Biên soạn tài liệu giảng dạy môn học công nghệ CAD CAM CNC theo định hướng CDIO
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (27.03 MB, 624 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
BIÊN SOẠN TÀI LIỆU GIẢNG DẠY MÔN HỌC
“CÔNG NGHỆ CAD/CAM-CNC” THEO ĐỊNH
HƯỚNG CDIO
GVHD: PGS.TS. LÊ CHÍ CƯƠNG
PGS.TS. ÐẬNG THIỆN NGƠN
SVTH: ÐÀO DUY THIỆN
MSSV: 12104227
MAI THỊ HIỀN
MSSV: 12104097
ÐỖ TRỌNG ÐẠT
MSSV: 12104068
S KL 0 0 4 7 4 2
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2016
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
Bộ môn: Kỹ thuật công nghiệp.
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Lê Chí Cương, PGS.TS. Đặng Thiện Ngôn
Sinh viên thực hiện:
Đào Duy Thiện
MSSV: 12104227
Mai Thị Hiền
MSSV: 12104097
Đỗ Trọng Đạt
MSSV: 12104068
1. Tên đề tài:
Biên soạn Tài liệu giảng dạy môn học “Công nghệ CAD/CAM-CNC” theo định hướng
CDIO.
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
- Cơ sở xây dựng các tiêu chí theo tiêu chuẩn CDIO/ABET
- Các tài liệu về môn học CAD/CAM-CNC theo nội dung trước
- Các tài liệu về CAD CAM CNC hiện đại
- Các mơn học có liên quan như: Hệ thống điều khiển số, Hệ thống sản xuất tích hợp,…
3. Nội dung chính của đồ án:
- Tổng quan về Cơng nghệ gia công bằng CAD/CAM-CNC hiện đại
- Các mô đun gia công bằng CNC hiện đại
- Khái niệm về gia công tốc độ cao
- Hệ thống chương trình đào tạo và đánh giá theo CDIO/ABET
- Tài liệu giảng dạy và đề cương chương trình cho mơn học:
Hệ tọa độ trên máy CNC; Tập lệnh G, M cơ bản của máy CNC; Phương pháp lập trình thủ cơng;
phương pháp lập trình tự động; Mối quan hệ giữa CAD–CAM và CNC ; Các lệnh G, M nâng cao
của máy CNC ( Các chu trình gia công, các Macro của một số hệ điều khiển thông dụng), ứng
dụng phần mền CAD\CAM chuyên dùng để thiết kế chi tiết có biên dạng phức tạp, lập trình, mơ
phỏng q trình gia cơng và tạo chương trình NC gia công chi tiết trên máy CNC nhiều trục
(Phương pháp lập trình tự động-CAD\CAM).
4. Các sản phẩm dự kiến
- Thuyết minh báo cáo
- File trình chiếu cho mơn học
5. Ngày giao đồ án: 20/01/2016
6. Ngày nộp đồ án: 20/06/2016
i
Đồ án tốt nghiệp
TRƯỞNG BỘ MÔN
(Ký, ghi rõ họ tên)
Giáo trình CAD/CAM-CAM
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên)
PGS.TS. Lê Chí Cương
Được phép bảo vệ: ………………………………………
ii
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
LỜI CAM KẾT
-
-
Tên đề tài: “Biên soạn Tài liệu giảng dạy môn học Công nghệ CAD/CAM-CNC
theo định hướng CDIO”
GVHD: PGS.TS. Lê Chí Cương, PGS.TS. Đặng Thiện Ngôn
Họ tên sinh viên:
Đào Duy Thiện
MSSV: 12104227
Mai Thị Hiền
MSSV: 12104097
Đỗ Trọng Đạt
MSSV: 12104068
Lớp: 121042C
Số điện thoại liên lạc: 01695352997
Email:
Lời cam kết: “Chúng em xin cam đoan khoá luận tốt nghiệp này là cơng trình do chính chúng em
nghiên cứu và thực hiện. Chúng em không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công bố
mà khơng trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, chúng em xin chịu hoàn toàn
trách nhiệm”.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2016
Ký tên
iii
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành đượcđồ án tốt nghiệp với đề tài “Biên soạn Tài liệu giảng dạy môn học
Công nghệ CAD/CAM-CNC theo định hướng CDIO”, bên cạnh sự nỗ lực, chúng em đã vận
dụng những kiến thức tiếp thu được ở trường, tìm tịi học hỏi cũng như thu thập thơng tin số liệu
có liên quan tới đề tài, chúng em luôn nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của quý thầy cơ
cùng với những lời động viên khuyến khích từ phía gia đình, bạn bè trong lúc gặp khó khăn.
Lời đầu tiên, chúng em xin chân thành cảm ơn tới quý thầycô của trường Đại học Sư
phạm kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh đã giảng dạy chúng em trong suốt quá trình học tập tại trường.
Các thầy cơ đã động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện cho chúng em trong những năm tháng học tập.
Chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy: PGS.TS. Đặng Thiện Ngôn, đã dành
rất nhiều thời gian quý báu của mình để tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức chuyên môn
cũng như động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu để có thể hồn thành được đề
tài này.
Chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy:PGS.TS Lê Chí Cương, đã dành rất
nhiều thời gian để hướng dẫn, giúp đỡ chúng em những kiến thức chuyên môn, tạo điều kiện cho
chúng em hoàn thành được đề tài này.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong khoa cơ khí chế tạo máy, đã giúp đỡ
cho chúng em rất nhiều trong suốt quá trình nghiên cứu.
Mặc dù bản thân đã có nhiều cố gắng, tuy nhiên vì một số lý do nên đề tài hoàn thành
chắc chắn khơng tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ q
thầy cơ cùng các bạn.
Một lần nữa, Em xin chân thành cảm ơn!
TP. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2016
Nhóm sinh viên thực hiện
Đào Duy Thiện
Mai Thị Hiền
Đỗ Trọng Đạt
iv
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
TĨM TẮT ĐỒ ÁN
Nội dung đồ án được trình bày trong ba phần:
Phần mở đầu: lý do chọn đề tài, tầm quan trọng của đề tài, mục đích nghiên cứu đề tài, đối
tượng và phạm vi nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu.
Phần nội dung được trình bày trong 3 phần, tập trung vào những vấn đề sau:
– Tổng quan về Công nghệ gia công CAD/CAM-CNC. Mối quan hệ giữa CAD/CAM và
CNC.
– Hệ thống điều khiển trong máy NC-CNC.
– Giới thiệu các máy điều khiển số.
– Lập trình gia cơng trên máy điều khiển số.
– Vận hành máy NC/CNC
– Lập trình Mastercam
Phần kết luận và kiến nghị - hướng phát triển của đề tài: trình bày những kết quả đạt
được của q trình thực hiện đó là biên soạn được bài giảng môn học “Công nghệ CAD/CAMCNC nâng cao”. Đề tài đưa ra một số kiến nghị với mong muốn nhóm nghiên cứu sau tiếp tục
nghiên cứu và phát triển đề tài theo hướng hoàn thiện hơn.
Các vấn đề trên được nghiên cứu và trình bày một cách chi tiết trong đồ án.
Nhóm sinh viên thực hiện đồ án
Đào Duy Thiện
Mai Thị Hiền
Đỗ Trọng Đạt
v
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ................................................................................................I
LỜI CAM KẾT ............................................................................................................................. III
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................................... IV
TÓM TẮT ĐỒ ÁN ......................................................................................................................... V
MỤC LỤC ..................................................................................................................................... VI
DANH MỤC BẢNG BIỂU........................................................................................................ XVI
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ ............................................................................................. XVII
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................................................... XIX
XÂY DỰNG ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT MÔN HỌC ........................................................................ 1
I.
Cơ sở lý luận xây dựng bài giảng theo định hướng CDIO ................................................... 1
1.1
Tiếp cận CDIO ........................................................................................................................1
1.1.1
Khái niệm về CDIO............................................................................................... 1
1.1.2
Tiếp cận CDIO....................................................................................................... 1
1.1.3
Tiêu chuẩn CDIO................................................................................................... 2
1.2
Xây dựng bài giảng theo hướng tiếp cận CDIO .................................................................5
1.3
Nhiệm vụ xây dựng bài giảng ...............................................................................................4
1.3.1
Tìm hiểu ................................................................................................................. 4
1.3.2
Nghiên cứu ............................................................................................................ 4
1.3.3
Phân tích, lựa chọn ................................................................................................ 4
1.3.4
Xác định ................................................................................................................. 5
1.4
Chuẩn đầu ra theo hướng tiếp cận CDIO ............................................................................6
II.
Xây dựng đề cương chi tiết môn học Công nghệ CAD/CAM_CNC theo hướng tiếp cận
CDIO .............................................................................................................................................. 6
2.1
Yêu cầu chương trình đào tạo theo hướng tiếp cận CDIO ................................................6
2.2
Đề cương chi tiết môn học Công nghệ CAD/CAM_CNC theo hướng tiếp cận CDIO .6
2.3
Kế hoạch giảng dạy môn học Công nghệ CAD/CAM_CNC ...................................................43
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CAD/CAM - CNC ............................................... 57
1.
2.
Tổng quan về CAD/CAM .................................................................................................. 57
1.1
Lịch sử phát triển và thành tựu của CAD/CAM ...............................................................58
1.2
Khái niệm về CAD/CAM ....................................................................................................60
1.2.1
Định nghĩa CAD .................................................................................................. 60
1.2.2
Định nghĩa CAM ................................................................................................. 61
1.2.3
Định nghĩa CAD/CAM ........................................................................................ 63
Tổng quan về máy cơng cụ điều khiển bằng chương trình số (NC/CNC) ......................... 64
vi
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
2.1
Lịch sử phát triển máy CNC................................................................................................64
2.2
Khái niệm về điểu khiển số .................................................................................................65
2.3
Các hệ điều khiển số .............................................................................................................66
2.3.1
Hệ điều khiển NC (Numerical Control) .............................................................. 66
2.3.2
Hệ điều khiển CNC (Computer Numerical Control) ........................................... 66
2.3.3
Hệ điều khiển DNC (Direct Numerical Control)................................................. 66
2.4
Điều khiển thích nghi (Adaptive Control) .........................................................................67
2.5
Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS .......................................................................................68
2.5.1
Khái niệm ............................................................................................................ 68
2.5.2
Mục đích .............................................................................................................. 68
2.5.3
Mơ hình FMS....................................................................................................... 70
2.6
Ưu điểm cơ bản của máy CNC ...........................................................................................70
2.6.1
Tính năng tự động cao ......................................................................................... 70
2.6.2
Tính năng linh hoạt cao ....................................................................................... 70
2.6.3
Tính năng tập trung ngun cơng ........................................................................ 71
2.6.4
Tính năng chính xác, ổn định, đảm bảo chất lượng cao ...................................... 71
2.6.5
Gia công biên dạng phức tạp ............................................................................... 71
2.6.6
Tính năng hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao ......................................................... 71
2.7
Mơ hình khái qt của một máy CNC ...............................................................................72
2.8
Các phương pháp tạo hình ...................................................................................................73
2.9
Các bước thực hiện gia cơng trên máy CNC.....................................................................76
2.10 Hình thức tổ chức gia cơng trên máy CNC .......................................................................82
3.
Mối quan hệ giữa CAD\CAM và CNC .............................................................................. 83
Câu hỏi ôn tập ............................................................................................................................... 85
Chương 2: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRONG MÁY NC-CNC ............................................... 87
1.
Các trục tọa độ và chiều chuyển động................................................................................ 87
1.1
Hệ trục toạ độ - Một số quy định chung ............................................................................87
1.2
Quy định toạ độ trên các máy .............................................................................................89
1.3
Các điểm 0 .............................................................................................................................92
1.3.1
Điểm 0 của máy (M) ............................................................................................ 92
1.3.2
Điểm 0 của chi tiết (W) ....................................................................................... 93
1.3.3
Điểm gốc chi tiết (W) .......................................................................................... 93
1.4
Các điểm chuẩn .....................................................................................................................94
1.4.1
Điểm chuẩn của máy (R) ..................................................................................... 94
1.4.2
Điểm chuẩn của dao (P)....................................................................................... 94
vii
Đồ án tốt nghiệp
1.4.3
Điểm tỳ (A) – Điểm gá đặt .................................................................................. 95
1.4.4
Điểm thay dao (Ww) ........................................................................................... 96
1.4.5
Điểm điều chỉnh dao (E) – Điểm gá dao (N) ....................................................... 96
1.5
2.
