Nghiên cứu và ứng dụng các phần mềm CAD CAM CNC của catiamastercam trong thiết kế và gia công bề mặt phức tạp trên máy gia công CNC

..

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

CAO THẾ MINH

NGIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CAD/CAM/CNC CỦA CATIA,
MASTERCAM TRONG THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG BỀ MẶT PHỨC TẠP
TRÊN MÁY GIA CÔNG CNC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CHẾ TẠO MÁY

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. TRƯƠNG HOÀNH SƠN

Hà Nội – Năm 2013


LỜI CẢM ƠN

Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Viện Đào tạo sau đại học,
Viện Cơ khí – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo điều kiện tốt giúp em hoàn
thành luận văn tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn - TS. Trương Hồnh Sơn đã tận
tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Thầy đã truyền tải
cho em thấy được những yếu tố cần thiết đối với hoạt động nghiên cứu. Thầy đã
cùng tham gia thảo luận và đề xuất giải pháp cho các vấn đề liên quan. Đồng thời,
thầy cũng cung cấp cho em nhiều tư liệu chuyên môn quan trọng để tìm hiểu sâu và
tồn diện hơn đề tài được giao.

Xin chân thành cảm ơn sự cộng tác hỗ trợ từ Trung tâm Thực hành Cơ khí –
trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các cán bộ
cơng tác tại Trung tâm vì sự giúp đỡ tận tình đối với quá trình thực nghiệm luận văn
này.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà nội, ngày 26 tháng 9 năm 2013

Cao Thế Minh


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực và
chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác, trừ những phần
tham khảo đã được ghi rõ trong luận văn.

Tác giả

Cao Thế Minh


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC HÌNH ẢNH
MỞ ĐẦU

............................................................................................................ 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI
TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VÀ GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU ............................. 3
1.1.

Tổng quan về các nghiên cứu ..................................................................... 3

1.1.1 Tổng quan về CNC.................................................................................. 3
1.1.2 Tổng quan về CAD/CAM ........................................................................ 6
1.2.

Giới hạn nghiên cứu của đề tài .................................................................. 13

1.3.

Kết luận chương I...................................................................................... 14

Chương 2: CÔNG NGHỆ CAD/CAM/CNC TRONG VIỆC GIA CÔNG CÁC
BỀ MẶT PHỨC TẠP ............................................................................................ 15
2.1.

Thế nào là bề mặt phức tạp........................................................................ 15

2.2.

Q trình thiết kế và gia cơng các bề mặt phức tạp theo cơng nghệ truyền

thống 16
2.3.

Q trình thiết kế và gia công các bề mặt phức tạp có sử dụng các phần

mềm CAD/CAM/CNC ........................................................................................ 17
2.4.

Phần mềm Catia ........................................................................................ 18

2.4.1 Giới thiệu chung ..................................................................................... 18
2.4.2 Các khái niệm trong Catia ...................................................................... 24
2.4.3 Liên kết tham số và mục đích thiết kế..................................................... 25
2.4.4 Chức năng trợ giúp sản xuất CAM của Catia .......................................... 29
2.5

Phần mềm Mastercam ............................................................................... 30

2.5.1. Giới thiệu chung ................................................................................... 31
2.5.2. Các chức năng cơ bản của phần mềm Mastercam .................................. 32
2.5

Kết luận chương II .................................................................................... 55


Chương 3: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA V5R20 VÀ MASTERCAM ĐỂ
XÂY DỰNG VÀ LÀM CHƯƠNG TRÌNH GIA CƠNG MỘT SỐ BỀ MẶT
PHỨC TẠP ........................................................................................................... 57
3.1. Ứng dụng phần mềm CATIA V5R20 để xây dựng mơ hình sản phẩm .......... 57
3.2. Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng Lõi Khn Động có ứng dụng cơng
nghệ CAD/CAM/CNC. ....................................................................................... 63
3.2.1.Quy trình cơng nghệ gia công tấm lõi khuôn động trải qua 8 ngun
cơng

63

3.3. Biên dịch các chương trình gia cơng chi tiết trên phầm mềm Mastercam69
3.3.1. Chọn máy và định nghĩa phôi ............................................................. 69
3.3.2 Chọn dao và chế độ cắt .......................................................................... 75
3.3.3. Mô phỏng trong MasterCam .................................................................. 85
3.4. Gia công trên máy phay CNC ...................................................................... 86
3.5. Sản phẩm sau gia công ............................................................................... 90
Chương 4 KẾT QUẢ GIA CÔNG VÀ ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ SẢN PHẨM.. 91
4.1. Gia công sản phẩm trên máy CNC ................................................................ 91
4.1.1. Máy gia công......................................................................................... 91
4.1.2. Một số thông số chính về cơng nghệ và dao cụ ...................................... 92
4.1.3. Sản phẩm............................................................................................... 93
4.2. Kiểm tra sản phẩm sau khi gia cơng để đánh giá độ chính xác cũng như chất
lượng bề mặt của chi tiết sau khi gia công ........................................................... 94
4.2.1. Đo độ nhám của bề mặt sản phẩm. ........................................................ 94
4.2.2. Kiểm tra độ chính xác của sản phẩm...................................................... 96
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 104
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 105


