BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Phùng Xuân Lan
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG TRỢ GIÚP
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG
CHI TIẾT TRÊN MÁY PHAY CNC
Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí
Mã số: 62520103
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ
Hà Nội - 2017
Công trình được hoàn thành tại:
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Người hướng dẫn khoa học: GS. TS. Trần Văn Địch
PGS. TS. Hoàng Vĩnh Sinh
Phản biện 1: GS. TSKH. Phạm Văn Lang
Phản biện 2: GS. TS. Đào Văn Hiệp
Phản biện 3: PGS. TS. Hà Minh Hùng
Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ
cấp Trường họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Vào hồi …….. giờ, ngày ….. tháng ….. năm ………
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
1. Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội
2. Thư viện Quốc gia Việt Nam
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Lập quy trình công nghệ (QTCN) là một khâu kết nối quan trọng
giữa hai nhiệm vụ then chốt của quá trình sản xuất là thiết kế và gia
công. Lập QTCN giải quyết vấn đề lựa chọn các quá trình sản xuất
cần thiết, lựa chọn thiết bị gia công và dụng cụ cắt hợp lý, thiết lập
thứ tự gia công để biến ý tưởng của nhà thiết kế thành những sản
phẩm hiện hữu một cách kinh tế và có hiệu quả. Trong các nhà máy
gia công cơ khí ở Việt Nam hiện nay, đa phần các công việc này
đều được tiến hành thủ công. Khi lập QTCN thủ công, người kỹ sư
phải mất nhiều thời gian để tra cứu sổ tay, tính toán, lựa chọn và ra
quyết định cũng như chuẩn bị các tài liệu thiết kế. Công việc này
càng khó khăn, tốn nhiều thời gian và công sức khi mà số lượng
và chủng loại của các trang thiết bị đặc biệt là dụng cụ cắt ngày
càng lớn và thường xuyên có sự biến động về số lượng. Hơn nữa,
trong lập QTCN thủ công thì chất lượng thiết kế phụ thuộc rất nhiều
vào kinh nghiệm của người thiết kế. Chính sự khác nhau giữa các
thế hệ kỹ sư với các kinh nghiệm không đồng đều cũng làm cho
chất lượng của QTCN không ổn định. Mặt khác, trong thiết kế
QTCN bên cạnh những công việc đòi hỏi tư duy và tri thức của con
người còn có những công việc nhàm chán mất nhiều thời gian.
Chính vì vậy, nhu cầu có một hệ thống hỗ trợ thiết kế QTCN có sự
trợ giúp của máy tính (CAPP) là hết sức cần thiết để có thể tận dụng
khả năng tính toán, xử lý và truy xuất nhanh của máy tính với tư
duy và tri thức của con người cho phép rút ngắn thời gian thiết lập
QTCN.
Trong nền sản xuất hiện đại, mặc dù được coi là cầu nối giữa CAD
và CAM nhưng CAPP phức tạp và khó khăn hơn nhiều và chưa
bắt kịp được sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ CAD/CAM.
Thực tế cho thấy rằng, hiện nay các phần mềm thương mại
CAD/CAM được phát triển rất mạnh bởi nhiều hãng như Autodesk,
Dassault System, Siemens v.v. nhưng chưa phát triển được một
mô-đun phần mềm CAPP thương mại thực sự do tính chất đa dạng
và phức tạp của CAPP. Trong bối cảnh như vậy, nghiên cứu phát
triển hệ thống hỗ trợ thiết kế QTCN bằng máy tính có một ý nghĩa
khoa học và thực tiễn rất lớn. Đó cũng chính là lý do cơ bản mà
nghiên cứu sinh (NCS) cùng tập thể hướng dẫn đã lựa chọn đề tài
2
của luận án là: “Nghiên cứu xây dựng hệ thống trợ giúp thiết kế
quy trình công nghệ gia công chi tiết trên máy phay CNC’’
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Mục tiêu cuối cùng của đề tài là xây dựng một hệ thống trợ giúp
thiết lập quy trình công nghệ gia công chi tiết trên máy phay CNC
bằng máy tính, cho phép hình thành các phiếu công nghệ chỉ dẫn
gia công trực tiếp từ mô hình vật thể rắn 3D thiết kế trong phần
mềm CAD thương mại.
3. Nội dung của luận án
(1) Xây dựng phương pháp nhận dạng các đối tượng gia công
trên cơ sở các đối tượng tạo hình trực tiếp trong phần mềm CAD
thương mại.
(2) Xây dựng phương pháp lựa chọn trang bị công nghệ bao gồm
máy, dụng cụ cắt và phương pháp thiết lập thứ tự gia công trên cơ
sở dữ liệu (CSDL) thay đổi linh hoạt.
(3) Xây dựng giao diện tích hợp CAD-CAPP thử nghiệm với
nhiều chi tiết và cho phép ứng dụng trong thực tế sản xuất.
4. Đối tượng và phạm vi và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Các chi tiết gia công trên máy
phay/khoan CNC.
Phạm vi nghiên cứu: Giới hạn ở các chi tiết gia công trên máy
phay/khoan CNC 3D. Chi tiết gia công được thiết kế trong phần
mềm SolidWorks với đầy đủ yêu cầu kỹ thuật. Trợ giúp thiết kế
QTCN trong một số khâu cơ bản để hình thành phiếu công nghệ
chỉ dẫn gia công chỉ rõ các lựa chọn máy, dụng cụ cắt, hướng tiếp
cận dụng cụ, chế độ cắt và trình tự gia công.
Phương pháp nghiên cứu:
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết chủ yếu được sử dụng để xây
dựng phương pháp trợ giúp thiết lập QTCN gia công các chi tiết
bằng máy tính. Giao diện tích hợp CAD-CAPP được xây dựng để
kiểm nghiệm phương pháp và thuật toán. Một số thử nghiệm thực
tế được tiến hành để thu thập CSDL, kiểm chứng và hiệu chỉnh
phương pháp.