Giáo trình CAD/CAM-CAM
Các điểm 0 và điểm chuẩn ...................................................................................................97
Các dạng điều khiển ........................................................................................................... 98
2.1
Điều khiển theo điểm ...........................................................................................................99
2.2
Điều khiển theo đường .........................................................................................................99
2.3
Điều khiển theo đường viền ..............................................................................................100
2.3.1
Điều khiển theo đường viền 2D......................................................................... 100
2.3.2
Điều khiển đường viền 2,5D ............................................................................. 101
2.3.3
Điều khiển đường viền 3D ................................................................................ 101
2.3.4
Điều khiển đường viền 4D, 5D.......................................................................... 102
Câu hỏi ôn tập ............................................................................................................................. 102
Chương 3: GIỚI THIỆU CÁC MÁY ĐIỀU KHIỂN SỐ ............................................................ 104
1.
Giới thiệu chung ............................................................................................................... 104
1.1
Phần cứng ............................................................................................................................105
1.2
Phần mềm ............................................................................................................................105
2.
Cấu trúc của một máy điều khiển số ................................................................................ 105
3.
Một số kết cấu trong máy điều khiển số........................................................................... 106
4.
5.
3.1
Màn hình và bảng điều khiển ............................................................................................106
3.2
Thân, đế máy .......................................................................................................................107
3.3
Bệ đỡ, hệ thống trượt ..........................................................................................................107
3.4
Trục vitme đai ốc bi ............................................................................................................108
3.5
Cơ cấu tích dụng cụ và thay dao tự động ........................................................................108
3.6
Cơ cấu cấp và thay phôi tự động ......................................................................................110
3.7
Hệ thống đo dịch chuyển ...................................................................................................110
Máy tiện CNC .................................................................................................................. 111
4.1
Cấu trúc cơ bản ...................................................................................................................111
4.2
Khả năng gia công ..............................................................................................................112
Máy phay CNC................................................................................................................. 114
5.1
Cấu trúc cơ bản ...................................................................................................................114
5.2
Phân loại...............................................................................................................................114
5.3
Khả năng gia công ..............................................................................................................115
6.
Trung tâm gia công phay/khoan ....................................................................................... 117
7.
Trung tâm gia công tiện/phay........................................................................................... 118
viii
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
8.
Máy mài CNC .................................................................................................................. 119
9.
Máy tạo mẫu nhanh .......................................................................................................... 121
9.1
Nguyên lý chung .................................................................................................................121
9.2
Đặc điểm chung ..................................................................................................................121
9.3
Quy trình tạo mẫu ...............................................................................................................122
Chương 4: LẬP TRÌNH GIA CƠNG TRÊN MÁY ĐIỀU KHIỂN SỐ ...................................... 123
1.
2.
Cấu trúc chương trình NC ................................................................................................ 123
1.1
Địa chỉ lệnh ..........................................................................................................................124
1.2
Lệnh ......................................................................................................................................125
1.3
Câu lệnh ...............................................................................................................................126
Phương thức lập trình ....................................................................................................... 127
2.1
Quy trình lập trình gia cơng NC .......................................................................................127
2.2
Sơ đồ phương pháp lập trình .............................................................................................128
2.2.1
Lập trình tại phân xưởng ................................................................................... 128
2.2.2
Lập trình trong khu vực chuẩn bị sản xuất ........................................................ 129
3.
Cơng việc của người lập trình .......................................................................................... 130
4.
Mã ISO cơ bản ................................................................................................................. 131
4.1
Các chức năng điều khiển và kí tự mã hóa ......................................................................131
4.2
Các lệnh dịch chuyển và chu trình....................................................................................131
4.3
Các lệnh phụ trợ ..................................................................................................................132
5.
Lập trình gia cơng CNC ................................................................................................... 133
6.
Cơng nghệ lập trình phay CNC ........................................................................................ 135
6.1
6.1.1
Máy phay CNC và các trục điều khiển .............................................................. 135
6.1.2
Dao phay CNC................................................................................................... 137
6.1.3
Thông số gia cơng (Machining parameters) ...................................................... 140
6.2
Cơng nghệ lập trình phay CNC .........................................................................................142
6.2.1
Bộ mã lệnh chương trình NC- G code ............................................................... 142
6.2.2
Bộ mã lệnh điều khiển máy- M code ................................................................. 144
6.2.3
Mơ tả những lệnh G ........................................................................................... 145
6.3
7.
Cơ sở lập trình phay NC ....................................................................................................135
Ví dụ lập trình NC với phần mềm phay Fanuc 21M ......................................................159
Cơng nghệ lập trình tiện NC ............................................................................................ 161
7.1
Cơ sở lập trình tiện .............................................................................................................161
7.1.1
Máy tiện và hệ trục tọa độ máy tiện CNC ......................................................... 161
7.1.2
Dao tiện CNC .................................................................................................... 163
ix
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
Cơng nghệ lập trình tiện NC..............................................................................................165
7.2
7.2.1
Các tập lệch tiện Fanuc ...................................................................................... 166
7.2.2
Các chu trình đặc biệt ........................................................................................ 186
7.3
Ví dụ về lập trình tiện .........................................................................................................191
Câu hỏi ôn tập .................................................................................................................. 193
8.
Phần trắc nghiệm ............................................................................................................................193
Phần bài tập .....................................................................................................................................196
PHẦN NÂNG CAO .................................................................................................................... 202
CHƯƠNG I : LẬP TRÌNH NÂNG CAO ................................................................................... 202
GIỚI THIỆU PHẦN MỀM CAD\CAM. ......................................................................... 202
I.
1.
Phần mềm CAD ..............................................................................................................202
2.
Phần mềm CAM ...............................................................................................................203
3.
Khả năng làm việc của phần mềm CAD/CAM .............................................................203
4.
Một số phần mềm CAD/CAM thông dụng ................................................................204
II .
KHẢ NĂNG CÔNG NGHỆ CỦA MASTERCAM. .................................................... 204
1.
Khái quát về MasterCAM.............................................................................................204
2.
Ứng dụng của MasterCAM ..........................................................................................204
3.
Khởi động MasterCAM ................................................................................................205
3.1
Giao diện màn hình làm việc MasterCAM ........................................................ 206
3.2
Các khai niệm và thuật ngữ trong MAsterCAM ............................................... 207
3.3
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP .................................................................................... 218
CHƯƠNG II: CỞ SỞ VÀ THIẾT KẾ MASTERCAM ............................................................. 223
I.
Công cụ và môi trường làm việc. ..................................................................................... 223
1
Công cụ hổ trợ .....................................................................................................................223
1.1
Sử dụng phím nóng. .............................................................................................. 223
1.2
Cơng cụ lựa chọn đối tượng .................................................................................. 223
1.4
Thiết đặt cao độ Z.................................................................................................. 229
Môi trường làm việc ...........................................................................................................229
2.
2.1
Làm việc với chế độ 2D và 3D............................................................................. 229
2.2
Thiết đặt các mặt phẳng (mặt phẳng vẽ/mặt phẳng NC) , các khung nhìn quan sát
và các hệ tọa độ ................................................................................................................ 230
II .
Các lệnh cơ bản. ............................................................................................................. 232
1.
Các lệnh 2D .......................................................................................................................232
1.1
Tạo điểm ........................................................................................................................232
1.2
Lệnh Line. ............................................................................................................. 236
x
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
1.3
Tạo cung trịn và đường trịn ................................................................................. 240
1.4
Letter và thanh cơng cụ của Letter: ...................................................................... 246
2.
Lệnh bù giao dao ............................................................................................................248
3.
Lệnh giao tuyến .............................................................................................................253
4.
BÀI TẬP VÀ CÂU HỎI ..............................................................................................259
CÁC LỆNH NÂNG CAO. ( Lệnh 3D) ............................................................................ 275
II.
1.
Các lệnh tạo bề mặt ............................................................................................................275
1.1
Lệnh phóng (tạo bề mặt Ruled hoặc lofted) .......................................................... 275
2.2.
Lệnh revolved. ....................................................................................................... 275
2.3.
Tạo các bề mặt swept ............................................................................................ 276
1.4
Tạo bề mặt Net ...................................................................................................... 276
1.4
Tạo bề mặt Fence. ................................................................................................. 277
1.6
Lệnh cắt xén bề mặt .............................................................................................. 278
1.7
Tạo bề mặt từ một biên dạng phẳng kín ................................................................ 279
1.8
Vá lỗ bề mặt .......................................................................................................... 279
1.9.
Loại bỏ các lỗ đã đục trên bề mặt.......................................................................... 279
1.10. Cắt xén bề mặt ....................................................................................................... 279
1.11. Tạo bề mặt Blend. ................................................................................................. 280
1.12
2
3
Tạo góc vê blend giữa 3 mặt ................................................................................. 280
Làm việc với các lệnh tạo khối. ........................................................................................281
2.1
Lệnh đùn khối - Extrude........................................................................................ 281
2.2
Lệnh tạo khối tròn xoay – Revolve. ...................................................................... 282
2.3
Lệnh tạo khối theo đường dẫn – Sweep. ............................................................... 282
2.4
Lệnh tạo khối theo các biên dạng khác nhau – Loft.............................................. 283
2.5
Lệnh về trịn góc - Fillet: ....................................................................................... 283
2.6
Lệnh vát góc - Chamfer. ........................................................................................ 284
2.7
Lệnh tạo chi tiết dạng vỏ - Solid Shell. ................................................................. 285
2.8
Lệnh cắt khối - Solid trim. .................................................................................... 285
2.9
Lệnh tạo mặt nghiêng khối - Draft solid faces. ..................................................... 285
2.10
Các lệnh logíc về cộng, trừ, hịa khối. ................................................................... 286
2.11
Lệnh Solid layout. Làm việc với menu quản lý khối ............................................ 286
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP ....................................................................................................287
CHƯƠNG III. LẬP TRÌNH VỚI MASTERCAM ..................................................................... 290
Lập trình phay. ................................................................................................................. 290
I.
1.
Tạo đường chạy dao contour. ............................................................................................290
2.
Tạo nguyên công phay thô và phay tinh .............................................................................299
xi
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
3.
Tạo ngun cơng vát góc theo đường contour ...................................................................303
4.
Đối xứng đường dụng cụ. .....................................................................................................306
5.
Cắt các khe rãnh. ...................................................................................................................307
6.
Sao chép xoay đường dụng cụ ..............................................................................................311
7.
Tạo đường gia công khoan. ..................................................................................................315
8.
VD gia công 2D......................................................................................................................320
9.
Phay bề mặt .............................................................................................................................345
10. Phay thô bề mặt. (surface Roughing) ..................................................................................358
11. Phay tinh bề mặt. ....................................................................................................................374
II .
LẬP TRÌNH TIỆN .......................................................................................................... 411
1.
Chu trình tiện mặt đầu .......................................................................................................411
2.
Chu trình tiện thơ ..................................................................................................................413
3.
Chu trình tiện tinh .................................................................................................................417
5.
Chu trình tiện ren ..................................................................................................................424
6.
Chu trình tiện cắt đứt ............................................................................................................427
PHẦN THỰC HÀNH ................................................................................................................. 444
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU MÁY ĐIỀU KHIỂN SỐ NC/CNC ................................................. 445
I.
II.
GIỚI THIỆU CHUNG ..................................................................................................... 445
1.1.
Khái niệm điều khiển số, máy điều khiển số NC/CNC .................................................445
1.2.
Ưu nhược điểm của máy NC/CNC...................................................................................448
1.3.
Các loại máy công nghiệp sử dụng kỹ thuật NC/CNC ..................................................448
1.4.
Máy công cụ NC/CNC .......................................................................................................451
ĐẶC ĐIỂM CỦA MÁY NC/CNC................................................................................... 453
2.1.
Đặc điểm kết cấu ...................................................................................................... 453
2.2.
Đặc điểm kinh tế .................................................................................................................453
2.3.
Máy NC và CNC.................................................................................................................453
2.4.
Cấu trúc hệ thống NC/CNC...............................................................................................455
2.5.
Hệ thống điều khiển máy NC/CNC ..................................................................................456
2.5.1 Điều khiển điểm – điểm ......................................................................................... 456
2.5.2. Điều khiển đường thẳng ......................................................................................... 457
2.5.3. Điều khiển biên dạng ( điều khiển contour ) .......................................................... 457
2.5.4. Hệ thống điều khiển NC ......................................................................................... 458
2.5.5. Hệ thống điều khiển CNC ...................................................................................... 459
2.5.6. Hệ điều khiển DNC ( Direct numerial control ) ..................................................... 460
2.5.7. Hệ thống điều khiển thích nghi .............................................................................. 460
xii
Đồ án tốt nghiệp
III.
Giáo trình CAD/CAM-CAM
AN TỒN KHI SỬ DỤNG MÁY CNC ...................................................................... 461
3.1 Quy định an toàn chung. ........................................................................................................461
3.2 Các nguyên tắc an toàn khi vận hành máy CNC. ...............................................................462
3.3 Vệ sinh và an toàn. ..................................................................................................................462
CHƯƠNG II: KHÁI QUÁT CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH TRÊN MÁY CNC .......................... 466
I.
