Nghiên cứu công nghệ CADCAMCNC ứng dụng vào việc thiết kế và gia công các bề mặt phức tạp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------VŨ THANH SƠN

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CAD/CAM/CNC - ỨNG DỤNG VÀO
VIỆC THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT PHỨC TẠP.

CHUYÊN NGÀNH : CHẾ TẠO MÁY

LUẬN VĂN THẠC SĨ KĨ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH: CHẾ TẠO MÁY

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
TIẾN SĨ TRƢƠNG HOÀNH SƠN

Hà Nội – Năm 2012


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................. 1
LỜI NÓI ĐẦU ....................................................................................................... 2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI
TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC VÀ GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU ............................ 4
1.1. Tổng quan về các nghiên cứu .............................................................................. 4
1.1.1 Tổng quan về công nghệ điều khiển số (CNC) ...................................... 4
1.1.2 Tổng quan về CAD/CAM ..................................................................... 7
1.2. Giới hạn nghiên cứu của đề tài........................................................................... 14
1.3. Kết luận chƣơng I............................................................................................... 14
CHƢƠNG II: CÔNG NGHỆ CAD TRONG VIỆC THIẾT KẾ CƠ KHÍ ........ 16
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CAD. ...................................................................... 16
2.1 .GIỚI THIỆU PHẦN THIẾT KẾ CAD CỦA PHẦN MỀM CIMATRON E10:17

CHƢƠNG III: GIA CÔNG CƠ KHÍ CÓ SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ CAM ..... 63
3.1. Giới thiệu phần CAM của Cimatron ................................................................. 63
3.2. Ứng dụng phần CAM của Cimatron để làm chƣơng trình gia công cho một bề
mặt phức tạp .............................................................................................................. 77
3.3. Kết luận chƣơng 3 .............................................................................................. 83
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ GIA CÔNG VÀ ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ SẢN
PHẨM ................................................................................................................ 84
4.1 Gia công sản phẩm trên máy CNC ...................................................................... 84
4.1.1 Máy gia công ...................................................................................... 84
4.1.2 Một số thông số chính về công nghệ và dao cụ ................................... 85
4.1.3 Sản phẩm ............................................................................................ 86
4.2. Kiểm tra sản phẩm sau khi gia công để đánh giá độ chính xác cũng nhƣ chất
lƣợng bề mặt của chi tiết sau khi gia công ................................................................ 87
4.2.1. Đo độ nhám của bề mặt sản phẩm....................................................... 87
4.2.2 Kiểm tra độ chính xác của sản phẩm ................................................... 88
4.2.3. Các nguyên nhân ảnh hƣởng đến độ chính xác gia công trên máy
CNC ................................................................................................ 88
4.3 Kết luận .............................................................................................................. 95
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 96
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... 97
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 98


LỜI CAM ĐOAN
Luận văn Thạc sĩ “Nghiên cứu công nghệ CAD/CAM/CNC - Ứng dụng
vào việc thiết kế và gia công các bề mặt phức tạp”.
Đƣợc hoàn thành bởi tác giả Vũ Thanh Sơn – Học viên Cao học ngành
Công nghệ chế tạo máy – Khóa 2011B – Viện Cơ Khí – Trƣờng Đại học Bách
Khoa Hà Nội.
Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nêu trong Luận Văn là trung thực

và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kì một công trình khác, trừ những phần
tham khảo đã đƣợc ghi rõ trong Luận Văn.
Tác giả Luận Văn

Vũ Thanh Sơn

1


LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật đã
thúc đẩy các ngành công nghiệp sản xuất tự động phát triển theo. Trong lĩnh vực
cơ khí chế tạo, sự ra đời của máy công cụ điều khiển bằng chƣơng trình số với sự
trợ giúp của máy tính, gọi tắt là máy CNC, đã đƣa ngành cơ khí chế tạo sang một
thời kỳ mới, thời kỳ sản xuất hiện đại, thời đại của Tự động hóa.
Hầu hết các nhà máy, xí nghiệp, các khu công nghiệp ở nƣớc ta hiện nay ít nhiều
đều đƣợc bố trí các máy công cụ CNC để phục vụ sản xuất, bao gồm các loại máy
Phay, Tiện, Bào, Mài, Khoan... có số trục điều khiển 2, 3, 4, 5. Nhƣng các cơ sở
sản xuất hầu nhƣ chƣa biết cách khai thác hết khả năng gia công trên máy. Lý do
chủ yếu là trình độ lập trình của cán bộ kỹ thuật Việt Nam còn yếu, các chƣơng
trình điều khiển máy CNC đƣợc ngƣời lập trình viết bằng tay, chƣa biết sử dụng
các phần mềm hỗ trợ để lập trình. Trong khi đó nhu cầu chế tạo các sản phẩm có
hình dáng hình học phức tạp ngày càng gia tăng, đặc biệt trong một số lĩnh vực
nhƣ ngành da giầy, ngành dệt, sản xuất hàng tiêu dùng, chế tạo khuôn mẫu...
Vì vậy, ứng dụng công nghệ CAD/CAM phục vụ cho máy công cụ CNC là vấn
đề đƣợc nhiều ngƣời quan tâm, bởi công nghệ này không chỉ phục vụ trong sản
xuất hiện đại, mà còn góp phần nâng cao năng suất chế tạo sản phẩm gia công cơ
khí. Chất lƣợng của một sản phẩm gia công cơ khí không chỉ là vấn đề về độ bền,
độ bóng bề mặt, mà còn bao hàm cả độ chính xác về vị trí tƣơng quan, độ chính
xác hình dáng hình học của chi tiết gia công, thời gian, giá thành gia công chi tiết...

Để chế tạo đƣợc những sản phẩm cơ khí có đủ những tính năng nhƣ vậy thì các
trung tâm gia công CNC nhiều trục luôn là lựa chọn hiệu quả, nhằm cải thiện chất
lƣợng sản phẩm, giảm thời gian gia công.
Qua những phân tích trên ta thấy đƣợc việc nghiên cứu và ứng dụng các phần
mềm CAD/CAM vào việc xây dựng và lập chƣơng trình gia công cho các bề mặt
phức tạp trên máy công cụ CNC là điều rất cần thiết.

2


Với định hƣớng nhƣ vậy tôi đã chọn thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp với nội
dung “Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CNC vào việc thiết kế và
gia công các bề mặt phức tạp”. Nội dung của luận văn gồm:
-

Chƣơng 1: Tổng quan về nghiên cứu liên quan đến đề tài trong và ngoài
nƣớc và giới hạn nghiên cứu.

-

Chƣơng 2: Công nghệ CAD trong thiết kế cơ khí.

-

Chƣơng 3: Gia công cơ khí có sử dụng công nghệ CAM

-

Chƣơng 4: Kết quả gia công và đánh giá chung về sản phẩm.

3


Chƣơng 1
TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI TRONG VÀ
NGOÀI NƢỚC VÀ GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU
1.1.

Tổng quan về các nghiên cứu

1.1.1.Tổng quan về công nghệ điều khiển số (CNC)
Mặc dù máy tiện dung để gia công các chi tiết làm bằng gỗ đã đƣợc sử dụng
từ rất lâu nhƣng chiếc máy tiện gia công kim loại thực tế đầu tiên mới đƣợc Henry
Maudslay phát minh vào năm 1800. Nó chỉ đơn giản là một công cụ máy giữ một
mẩu kim loại đang đƣợc gia công (hay phôi) trong một bàn kẹp hay trục quay và
quay mẩu kim loại đó, và một dụng cụ cắt có thể gia công bề mặt theo một đƣờng
mong muốn. Dụng cụ cắt này đƣợc nhân viên vận hành thông qua việc sử dụng
một cái tay quay hay vô lăng. Độ chính xác về kích cỡ đƣợc nhân viên vận hành
điều khiển bằng cách quan sát đĩa chia độ trên vô lăng và di chuyển công cụ cắt
theo số lƣợng hợp lý. Mỗi chi tiết đƣợc sản xuất ra đòi hỏi vận hành viên phải lặp
lại những cử động trong cùng trình tự và với cùng kích thƣớc.
Chiếc máy phay đầu tiên đƣợc vận hành theo cách thức tƣơng tự nhƣ vậy,
ngoại trừ công cụ cắt đƣợc đặt ở trục chính đang quay. Phôi đƣợc lắp trên bệ máy
hay bàn làm việc và di chuyển theo công cụ cắt, qua việc sử dụng vô lăng để gia
công đƣờng mức của phôi. Chiếc máy phay này do Eli Whitney phát minh năm
1818. Những chuyển động đƣợc sử dụng trong các công cụ máy đƣợc gọi là trục và
đề cập đến 3 trục: ―X‖ (thƣờng từ trái qua phải), ―Y‖ (trƣớc ra sau) và ―Z‖ (trên và
dƣới). Bàn làm việc cũng có thể đƣợc quay theo mặt ngang hay dọc, tạo ra trục
chuyển động thứ tƣ. Một số máy còn có trục thứ năm, cho phép trục quay theo một
góc.

Một trong những vấn đề của dòng máy ban đầu này là chúng đòi hỏi nhân
viên vận hành phải sử dụng vô lăng để tạo ra mỗi chi tiết. Ngoài tính nhàm chán và
gây mệt mỏi về thể chất, khả năng chế tạo các chi tiết của vận hành viên cũng bị
hạn chế. Chỉ một khác biệt nhỏ trong vận hành sẽ dẫn đến những thay đổi trong
kích thƣớc và khi đó, tạo ra những chi tiết không phù hợp. Tỉ lệ phế phẩm đƣợc tạo
ra từ những hoạt động nhƣ vậy là khá cao, gây lãng phí nguyên liệu và thời gian

4


lao động. Khi số lƣợng sản xuất tăng lên thì tỉ lệ phế phẩm cũng tăng cao, do đó
điều cần thiết ở đây là một phƣơng tiện vận hành các chuyển động của máy một
cách tự động. Những nỗ lực ban đầu để ―tự động hóa‖ các hoạt động này là sử
dụng một loạt Cam để di chuyển dao cụ hay bàn làm việc qua những liên kết
(linkage). Khi Cam quay, một liên kết lần theo bề mặt của mặt Cam (cam face), di
chuyển công cụ cắt hay phôi qua một dãy các chuyển động. Mặt Cam đƣợc định
hình để điều khiển khối lƣợng chuyển động liên kết và tốc độ, còn Cam quay điều
khiển tốc độ cấp dao. Một số máy vẫn còn tồn tại cho tới ngày nay và đƣợc gọi là
máy ―Swiss‖ (máy kiểu Thụy Sĩ), một cái tên đồng nghĩa với gia công chính xác.
Thiết kế máy CNC hiện đại bắt nguồn từ tác phẩm của John T. Parsons cuối
những năm 1940 và đầu những năm 1950, John Parsons quản lý một hãng sản xuất
hàng không ở thành phố Traverse, Michigan. Sau Thế chiến II, Parsons tham gia
sản xuất cánh máy bay trực thăng, một công việc đòi hỏi phải gia công chính xác
các hình dạng phức tạp. Đối mặt với tính phức tạp ngày càng cao của hình dạng chi
tiết và những vấn đề về toán học và kỹ thuật nhƣ vậy, Parsons đã tìm ra những biện
pháp để giảm chi phí kỹ thuật cho công ty. Ông đã xin phép International Business
Machine sử dụng một trong những chiếc máy tính văn phòng trung ƣơng của họ để
thực hiện một loạt các phép toán cho một cánh máy bay trực thăng mới. Cuối cùng,
ông đã dàn xếp với Thomas J. Watson, chủ tịch huyền thoại của IBM, nhờ đó IBM
sẽ làm việc với tập đoàn Parsons để tạo ra một chiếc máy đƣợc điều khiển bởi các

thẻ đục lỗ. Nhƣ vậy, thông qua việc sử dụng máy tính IBM thời kì đầu, ông đã có
thể tạo ra những thanh dẫn đƣờng mức chính xác hơn nhiều khi sử dụng các phép
tính bằng tay và sơ đồ. Dựa trên kinh nghiệm này, ông đã giành đƣợc hợp đồng
phát triển một ―máy cắt đƣờng mức tự động‖ cho không quân để tạo mặt cong cho
cánh máy bay. Đó là hợp đồng với Air Force để sản xuất một chiếc máy đƣợc điều
khiển bằng thẻ hay băng từ có khả năng cắt các hình dạng đƣờng mức giống nhƣ
những hình trong cánh quạt và cánh máy bay. Sử dụng một đầu đọc thẻ máy tính
và các bộ điều khiển động cơ trợ động (servomotor) chính xác, chiếc máy đƣợc chế
tạo cực kì lớn, phức tạp và đắt đỏ. Mặc dù vậy, nó làm việc một cách tự động và
sản xuất các mặt cong với độ chính xác cao đáp ứng nhu cầu của ngành công

5


nghiệp máy bay. Sau đó, Parsons đã đến gặp các kĩ sƣ ở phòng thí nghiệm thuộc
Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) nhờ hỗ trợ dự án. Các nhà nghiên cứu MIT
đã thí nghiệm nhiều kiểu quá trình khác nhau và cũng đã làm việc với các dự án
Air Force từ thời Thế chiến II. Phòng thí nghiệm MIT đã nhận thấy đây là một cơ
hội tốt để mở rộng nghiên cứu sang lĩnh vực điều khiển và cơ cấu phản hồi. Việc
phát triển thành công các công cụ máy CNC đã đƣợc các nhà nghiên cứu của
trƣờng đại học đảm trách với mục tiêu đáp ứng nhu cầu của các nhà bảo trợ quân
đội.
Nhƣ vậy ý tƣởng dùng nguyên lý điều khiển số vào máy công cụ xuất hiện
do nhu cầu của quân đội đã đƣợc hiện thực hóa. Đến những năm 1960, giá thành
và tính phức tạp của những chiếc máy tự động giảm đến một mức độ nhất định để
có thể ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác. Những chiếc máy này sử dụng
các động cơ truyền động điện một chiều để vận hành vô lăng và vận hành dao cụ.
Các động cơ này nhận chỉ dẫn điện từ một đầu đọc băng từ — đọc một băng giấy
có chiều rộng khoảng 2,5cm có đục một hàng lỗ. Vị trí và thứ tự lỗ cho phép đầu
đọc sản xuất ra những xung điện cần thiết để quay động cơ với thời gian và tốc độ

chính xác, trong thực tế nó điều khiển máy giống nhƣ nhân viên vận hành. Các
xung điện đƣợc quản lý bởi một máy tính đơn giản không có bộ nhớ. Chúng
thƣờng đƣợc gọi là NC hay máy điều khiển số. Một nhà lập trình sản xuất băng từ
trên một máy giống nhƣ máy đánh chữ, hay chính xác hơn là những ―băng giấy‖
đƣợc sử dụng ở những máy tính thời kì đầu, sử dụng nhƣ một ―chƣơng trình‖. Kích
cỡ của chƣơng trình đƣợc xác định bởi độ dài của băng cần phải đọc để sản xuất ra
một chi tiết cụ thể. Các bộ điều khiển số đầu tiên dùng đèn điện tử nên tốc độ xử lý
chậm, cồng kềnh và tiêu tốn nhiều năng lƣợng. Việc sử dụng chúng cũng rất khó
khăn, nhƣ chƣơng trình đƣợc chứa trong các băng và bìa đục lỗ, khó hiểu và không
sửa chữa đƣợc. Giao tiếp giữa ngƣời và máy rất khó khăn vì không có màn hình,
bàn phím. Sau khi các linh kiện bán dẫn đƣợc sử dụng phổ biến trong công nghiệp
thì máy nhỏ gọn hơn, tốc độ xử lý cao hơn, tiêu tốn ít năng lƣợng hơn, nhƣng tính
năng sử dụng của máy NC vẫn chƣa đƣợc cải thiện đáng kể cho đến khi có sự ứng
dụng của máy tính.

6


Sự xuất hiện IC (1959), LSI (1965), vi xử lý (1974) và các tiến bộ kỹ thuật
về lƣu trữ và xử lý số liệu đã làm nên cuộc cách mạng trong kỹ thuật điều khiển số
máy công cụ. Các bộ phận điều khiển số trên máy công cụ đƣợc tích hợp máy tính
và thuật ngữ CNC (Computer Numerical Control) đƣợc sử dụng từ đầu thập kỷ 70.
Máy CNC ƣu việt hơn máy NC thông thƣờng về nhiều mặt nhƣ tốc độ xử lý
cao, kết cấu gọn…nhƣng ƣu điểm quan trọng nhất của chúng là ở tính năng sử
dụng, giao diện với ngƣời dùng và các thiết bị ngoại vi khác. Các máy CNC ngày
nay có màn hình, bàn phím và nhiều thiết bị khác để trao đổi thông tin với ngƣời
dùng. Nhờ màn hình ngƣời dùng đƣợc thông báo thƣờng xuyên về tình trạng của
máy, cảnh báo các lỗi, có mô phỏng để kiểm tra trƣớc quá trình gia công…Máy
CNC có thể làm việc đồng bộ với các thiết bị sản xuất khác nhƣ robot, băng tải,
thiết bị đo…trong hệ thống sản xuất. Áp dụng điều khiển số và công nghệ thông tin

vào điều khiển máy công cụ đã tạo ra cuộc cách mạng trong công nghệ chế tạo cơ
khí, nhờ đó các sản phẩm đƣợc chế tạo ra ngày càng chính xác hơn, đẹp hơn, giá
thành thấp hơn.
1.1.2.Tổng quan về CAD/CAM
Lịch sử phát triển của CAD/CAM liên quan trực tiếp tới sự phát triển của đồ
hoạ máy tính. Đƣơng nhiên CAD/CAM bao hàm một nội dung rộng lớn hơn đồ
hoạ máy tính, song hệ đồ hoạ máy tính viết tắt là ICG (Interative Computer
Graphics) là bộ phận cơ bản của CAD. Lịch sử phát triển của đồ hoạ máy tính diễn
biến qua nhiều thời kỳ:
- Một trong những dự án quan trọng đầu tiên trong lĩnh vực đồ hoạ máy tính
là dự án triển khai ngôn ngữ APT tại Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT)
vào giữa thập kỷ 50. APT là chữ viết tắt của thuật ngữ ―Automatically Programed
Tool‖, có nghĩa là "công cụ lập trình tự động". Dự án này có quan hệ mật thiết với
ý tƣởng triển khai một phƣơng pháp thuận tiện để thông qua máy tính xác định các
yếu tố hình học phục vụ việc lập trình cho máy công cụ điều khiển số. Mặc dù sự
phát triển của APT là một cột mốc quan trọng trong lĩnh vực đồ hoạ máy tính,
nhƣng việc sử dụng ngôn ngữ APT trƣớc đây lại ít liên quan với đồ hoạ máy tính.

7


- Một ý tƣởng khác, ra đời vào khoảng cuối thập kỷ 50 có tên là "bút
quang". Ý tƣởng về bút quang xuất hiện khi nghiên cứu cách xử lý dữ liệu ra đa
của một dự án quốc phòng gọi là SAGE (Semi-Automatic Ground Environment
system). Mục đích của dự án này là triển khai một hệ thống phân tích dữ liệu rađa
và làm rõ mục đích đƣợc coi là máy bay địch trên màn hình CRT (Catode Ray
Tube - ống phóng chùm tia âm cực). Để tiết kiệm thời gian vào việc hiển thị máy
bay đánh chặn của chủ nhà chống lại máy bay địch, ngƣời ta nghĩ ra bút quang,
dụng cụ dùng để vẽ hình ảnh trực tiếp lên màn hình và giúp cho CPU nhận biết vị
trí cụ thể của màn hình vừa đƣợc bút quang tiếp xúc.

- Năm 1963 Ivan Sutherland công bố một số kết quả đầu tiên về đồ hoạ máy
tính, cho phép tạo ra và làm chủ các hình ảnh trong thời gian thực trên màn hành
CRT.
- Nhiều tập đoàn công nghiệp nhƣ General Motors, IBM, LockheedGeorgia, Itek Corp, Mc. Ponell, v.v... đã bắt đầu thực hiện những dự án về đồ hoạ
máy tính từ những năm 60. Đến cuối thập kỷ 60 một số nhà cung cấp hệ thống
CAD/CAM đã đƣợc thành lập, trong đó phải kể đến hãng Calma vào năm 1969.
Các hãng này bán trọn gói theo kiểu chìa khoá trao tay, trong đó gồm có hầu hết
hoặc toàn bộ phần cứng và phần mềm theo yêu cầu của khách hàng. Một số hãng
khác phát triển theo hƣớng cung cấp phần mềm đồ hoạ nhƣ hãng Pat Hanratti mà
công ty thành viên của nó là MCS đã cho ra đời AD 2000 (với phiên bản sau đó là
ANVIL 4000), đƣợc coi là gói phần mềm CAD phổ dụng.
Nhƣ vậy, khái niệm CAD (Computer Aided Design) có nghĩa là: Thiết kế
với sự trợ giúp của máy tính. Mục tiêu của lĩnh vực CAD là: Tự động hoá từng
bƣớc, tiến tới tự động hoá cao trong quá trình thiết kế sản phẩm. Kết quả của CAD
là một bản vẽ xác định, một sự biểu diễn nhiều hình chiếu khác nhau của một chi
tiết cơ khí với các đặc trƣng hình học và chức năng.
Khái niệm CAM (Computer Aided Manufacturing) có nghĩa là: Sản xuất với
sự trợ giúp của máy tính. Mục tiêu của lĩnh vực CAM là: Mô phỏng quá trình chế
tạo, lập trình chế tạo sản phẩm trên các máy CNC. Kết quả của CAM là cụ thể, đó
là chi tiết cơ khí. Trong CAM không truyền đạt một sự biểu diễn của thực thể mà

8


thực hiện một cách cụ thể công việc. Việc chế tạo bao gồm các vấn đề liên quan
đến vật thể, cắt gọt vật liệu, công suất của trang thiết bị, các điều kiện sản xuất
khác nhau có giá thành nhỏ nhất, với việc tối ƣu hoá đồ gá và dụng cụ cắt nhằm
đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết cơ khí.
CAE
CAD/CAE

CAD
CAD/CAM/CAE
CAD/CAM
CAM
CIM
FMS
CNC
NC

1950

1960

1970

1980

1990

2000

Hình 1.1. Quá trình hình thành và phát triển của CAD/CAM/CAE
Nhƣ vậy, khái niệm CAD/CAM dù đã có từ rất lâu nhƣng vẫn đang tiếp tục
đƣợc phát triển và mở rộng. Ban đầu CAD và CAM đƣợc sử dụng độc lập để mô tả
việc lập trình bộ phận với sự trợ giúp của máy tính và các bản vẽ, đồ họa. Trong
những năm gần đây, hai khái niệm này đƣợc nối kết với nhau để tạo ra khái niệm
thống nhất CAD/CAM, biểu diễn một phƣơng pháp tích hợp máy tính trong toàn
bộ quá trình sản xuất bao trùm cả hai khâu thiết kế và sản xuất. Cụ thể trong khâu
thiết kế bao gồm toàn bộ các hoạt động liên quan đến các dữ liệu kỹ thuật nhƣ bản
vẽ, các mô hình học, phân tích các phần tử hữu hạn, bản ghi các chi tiết và kế

hoạch, thông tin chƣơng trình NC. Trong khâu sản xuất, các ứng dụng của máy
tính bao trùm trong lập kế hoạch quá trình, điều độ sản xuất, NC, CNC, quản lý
chất lƣợng và lắp ráp.

9


Mục đích của tích hợp CAD/CAM là hệ thống hóa dòng thông tin từ khi bắt
đầu thiết kế sản phẩm tới khi hoàn thành quá trình sản xuất. Chuỗi các bƣớc đƣợc
tiến hành với việc tạo dữ liệu hình học, tiếp tục với việc lƣu trữ và xử lý bổ sung,
và kết thúc với việc chuyển các dữ liệu này thành thông tin điều khiển cho quá
trình gia công, di chuyển nguyên vật liệu và kiểm tra tự động đƣợc gọi là kỹ thuật
trợ giúp bởi máy tính CAE (Computer – Aided Engineering) và đƣợc coi nhƣ kết
quả của việc kết nối CAD và CAM. Mục đích của công nghệ CAE không chỉ thay
thế con ngƣời bằng các thiết bị máy tính hóa mà còn nâng cao năng lực của con
ngƣời để phát minh các ý tƣởng và những sản phẩm mới.
Việc sử dụng các hệ thống CAD/CAM đã làm thay đổi một cách căn bản
quy trình thiết kế, gia công. Hệ thống CAD/CAM với mô đun CAD sẽ cung cấp
một công cụ để thiết kế mô hình hình học, phân tích và tối ƣu hóa nó. Việc kết nối
của thiết kế và gia công thông qua một cơ sở dữ liệu dùng chung.
Cơ sở dữ
liệu

