CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ CAD/CAM-CNC-CHƯƠNG 3: CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CAM pdf

CHƯƠNG 3
HỆ THỐNG CAM
3.1. Khái niệm, định nghĩa và phân loại

CAM là ngành khoa học dùng máy tính để lập
kế hoạch, điều hành, điều khiển các thao tác
của một giai đoạn, một công nghệ trực tiếp hay
gián tiếp thông qua máy tính

CAM (Computer aided manufacturing): Sản
xuất với sự trợ giúp của máy tính.



Căn cứ vào ứng dụng của CAM đối với hệ thống sản xuất có
thể chia CAM thành hai loại:

CAM được định nghĩa là: "Sử dụng hệ thống máy
tính cùng với phần mềm thích hợp để lập kế
hoạch, quản lý và điều khiển các hoạt động của
một nhà máy thông qua giao diện trực tiếp hoặc
gián tiếp giữa máy tính với các tài nguyên sản
xuất của nhà máy đó"

Phân loại

CAM theo dõi và điều khiển:
•
Đây là những ứng dụng trực tiếp của CAM. Máy tính

được ghép nối trực tiếp với đối tượngcủa hệ thống sản
xuất để theo dõi và điều khiển các quá trình.


•
Chức năng điều khiển là dựa vμo những số liệu thu
thập được từ quá trình sản xuất để sử lý và đưa ra
những tín hiệu điều khiển trực tiếp tới các quá trình
trên cơ sở thuật toán điều khiển của phần mềm.
•
Chức năng theo dõi được thể hiện qua việc thu
thập số liệu từ quá trình sản xuất.


•
Đây là những ứng dụng gián tiếp của CAM. Trong
đó máy tính được dùng để lập kế hoạch, tiến độ,
dự báo, cung cấp thông tin, đưa ra các chỉ thị để
quản lý và điều hμnh công việc sản xuất, còn con
người thì thường xuyên phải có mặt để thực hiện
công việc theo dõi và điều khiển quá trình.

CAM trợ giúp sản xuất:



Chu trình sản phẩm nếu xét trong lĩnh vực thiết kế và
chế tạo sản phẩm là quá trình xuất phát từ nhu cầu
của khách hàng và thị trường mà xây dựng một khái
niệm về sản phẩm phù hợp. Việc thực hiện các bước

trong chu trình sản phẩm được quyết định bởi khách
hàng. Trong thực tế có hai cách sau
3.2. Chu kỳ sản phẩm của hệ thống CAD/CAM

Chu kỳ sản phẩm
•
Sản xuất theo yêu cầu thiết kế của khách hàng.
Như vậy giai đoạn thiết kế do khách hμng đảm
nhiệm. Giai đoạn chế tạo và hoàn thiện sản phẩm
sẽ do một hoặc một nhóm xí nghiệp, công ty thực
hiện.



Khái niệm sản phẩm chỉ được hình thành khi đã
nghiên cứu kỹ về khách hàng và thị trường. Có nghĩa
là sản phẩm phải đáp ứng tốt nhất các yêu cầu của thị
trường và khách hàng. Sau đó những khái niệm về
sản phẩm phải được xem xét, sàng lọc, phân tích, cải
tiến đe trở thành một đề án thiết kế. Đây là bước thiết
kế kỹ thuật. Tiếp theo đề án được tư liệu hóa bằng
các bản vẽ kỹ thuật. Các bản thiết kế kỹ thuật chỉ ra
công nghệ chế tạo, kèm theo các bản thuyết minh làm
rõ các đặc tính kỹ thuật và hoạt động của sản phẩm
và các tác động của chúng trong tương lai
•
Cả giai đoạn thiết kế và chế tạo đều được thực
hiện tại một nhà máy, công ty.


Lĩnh vực chế tạo là giai đoạn tiếp theo sau giai
đoạn thiết kế, bao gồm:
•
Lập quy trình công nghệ:
•
Trang thiết bị phục vụ cho quy trình công nghệ
chế tạo sản phẩm.
•
Tiến độ thực hiện.