CÁC PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH GIA CƠNG TRÊN MÁY CNC ........................... 466
II.
CẤU TRÚC MỘT CHƯƠNG TRÌNH NC/CNC ............................................................ 466
III.
PHƯƠNG THỨC LẬP TRÌNH ....................................................................................... 470
3.1.
Lập trình phay .....................................................................................................................471
3.1.1.
Hệ tọa độ trên máy phay .................................................................................... 471
3.1.2.
Chuẩn trên máy phay ......................................................................................... 474
3.1.3.
Các lệnh lập trình cơ bản ................................................................................... 476
3.1.4.
Lệnh hiệu chỉnh bán kính dao............................................................................ 479
3.1.5.
Các lệnh về chu trình gia cơng .......................................................................... 480
3.1.6.
Bài tập ............................................................................................................... 482
3.2.
Lập trình tiện .......................................................................................................................490
3.2.1.
Hệ tọa độ trên máy tiện...................................................................................... 490
3.2.2.
Các điểm góc của phơi và các điểm chuẩn trên máy tiện. ................................. 491
3.2.3.
Lệnh di chuyển dao............................................................................................ 495
3.2.4.
Lệnh hiệu chỉnh bán kính mũi dao .................................................................... 496
3.2.5
Chu trình tiện thơ................................................................................................ 498
3.2.6.
Chu trình tiện tinh, cắt rãnh, tiện ren.................................................................. 500
3.2.7.
Một số chu trình khác: ....................................................................................... 503
3.2.8.
Bài tập ................................................................................................................ 504
CHƯƠNG III: VẬN HÀNH MÁY CNC .................................................................................... 514
I.
II.
VẬN HÀNH MÁY PHAY CNC ..................................................................................... 514
1.1.
Phương pháp gá kẹp trên máy phay .................................................................................514
1.2.
Thiết lập chuẩn ....................................................................................................................516
1.3.
Thiết lập chế độ vận hành ..................................................................................................516
VẬN HÀNH MÁY TIỆN................................................................................................ 521
2.1.
Gá dao, đo kích thước dao và nhập thơng số kích thước vào bộ nhớ dao.................521
2.1.1.
Gá dao: ............................................................................................................ 521
2.1.2.
Gá phôi: ............................................................................................................. 521
2.1.3.
Xác định điểm W ( điểm chuẩn cùa phôi ) ........................................................ 521
2.2.
Thiết lập chế độ vận hành ........................................................................................ 522
xiii
Đồ án tốt nghiệp
2.3.
Giáo trình CAD/CAM-CAM
Chạy chương trình gia cơng ..............................................................................................529
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP ................................................................................................................530
1. Các bước vận hành máy phay ................................................................................................. 530
2. Các bước vận hành máy tiện ? ............................................................................................... 530
CHƯƠNG IV: LẬP TRÌNH GIA CƠNG TỰ ĐỘNG (CAD/CAM).......................................... 531
I.
XÂY DỰNG MƠ HÌNH HÌNH HỌC CHI TIẾT GIA CƠNG (CAD) ........................... 532
II.
LẬP CHƯƠNG TRÌNH GIA CƠNG TỰ ĐỘNG (CAM) ............................................... 533
2.1.
Chọn phương thức chạy dao cho từng công nghệ gia công ..........................................534
2.2.
Các thông số NC .................................................................................................................536
2.3.
Xác định đường chạy dao(quỹ đạo cắt và quỹ đạo chạy không_toolpaths) ................537
2.4.
Processor ................................................................................................................... 537
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP ................................................................................................................537
CHƯƠNG V: PHẦN MỀM MASTERCAM .............................................................................. 539
I.
II.
LẬP TRÌNH MASTERCAM ........................................................................................... 539
1.1.
Khởi động mastercam ........................................................................................................539
1.2 .
Chọn máy và thiết lập phôi ...........................................................................................540
1.3.
Thiết đặt phôi cho chi tiết cần gia cơng ..........................................................................541
LẬP TRÌNH GIA CƠNG PHAY ..................................................................................... 543
2.1.
Một số thuật ngữ thường dùng: .....................................................................................543
2.2.
Các chức năng chính trong modul MasterCam Mill.................................................544
2.3.
Trình tự chung để lập trình gia cơng một chi tiết. ........................................................544
2.4.
Các kiểu chạy sao chính trong modul MasterCam Mill: ..............................................550
2.4.1. Chạy theo kiểu contour (Contour Toolpaths) ......................................................... 550
2.4.2. Chạy dao khoan (Drill):........................................................................................ 551
2.4.3. Chạy dao theo kiểu Pocket: .................................................................................... 553
2.4.4. Chạy dao theo kiểu Face: ....................................................................................... 554
2.4.5. Chạy dao theo kiểu Surface (bề mặt) ..................................................................... 555
2.5.
Bài tập: Lập chương trình NC gia cơng chi tiết Theo bản vẽ .......................................559
2.5.1. Thiết đặt phôi và các tham số về máy và dụng cụ.................................................. 561
2.5.2. Thiết lập các ngun cơng để gia cơng chi tiết .................................................... 562
III.
LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHO MÁY TIỆN ................................................................... 575
3.1.
Các thuật ngữ thường dùng .............................................................................................575
3.2.
Các chức năng chính trong modul MasterCam Lather .................................................576
3.3.