CAD

CAM

Hình 1.2. Liên kết dữ liệu giữa CAD và CAM
Nhờ có sự kết nối này mà những thay đổi của bản thiết kế nhanh chóng
đƣợc cập nhật vào trong cơ sở dữ liệu và truyền tới quá trình gia công và ngƣợc lại

ngƣời thiết kế cũng dễ dàng nhận đƣợc các thông tin phản hồi từ quá trình gia
công.
Do có mối liên hệ chặt chẽ giữa việc tạo lập bản vẽ thiết kế và lập chƣơng
trình gia công CNC, CAD và CAM thƣờng đi kèm với nhau trong các gói phần
mềm (sorfware), đƣợc gọi là các hệ thống CAD/CAM. Một số hệ thống
CAD/CAM điển hình hiện nay nhƣ: Mastercam, Solid Work, Cimatron, Catia,
Pro/Engineer, Unigrafic…
Phƣơng pháp sử dụng hệ thống CAD/CAM để xuất chƣơng trình gia công
một cách tự động đã và đang đƣợc coi là phƣơng pháp hiệu quả nhất. Đặc biệt là

10


trong trƣờng hợp gia công trên máy CNC nhiều trục (từ 3 trục trở lên). Hầu hết các
đơn vị sản xuất có trang bị máy CNC thì đều có hệ thống CAD/CAM đi kèm.

Dự báo
Nhu cầu

Phản hồi
khách hàng

Thiết kế
sơ bộ

Mô hình
hình học

Phân tích
tính toán

Thiết kế
sản phâm

Mô
phỏng

Thiết bị

Qui trình
gia công

Dữ liệu

Vật liệu

Chƣơng
trình CNC

Kế hoạch
tiến độ sx

Máy
CNC

Robot &
thiết bị VC

Thị
trƣờng

Kiểm định
chất lƣợng

Sản
phẩm

CAD
Tài liệu
thiết kế

Các tiêu
chuẩn sx

CAM

Hình 1.3. Mối quan hệ CAD/CAM
Nhƣ vậy, lợi ích của CAD/CAM có nhiều, song chỉ có một số trong đó là có
thể định lƣợng đƣợc. Một số lợi ích khác khó có thể lƣợng hoá đƣợc mà chỉ thể
hiện ở chỗ chất lƣợng công việc đƣợc nâng cao, thông tin tiện dụng, điều khiển tốt
hơn v.v...Một số ƣu điểm chính của hệ tích hợp CAD/CAM:
a, Nâng cao năng suất thiết kế
Năng suất cao giúp cho vị thế cạnh tranh của một hãng đƣợc nâng lên vì giảm
đƣợc yêu cầu nhân lực của một đồ án, dẫn tới hạ giá thành và thời gian xuất xƣởng
của một sản phẩm. Tổng kết một số đơn vị có sử dụng hệ CAD cho thấy năng suất

11


có thể tăng từ 3 – 10 lần so với công nghệ thiết kế cũ, thậm chí còn cao hơn, tuỳ

theo các yếu tố sau đây :
- Độ phức tạp của bản vẽ kỹ thuật
- Mức độ tỉ mỉ của bản vẽ
- Mức độ lặp đi lặp lại của chi tiết hay bộ phận đƣợc thiết kế
- Mức độ đối xứng của bộ phận đƣợc thiết kế
- Tính dùng chung của các chi tiết để lập thƣ viện.
b, Giảm thời gian chỉ dẫn
Thiết kế với hệ CAD nhanh hơn thiết kế theo cách truyền thống, đồng thời nó
cũng đẩy nhanh các tác vụ lập biểu bảng và báo cáo (lập các bảng liệt kê cụm lắp
ghép chẳng hạn) mà trƣớc đây phải làm bằng tay. Do vậy, một hệ CAD có thể tạo
ra một tập bản vẽ cuối cùng về các chi tiết máy và các báo cáo, biểu bảng kèm theo
một cách nhanh chóng. Thời gian chỉ dẫn trong thiết kế đƣợc rút ngắn dẫn đến kết
quả là làm giảm thời gian kể từ khi nhận đơn đặt hàng đến khi giao sản phẩm.
c, Phân tích thiết kế
Các chƣơng trình phân tích thiết kế có sẵn trong một hệ CAD giúp quá trình thiết
kế diễn ra theo những khuôn mẫu tác nghiệp có logic hơn, không cần phải trao đi
đổi lại giữa nhóm thiết kế và nhóm phân tích mà cũng những con ngƣời ấy, họ vẫn
có thể tiến hành công việc phân tích khi bản thiết kế hãy còn nằm trên máy tính
của trạm thiết kế. Điều đó giúp cho ngƣời kỹ sƣ tập trung tƣ tƣởng hơn vì họ đang
đối thoại trực tiếp với bản thiết kế của mình. Nhờ khả năng phân tích này mà bản
thiết sẽ tối ƣu hơn. Mặt khác, thời gian thiết kế nói chung cũng sẽ đƣợc tiết kiệm
hơn do sự phân tích thiết kế giờ đây ứng xử nhanh hơn và không còn mất thời gian
trao đi đổi lại từ bàn vẽ của ngƣời thiết kế tới bàn làm việc của ngƣời phân tích
nhƣ trƣớc đây nữa.
d, Giảm sai sót thiết kế
Các hệ CAD vốn có khả năng tránh các sai sót về thiết kế, vẽ và lập hồ sơ tƣ liệu,
thuyết minh kỹ thuật. Do vậy các lỗi vào (input) và di chuyển dữ liệu ... thƣờng
xảy ra khi lập liệt kê chi tiết và làm dự trù vật liệu bằng cách thủ công thì ở đây
đều bị loại bỏ. Sở dĩ có thể chính xác nhƣ vậy chủ yếu là do khi đã có bản vẽ ban

