Chương 1 Tổng Quan về CAD/CAM

Phần I CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ CAD/CAM-CNC CHƯƠNG 1 Tổng Quan về CAD/CAM 1.1. Một số thuật ngữ và cụm từ viết tắt bằng TA NC (Numerical control): Điều khiển bằng số. CNC (Numerical control with integrated computer): Điều khiển bằng số với sự tích hợp của máy tính. CAM (Computer aided manufacturing): Sản xuất với sự trợ giúp của máy tính. CIM (Computer itegrated manufacturing with planning, design and manufacturing): Hệ thống sản xuất với sự tích hợp của máy tính với chức năng lập kế hoạch, thiết kế va tự động sản xuất. FMS (Flexible manufacturing system): Hệ thống sản xuất linh hoạt. CAD (Computer aided drawing /design): Thiết kế (vẽ) với sự trợ giúp của máy tính. Lịch sử phát triển của công nghệ CAD/CAM liên quan trực tiếp với sự phát triển của công nghệ máy tính. 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 Masschusetts vao giữa thập kỷ 50 của thế kỷ thứ 20. Chữ APT la viết tắt của thuật ngữ Automatically programed tools. (Tạm hiểu là: Máy công cụ đ−ợc lập trình tự động). . 1.2. Lịch sử phát triển của công nghệ CAD/CAM Dự án này có quan hệ mật thiết với ý tưởng triển khai một phương thức thuận tiện để thông qua máy tính xác định các yếu tố hình học phục vụ cho việc lập trình cho máy công cụ điều khiển số. . Từ những năm 60 của thế kỷ 20 nhiều tập đoàn công nghiệp: General Motors, IBM, Lockheed Georgia, Itek Corp… đã thực hiện các dự án về đồ hoạ máy tính. 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 vao năm 1968, Applicon và Computervision vào năm 1969. Các hãng này bán trọn gói theo kiểu chìa khoá trao tay trong đó có hầu hết hoặc toàn bộ phần cứng và phần mềm theo yêu cầu của khách hàng. Một số hãng khác phát triển theo xu hướng cung cấp phần mềm đồ hoạ như hãng Par Hanratti mà công ty thành viên của nó đã cho ra đời AD2000… Có thể nói đây là một trong những người mở đường tiêu biểu. Ngày nay CAD/CAM đã thực sự trở thành một công nghệ có tốc độ phát triển cực kỳ nhanh chóng trên nhiều lĩnh vực khoa học và công nghệ khác nhau và cũng thật khó có thể liệt kê đầy đủ các hãng sản xuất và cung cấp dịch vụ, sản phẩm trong lĩnh vực này. Trong lĩnh vực này phải kể đến một vài hãng quen thuộc như Soft Desk nổi tiếng với phần mềm đồ hoạ Autocad ra đời từ cuối năm 1982, hãng Gulf Publishing với các phần mềm thiết kế máy, hãng MTS với gói phần mềm MTS - CAD/CAM. CAD/CAM là một công nghệ liên quan đến việc sử dụng máy tính để thực hiện những chức năng xác định trong lĩnh vực Thiết kế và sản xuất, chế tạo 1.3. Khái niệm về CAD/CAM Trước đây hai lĩnh vực thiết kế và sản xuất chế tạo được thực hiện tách biệt và độc lập với nhau ngay cả trong cùng một công ty, xí nghiệp. Ngày nay công nghệ CAD/CAM đang phát triển theo hướng liên kết chặt chẽ hai lĩnh vực này với nhau, nhằm tạo ra cơ sở công nghệ cho mô hình nhà máy được tích hợp với máy tính trong tương lai. CAD/CAM là một sản phẩm của CIM; CIM được sử dụng trong 3 lĩnh vực chính: Quản lý sản xuất Tự động hoá quá trình sản xuất Sử dụng máy tính trong văn phòng thiết kế 1.4. Mối quan hệ giữa CAD/CAM Chuẩn bị thiết kế ( thiết kế kết cấu sản phẩm, các bản vẽ lắp chung của sản phẩm, các cụm máy.v.v...) 1.4. Đối tượng phục vụ của CAD/CAM Chuẩn bị cụng nghệ (đảm bảo tớnh năng công nghệ của kết cấu, thiết lập qui trình công nghệ) Thiết kế và chế tạo các trang bị công nghệ và dụng cụ phụ v.v... Kế hoạch hoá quá trình sản xuất và chế tạo sản phẩm trong thời gian yêu cầu. 1.5. Vai trò của CAD/CAM trong chu kỳ SX Sơ đồ chu kỳ sản xuất Sơ đồ chu kỳ sản xuất khi dùng CAD/CAM 1.6.1.Theo công nghệ truyền thống 1.6. Thiết kế và tạo hình gia công Quy trình này có những hạn chế: Khó đạt được độ chính xác gia công, chủ yếu do quá trình chép hình Dễ dàng làm sai do nhầm lẫn hay hiểu sai về phải xử lý một số lớn 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 - phay chép hình. 1.6.2.Theo công nghệ CAD/CAM Quy trình này khắc phục được: Bề mặt gia công 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 công tạo hình. 1.6.3.Theo công nghệ tạo hình tích hợp (CIM) Mô hình điều khiển sản xuất tổ hợp Kết luận Thực tế, CAD và CAM tương ứng với các hoạt động của hai quá trình hỗ trợ cho phép biến một ý tưởng trừu tượng thành một vật thể thật. Hai quá trình này thể hiện rõ trong công việc nghiên cứu và triển khai chế tạo