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1. Q trình hình thành và phát triển của CAD/CAM/CAE .......................... 8
Hình 1.2. Liên kết dữ liệu giữa CAD và CAM ......................................................... 9
Hình 1.3. Mối quan hệ CAD/CAM ........................................................................ 10
Hình 2.1. Qui trình thiết kế và gia cơng tạo hình theo cơng nghệ truyền thống ..... 16
Hình 2.2. Qui trình thiết kế và gia cơng tạo hình theo cơng nghệ CAD/CAM/CNC. .. 18
Hình 2.3. Giao diện chính của phần mềm Catia ..................................................... 19
Hình 2.4. Thiết kế sản phẩm với Catia ................................................................... 20

Hình 2.5. Lập trình gia cơng tiện CNC trên Catia .................................................. 20
Hình 2.6. Lập trình gia cơng phay CNC trên Catia................................................. 21
Hình 2.7. Thư viện Catia. ...................................................................................... 21
Hình 2.8. Truyền dữ liệu CAD bằng IGES. ........................................................... 22
Hình 2.9. Thiết kế và mơ phỏng robot bằng Catia. ................................................. 23
Hình 2.10. Thiết kế các tuyến ống dẫn phức tạp trên Catia. ................................... 23
Hình 2.8. Giao diện màn hình Mastercam .............................................................. 31
Hình 3.1 Vào mơi trường FreeStyle ....................................................................... 57
Hình 3.2 Vẽ biên dạng ........................................................................................... 58
Hình 3.3 Tạo mặt biên dạng tay cầm ..................................................................... 58
Hình 3.4 Tạo biên dạng phụ................................................................................... 59
Hình 3.5 Tạo phần thân ......................................................................................... 59
Hình 3.6 Tạo hệ thống nút ..................................................................................... 60
Hình 3.7 Biên dạng hệ thống nút ........................................................................... 60
Hình 3.8 Tạo nửa đối xứng .................................................................................... 61
Hình 3.9 Tạo bề dày chi tiết................................................................................... 61
Hình 3.10 Tạo hệ thống lỗ ..................................................................................... 62
Hình 3.11 Tạo chốt bắt vít ..................................................................................... 62
Hình 3.12 Sản phẩm hồn chỉnh ............................................................................ 63
Hình 3.13 Sơ đồ gá đặt nguyên công 1 .................................................................. 64


Hình 3.14 Sơ đồ gá đặt ngun cơng 2 .................................................................. 65
Hình 3.15 Sơ đồ gá đặt ngun cơng 8 .................................................................. 67
Hình 3.16 Chọn kiểu tệp tin .................................................................................. 70
Hình 3.17 Đưa chi tiết (Part6.ipt) vào mơi trường gia cơng................................... 70
Hình 3.18 Chọn máy gia cơng ............................................................................... 71
Hình 3.19 Định nghĩa phơi .................................................................................... 71
Hình 3.20 Chọn phương pháp gia cơng thơ ............................................................ 73
Hình 3.21 Chọn các bề mặt cần gia cơng ............................................................... 73

Hình 3.22 Chọn đường biên giới hạn vùng chạy dao ............................................. 74
Hình 3.23 Chọn đường biên giới hạn vùng chạy dao ............................................. 75
Hình 3.24 Tạo dụng cụ cắt mới.............................................................................. 77
Hình3.25 Điều chỉnh kích thước dao .................................................................... 78
Hình 3.26 Trang Parameter................................................................................... 79
Hình 3.27 Tạo dụng cụ cắt thứ hai, thứ ba ............................................................ 81
Hình 3.28 Thơng số bề mặt gia cơng ..................................................................... 82
Hình 3.29 Thơng số gia cơng thơ .......................................................................... 83
Hình 3.30 Thơng số gia cơng túi hốc .................................................................... 84
Hình 3.31 Đường chạy dao ................................................................................... 85
Hình 3.32 Mơ phỏng cắt thơ .................................................................................. 85
Hình 3.33 Mơ phỏng cắt tinh ................................................................................. 86
Hình 3.34 Chương trình NC .................................................................................. 87
Hình 3.35 Chương trình NC .................................................................................. 88
Hình 3.38 Lõi Khn Động sau gia cơng ............................................................... 90
Hình 4.1. Máy phay CNC GV503.......................................................................... 91
Hình 4.2. Dao trụ 32 ghép mảnh VP15TF, hãng Mitsubishi................................. 92
Hình 4.3. Dao cầu 12 (Super Carbide Tool) CEB2 6R TIALN, hãng CMTéc ...... 92
Hình 4.4. Dao cầu 6 (Micro Grain Carbide) S220 EB2 3R TIALN, hãng CMTéc 93
Hình 4.5. Sản phẩm Lõi khn động sau gia công ................................................. 93
Bảng 4.1. Các cấp độ nhám. .................................................................................. 95