Tùy theo mức độ tiên tiến và qui mô sản xuất
của mỗi nhà sản xuất mà CAD/CAM được ứng
dụng vào những khâu nào trong quá trình sản
xuất và kinh doanh.

Chu kỳ sản phẩm




3.3. Hệ thống sản xuất tự động linh hoạt

Hệ thống sản xuất linh hoạt là tổ hợp bao gồm
các máy CNC, các thiết bị tự động, các môdul
sản xuất linh hoạt, các thiết bị công nghệ riêng

lẻ và các hệ thống đảm bảo chức năng hoạt
động với chế độ tự động trong khoảng thời gian
đã định , cho phép tự động điều chỉnh để chế
tạo các sản phẩm bất kỳ trong một giới hạn nào
đó
3.3.1. Đặc điểm của hệ thống sản xuất linh hoạt


3.3.2. Cấu trúc hệ thống sản xuất linh hoạt

Các thiết bị công nghệ và các thiết bị kiểm tra
được trang bị các tay máy tự động và các máy
tính để tính toán và điều khiển

Các bộ chương trình điều khiển FMS

Các tế bào gia công tự động (các môdun sản
xuất linh hoạt), thông thường là các máy CNC
có liên kết với các máy tính và hệ thống vận
chuyển tích trữ phôi (chi tiết) tự động



Theo cấu trúc thì FMS là tổ hợp của tế bào gia
công tự động và tế bào kiểm tra tự động liên
kết với nhau thành một hệ thống nhất theo
dòng vật liệu với sự trợ giúp của hệ thống vận
chuyển – Tích trữ phôi (chi tiết ) tự động và
điều khiển nhờ mạng máy tính


Tiếp nhận dụng cụ cắt và dụng cụ phụ

Sắp xếp theo bộ và điều chỉnh kích thước trong
cụm lắp ráp với dụng cụ phụ

Đưa các dụng cụ tới các máy của FMS

Theo dõi trạng thái của dụng cụ khi gia công
chi tiết và thay đổi dụng cụ kịp thời

Giữ gìn và bảo quản dụng cụ một cách có hệ
thống
3.3.3. Hệ thống quản lý dụng cụ



Vận chuyển các chi tiết gia công (phôi) trong
thùng chứa hoặc trên các vệ tinh tới vị trí tiếp
nhận để bổ sung vào ổ tích có dung lượng nhỏ
đặt cạnh các máy.

Lưu trữ trong các ổ tích có dung lượng lớn các
chi tiết dự trữ giữa các nguyên công trên các
vệ tinh trong thùng chứa và theo lệnh của máy
tính vận chuyển chúng tới vị trí tiếp nhận để
tiếp tục gia công.
3.3.4. Hệ thống điều khiển phôi


Vận chuyển các chi tiết đã được gia công trên
các máy tới vị trí tháo chi tiết và chuyển các vệ
tinh tự do về vị trí cấp phôi hoặc về ổ tích trữ.

Vận chuyển các chi tiết đã được gia công tới vị
trí kiểm tra và chuyển chúng về vị trí tiếp nhận
gia công tiếp.

Hệ thống vận chuyển - tích trữ chi tiết được
thiết kế chủ yếu theo ba phương án: Loại gia
tích trữ với máy xếp đống, loại băng tải tích trữ
và Phương án tổ hợp.



Đặc tính của đối tượng sản xuất

Thành phần của thiết bị

Thành phần tổ hợp máy tính điều khiển

Tổ chức sản xuất

Dữ liệu ban đầu để thiết kế hệ thống điều khiển
máy.

Dữ liệu ban đầu để thiết kế hệ thống điều khiển
vận chuyển chi tiết.


Dữ liệu ban đầu để thiết kế hệ thống điều khiển
vận chuyển dụng cụ.
3.3.5. Điều khiển FMS