12


đầu rồi thì các thông tin về nó không còn phải quản lý bằng cách thủ công nữa.
Mặt khác, các công việc lặp đi lặp lại, tốn nhiều thời gian sau khi có bản vẽ nói
trên nhƣ di chuyển nhiều ký hiệu hay hình vẽ, sắp xếp theo khu vực hay theo chi
tiết cùng loại v.v... đều đƣợc thực hiện nhanh chóng với kết quả chính xác và nhất
quán. Nhờ khả năng tƣơng tác ngƣời - máy, các hệ CAD còn có khả năng đặt câu
hỏi xem dữ liệu đƣa vào có mắc lỗi không. Đƣơng nhiên các khả năng kiểm tra
việc vào dữ liệu loại này tuỳ thuộc vào ý định của các nhà thiết kế hệ CAD muốn
đặt câu hỏi cho dữ liệu đầu vào nào và hỏi cái gì để ngƣời thiết kế tự kiểm tra lại
xem mình vào đã đúng chƣa.
e, Các phép tính thiết kế có độ chính xác cao hơn
Độ chính xác toán học trong hệ CAD là 14 con số có nghĩa sau dấu chấm thập
phân. Đặc biệt độ chính xác khi thiết kế các đƣờng và mặt ba chiều thì cho đến nay
chƣa có phƣơng pháp tính tay nào so sánh đƣợc. Độ chính xác do sử dụng các hệ
CAD còn thể hiện ở rất nhiều phƣơng diện. Chẳng hạn các chi tiết đƣợc đặt tên và
đánh số nhƣ thế nào thì chúng vẫn đƣợc bảo toàn trong trong toàn bộ các bản vẽ.
Hoặc nếu có môt sự thay đổi nào của một chi tiết thì sự thay đổi ấy vẫn đƣợc bảo
toàn trong toàn bộ gói hồ sơ và tác động tới tất cả các bản vẽ có sử dụng chi tiết ấy.
Độ chính xác do hệ CAD mang lại còn làm cho việc lập tiên lƣợng và dự toán công
trình đƣợc chính xác hơn, tiến độ mua sắm vật tƣ đƣợc sít sao hơn.
f, Các lợi ích trong giai đoạn chế tạo
Cơ sở dữ liệu của hệ CAD/CAM đƣợc dùng cho cả giai đoạn thiết kế và việc lập
kế hoạch và điều khiển sản xuất. Các lợi ích trong giai đoạn chế tạo bao gồm:
- Thiết kế đồ gá và dụng cụ cắt để chế tạo sản phẩm
- Lập trình NC
- Lập quy trình công nghệ bằng máy tính.
- Liệt kê bản vẽ lắp (do hệ CAD lập) để sản xuất.
- Dò khuyết tật bằng máy tính

- Lập kế hoạch tay máy ngƣời máy.
- Lập công nghệ nhóm

13


1.2.

Giới hạn nghiên cứu của đề tài

Ngày nay, do nhu cầu đòi hỏi của thị trƣờng và sự phát triển mạnh mẽ của công
nghệ, các hệ thống công nghệ CAD/CAM đã đƣợc phát triển rộng rãi. Các hệ
thống này đã đƣợc ứng dụng trong rất nhiều trong lĩnh vực sản xuất, nghiên cứu
khoa học phục vụ đời sống ngày càng cao của con ngƣời.
Các phần mềm tích hợp đƣợc hình thành bởi việc liên kết nhiều modul khác nhau
trong một hệ thống nhất. Mỗi modul thực hiện một công đoạn của quá trình thiết
kế, chế tạo. Các hệ thống này có ƣu điểm là các hệ thống tích hợp dùng chung một
cơ sở dữ liệu, tạo điều kiện cho việc nhanh chóng cập nhật các thay đổi. Ngoài ra
một ƣu điểm nổi bật là khả năng kiểm tra độ tƣơng thích của các chi tiết thiết kế
trong một khối lắp ráp tổng thể và thực hiện các hiệu chỉnh cần thiết. Khi điều
chỉnh thì các chi tiết liên quan sẽ tự động cập nhật điều chỉnh theo.
Hiện nay, trên thị trƣờng xuất hiện rất nhiều các phần mềm về CAD/CAM, mỗi
một loại đều có những ƣu, nhƣợc điểm riêng nên việc lựa chọn và sử dụng thế nào
để có thể phát huy tối đa những tiện ích của chúng cũng là một vấn đề đáng đƣợc
quan tâm.
Trong giới hạn của đề tài này tôi sẽ trình bày việc nghiên cứu ứng dụng phần
mềm CAD/CAM Cimatron E10 nhằm phục vụ một số tiêu chí sau:
- Xây dựng bản vẽ các chi tiết từ những yêu cầu của khách hàng
- Tiến hành lập chƣơng trình CNC để gia công các chi tiết có bề mặt phức
tạp. Mô phỏng, kiểm tra và tối ƣu chƣơng trình gia công trƣớc khi gia

công.
- Thực hiện gia công và kiểm tra sản phẩm sau khi gia công để đánh giá độ
chính xác cũng nhƣ chất lƣợng bề mặt của chi tiết sau khi gia công
1.3.

Kết luận chƣơng I

Ngày nay CAD/CAM-CNC thực sự đã trở thành một công nghệ có tốc độ phát
triển cực kỳ nhanh chóng, rất nhiều hãng sản xuất và cung cấp sản phẩm trong lĩnh
vực này. Việc sử dụng các sản phẩm CAD/CAM đem lại rất nhiều lợi ích. Nó giúp
đẩy nhanh quá trình sản xuất, giảm tối đa sai xót trong thiết kế, tiết kiệm đƣợc
nguyên vật liệu và giảm giá thành của sản phẩm....Chính vì đạt đƣợc nhiều ƣu

14


điểm nhƣ vậy nên việc ứng dụng các sản phẩm CAD/CAM vào trong sản xuất sẽ là
xu hƣớng tất yếu của quá trình phát triển sản xuất.
Các sản phẩm CAD/CAM rất đa dạng, chúng có khá nhiều các môđun giúp cho
ta có thể tiến hành từ xây dựng bản vẽ, kiểm tra chúng đến việc làm các chƣơng
trình gia công cũng nhƣ tối ƣu hoá quá trình gia công đó trƣớc khi gia công thực tế.
Nhƣ vậy, việc lựa chọn sử dụng phần mềm nào để phù hợp với điều kiện sản xuất,
phát huy đƣợc hết tính năng, những ƣu điểm của những phần mềm đó cũng là một
vấn đề hết sức quan trọng.