Hình 4.6. Máy đo độ bóng Mitutoyo SJ-400 .......................................................... 95
Hình 4.7. Đầu đo thực hiện đo độ bóng ................................................................. 96
Hình 4.9. Thiết bị Scan 3D ATOS I ..................................................................... 102
Hình 4.13. Sai số trong gia công. ......................................................................... 103


MỞ 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 cơng cụ điều khiển bằng chương trình số với sự
trợ giúp của máy tính, gọi tắt là máy CNC, đã đưa ngành cơ khí chế tạo sang một
thời kỳ mới, thời kỳ sản xuất hiện đại.
Hầu hết các nhà máy, xí nghiệp, các khu cơng nghiệp ở nước ta hiện nay ít
nhiều đều được bố trí các máy cơng 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. Nhưng các cơ
sở sản xuất hầu như chưa biết cách khai thác hết khả năng gia cơng trên máy. Lý do
chủ yếu là trình độ lập trình của cán bộ kỹ thuật Việt Nam cịn yếu, các chương
trình điều khiển máy CNC được người lập trình viết bằng tay, chưa 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 như
ngành da giầy, ngành dệt, sản xuất hàng tiêu dùng, chế tạo khn mẫu...
Vì vậy, ứng dụng cơng nghệ CAD/CAM phục vụ cho máy công cụ CNC là
vấn đề được nhiều người quan tâm, bởi công nghệ này không chỉ phục vụ trong sản
xuất hiện đại, mà cịn góp phần nâng cao năng suất chế tạo sản phẩm gia cơng cơ
khí. Chất lượng của một sản phẩm gia cơng cơ khí khơng chỉ là vấn đề về độ bền,
độ bóng bề mặt, mà cịn bao hàm cả độ chính xác về vị trí tương quan, độ chính xác
hình dáng hình học của chi tiết gia cơng, thời gian, giá thành gia công chi tiết... Để
chế tạo được những sản phẩm cơ khí có đủ những tính năng như vậy thì các trung
tâm gia cơng CNC nhiều trục ln là lựa chọn hiệu quả, nhằm cải thiện chất lượng
sản phẩm, giảm thời gian gia cơng.
Qua những phân tích trên ta thấy được việc nghiên cứu và ứng dụng các phần
mềm CAD/CAM vào việc xây dựng và lập chương trình gia công cho các bề mặt
phức tạp trên máy công cụ CNC là điều rất cần thiết.

1

Với định hướng như vậy tôi đã chọn thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp với
nội dung “Nghiên cứu và ứng dụng các phần mềm CAD/CAM/CNC trong thiết kế
và gia công bề mặt phức tạp trên máy gia công CNC”. Nội dung của luận văn gồm:
-

Chương 1: Tổng quan về nghiên cứu liên quan đến đề tài trong và ngồi
nước và giới hạn nghiên cứu.

-

Chương 2: Cơng nghệ CAD/CAM/CNC trong việc gia công các bề mặt
phức tạp.

-

Chương 3: Ứng dụng phần mềm Catia để xây dựng và làm chương trình
gia cơng một số bề mặt phức tạp.