Bài tập: Lập chương trình gia cơng cho chi tiết như hình vẽ.......................................578
3.3.1. Trình tự thực hiện ................................................................................................... 578
xiv
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
3.3.2. Nội dung tiến hành ................................................................................................. 578
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................... 604
xv
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Bảng ký hiệu điểm 0 và điểm chuẩn ............................................................................ 97
Bảng 4.1: Bảng mã lệnh G code .................................................................................................. 143
Bảng 4.2: Mã lệnh G code .......................................................................................................... 166
Bảng 4.3: Bảng mã lệnh về chức năng M ................................................................................... 168
Bảng 5.1: Bảng các phím truy cập nóng trong mơi trường MasterCam X ................................. 393
xvi
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ
Hình 0.1: Phương pháp tiếp cận theo CDIO ................................................................................... 2
Hình 0.2: Các bước chuẩn bị xây dựng bài giảng ........................................................................... 5
Hình 0.3: Sơ đồ chuẩn đầu ra theo tiếp cận CDIO .......................................................................... 6
Hình 1.1: Mơ hình hệ thống CIM ................................................................................................. 58
Hình 1.2: Sơ đồ phát triển của hệ thống CAD/CAM .................................................................... 60
Hình 1.3: Quá trình thiết kế với sự hỗ trợ của máy tính điện tử ................................................... 61
Hình 1.4: Sơ đồ lĩnh vực ứng dụng trong hệ CAM....................................................................... 62
Hình 1.5: Mơ hình cơng cụ CAD/CAM [1] .................................................................................. 63
Hình 1.6: Lịch sử phát triển máy điều khiển số ............................................................................ 65
Hình 1.7: Hệ điều khiển AC.......................................................................................................... 68
Hình 1.8: Hệ thống sản xuất FMS................................................................................................. 69
Hình 1.9: Mơ hình FMS ................................................................................................................ 70
Hìn 1.10: Mơ hình khái quát máy CNC ........................................................................................ 72
Hình 1.11: Các phương pháp tạo hình .......................................................................................... 73
Hình 1.12: a), b) Điều khiển đường viền 2D và 2,5D ................................................................... 74
Hình 1.13: a) Điều khiển tạo hình 4D. .......................................................................................... 75
Hình 1.13: b) Điều khiển tạo hình 5D. .......................................................................................... 75
Hình 1.14: Thiết kế quỹ đạo cắt .................................................................................................... 77
Hình 1.15: Phương pháp lập trình tự động.................................................................................... 80
Hình 1.16: Các chuẩn trên hệ tọa độ máy tiện CNC ..................................................................... 81
Hình 1.17: Mối quan hệ CAD/CAM và tự động hóa sản xuất...................................................... 83
Hình 1.18: Sơ đồ q trình thiết kế sản phẩm ............................................................................... 84
Hình 1.19: Sơ đồ mối quan hệ giữa CAD, CAM và máy CNC .................................................... 85
Hình 2.1: Chiều của hệ trục tọa độ................................................................................................ 87
Hình 2.2: Chiều chuyển động của các trục phụ ............................................................................ 88
Hình 2.3: Tọa độ trên máy tiện ..................................................................................................... 89
Hình 2.4: a) Tọa độ trên máy phay ngang; b) Tọa độ trên máy phay đứng .................................. 90
Hình 2.5: Trung tâm máy CNC 5 trục .......................................................................................... 92
Hình 2.6: Thể hiện điểm 0 của máy tiện ....................................................................................... 92
Hình 2.7: Thể hiện điểm gốc của chi tiết (W) ............................................................................... 94
Hình 2.8: Thể hiện điểm chuẩn của máy (R) ................................................................................ 94
Hình 2.9: Sơ đồ quỹ đạo tâm dao .................................................................................................. 95
xvii
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
Hình 2.10: Điểm thay dao ............................................................................................................. 96
Hình 2.11: Điểm điều chỉnh dao ................................................................................................... 96
Hình 2.12: Điểm điều chỉnh dao E và điểm gá dao N .................................................................. 97
Hình 2.13: Dạng điều khiển theo đường khi gia cơng trên máy phay và tiện............................. 100
Hình 2.14: Dạng điều khiển đươờng viền 2,5D trên các mặt phẳng tọa độ ................................ 101
Hình 2.15: Dạng điều khiển đường viền 3D ............................................................................... 102
Hình 3.1: Mơ hình khái qt về máy CNC ................................................................................. 104
Hình 3.2: Thành phần cấu trúc của máy CNC ............................................................................ 106
Hình 3.7: Cấu trúc của máy tiện CNC ........................................................................................ 111
Hình 4.1: Sơ đồ phương pháp lập trình ....................................................................................... 128
Hình 4.3: Sơ đồ cơng việc lập trình ............................................................................................ 130
Hình 4.4: Trục tọa độ trên máy phay .......................................................................................... 135
Hình 4.5: Cài đặt chuẩn trong máy phay .................................................................................... 136
Hình 4.6: Các loại dao phay ngón: đầu bằng, đầu trịn ............................................................... 138
Hình 4.7: Dao phay mặt đầu gia cơng mặt phẳng ....................................................................... 138
Hình 4.17: Phép đo tuyệt đối và tương đối ................................................................................. 145
Hình 4.18: Phép đo tuyệt đối và tương đối ................................................................................. 146
Hình 4.23: Hiệu chỉnh bán kính dao trái ..................................................................................... 151
Hình 4.24: Hiệu chỉnh bán kính dao phải ................................................................................... 152
Hình 4.25: Một điểm được xác định bởi hệ tọa cực.................................................................... 153
Hình 4.26: Xoay gốc tọa độ G68 / G69
.................................................................................. 153
Hình 4.27: Dịch chuyển với G98 và G99 ................................................................................... 154
Hình 4.28: Chu trình khoan với G81 .......................................................................................... 155
Hình 2.1: Giao diện chương trình MasterCAM sau khi khởi động............................................. 206
Hình 2.2: Tổng quan giao diện làm việc của MasterCAM ......................................................... 208
xviii
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
DANH MỤC VIẾT TẮT
CAD Computer Aided Design
CAM Computer Aided Manufacturing
CNC Computerized Numerical Control
CAP Computer Aided Planning
xix
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
XÂY DỰNG ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT MÔN HỌC
I.
Cơ sở lý luận xây dựng bài giảng theo định hướng CDIO
1.1 Tiếp cận CDIO
1.1.1 Khái niệm về CDIO
Thuật ngữ CDIO là kí hiệu viết tắt của cụm từ tiếng Anh: Conceive (Hình thành ý tưởng) –
Design (Thiết kế) – Implement (Triển khai) – Operate (Vận hành).
CDIO là một đề xướng quốc tế lớn được hình thành để đáp ứng nhu cầu của các doanh
nghiệp và các bên liên quan khác trong việc nâng cao khả năng của SV trong việc tiếp thu các
kiến thức cơ bản, đồng thời đẩy mạnh việc học các kỹ năng cá nhân và giao tiếp, kỹ năng kiến
tạo sản phẩm, quy trình và hệ thống ([4], trang 8 – 9).
1.1.2 Tiếp cận CDIO
Là phương pháp dựa trên lý thuyết dạy học trải nghiệm bắt nguồn từ lý thuyết kiến tạo
(Constructivism) và phát triển nhận thức (Cognitive development) như Jean Piagét (Thuyết gia
về phát triển nhận thức) đã giải thích rằng: việc học diễn ra trong nhiều giai đoạn phát triển, ông
đã đưa ra ba nguyên tắc quan trọng về việc dạy học thể hiện trong chương trình như sau:
Dạy cho người học ứng dụng những cấu trúc nhận thức sẵn có đối với nội dung mới.
