữa các đối tượng Midpoint Chọn trung điểm của các đối tượng Point Chọn điểm đã tồn tại Quadrand Chọn điểm một phần tư cung, đường tròn. Nearest Chọn điểm nằm trên đối tượng Relative Chọn điểm coa vị trí tương đối so với đối tượng Bảng 2.2 Hình minh họa các điểm truy bắt 18
Tạo các điểm bằng cách sử dụng chuột hoặc điểm chia. 3.2.2 Creat/Point/ Dynamic : Chọn đối tượng như Line, Circle hoặc Spline. Dịch chuyển trên đối tượng và chọn bằng cách nhấn phím trái chuột ( hoặc ESC) hoặc chọn đối tượng và sau đó khi bết hướng dịch chuyển thì ta nhập khoảng cách va lượng offset từ điểm đầu đến điểm xác định Chú ý: Có thể dung lệnh này tạo điểm bất kỳ trên đối tượng. 3.2.3 Creat/ point / Node Points Gọi lại những điểm được dùng để tạo đường cong tham số - Tạo 1 đường cong tham số - Chọn đường cong tham số Chú ý : Các điểm đó là các điểm dùng để xác định đường cong tham số Hình 2.4 Điểm node points tạo đường cong tham số 14 19
3.2.4 Creat /Point/ Segment Tạo loạt điểm trên đối tượng ( đường thẳng, đường cong…) với khoảng cách bằng nhau. - Chọn đối tượng đã tạo trước. - Nhập số điểm tạo Vào biểu tượng #, và nhập khoảng cách các điểm. Chú ý : con chuột khi nhấp chọ đối tượng gần điểm đầu của đối tượng thì coi là điểm xuất phát chia đối tượng. Hình 2.5 Điểm được tạo từ Creat point segment 3.2.5 Creat/ Point / End points Tạo ra 2 điểm đầu của đối tượng. - Chọn đối tượng máy sẽ tạo 2 điểm . 3.3 Thanh cụng cụ Line - Menu chính /Creat/ line Hình 2.6 Hình minh họa bước chọn Creat line 20