-

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

2


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

Tổng quan về các nghiên cứu

1.1.1 Tổng quan về CNC
Mặc dù máy tiện chế biến gỗ đã được sử dụng từ rất lâu nhưng chiếc máy
tiện gia công kim loại thực tế đầu tiên mới được Henry Maudslay phát minh vào
năm 1800. Nó chỉ đơn giản là một cơng cụ máy giữ mẩu kim loại đang được gia
công (hay phôi) trong một bàn kẹp hay trục quay và quay mẩu kim loại đó, và một
cơng cụ cắt có thể gia cơng bề mặt theo đường mức mong muốn. Công cụ cắt này
được nhân viên vận hành thông qua việc sử dụng một cái tay quay hay vơ lăng. Độ
chính xác về kích cỡ được nhân viên vận hành điều khiển bằng cách quan sát đĩa
chia độ trên vô lăng và di chuyển công cụ cắt theo số lượng hợp lý. Mỗi chi tiết
được sản xuất ra đòi hỏi vận hành viên phải lặp lại những cử động trong cùng trình
tự và với cùng kích thước.
Chiếc máy phay đầu tiên được vận hành theo cách thức tương tự như vậy,
ngoại trừ công cụ cắt được đặt ở trục chính đang quay. Phơi được lắp trên bệ máy
hay bàn làm việc và di chuyển theo công cụ cắt, qua việc sử dụng vô lăng để gia
công đường mức của phôi. Chiếc máy phay này do Eli Whitney phát minh năm
1818. Những chuyển động được sử dụng trong các công cụ máy được gọi là trục và
đề cập đến 3 trục: “X” (thường từ trái qua phải), “Y” (trước ra sau) và “Z” (trên và
dưới). Bàn làm việc cũng có thể được quay theo mặt ngang hay dọc, tạo ra trục
chuyển động thứ tư. Một số máy cịn có trục thứ năm, cho phép trục quay theo một
góc.
Một trong những vấn đề của dịng máy ban đầu này là chúng đòi hỏi nhân
viên vận hành phải sử dụng vô lăng để tạo ra mỗi chi tiết. Ngồi 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

3

kích thước và khi đó, tạo ra những chi tiết không phù hợp. Tỉ lệ phế phẩm được tạo
ra từ những hoạt động như vậy là khá cao, gây lãng phí nguyên liệu và thời gian lao
động. Khi số lượng sản xuất tăng lên thì tỉ lệ phế phẩm cũng tăng cao, do đó điều
cần thiết ở đây là một phương 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 được định hình để điều khiển
khối lượng 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 được gọi là máy “Swiss” (máy
kiểu Thụy Sĩ), một cái tên đồng nghĩa với gia cơng 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 cơng việc địi hỏi phải gia cơng 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 như vậy, Parsons đã tìm ra những biện
pháp để giảm chi phí kỹ thuật cho cơng ty. Ơng đã xin phép International Business
Machine sử dụng một trong những chiếc máy tính văn phịng trung ương 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 được điều khiển bởi các
thẻ đục lỗ. Như vậy, thơng qua việc sử dụng máy tính IBM thời kì đầu, ơng đã có
thể tạo ra những thanh dẫn đường mức chính xác hơn nhiều khi sử dụng các phép
tính bằng tay và sơ đồ. Dựa trên kinh nghiệm này, ông đã giành được hợp đồng phát
triển một “máy cắt đường 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 được điều khiển
bằng thẻ hay băng từ có khả năng cắt các hình dạng đường mức giống như những
hình trong cánh quạt và cánh máy bay. Sử dụng một đầu đọc thẻ máy tính và các bộ

4


điều khiển động cơ trợ động (servomotor) chính xác, chiếc máy được 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 nghiệp máy bay.
Sau đó, Parsons đã đến gặp các kĩ sư ở phịng thí nghiệm thuộc Viện Cơng 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. Phịng 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 được các nhà nghiên cứu của trường đại học đảm trách
với mục tiêu đáp ứng nhu cầu của các nhà bảo trợ quân đội.
Như vậy ý tưởng dùng nguyên lý điều khiển số vào máy công cụ xuất hiện do
nhu cầu của quân đội đã được 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 cơng 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 như nhân viên vận hành. Các xung điện
được quản lý bởi một máy tính đơn giản khơng có bộ nhớ. Chúng thường được gọi
là NC hay máy điều khiển số. Một nhà lập trình sản xuất băng từ trên một máy
giống như máy đánh chữ, hay chính xác hơn là những “băng giấy” được sử dụng ở
những máy tính thời kì đầu, sử dụng như một “chương trình”. Kích cỡ của chương
trình được 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 lượng. Việc sử dụng chúng cũng rất khó khăn, như
chương trình được chứa trong các băng và bìa đục lỗ, khó hiểu và không sửa chữa

được. Giao tiếp giữa người và máy rất khó khăn vì khơng có màn hình, bàn phím.
Sau khi các linh kiện bán dẫn được sử dụng phổ biến trong cơng nghiệp thì máy nhỏ