Kiến trúc nhận thức cơ bản phải được phát triển trước trong người học.
Kinh nghiệm học tập được thiết kế để dạy phải phù hợp và đảm bảo tính vừa sức của
người học.
Cách tiếp cận CDIO tập trung qua việc học trải nghiệm là quá trình hình thành và chuyển
đổi kinh nghiệm thành kiến thức, kỹ năng, thái độ, giá trị, cảm xúc, niềm tin và giác quan. Việc
học trải nghiệm gồm sáu đặc điểm như sau:
Một là: Việc học tốt nhất nên được xem như là một quá trình, nghĩa là các khái niệm
được hình thành và chỉnh sửa từ các kinh nghiệm.
Hai là: Việc học là một quá trình liên tục được xây dựng trên kinh nghiệm, nghĩa là
người học bước vào một mơi trường học tập với ít hoặc nhiều hiểu biết về vấn đề, trong
đó một số hiểu biết có thể là sai.
Ba là: Q trình học tập yêu cầu giải quyết những mâu thuẫn giữa các phương thức
thích nghi với thế giới thực tiễn đối lập nhau, nghĩa là người học cần nhiều khả năng
khác nhau từ kinh nghiệm cụ thể đến khái quát hoá trừu tượng và từ quan sát có suy
ngẫm đến việc thí nghiệm thực sự.
Bốn là: Việc học là một quá trình thích ứng thế giới thực tiễn một cách tồn diện, nghĩa
là việc học thì rộng hơn những gì diễn ra trong lớp học.
Năm là: Việc học bao gồm sự tương tác giữa con người và môi trường thế giới thực
tiễn.
Sáu là: Việc học là một quá trình tạo ra kiến thức, nghĩa là theo truyền thống của các
học thuyết xây dựng.
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM
Trang 1
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
Phương pháp tiếp cận CDIO được diễn tả bằng mơ hình sau:
Hình 0.1: Phương pháp tiếp cận theo CDIO
Trọng tâm của phương pháp tiếp cận CDIO là tạo ra kinh nghiệm học tập tác động kép
thúc đẩy việc học đào sâu kiến thức về nền tảng kỹ thuật và kỹ năng thực hành. Những kinh
nghiệm học tập nhằm cung cấp đường hướng để đạt kiến thức nền tảng sâu hơn.
Các hoạt động học tập mang tính trải nghiệm được thiết kế nhằm hỗ trợ tác phong trước
khi vào nghề sẽ hỗ trợ các kỹ năng cá nhân và giao tiếp, kỹ năng kiến tạo sản phẩm, quy trình và
hệ thống.
Các kinh nghiệm học tập cho phép SV phát triển một cơ cấu kiến thức để hiểu và học các
khái niệm trừu tượng liên quan đến các kiến thức cơ bản về kỹ thuật.
Những trải nghiệm cụ thể tạo cơ hội cho việc ứng dụng tích cực, hỗ trợ quá trình hiểu và
ghi nhớ tạo điều kiện để đạt được mục tiêu mong muốn kiến thức sâu về các khái niệm cơ bản.
([4], trang 35 – 38).
1.1.3 Tiêu chuẩn CDIO
Đề xướng CDIO tiếp nhận 12 tiêu chuẩn mơ tả chương trình CDIO, gồm:
Tiêu chuẩn 1: Bối cảnh (Context)
Tiêu chuẩn này xuất phát từ nguyên lý, việc phát triển và triển khai vòng đời của sản phẩm,
quy trình và hệ thống hình thành ý tưởng, thiết kế, triển khai và vận hành là bối cảnh GDkỹ
thuật.
Tiêu chuẩn 2: Chuẩn đầu ra (Learning Outcomes)
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM
Trang 2
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
Chuẩn đầu ra chi tiết, cụ thể đối với những kỹ năng cá nhân và giao tiếp, kỹ năng kiến tạo
sản phẩm, quy trình, hệ thống cũng như kiến thức chuyên môn phải nhất quán với các mục tiêu
chương trình và được phê chuẩn bởi các bên liên quan của chương trình.
Tiêu chuẩn 3: Chương trình đào tạo tích hợp (Integrated Curriculum)
Chương trình đào tạo được thiết kế có các khóa học kiến thức chuyên ngành hỗ trợ lẫn
nhau, có một kế hoạch rõ ràng trong việc tích hợp các kỹ năng cá nhân và giao tiếp, kỹ
năng kiến tạo sản phẩm, quy trình và hệ thống.
Tiêu chuẩn 4: Giới thiệu về kỹ thuật (Introduction Engineering)
Một mơn giới thiệu mang lại khung chương trình cho thực hành kỹ thuật trong việc kiến
tạo sản phẩm, quy trình, hệ thống và giới thiệu các kỹ năng cá nhân và giao tiếp thiết yếu.
Tiêu chuẩn 5: Các trải nghiệm thiết kế - triển khai (Design – Implement Experiences)
Một chương trình đào tạo gồm ít nhất hai trải nghiệm thiết kế - triển khai, bao gồm một ở
trình độ cơ bản và một ở trình độ nâng cao.
Tiêu chuẩn 6: Không gian làm việc kỹ thuật (Engineering Workspaces)
Không gian làm việc kỹ thuật và các phịng thí nghiệm hỗ trợ, khuyến khích học tập thực
hành trong việc kiến tạo sản phẩm, quy trình và hệ thống, kiến thức chuyên ngành, học tập xã
hội.
Tiêu chuẩn 7: Các trải nghiệm học tập tích hợp (Integrated Learning Experiences)
Các trải nghiệm học tập tích hợp đưa đến việc tiếp thu các kiến thức chuyên ngành cũng
như các kỹ năng cá nhân và giao tiếp, kỹ năng kiến tạo sản phẩm, quy trình và hệ thống.
Tiêu chuẩn 8: Học tập chủ động (Active Learning)
Giảng dạy và học tập dựa trên phương pháp học tập trải nghiệm chủ động.
Tiêu chuẩn 9: Nâng cao năng lực về kỹ năng của giảng viên (Enhancement of Faculty
Competence)
Các hành động nâng cao năng lực của giảng viên trong các kỹ năng cá nhân và giao tiếp,
các kỹ năng kiến tạo sản phẩm, quy trình và hệ thống.
