Bài 5: CAD/CAM-CNC Trong Sản Xuất Cơ Khí | Chuyên đề học tập Công nghệ 11 (Công nghệ Cơ khí) | Chuyên Đề 2: Công Nghệ CAD/CAM-CNC - Lớp 11 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

(Trang 21)

Sau khi học xong bài này, em sẽ:

Trình bày được vai trò và chức năng của CAD/CAM-CNC trong sản xuất cơ khí.

Hình 5.1 

Các em hãy quan sát các Hình 5.1a và 5.1b, cho biết công việc được thực hiện như thế nào. Ưu và nhược điểm của từng công việc thực hiện trong mỗi hình là gì?

I – KHÁI QUÁT VỀ CAD/CAM-CNC

1. CAD

a) CAD là gì?

CAD là viết tắt của từ Computer Aided Design, nghĩa là thiết kế với sự hỗ trợ của máy tính. CAD hỗ trợ người thiết kế tạo ra các bản vẽ thiết kế sản phẩm ở dạng 2D (2 chiều) hoặc 3D (3 chiều).

b) Vai trò của CAD

CAD cung cấp các công cụ thiết kế tự động để hỗ trợ người thiết kế xây dựng, chỉnh sửa các bản vẽ thiết kế của sản phẩm một cách nhanh chóng, chính xác và trực quan. Đồng thời, CAD còn hỗ trợ người thiết kế quản lí các bản vẽ thiết kế rất thuận tiện và hiệu quả.

c) Hình thức của CAD

CAD tồn tại dưới dạng các phần mềm thiết kế 2D hoặc 3D và được cài đặt vào máy tính để sử dụng cho quá trình thiết kế.

(Trang 22)

d) Sản phẩm của CAD

Hình 5.2 minh họa bản vẽ thiết kế 3D của chi tiết thanh liên kết trong kết cấu cơ khí.

Hình 5.2. Bản vẽ thiết kế 3D của thanh liên kết

2. CAM

a) CAM là gì?

CAM là viết tắt của từ Computer Aided Manufacturing, nghĩa là chế tạo với sự hỗ trợ của máy tính. Với sự hỗ trợ của CAM, quá trình gia công chi tiết sẽ được tính toán, mô phỏng, đánh giá được chất lượng trước khi gia công thực tế.

b) Vai trò của CAM

CAM cung cấp các công cụ để tính toán, kiểm tra và hiệu chỉnh đường chạy dao tự động để gia công chi tiết cách nhanh chóng, chính xác và trực quan. Đồng thời, CAM còn hỗ trợ các công cụ tối ưu hoá quá trình gia công, nhằm nâng cao hiệu quả quá trình gia công. CAM hỗ trợ tạo chương trình gia công CNC (mã lệnh CNC) để gửi xuống máy CNC gia công chi tiết.

c) Hình thức của CAM

CAM tồn tại dưới dạng các phần mềm (thường được tích hợp với các phần mềm thiết kế 3D) và được cài đặt vào máy tính để sử dụng cho quá trình tạo chương trình gia công.

d) Sản phẩm của CAM

Hình 5.3 minh hoạ đường chạy dao gia công chi tiết thanh liên kết và mã lệnh CNC chương trình gia công được tạo ra.

Hình 5.3. Tạo chương trình CAM cho chi tiết thanh liên kết

Tạo đường chạy dao gia công

Chi tiết sau mô phỏng gia công

Chi tiết thiết kế

Kiểm tra chất lượng gia công

Tạo chương trình gia công cho máy CNC

(Trang 23)

3. CNC

a) CNC là gì?

CNC là viết tắt của từ Computer Numerical Control, nghĩa là điều khiển số bằng máy tính. Máy CNC là các máy công cụ được điều khiển bằng máy tính. Quá trình gia công chi tiết sẽ được điều khiển tự động bằng máy tính.

b) Vai trò của CNC

Máy CNC sẽ tự động điều khiển quá trình gia công để tạo ra chi tiết gia công có độ chính xác cao, năng suất và hiệu quả cao.

c) Một số máy CNC

Máy CNC có nhiều loại như: máy tiện CNC, máy phay CNC, máy đột dập CNC, máy cắt laser CNC,...

d) Sản phẩm của CNC

Hình 5.4 minh họa máy phay CNC và sản phẩm thanh liên kết sau khi gia công CNC.