5


gọn hơn, tốc độ xử lý cao hơn, tiêu tốn ít năng lượng hơn, nhưng tính năng sử dụng
của máy NC vẫn chưa được cải thiện đáng kể cho đến khi có sự ứng dụng của máy
tính.
Sự xuất hiện IC (1959), LSI (1965), vi xử lý (1974) và các tiến bộ kỹ thuật về
lưu 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 cơng cụ được tích hợp máy tính
và thuật ngữ CNC (Computer Numerical Control) được sử dụng từ đầu thập kỷ 70.
Máy CNC ưu việt hơn máy NC thông thường về nhiều mặt như tốc độ xử lý
cao, kết cấu gọn…nhưng ưu điểm quan trọng nhất của chúng là ở tính năng sử
dụng, giao diện với người 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 thơng tin với người
dùng. Nhờ màn hình người dùng được thơng báo thường xun về tình trạng của
máy, cảnh báo các lỗi, có mơ phỏng để kiểm tra trước q trình gia cơng…Máy
CNC có thể làm việc đồng bộ với các thiết bị sản xuất khác như 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 cơng nghệ chế tạo cơ
khí, nhờ đó các sản phẩm được 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. Đương 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 vào giữa
thập kỷ 50. APT là chữ viết tắt của thuật ngữ Automatically Programed Tools, có
nghĩa là "máy cơng cụ được lập trình tự động". Dự án này có quan hệ mật thiết với
ý tưởng triển khai một phương pháp thuận tiện để thơng qua máy tính xác định các

6


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,
nhưng việc sử dụng ngơn ngữ APT trước đây lại ít liên quan với đồ hoạ máy tính.
- Một ý tưởng khác, ra đời vào khoảng cuối thập kỷ 50 có tên là "bút quang".
Ý tưởng 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 được 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, người 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 được 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 đồn cơng nghiệp như General Motors, IBM, Lockheed-Georgia,
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
được thành lập, trong đó phải kể đến hãng Calma vào năm 1969. Các hãng này bán
trọn gói theo kiểu chìa khố trao tay, trong đó gồm có hầu hết hoặc tồn bộ phần
cứng và phần mềm theo yêu cầu của khách hàng. Một số hãng khác phát triển theo

hướng cung cấp phần mềm đồ hoạ như 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), được coi
là gói phần mềm CAD phổ dụng.
Như 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 bước,
tiến tới tự động hố cao trong q 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 trưng hình học và chức năng.

7


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: Mơ phỏng q 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 khơng truyền đạt một sự biểu diễn của thực thể mà
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 ưu 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. Q trình hình thành và phát triển của CAD/CAM/CAE

Như vậy, khái niệm CAD/CAM dù đã có từ rất lâu nhưng vẫn đang tiếp tục
được phát triển và mở rộng. Ban đầu CAD và CAM được 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 được nối kết với nhau để tạo ra khái niệm
thống nhất CAD/CAM, biểu diễn một phương pháp tích hợp máy tính trong tồn bộ
q 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 như bản vẽ,

8


các mơ hình học, phân tích các phần tử hữu hạn, bản ghi các chi tiết và kế hoạch,
thông tin chương trình NC. Trong khâu sản xuất, các ứng dụng của máy tính bao
trùm trong lập kế hoạch q trình, điều độ sản xuất, NC, CNC, quản lý chất lượng
và lắp ráp.

Mục đích của tích hợp CAD/CAM là hệ thống hóa dịng thơng tin từ khi bắt
đầu thiết kế sản phẩm tới khi hồn thành q trình sản xuất. Chuỗi các bước được
tiến hành với việc tạo dữ liệu hình học, tiếp tục với việc lưu trữ và xử lý bổ sung, và
kết thúc với việc chuyển các dữ liệu này thành thơng tin điều khiển cho q trình
gia cơng, di chuyển nguyên vật liệu và kiểm tra tự động được gọi là kỹ thuật trợ
giúp bởi máy tính CAE (Computer – Aided Engineering) và được coi như kết quả
của việc kết nối CAD và CAM. Mục đích của cơng nghệ CAE không chỉ thay thế
con người bằng các thiết bị máy tính hóa mà cịn nâng cao năng lực của con người
để phát minh các ý tưởng 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
cơng cụ để thiết kế mơ hình hình học, phân tích và tối ưu hóa nó. Việc kết nối của
thiết kế và gia công thông qua một cơ sở dữ liệu dùng chung.

CAD

Cơ sở dữ
liệu

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 được
cập nhật vào trong cơ sở dữ liệu và truyền tới q trình gia cơng và ngược lại người
thiết kế cũng dễ dàng nhận được các thông tin phản hồi từ q trình gia cơng.
Do có mối liên hệ chặt chẽ giữa việc tạo lập bản vẽ thiết kế và lập chương
trình gia cơng CNC, CAD và CAM thường đi kèm với nhau trong các gói phần
mềm (sorfware), được gọi là các hệ thống CAD/CAM. Một số hệ thống CAD/CAM

9


điển hình hiện nay như: Mastercam, Solid Work, Cimatron, Catia, Pro/Engineer,
Unigrafic…
Phương pháp sử dụng hệ thống CAD/CAM để xuất chương trình gia cơng
một cách tự động đã và đang được coi là phương pháp hiệu quả nhất. Đặc biệt là
trong trường 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