Tiêu chuẩn 10: Nâng cao năng lực về giảng dạy của giảng viên (Enhancement of
Faculty Teaching Competence)
Các hành động nâng cao năng lực của giảng viên trong việc cung cấp các trải nghiệm học
tập tích hợp, trong việc sử dụng các phương pháp học tập trải nghiệm chủ động và trong đánh giá
học tập của SV.
Tiêu chuẩn 11: Đánh giá học tập (Learning Assessment)
Đánh giá học tập của SV về các kỹ năng và giao tiếp, các kỹ năng kiến tạo sản phẩm,
quy trình và hệ thống cũng như kiến thức chuyên ngành.
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM
Trang 3
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
Tiêu chuẩn 12: Kiểm định chương trình (Programe Evaluation)
Một hệ thống kiểm định chương trình theo 12 tiêu chuẩn này và cung cấp phản hồi đến SV,
giảng viên và các bên liên quan khác cho mục đính cải tiến liên tục.
1.2 Nhiệm vụ xây dựng bài giảng
Trước khi đi xây dựng BG người GV lên kế hoạch chuẩn bị cho BG môn học xác định
những vấn đề cần thiết quan trọng cần tìm hiểu, suy nghĩ, nghiên cứu, phân tích, đánh giá, tổng
hợp, các yêu cầu đầu vào như: cơ sở vật chất, trình độ tâm lý người học... để xác định đúng mục
tiêu trọng tâm BG mơn học. Do đó trước khi xây dựng BG mơn học, người GV cần tìm hiểu, xác
định các thơng tin trả lời câu hỏi:
Dạy cái gì?
Trong chương trình nào?
Đối tượng học là ai?
Trình độ nhận thức của đối tượng học như thế nào?
Phương tiện, cơ sở vật chất đáp ứng phù hợp như thế nào?
Thời gian, điều kiện thực hiện là bao lâu?
Để tiến hành cho vấn đề “nhiệm vụ xây dựng bài giảng” người nghiên cứu nêu lên những
vấn đề cần thực hiện xác định làm rõ các nhiệm vụ sau đây:
1.3.1 Tìm hiểu
Khi xây dựng BG mơn học người GV cần tìm hiểu những yêu cầu mong muốn của đối
tượng người học, nhu cầu nhà tuyển dụng lao động, tình hình bối cảnh kinh tế, xu hướng phát
triển xã hội, cơ sở vật chất và chương trình mơn học của nhà trường đào tạo đã ban hành quy
định, nhằm hiểu biết chi tiết rõ ràng về các yếu tố thành phần liên quan đến vấn đề BG môn học.
1.3.2 Nghiên cứu
Khi xây dựng BG người GV cần nghiên cứu mục tiêu đào tạo chuẩn đầu ra của nhà trường,
điều kiện thực hiện mục tiêu, điều kiện học tập, những tài liệu tham khảo, sách giáo trình kỹ
thuật cơng nghệ, thu thập dữ kiện có liên quan đến BG mơn học nhằm xác định mục tiêu, nội
dung kiến thức, phương pháp áp dụng để giải quyết các vấn đề thực tế một cách khoa học sáng
tạo.
1.3.3
Phân tích, lựa chọn
Phân tích nhận dạng nội dung bài dạy
Một là: Xác định trọng tâm bài dạy bao gồm mục tiêu bài dạy: mục tiêu về kiến thức, kỹ
năng, thái độ.
Hai là: Xác định các đơn vị kiến thức cơ bản của bài dạy: kiến thức cơ bản, kiến thức
chuyên môn, kiến thức mới cập nhật, kiến thức mở rộng.
Ba là: Xác định kết cấu logic nội dung trong bài dạy: trình tự nội dung trình bày phù hợp
liên kết chặt chẽ với nhau.
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM
Trang 4
Đồ án tốt nghiệp
Giáo trình CAD/CAM-CAM
Lựa chọn
Là xem xét cẩn thận, kỹ lưỡng và so sánh để thấy được những ưu khuyết điểm dẫn đến
quyết định lựa chọn phương pháp, phương tiện, hình thức dạy học, thời gian như thế nào cho phù
hợp với u cầu mục đích. Từ đó tổng hợp lại, rút ra tri thức mới, kết hợp với kinh nghiệm giảng
dạy và trải nghiệm thực tiễn của GV trong quá trình dạy học để lên kế hoạch, vạch ra chiến lược
xây dựng BG môn học, ra quyết định lựa chọn cách thực hiện xây dựng đề cương BG môn học
và giáo án thực hiện BG.
1.3.4 Xác định
Khi xây dựng BG môn học người GV cần xác định các nhiệm vụ cần thiết cho việc xây
dựng BG như là mục tiêu trọng tâm BG môn học bao gồm: mục tiêu kiến thức, mục tiêu kỹ
năng, mục tiêu thái độ, xác định đề cương môn học, các đơn vị kiến thức cơ bản, kiến thức trọng
tâm chuyên ngành của mơn học. Xác định kết cấu trình tự logic nội dung kiến thức của môn học
như khái niệm, định nghĩa, định luật cơ bản... Xác định trình độ của người học ứng với thời gian
đơn vị tiết học cho phần BG lý thuyết và phần thực hành, những kiến thức SV lĩnh hội cần đạt
được và đạt đến mức độ nào, những kỹ năng, thái độ nào phù hợp với khả năng, trình độ cần
hình thành ở SV.
Tóm lại từ cơ sở phân tích các vấn đề lý thuyết nêu trên để chuẩn bị kế hoạch xây dựng BG
môn học, người nghiên cứu tóm lược lại bằng sơ đồ thiết lập các bước chuẩn bị xây dựng BG
môn học theo sơ đồ sau:
Hình 0.2: Các bước chuẩn bị xây dựng bài giảng
1.3 Xây dựng bài giảng theo hướng tiếp cận CDIO
Là xây dựng cấu trúc nội dung BGtheo định hướng CDIO, trong đó cấu trúc nội dung BG
được xây dựng theo chuẩn đầu ra với những mục tiêu cụ thể chi tiết nhất quán với chương trình
đào tạo (nền tảng kiến thức kỹ thuật, kỹ năng “phần cứng và phần mềm”).
Nhằm đảm bảo củng cố nền tảng kiến thức vững chắc một cách có hệ thống, logic với các
yêu cầu cơ bản thiết thực của từng nội dung BG, gắn liền với phương pháp nền tảng dạy học tích
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM
Trang 5