15


CHƢƠNG II
CÔNG NGHỆ CAD TRONG VIỆC THIẾT KẾ CƠ KHÍ

2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CAD.
Trƣớc đây công việc của các nhà thiết kế có thể đƣợc hình dung nhƣ sau: Ý
tƣởng thiết kế bằng một mô hình ba chiều trên giấy, vẽ các bản vẽ kĩ thuật với các
thông số ban đầu(thiết kế sơ bộ), tiến hành thiết kế thực sự trên bản vẽ kĩ thuật, bổ
xung hiệu chỉnh các bản vẽ với các quy trình quy phạm… Tóm lại, công việc đòi
hỏi rất nhiều thời gian và công sức, sự nhẫn nại của các nhà thiết kế vì các bản vẽ
luôn phải sửa đổi, bổ xung, hiệu chỉnh và dụng cụ hay dùng nhất là viên tẩy. Sản
phẩm thiết kế thủ công nhƣ vậy sẽ không đủ bền hoặc quá thừa bền, cơ cấu có thể
sẽ không hoạt động hoặc không đạt đƣợc các chỉ tiêu động học và động lực học đề
ra, thậm chí kết cấu có thể sẽ làm việc trong miền cộng hƣởng của nó… khi đó quy
trình công nghệ sẽ phải tiến hành lại từ đầu và có thể không chỉ một lần. Ngoài ra
việc thiết kế thủ công nhƣ vậy cũng cho năng suất rất thấp, không phù hợp với yêu
cầu hiện nay.
Ngày nay, khoa học công nghệ thông tin đã thâm nhập rất sâu vào lĩnh vực
Khoa học kĩ thuật công nghệ đặc biệt là trong lĩnh vực thiết kế đồ họa mà Cơ khí là
một điển hình. Lĩnh vực thiết kế CAD đã trở thành một công cụ đắc lực cho các kĩ
sƣ thiết kế. CAD theo định nghĩa ban đầu là Computer Aided Draffing – ―Vẽ kĩ
thuật với sự trợ giúp của máy tính‖ và chức năng của nó chủ yểu là đƣa (tin học
hóa) bản vẽ kĩ thuật hai chiều lên máy tính. Ngày nay CAD đã phát triển thành
―Thiết kế với sự trợ giúp của máy tính‖ (Computer Aided Design) và xây dựng
trực tiếp các mô hình 3 chiều 3D. Sau khi thiết kế mô hình sẽ đƣợc kiểm tra, phân
tích trên máy tính trƣớc khi đƣa vào chế tạo hay thi công làm giảm sai sót đến tối
thiểu…
Ngày nay, mô hình 3D ngày càng đƣợc sử dụng nhiều trong lĩnh vực kĩ thuật
Cơ khí thay cho mô hình 2D. Do đó, việc tiếp cận với kĩ thuật đồ họa mới càng cần
thiết hơn bao giờ hết. Các phần mềm đồ họa dùng trong Cơ khí chuyên về 3D hiện
nay có rất nhiều nhƣ: Catia, Solidworks, Inventer, UniGraphic, ProEngineer…

16

đang dần dần đƣợc sử dụng rộng rãi hơn. Do đó, chúng ta cần tiếp cận với những
công nghệ mới này để sản phẩm của chúng ta làm ra có thể cạnh tranh với các sản
phẩm khác của nƣớc ngoài về giá cả, chất lƣợng…
Phần mềm CAD chúng ta tìm hiểu trong nội dung này là phần mềm
SolidWorks. Một phần mềm thông dụng cơ bản và rất trực quan cho các sinh viên
thiết kế cơ khí.
2.1 .GIỚI THIỆU PHẦN THIẾT KẾ CAD CỦA PHẦN MỀM CIMATRON E10:
1. Giới thiệu chung về phần mềm CIMATRON E10:

Hình 2.1: Tổng quan về phần mềm Cimatron E10
Là một phần mềm CAD/CAM ứng dụng, dùng để thiết kế ra các chi tiết từ đơn
giản cho đến phức tạp và đƣợc mô phỏng dƣới hình thức 3D, tạo điều kiện thuận
lợi cho ngƣời thiết kế trong việc hình dung cũng nhƣ sửa đổi hình dạng của sản
phẩm. Trong lĩnh vực chế tạo khuôn nhựa, phần mềm này càng đƣợc phát huy các
thế mạnh nhƣ :
- Tạo ra đƣợc những sản phẩm có hình dạng rất phức tạp.
- Xử lý thiết kế các bề mặt với tốc độ cao, chính xác so với nhiều phần mềm
khác.
- Tạo ra đƣợc những chƣơng trình : gia công với tốc độ cao ( high - speed
machining), gia công trên máy 5 trục ( 5 - axis machining ).
- Thiết kế đƣợc những bộ khuôn có nhiều bề mặt ( khoảng 8000 bề mặt ).
- Liên kết hoặc sử lý đƣợc thiết kế của nhiều phần mềm khác.

17


Về cơ bản , phần mềm này bao gồm 5 Modul chính :
- Xây dựng mô hình 3D từ các lệnh cơ bản và hiệu chỉnh : ( Part ) .
- Tạo ra các bản vẽ kỹ thuật 2D, 3D sau khi đã dựng đƣợc bề mặt ( Drawing ).

- Lắp ghép các chi tiết đơn giản với nhau tạo thành cơ cấu hoàn chỉnh (Assembly)
- Tạo ra các chƣơng trình gia công cho các máy CNC ( NC).
- Tự động tách mặt phân khuôn sau khi đã có bề mặt sản phẩm ( Mold ).
THIẾT KẾ
DỤNG CỤ
(Tool Design)

THIẾT KẾ SẢN
PHẨM
(Part Design)
TÁCH
CÁC TẤM,
GHÉP
CHÀY,
CỐI,
TRƢỢT

TÍNH TOÁN
KINH TẾ
(Quoting)

THIẾT KẾ CHI
TIẾT
(Active Part
Detailing)

CÁC BẢN VẼ THIẾT
KÊ
(Drafting)

CHƢƠNG TRÌNH
GIA CÔNG (NC)
NHẬP DỮ LIỆU
(Data Import)

HIỆU CHỈNH KÍCH
THƢỚC HÌNH HỌC
(Geometry
Modification)

THIẾT KẾ ĐIỆN
CỰC
(Electrode
Design)

Hình 2.1: Mô hình làm việc
Phần mềm Cimatron E10 có những dặc tính kỹ thuật sau:
2. Môi trường làm việc ( Work Environment)
b1. Thiết kế
-

Giải quyết vấn đề thời gian trong việc xây dựng các bề mặt đối với công
việc thiết kế .

-

Làm việc cụ thể đối với từng bộ phận trong công việc lắp ráp xung quanh.

-

Sử dụng các công cụ động học và các trạng thái khác của động học nhằm
tăng hiệu quả sử dụng.

18


b2. Giao diện
-

Màn hình giao diện tiện lợi, dễ dàng trong việc chọn lựa .

-

Công cụ trợ giúp từng bƣớc khi sử dụng và đƣợc mô tả trên các phần mềm :
HTML, Microsoft Word, Adobe Acrobat .

-

Các bƣớc hƣớng dẫn đầy đủ trong công việc thiết kế và gia công.
b2. Quản lý dữ liệu ( Process Data Management)

-

Liên tục cập nhật và biến đổi suốt quá trình thiết kế và gia công trong việc
quản lý cơ sở dữ liệu.

-

Hỗ trợ đối với công việc của kỹ sƣ.

-

Giải quyết nhanh chóng các thắc mắc.
b4. Nhập dữ liệu ( Data Import)

-

Sử lý đƣợc các bản vẽ cơ bản : IGES, VDA, SAT, DXF, STEP, STL.

-

Sử dụng đƣợc các bề mặt tạo ra từ các phần mềm khác : CATIA, UG,
AutoCad/DWG và Pro/Engineer .

-

Đọc và ghi đƣợc đối với cơ sở dữ liệu của Cimatronit .
b5. Xây dựng bề mặt ( Part Design and Preparation)

-

Dùng các công cụ tối ƣu để tạo ra các hình phức tạp.

-

Dùng các bản vẽ 2D và sử dụng chúng trong công việc tạo nên mô hình 3D.

-

Diễn giải các khối hình dƣới dạng các thông số đầy đủ.

-

Tốc độ sử lý giữa hai cách : lƣới (Wire frame)và hình khối (Solid) là nhƣ
nhau

-

áp dụng thuật toán logic trong việc thiết kế.

-

Hiển thị tất cả các công đoạn thiết kế một cách tỉ mỉ.

-

Trong quá trình chọn đối tƣợng, phần mềm nhìn thấy sự khác nhau giữa đối
tƣợng đƣợc chọn với đối tƣợng không đƣợc chọn và hiển thị chúng qua màu
sắc.
b6. Đưa ra bản vẽ thiết kế (Drawing)

-

Nhanh chóng tạo ra bản vẽ thiết kế.

-

Hiển thị các bề mặt của khối hình và tự động tạo ra bản vẽ dạng 2D.

-

Hỗ trợ công cụ ghi kích thƣớc đối với các bản vẽ .

19


-

Tự động thiết lập các khung bản vẽ theo tiêu chuẩn.
b7. Xây dựng kết cấu khuôn ( Mold Design)

-

Tự động tách mặt phân khuôn .

-

Xây dựng các bộ phận của khuôn nhƣ : tấm chày, tấm cối, các tấm phụ, hệ
chốt, hệ bu lông, đƣờng nhựa, đƣờng làm mát ….

-

Tạo đƣợc những bộ khuôn có nhiều sản phẩm để nâng cao hiệu quả trong
sản xuất.

-

Sau khi thiết kế xong kết cấu khuôn, phần mềm hỗ trợ công cụ tạo ra các
bản vẽ kết cấu khuôn và bản vẽ các chi tiết nhằm giúp dễ dàng quan sát
trong quá trình gia công.

-

Hỗ trợ các thƣ viện chứa các chi tiết tiêu chuẩn để ta có thể chọn (hoặc đƣa
thông số) và đƣa vào khuôn.

-

Tự động lắp ghép các bộ phận cấu thành nên khuôn sau khi đã thiết kế.

b8.Điều khiển số hay là tạo ra các chương trình gia công (NumericalControl)
-

Tạo ra khối phôi trƣớc khi gia công.

-

Chọn các dụng cụ cắt gọt trong thƣ viện dụng cụ.

-

Tự động tính toán và tạo ra các đƣờng chạy dao.

-

Tự động mô tả quá trình gia công bằng máy tính.

-

Phân biệt đƣợc các khu vực đƣợc gia công.

-

Phân tích và tính toán những khu vực chƣa đƣợc gia công.

-

Đƣa ra các bƣớc gia công hợp lý nhƣ: các bƣớc gia công thô, bán tinh và
tinh.

-

Hỗ trợ các cách gia công bán tinh và tinh đa dạng: ăn theo hƣớng nhất định,
ăn theo hƣớng tâm, ăn bóng bề mặt và tự động nhận ra các góc.

-

Thay đổi các thông số về tốc độ cắt gọt nhằm tạo ra các bề mặt đạt yêu cầu
về kích thƣớc và độ bóng.

-

Tạo đƣợc chƣơng trình gia công đối với các máy 5 trục.

3. Bắt đầu với CIMATRON E10:
Một trong những xu hƣớng thiết kế là thiết kế hình cơ bản trƣớc sau đó dùng
chức năng khác tác dụng lên hình cơ bản đó.

20

Ở đây ta chia phần CAD thành 3 phần cơ bản:
- Tạo sketch cho bản vẽ
- Các lệnh vẽ khối(solid)
- Các lệnh vẽ mặt(surface)
a. Tạo sketch cho bản vẽ 2D:
Cái mới ở E10 trong phần này là có hệ thống bắt điểm,nó cho ta dễ dàng lựa
chọn các điểm đặc biệt,trong phần cài đặt nó có các tùy chọn nhƣ hình vẽ.

Tƣ duy vẽ ở phần 2D vẫn sử dụng các lệnh vẽ cơ bản,tuy nhiên cần lƣu ý khi ghi
kích thƣớc và các ràng buộc mối quan hệ hình học,dễ gây nên thừa(màu da
cam),ràng buộc thiếu(màu xanh coban),ràng buộc đúng(màu hồng).Khi ràng buộc
kích thƣớc ta phải chú ý đến:Các kích thƣớc theo nguyên tắc chuỗi kích thước
Mặt khác thiết kế sketch dựa trên hình dáng của sản phẩm:
+Xác định kích thước
+Vị trí
+Mối liên kết các đối tượng
Một số hình ảnh của ràng buộc kích thƣớc:
 Tuy đã ghi kích thƣớc nhƣng ở đây vẫn chƣa đủ vì chƣa có một đối tƣợng
(điểm hoặc đƣờng) cố định với gốc.

21


 Cố định một kích thƣớc so với gốc ta sẽ đƣợc ràng buộc đúng

 Nếu ghi thêm một kích thƣớc sẽ bị thừa(không theo nguyên tắc chuỗi kích
thƣớc)

22

Thanh công cụ của sketch:ở đây chú ý là có add reference (thêm các đối tƣợng
tham chiếu nhƣ là(điểm,cạnh,mặt) khi ta thoát khỏi sketch.còn các lệnh vẽ khác
nhƣ ở các phần mềm thông dụng

b. Solid hóa 3D:
Thanh công cụ của phần solid:

 Add (thêm đối tƣợng):lệnh này chỉ đƣợc thực hiện khi có một đối tƣợng
khác trƣớc đó,trong này có các lựa chọn(với khoảng cách,tới mặt phẳng xác

23