Mơ hình
hình học

Phân tích
tính tốn

Thiết kế
sản phâm

Mơ
phỏng

Thiết bị

Qui trình
gia cơng

Dữ liệu

Vật liệu

Chương
trình CNC

Kế hoạch
tiến độ sx

Máy
CNC

Robot &
thiết bị vc

Thị
trường

Kiểm định
chất lượng

Sản
phẩm

CAD
Tài liệu
thiết kế

Các tiêu
chuẩn sx

CAM

Hình 1.3. Mối quan hệ CAD/CAM

Như vậy, lợi ích của CAD/CAM có nhiều, song chỉ có một số trong đó là có
thể định lượng được. Một số lợi ích khác khó có thể lượng hố được mà chỉ thể hiện
ở chỗ chất lượng công việc được nâng cao, thông tin tiện dụng, điều khiển tốt hơn
v.v...Một số ưu điểm chính của hệ tích hợp CAD/CAM:

10


a, Nâng cao năng suất thiết kế
Năng suất cao giúp cho vị thế cạnh tranh của một hãng được nâng lên vì giảm
được yêu cầu nhân lực của một đồ án, dẫn tới hạ giá thành và thời gian xuất xưởng
của một sản phẩm. Tổng kết một số đơn vị có sử dụng hệ CAD cho thấy năng suất
có thể tăng từ 3 – 10 lần so với công nghệ thiết kế cũ, thậm chí cịn 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 được thiết kế
- Mức độ đối xứng của bộ phận được thiết kế

- Tính dùng chung của các chi tiết để lập thư 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 trước 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 được 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 chương trình phân tích thiết kế có sẵn trong một hệ CAD giúp q trình thiết
kế diễn ra theo những khn mẫu tác nghiệp có logic hơn, khơng cần phải trao đi
đổi lại giữa nhóm thiết kế và nhóm phân tích mà cũng những con người ấy, họ vẫn
có thể tiến hành cơng việc phân tích khi bản thiết kế hãy cịn nằm trên máy tính của
trạm thiết kế. Điều đó giúp cho người kỹ sư tập trung tư tưởng 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 ưu hơn. Mặt khác, thời gian thiết kế nói chung cũng sẽ được tiết kiệm hơn do
sự phân tích thiết kế giờ đây ứng xử nhanh hơn và khơng cịn mất thời gian trao đi
đổi lại từ bàn vẽ của người thiết kế tới bàn làm việc của người phân tích như trước
đây nữa.

11


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 tư liệu,
thuyết minh kỹ thuật. Do vậy các lỗi vào (input) và di chuyển dữ liệu ... thường xảy
ra khi lập liệt kê chi tiết và làm dự trù vật liệu bằng cách thủ cơng thì ở đây đều bị
loại bỏ. Sở dĩ có thể chính xác như vậy chủ yếu là do khi đã có bản vẽ ban đầu rồi
thì các thơng tin về nó khơng cịn phải quản lý bằng cách thủ cơng nữa. Mặt khác,
các công việc lặp đi lặp lại, tốn nhiều thời gian sau khi có bản vẽ nói trên như di

chuyển nhiều ký hiệu hay hình vẽ, sắp xếp theo khu vực hay theo chi tiết cùng loại
v.v... đều được thực hiện nhanh chóng với kết quả chính xác và nhất quán. Nhờ khả
năng tương tác người - máy, các hệ CAD cịn có khả năng đặt câu hỏi xem dữ liệu
đưa vào có mắc lỗi khơng. Đương 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 người thiết kế tự kiểm tra lại xem mình vào đã đúng
chưa.
e, Các phép tính thiết kế có độ chính xác cao hơn
Độ chính xác tốn học trong hệ CAD là 14 con số có nghĩa sau dấu chấm thập
phân. Đặc biệt độ chính xác khi thiết kế các đường và mặt ba chiều thì cho đến nay
chưa có phương pháp tính tay nào so sánh được. Độ chính xác do sử dụng các hệ
CAD còn thể hiện ở rất nhiều phương diện. Chẳng hạn các chi tiết được đặt tên và
đánh số như thế nào thì chúng vẫn được bảo tồn trong trong tồn bộ các bản vẽ.
Hoặc nếu có mơt sự thay đổi nào của một chi tiết thì sự thay đổi ấy vẫn được bảo
tồn trong tồn 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 lượng và dự tốn cơng
trình được chính xác hơn, tiến độ mua sắm vật tư được sít sao hơn.
f, Các lợi ích trong giai đoạn chế tạo
Cơ sở dữ liệu của hệ CAD/CAM được 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

12


- Lập quy trình cơng nghệ bằng máy tính.
- Liệt kê bản vẽ lắp (do hệ CAD lập) để sản xuất.
- Dị khuyết tật bằng máy tính
- Lập kế hoạch tay máy người máy.

- Lập cơng nghệ nhóm
1.2.

Giới hạn nghiên cứu của đề tài
Ngày nay, do nhu cầu đòi hỏi của thị trường và sự phát triển mạnh mẽ của

công nghệ, các hệ thống công nghệ CAD/CAM đã được phát triển rộng rãi. Các hệ
thống này đã được ứng dụng rất nhiều trong lĩnh vực sản xuất, nghiên cứu khoa
học phục vụ đời sống ngày càng cao của con người.
Các phần mềm tích hợp được hình thành bởi việc liên kết nhiều modul khác
nhau trong một hệ thống nhất. Mỗi modul thực hiện một cơng đoạn của q trình
thiết kế, chế tạo. Các hệ thống này có ưu 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 ưu điểm nổi bật là khả năng kiểm tra độ tương 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 trường xuất hiện rất nhiều các phần mềm về CAD/CAM,
mỗi một loại đều có những ưu, nhược 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
được quan tâm.
Trong giới hạn của đề tài này tôi sẽ trình bày việc nghiên cứu ứng dụng phần
mềm CAD/CAM nhằm phục vụ một số tiêu chí sau:
- Xây dựng bản vẽ các chi tiết từ những yêu cầu của khách hàng
-

Lắp ghép, kiểm tra tương quan hình học, tính hợp lý trong quá trình lắp
của các chi tiết.

- Tiến hành lập chương trình CNC để gia cơng các chi tiết có bề mặt phức
tạp. Mơ phỏng, kiểm tra và tối ưu chương trình gia cơng trước khi gia

cơng.

13


- Kiểm tra sản phẩm sau khi gia công để đánh giá độ chính xác cũng như
chất lượng bề mặt của chi tiết sau khi gia công
- Đánh giá chung
1.3.

Kết luận chương I
- Ngày nay CAD/CAM thực sự đã trở thành một cơng 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 q trình sản xuất, giảm tối đa sai sót trong thiết kế, tiết kiệm được
nguyên vật liệu và giảm giá thành của sản phẩm....Chính vì đạt được nhiều ưu điểm
như vậy nên việc ứng dụng các sản phẩm CAD/CAM vào trong sản xuất sẽ là xu
hướng tất yếu của quá trình phát triển sản xuất.
Các sản phẩm CAD/CAM rất đa dạng, chúng có khá nhiều các mơđun giúp
cho ta có thể tiến hành từ xây dựng bản vẽ, kiểm tra chúng đến việc làm các chương
trình gia cơng cũng như tối ưu hố q trình gia cơng đó trước khi gia công thực tế.
Như vậy, việc lựa chọn sử dụng phần mềm nào để phù hợp với điều kiện sản xuất,
phát huy được hết tính năng, những ưu điểm của những phần mềm đó cũng là một
vấn đề hết sức quan trọng.

14


Chương 2

CÔNG NGHỆ CAD/CAM/CNC TRONG VIỆC GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT
PHỨC TẠP
2.1.

Thế nào là bề mặt phức tạp
Mơ hình hình học của một đối tượng vẽ và thiết kế là khái niệm được đặc

trưng bởi:
-

Hình dáng hình học các thành phần cấu thành nên đối tượng vẽ.

-

Hình thái cấu trúc hợp thành của đối tượng vẽ.

-

Mơ tả bằng tốn học các điểm, đường, bề mặt, khối của đối tượng vẽ.

Như vậy, mục đích bao trùm của mơ hình hình học là thiết lập cơ sở dữ liệu
hình học của đối tượng vẽ và thiết kế. Nhờ đó có thể thực hiện được quá trình vẽ và
thiết kế đối tượng trên máy tính. Trong CAD, mơ hình hố hình học tương ứng với
giai đoạn tổng hợp, địi hỏi mơ tả hình dáng hình học của một đối tượng dưới dạng
tốn học theo cách máy tính có thể xử lý được. Các phương pháp khác để biểu diễn
đối tượng thành mơ hình hình học:
- Mơ hình khung dây: Thơng qua một hệ toạ độ xác định và dựa vào các yếu
tố hình học cơ bản là: điểm, đường thẳng, cung tròn, đường trịn, đường
cong...người ta có thể xây dựng được một “mơ hình khung dây”của một đối tượng
nào đó. Cơ sở dữ liệu xác định mơ hình khung dây đó chính là danh sách toạ độ các

đỉnh và danh sách từng mặt với các đỉnh của nó.
- Mơ hình mặt: đó chính là sự kết hợp giữa mơ hình khung dây với một lớp
vỏ mỏng. Thơng thường đối với mơ hình mặt tạo bởi các dạng bề mặt cơ bản như:
mặt phẳng, mặt nón, mặt trụ, mặt cầu...thì có thể miêu tả dễ dàng bằng các phương
trình tốn học. Tuy nhiên, đối với các bề mặt khơng tn theo một phương trình
tốn học cơ bản thì việc mơ tả nó gặp rất nhiều khó khăn.
Như vậy, các bề mặt cong phức tạp có thể hiểu đó là các bề mặt khơng tn
theo một phương trình tốn học nào. Để có thể miêu tả được chúng thì người ta
thường tách chúng ra thành vô số các mảnh nhỏ và mô phỏng các mảnh nhỏ theo
dạng các bề mặt cơ bản ở trên. Các mảnh nhỏ dễ mơ tả bằng tốn học hơn, thơng

15


qua đó chúng hợp thành lưới các mảnh mặt. Như vậy, lưới mảnh đa giác càng nhiều
thì độ chính xác của mặt biểu diễn càng cao và ngược lại.
- Mô hình đặc: là cách thể hiện tốt nhất vật thể 3 chiều. Phương pháp này sử
dụng những hình dáng hình học đặc gọi là các nguyên thể để dựng nên đối tượng.
2.2.

Q trình thiết kế và gia cơng các bề mặt phức tạp theo công nghệ
truyền thống
Thông thường trong công nghệ gia công truyền thống, các mặt cong phức tạp

sẽ được gia công trên máy vạn năng theo phương pháp chép hình sử dụng mẫu hoặc
dưỡng. Do vậy qui trình thiết kế và gia cơng bao gồm có 4 giai đoạn phân biệt:
-

Tạo mẫu sản phẩm

-

Lập bản vẽ kỹ thuật

-

Tạo mẫu chép hình

-

Gia cơng chép hình

Ý TƯỞNG

Hiệu chỉnh

VẼ VÀ THIẾT KẾ

MẪU SẢN PHẨM
Lấy mẫu

BẢN VẼ KỸ THUẬT

TẠO MẪU CHÉP HÌNH

MẪU CHÉP HÌNH

GIA CƠNG CHÉP HÌNH
Hình 2.1. Qui trình thiết kế và gia cơng tạo hình theo cơng nghệ truyền thống

Ta thấy qui trình này sẽ có rất nhiều hạn chế, đó là:
-

Khó đạt được độ chính xác gia cơng, chủ yếu do quá trình chép hình

16


-

Dễ bị sai do nhầm lẫn hay hiểu sai vì phải xử lý rất nhiều dữ liệu

-

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 cơng chép hình.

2.3.

Q trình thiết kế và gia cơng các bề mặt phức tạp có sử dụng các phần
mềm CAD/CAM/CNC
Sự phát triển của phương pháp mơ hình hố hình học cùng với thành tựu của

cơng nghệ thơng tin, công nghệ điện tử, kỹ thuật điều khiển số đã có những ảnh
hưởng trực tiếp đến cơng nghệ thiết kế và gia cơng tạo hình:
-

Bản vẽ kỹ thuật được tạo từ hệ thống vẽ và tạo bản vẽ với sự trợ giúp của
máy tính.

-

Tạo mẫu thủ cơng được thay thế bằng mơ hình hố hình học trực tiếp từ
giá trị lấy mẫu 3D.

-

Mẫu chép hình được thay thế bằng mơ hình tốn học - mơ hình hình học
lưu trữ trong bộ nhớ máy vi tính và ánh xạ trên màn hình dưới dạng mơ
hình khung lưới.

-

Gia cơng chép hình được thay thế bằng gia công điều khiển số (CAM).

Về công nghệ, khác biệt cơ bản giữa gia cơng tạo hình theo công nghệ truyền
thống và công nghệ CAD/CAM là thay thế tạo hình theo mẫu bằng mơ hình hố
hình học. Kết quả là mẫu chép hình và cơng nghệ gia cơng chép hình được thay thế
bằng mơ hình hình học số (Computational Geometric Model - CGM) và gia công
điều khiển số. Mặt khác khả năng kiểm tra kích thước trực tiếp và khả năng lựa
chọn chế độ gia cơng thích hợp (gia công thô, bán tinh và tinh).
Theo công nghệ CAD/CAM phần lớn các khó khăn của q trình thiết kế và
gia cơng tạo hình theo cơng nghệ truyền thống được khắc phục vì rằng:
-

Bề mặt gia cơng đạt được chính xác và tinh xảo hơn.

-

Khả năng nhầm lẫn do chủ quan bị hạn chế đáng kể.

-

Giảm được nhiều tổng thời gian thực hiện qui trình thiết kế và gia cơng
tạo hình.

17