Hình 5.4. Máy CNC và sản phẩm sau khi gia công

Hình 5.5. Các sản phẩm của CAD, CAM, CNC

Chi tiết gia công

Dao phay

Đường chạy dao

(Trang 24)

II - VAI TRÒ VÀ CHỨC NĂNG CỦA CAD/CAM-CNC TRONG SẢN XUẤT CƠ KHÍ

Khám phá

1. Vai trò của CAD/CAM-CNC trong sản xuất cơ khí

Vai trò của CAD/CAM-CNC trong sản xuất cơ khí là hỗ trợ con người trong quá trình thiết kế và chế tạo các chi tiết cơ khí, máy móc nhằm nâng cao độ chính xác, năng suất và hiệu quả.

2. Chức năng của CAD/CAM-CNC trong sản xuất cơ khí

a) Chức năng của CAD trong sản xuất cơ khí

Chức năng của CAD trong sản xuất cơ khí là tạo ra các bản vẽ thiết kế của sản phẩm, các bản vẽ chế tạo các chi tiết và bản vẽ lắp của sản phẩm,.... Các bản vẽ này sẽ được sử dụng trong quá trình gia công, chế tạo các chi tiết và quá trình lắp ráp các chi tiết để tạo thành kết cấu máy hoặc sản phẩm hoàn chỉnh. Một số chức năng của CAD trong sản xuất cơ khí như sau:

- CAD trong quá trình chế tạo phôi: CAD có chức năng tạo ra các bản vẽ thiết kế của phôi (quy định các kích thước, yêu cầu kĩ thuật của phôi), các bản vẽ thiết kế khuôn để tạo phôi (ví dụ bản vẽ khuôn đúc, bản vẽ khuôn rèn dập, ...).

- CAD trong quá trình gia công tạo hình sản phẩm: CAD có chức năng tạo ra các bản vẽ sơ đồ gá đặt chi tiết khi gia công như minh hoạ trên Hình 5.6a, tạo ra các bản vẽ mô tả trình tự gia công.

- CAD trong quá trình lắp ráp sản phẩm: CAD có chức năng tạo ra các bản vẽ mô tả vị trí lắp ráp các chi tiết như minh hoạ trên Hình 5.6b.

- CAD trong quá trình đóng gói sản phẩm: CAD có chức năng tạo ra các bản vẽ quy định quy cách đóng gói sản phẩm, tạo ra bản vẽ kích thước của vỏ hộp hoặc bao bì để đóng gói sản phẩm.

Hình 5.6. Một số bản vẽ CAD trong sản xuất cơ khí

a) Bản vẽ sơ đồ gá đặt chi tiết gia công

b) Bản vẽ hướng dẫn lắp

(Trang 25)

b) Chức năng của CAM-CNC trong sản xuất cơ khí

CAM và CNC gắn bó mật thiết trong sản xuất cơ khí. Chức năng của CAM là tạo ra đường chạy dao để gia công chi tiết và xuất ra chương trình gia công chi tiết dưới dạng mã lệnh CNC. Chức năng của máy CNC là thực hiện gia công chi tiết theo chương trình gia công tạo ra bởi CAM. Trong sản xuất cơ khí, CAM-CNC có chức năng tạo ra các chi tiết cơ khí sử dụng các phương pháp gia công cắt gọt, cụ thể như sau:

- CAM-CNC trong quá trình chế tạo phôi: CAM-CNC có chức năng tạo ra các chương trình CNC và thực hiện gia công phôi, gia công khuôn đúc, khuôn rèn dập,...

- CAM-CNC trong quá trình gia công tạo hình sản phẩm: CAM-CNC có chức năng tạo ra các chương trình chi tiết (mã lệnh CNC) và thực hiện gia công cắt gọt các bề mặt của chi tiết trên máy CNC, đặc biệt là gia công các chi tiết có bề mặt phức tạp như minh họa trên Hình 5.7.

Hình 5.7. CAM-CNC trong sản xuất cơ khí

a) Chương trình CAM gia công cánh tuabin

b) Gia công cánh tuabin trên máy CNC

Vận dụng