Bài giảng: CAD/CAM/CNC pdf

Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Cơ Khí
Môn học:
Năm học 2009-2010
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC
CAD/CAM/CNC

MỤC ĐÍCH MÔN HỌC
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)
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC

NỘI DUNG
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
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC

TI LIU THAM KHO
Trửụứng ẹHBK TP.HCM Khoa Cụ Khớ Moõn hoùc: CAD/CAM/CNC
1. on Th Minh Trinh: Cụng ngh CAD/CAM.
NXB Khoa Hc K Thut, 1998

2. Lờ Trung Thc: CAD/CAM - Thit k v sn
xut nh mỏy tớnh, 2000
3. on Th Minh Trinh, Nguyn Ngc Tõm:
Cụng ngh - Lp trỡnh gia cụng iu khin s,
NXB Khoa Hc K Thut, 2002.
4. P N Rao: CAD/CAM Principles and Applications.
McGraw-Hill, 2002.

PHÂN BỐ THỜI GIAN
1. Tổng cộng 60 tiết, trong đó:
- Học lý thuyết: 46 tiết (23 buổi)
- Thực hành: 14 tiết (3 buổi 5 tiết)
2. Thi kiểm tra:
- Kiểm tra giữa kỳ: 65 phút, thi trắc nghiệm, tuần
thứ 8
- Kiểm tra cuối kỳ: 90 phút, thi trắc nghiệm, tuần
thứ 17
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC

YÊU CẦU ĐỐI VỚI NGƯỜI HỌC
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…)
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
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC
Phần 1: Tổng quan về
CAD/CAM/CNC

Định nghĩa 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 náy tính
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC

CAD
CAM
CNC
Mối quan hệ giữa CAD/CAM và CNC
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC

QTSX truyền thống
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC

Nhược điểm
–
Khó đạt độ chính xác gia công chủ yếu do sai
số của mẫu dùng cho quá trình chép hình
được phóng đại.
–
Dễ làm sai do nhầm lẫn hay hiểu sai.
–
Năng suất thấp do mẫu được thiết kế theo
phương pháp thủ công và qui trình được thực
hiện tuần tự (Tạo mẫu sản phẩm  Lập bản
vẽ chi tiết  tạo mẫu chép hình  Gia công
chép hình).
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC

QTSX có CAD/CAM
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC
(CAM)

Ưu điểm của qui trình có
CAD/CAM
–
Thiết kế các sản phẩm có hình dạng phức tạp
trong không gian 3D.
–
Liên kết với các Môđun khác để thực hiện
quá trình tính toán phân tích kỹ thuật, mô
phỏng gia công thử để kòp thời sửa chữa trước
khi tiến hành quá trình sản xuất.
–
Biên dòch các đường chạy dao chính xác dùng
cho công nghệ gia công trên các máy CNC và
truyền chương trình gia công qua các máy gia
công CNC.
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC

Lịch sử phát triển của
CAD/CAM/CNC
1
N C
1960950 1970 1980 1990
C N C
F MSS
C A D
C A D / C A M
C I M
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC

Các phần mềm CAD/CAM
–
Ngày nay, các phần mềm CAD/CAM rất phong
phú và đa dạng,
–
Trên thò trường hiện nay thông dụng là
AutoCAD, Mechanical Desktop,
Pro/ENGINEER, Catia, Unigraphics-NX,
Cimatron, Mastercam, SolidWorks …
–
CAD/CAM đang chiếm một vai trò hết sức to
lớn trong nền kinh tế nói chung và ngành cơ
khí nói riêng
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC

Các thành tựu đạt được của
CAD/CAM
–
Các hệ thống đồ hoạ tương tác máy tính.
–
Tạo bản vẽ bằng các phương pháp hiện đại
như phương pháp quét toạ độ theo không gian
2D
–
Tiến bộ nhất là phương pháp quét theo không
gian 3D tạo ra mô hình giống như hình dạng
chi tiết.
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC

Các thành tựu đạt được của

CAD/CAM
–
Tạo cơ sở dữ liệu cho quá trình thiết kế và chế tạo.
–
Lập qui trình công nghệ nhờ sự trợ giúp của máy
tính.
–
Đònh mức thời gian gia công nhờ máy tính và các
chương trình CAD/CAM.
–
Lập chương trình gia công trên máy tính.
–
Lập kế hoạch đầu tư, nắm tình hình sản xuất.
–
Công nghệ tạo mẫu nhanh từ dữ liệu CAD/CAM cho
ra chi tiết mẫu giống như chi tiết thật, công nghệ này
là một bước đột phá của công nghệ CAD/CAM đem
lại những ứng dụng to lớn trong sản xuất.
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC

Bối cảnh nền kinh tế Việt nam
a. Khoảng hơn 10 năm trở lại đây (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 Vịệt 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.

Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC

Nhu cầu về sản phẩm từ nhựa
- Những sản phẩm từ nhựa chiếm một tỉ trọng ngày
càng lớn, sản phẩm nhựa được sử dụng trong hầu
hết ở tất cả các lónh vực trong công nghiệp cũng
như trong dân dụng. Từ những vật liệu thông dụng
trong cuộc sống cho đến những chi tiết máy đòi hỏi
những yêu cầu cao.
- Với ưu điểm v lý hoá tính như nhẹ, dẻo dai, đàn ề
hồi tương đối tốt, bền, không bò ăn mòn hoá học và
đặc biệt dễ tạo hình phức tạp và có khả năng tái
sinh.
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC

Nhu cầu về sản phẩm từ nhựa
- Ngày nay, vật liệu nhựa đã tạo ra được
những sản phẩm đáp ứng được những yêu
cầu cao.
- Các chi tiết máy dần dần được thay thế
bằng nhựa làm cho giá thành chế tạo giảm
xuống đáng kể.
- Tiết kiệm công sức chế tạo và vật liệu q,
trong khi khả năng làm việc của các chi tiết
đó vẫn đảm bảo như bánh răng, vỏ máy, vỏ
xe…
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC

Tình hình ngành nhựa ở Việt Nam
–

Trước năm 1975, nước ta có rất ít các nhà
máy sản xuất nhựa.
–
Trong những năm gần đây, nền kinh tế Việt
Nam nói chung và ngành công nghiệp nhựa
Việt Nam có những khởi sắc tốt đẹp.
–
Trong 14 năm qua (1988-2002) ngành nhựa
Việt Nam đã tăng 24 lần, từ 50.000 tấn tổng
sản lượng năm 1988, nay đã tăng 1.2 triệu
tấn.
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC

Tình hình ngành nhựa ở Việt Nam
–
Vật liệu xây dựng bằng nhựa thay thế sắt,
thép, g .ỗ
–
Đặc biệt nhựa công nghiệp kỹ thuật cao đã
phục vụ được các ngành công nghiệp khác
và giảm tỉ lệ nhập khẩu như ngành xe hơi,
xe máy, …
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC

Mục tiêu phát triển ngành nhựa
–
Các doanh nghiệp nhựa Việt Nam đang tích
cực đầu tư, đổi mới công nghệ để nâng cao
chất lượng sản phẩm và năng lực sản xuất.
–

Việt Nam tiếp tục kêu gọi đầu tư hơn 2 tỷ
USD cho ngành nhựa đến năm 2010
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC

Muốn sản xuất hàng nhựa cần gì?
•
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
•
Muốn thiết kế khuôn và chế tạo khuôn chính
xác cần gì?
–
Cần phần mềm CAD/CAM và máy CNC
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC

Quan hệ giữa CAD/CAM/CNC
và sản phẩm nhựa
•
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
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC