CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CAD/CAM CIMATRON TRONG THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUÔN MẪU potx

Sau khi nhận được nhiệm vụ thiết kế chúng ta phải tiến hành thực hiện theo các bước sau: Phân tích kết cấu của bản thiết kế, xác định các bề mặt cần được tạo dựng cũng như các thông số

CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CAD/CAM

CIMATRON TRONG THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUÔN MẪU

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng trong lĩnh vực thiết kế và gia công Nhiều

công ty phát triển phần mềm và các viện nghiên cứu trên thế giới đã đưa ra hàng

loạt các phần mềm trợ giúp trong lĩnh vực này và không ngừng phát triển chúng

để tăng cường thêm các chức năng cho chúng cũng như làm cho việc sử dụng

chúng trở nên thuận tiện hơn

Các hệ thống phần mềm trợ giúp việc thiết kế và gia công được phát triển theo

hai hướng chính:

Các phần mềm thuộc nhóm " Best in Class"

Các phần mềm tích hợp " Integrated System "

1 Các phần mềm " Best in Class"

Các phần mềm thuộc nhóm này thường thực hiện một chức năng trợ giúp

cụ thể ví dụ như : Thiết kế các mô hình hình học, phân tích các phần tử hữu hạn,

Tính toán động học và động lực học cơ cấu Các phần mềm này có hàng loạt các

ưu điểm sau:

Giá thành rẻ hơn nhiều so với các hệ tích hợp

Việc khai thác các tính năng của chúng tương đối đơn giản

Không đòi hỏi cấu hình của máy tính cao

Chính vì những lý do này chúng được đưa vào sử dụng khá rộng rãi Tuy

nhiên các phần mềm loại này cũng có một số các hạn chế sau:

Do mỗi phần mềm chỉ thực hiện được một chức năng trợ giúp, nên để

thực hiện toàn bộ quy trình từ thiết kế đến chế tạo một sản phẩm ta phải

sử dụng nhiều phần mềm khác nhau và yêu cầu các phần mềm này phải

có tính tương thích cao để có thể trao đổi dữ liệu một cách dễ dàng

Do không dùng chung một cơ sở dữ liệu nên các việc cập nhật các thay

đổi của một khâu bất kỳ trong quá trình tạo ra sản phẩm tương đối khó

Trong những năm gần đây các hệ thống tích hợp được nhiều nhà thiết kế - chế tạo hàng đầu trên thế giới quan tâm và đưa vào sử dụng nhờ các lý do sau: Các hệ thống tích hợp dùng chung một cơ sở dữ liệu tạo điều kiện cho việc nhanh chóng cập nhật các thay đổi

Một trong những ưu điểm nổi bật của các hệ tích hợp 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 nếu cần thiết

Ở Việt nam, trong những năm gần đây các phần mềm trợ giúp trong thiết kế

- chế tạo đã được biết đến và đưa vào áp dụng ở các mức độ khác nhau Tuy nhiên các phần mềm này chủ yếu thuộc nhóm " Best in Class " với các tính năng tương đối hạn chế ví dụ như:

Trong lĩnh vực thiết kế hình học Autocad của Autodesk đã được đưa vào sử dụng khá rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như Chế tạo máy, Xây dựng, Kiến trúc Tuy nhiên Autocad chỉ hạn chế ở mức độ đưa ra các bản vẽ phẳng và in ấn chúng, còn khả năng xây dựng mô hình không gian của nó còn rất nhiều hạn chế

Trong lĩnh vực phân tích các phần tử hữu hạn, các phần mềm khác nhau như SHAP 90, ANSYS cũng được nhiều người biết tới

Phần mềm ALASKA của đức được đưa vào sử dụng khá rộng rãi ở các viện nghiên cứu và trường đại học trong cả nước, đặc biệt trong lĩnh vực phân tích động học và động lực học của cơ hệ nhiều vật

Các hệ tích hợp mặc dù có những tính năng hết sức mạnh mẽ nhưng vẫn còn hết sức mới mẻ đối với chúng ta Trong số các hệ thống tích hợp khác nhau trên thế giới, CIMATRON được biết đến như là một trong những hệ thống thành công nhất:

CIMATRON là hệ thống tích hợp đặc sắc nhất được dùng trong lĩnh vực thiết kế và gia công cơ khí do nhóm chuyên gia của Nhật và Israel hợp tác xây dựng từ năm 1990 Nó nối kết CAD - CAM thành một hệ thống hoàn chỉnh, ngoài ra CIMATRON còn cho phép chúng ta tạo ra mô hình các phần tử hữu hạn

từ mô hình hình học dựng được trong CAD dùng trong việc tính toán trạng thái vật lý của chi tiết ví dụ như: tính nhiệt (tính toán quá trình truyền nhiệt, ứng suất nhiệt), tính bền

Toàn bộ hệ thống Cimatron bao gồm bốn Modul:

Tạo ra một chu trình tích hợp khép kín trợ giúp chúng ta trong các bước

khác nhau của quá trình Thiết kế - Gia công :

1 THIẾT KẾ

Trong lĩnh vực thiết kế mô hình, Cimatron cung cấp cho chúng ta các công

cụ hiệu quả để xây dựng các kiểu mô hình hình học khác nhau như:

Mô hình khung dây ( Wire - Frame )

Mô hình bề mặt ( Surfaces )

Mô hình thể đặc ( Solid )

Với các công cụ này, cho dù bạn làm việc với các mô hình khung dây, bề

mặt hoặc mô hình thể đặc, Cimatron cho phép bạn xây dựng hầu như tất cả

những gì mà bạn có thể tưởng tượng ra Làm việc theo trình tự từ trên xuống

hoặc từ dưới lên, sao cho phù hợp nhất đối với công việc đang thực hiện Tính

thống nhất của các phép toán lô gíc, một giao diện đồ hoạ trực quan và một cơ sở

dữ liệu dùng chung xúc tiến việc chuẩn bị cho việc gia công mô hình của bạn

Mô hình khung dây và bề mặt

Mô hình khung dây và bề mặt của cimatron cung cấp đầy đủ các phần tử

hình học bao gồm cả các mặt Bezie, Gregory và Nurbs Tạo ra thậm chí cả các bề

mặt điêu khắc phức tạp một cách dễ dàng Các lệnh thiết kế, một bộ công cụ

mềm dẻo, mạnh mẽ và toàn diện chứa đựng cả những phép pha trộn tinh xảo, vê

tròn và cắt tỉa nhiều mặt Một số lượng lớn các công cụ thẩm tra và hiệu chỉnh

cho phép các thay đổi nhanh chóng và đảm bảo một độ chính xác tuyệt đối

Mô hình thể rắn

Việc mô hình hoá bằng phương thức khối thuộc tính cơ sở thiết kế được

những mô hình tự do và trực quan

Hệ thống sẽ hướng dẫn bạn một cách trực quan, tự động gọi ra công cụ vẽ

phác trong khi hiển thị ra một cách thích hợp các đường trợ giúp thiết kế để bắt

các đối tượng hoặc nhắc bạn khi đối tượng vượt ra hoặc bên trong các ràng buộc

Định nghĩa các ràng buộc khi bạn vẽ phác, hoặc thêm vào nó sau này Bạn luôn

duy trì được một sự kiểm soát một cách hoàn toàn các mối quan hệ thông số với

khả năng thay đổi ở bất kỳ thời điểm nào

127

2 DỰNG BẢN VẼ

Cimatron Draft được thiết kế để mở rộng tối đa chất lượng của bản thiết kế

cơ khí Nó cung cấp các bản vẽ một cách nhanh chóng và thông minh, trong khi vẫn duy trì các mối quan hệ với mô hình hình học

Các hình chiếu và hình chiếu riêng phần được chiếu tự động từ mô hình 2D

và 3D của bạn ở bất kỳ một góc chiếu nào mà bạn muốn Các hình chiếu được nối kết với mô hình được tự động cập nhật khi mô hình bị thay đổi dễ dàng tạo

ra các bản vẽ phức hợp chứa đựng nhiều hình chiếu, mà chúng có thể xếp xắp thẳng hàng với nhau và hiệu chỉnh một cách riêng rẽ Tất cả các kích thước, dung sai, mặt cắt, chú thích có thể được hiệu chỉnh mà không cần nhập lại các dữ liệu đưa vào trước đó

3 TRONG LĨNH VỰC TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH

ứng dụng FEM trong Cimatron là công cụ giúp chúng ta phân tích trạng thái vật lý của chi tiết thiết kế, quá trình này được thực hiện qua 3 bước:

Pre-Processing (Tiền sử lý ) Analyze ( phân tích ) Post - Processing ( quá trình hậu sử lý ) Trong đó Cimatron sẽ trợ giúp chúng ta trong hai bước phức tạp nhất đó là bước tiền sử lý và hậu sử lý

Pre-Processing

Trong quá trình phân tích, tính toán bước tiền sử lý thực chất là việc tạo ra mô hình các phần tử hữu hạn ở đây bề mặt của mô hình hình học sẽ được chia ra thành lưới phần tử, các khối thể đặc sẽ được phân ra thành một số lớn các phần

tử, Ngoại lực, vật liệu cũng như các điều kiện biên ràng buộc sẽ được gán cho

mô hình Đây là một công việc hết sức tỉ mỉ và mất thời gian Tuy nhiên trong Cimatron FEM, hầu như mọi việc được thực hiện một cách nhẹ nhàng và nhanh chóng:

Trên cơ sở của mô hình hình học đã tạo dựng trong CIM - Modeling, việc chia các phần tử được tiến hành một cách tự động theo một độ chính xác yêu cầu, hệ thống sẽ tự động tính cho ta được toạ độ các điểm nút

Hệ thống cung cấp sẵn cho chúng ta một thư viện các loại phần tử, vật liệu, các kiểu tác dụng của ngoại lực để chúng ta có thể dễ dàng gán hoặc đặt chúng lên

mô hình

CIMATRON

MODELING DRAFTING

CIMATRON-NC CIMATRON-FEM

PROCESSING

PRE-

WIRE-FRAME SURFACES

ANALYZE

CSDL

Hình 3.1 Sơ đồ tổng quan các chức năng của Cimatron

Ngoài ra các khả năng sau đây của công cụ biên tập trong Cimatron - FEM cho

phép ta đạt được một lưới tối ưu các phần tử:

Nối tự động hoặc trực quan các điểm nút

Trộn, nhập các lưới có mật độ khác nhau

Thay đổi vị trí các điểm nút cùng với việc tự động cân đối các phần tử

liên kết với điểm nút đó

Thay đổi vị trí, sao chép, xoá, xoay bất kỳ một phần nào của lưới đã

được tạo ra

Post - Processing

129

Cho phép chúng ta hiển thị các kết quả tính toán khác nhau như ứng suất, nhiệt độ, biến dạng, phản lực, Gradient ứng suất ở đây chúng ta có thể lựa chọn:

Kết quả đưa ra dạng số hay đồ hoạ Hiển thị riêng hay đồng thời mô hình bị biến dạng và mô hình nguyên thuỷ

Lựa chọn các màu sắc và tỷ lệ xích khác nhau để dễ dàng quan sát Nếu kết quả đưa ra ở dạng đồ hoạ, ta có thể lưu lại nó dưới dạng một tấm ảnh để dễ dàng có thể sử dụng lại nó khi cần phải so sánh các kết quả khác nhau trong quá trình hiệu chỉnh, cải tiến mô hình

Mô hình hình học và mô hình các phần tử hữu hạn có thể được hiệu chỉnh ngay trong Post - Processing Như vậy với sự trợ giúp của các công cụ mà Cimatron cung cấp chúng ta hoàn toàn có thể kiểm tra các kết quả tính toán, cô lập được các vùng nguy hiểm, đưa ra các hiệu chỉnh cần thiết và thông qua cơ sở

dữ liệu dùng chung để cập nhật kịp thời các thay đổi

4 GIA CÔNG

Trong nền công nghiệp không có gì được coi là hiển nhiên, tuy nhiên Cimatron là một ngoại lệ Các thao tác trực tiếp trên cơ sở dữ liệu của mô hình thiết kế, Cimatron NC tạo ra một đường chạy dao chính xác cho bất kỳ một bộ điều khiển số quá trình gia công nào Nó cung cấp một giải pháp toàn diện cho các máy tiện, phay, khoan, dập và máy cắt xung điện từ 2.5 đến 5 trục Công cụ quản lý các đường chạy dao cung cấp khả năng kiểm soát một cách tổng thể việc tạo ra, thay đổi và hiển thị tất cả các thao tác NC

Với những đặc tính tiện dụng và sức mạnh của mình, mặc dù yêu cầu các cấu hình về phần cứng khá cao: Tối thiểu là máy 486, bộ nhớ trong 16 MB , Card màn hình 1MB, không gian tự do trên đĩa cứng lớn hơn 150 MB , giá thành của phần mềm khá đắt, nhưng chỉ sau một thời gian ngắn hệ thống phần mềm này đã được các công ty hàng đầu trên thế giới sử dụng Theo số liệu thống kê của hãng SEILO, khoảng 85 % sản phẩm của ngành công nghệ cao được tạo ra bởi sự trợ giúp của CIMATRON

3.1 Giao diện của CIMATRON 3.1.1 Màn hình đồ hoạ của Cimatron

Màn hình đồ hoạ của Cimatron không những giúp chúng ta dễ dàng thực hiện các lệnh khác nhau mà còn cung cấp cho ta các thông tin khác nhau về chế

độ làm việc hiện thời và những thông báo, các dòng nhắc trực tuyến mà màn hình

cung cấp sẽ chỉ dẫn cho chúng ta biết cần phải làm gì ở bước công việc tiếp theo

Các khối lệnh của Cimatron được bố trí theo cấu trúc hình cây mà ta dễ

dàng tiếp cận với nó thông qua chuột cũng như bàn phím, Màn hình đồ hoạ của

Cimatron được chia ra một số vùng thực hiện một chức năng xác định như trên

hình vẽ :

1 Dòng nhắc (Prompt Area):

Trong khi thực hiện các lệnh của Cimatron ở vùng này luôn hiện ra lời

nhắc, hướng dẫn người sử dụng phải làm những việc gì trong bước tiếp theo Đôi

khi ở vùng này xuất hiện các dòng nhắc mô tả việc lựa chọn các thông số,

phương án, trong trường hợp này ta phải thay đổi các lựa chọn khi cần thiết và

sau đó ấn Enter

Vïng tr¹ngth¸i

Dßng h−íng dÉn

Vïng quan hÖDßng nh¾c

Dr af t i ng

No t e

EXIT UNDO

Vïng c¸c hµm thamchiÕu tøc thêi

C¸c hµm cña øng dônghiÖn thêi

Các hàm truy xuất tức thời: gồm những hàm dùng để điều khiển màn

hình, các lớp của bản vẽ các hàm này có thể được gọi ở bất kỳ thời điểm nào khi

mà hệ thống đang ở trạng thái chờ tín hiệu điều khiển từ chuột

Vùng đường dẫn hiện thời : có 3 phím hiển thị ứng dụng hiện thời, hàm

đang thực hiện và lựa chọn (option) đang được thực hiện

Vùng các hàm ứng dụng riêng: vùng này hiện ra tên của các hàm

Cimatron ở một ứng dụng xác định Do không gian bị hạn chế nên chỉ một phần tên các hàm này được hiện ra để hiển thị phần tiếp theo hoặc phần phía trước của danh sách tên hàm ta dùng chức năng <SUBMENU> và chức năng <REJECT> của chuột Để hiển thị toàn bộ danh sách tên hàm của ứng dụng đang hoạt động

ta dùng chức năng <GLOBAL> của chuột Các hàm này chỉ có thể truy xuất được khi lời nhắc <SELECT FUNCTION> xuất hiện

Vùng các hàm hệ thống dùng chung: nhóm hàm này bao gồm các hàm

dùng để quản lý và điều khiển, các hàm này chung cho tất cả các ứng dụng của Cimatron và có thể tiếp cận được khi xuất hiện lời nhắc <Select function>

3.1.2 Sử dụng chuột trong Cimatron

Cimatron sử dụng chuột 3 phím và nó là thiết bị chủ yếu để thực hiện các thao tác vẽ cũng như lựa chọn các hàm và Option của nó Trong Cimatron ta có thể sử dụng từng phím chuột một cách riêng rẽ hoặc phối hợp chúng với nhau:

Phím trái chuột : Thực hiện các chức năng sau:

Lựa chọn các hàm và Option của hàm,

Chỉ ra một vị trí xác định trên vùng đồ hoạ

Chọn các đối tượng vẽ (Entity)

Phím giữa của chuột: Thực hiện chức năng thoát (Exit) trong các tình huống sau:

Kết thúc việc chọn các đối tượng và thực hiện bước tiếp theo

Thoát khỏi lựa chọn hiện thời và trở về bước đầu tiên hoặc bước trước

đó của hàm

Thoát khỏi hàm hiện thời

Phím F5 có chức năng tương đương phím giữa

Phím phải chuột: Thực hiện chức năng <SUBMENU> trong các tình huống sau:

Gọi các menu con

Để lật trang tiếp theo khi có một danh sách dài

Phím trái kết hợp với phím giữa: Thực hiện chức năng <REJECT> để:

Huỷ bỏ thao tác vừa thực hiện và trở về trạng thái trước đó

Cuốn ngược, ví dụ như hiển thị ra màn hình danh sách trước đó của các

hàm trong ứng dụng hiện thời

Phím F6 có chức năng tương đương

Phím giữa kết hợp với phím phải : Dùng để gọi các hàm truy xuất tức thời

Phím F8 có tính năng tương tự

Phím trái kết hợp với phím phải :Dùng để gọi Menu điều khiển chế độ

màn hình như sau:

INDICATE & EXIT INDICATE/ CROSS/ MARK/ CLEAR

PICK CROSS-HAIR NO MARK

Những lựa chọn này rất tiện ích cho việc trình bày ở vùng đồ hoạ của màn

hình mà không phải chọn bất cứ một hàm nào

ở đây:

NIDICATE chỉ ra một điểm ở một vị trí bất kỳ trên màn hình

PICK chọn và làm sáng đối tượng,

CROSS hiển thị con trỏ ở dạng dấu chữ thập

CROSS- HAIR Hiển thị con trỏ giống như hai đường thẳng giao nhau

133

MARK Tạo ra các chấm điểm tại điểm mà ta nháy chuột NO-MARK không tạo ra các chấm điểm

CLEAR xoá tất cả các dấu chấm điểm tạo ra trong quá trình vẽ

Phối hợp cả 3 phím chuột <GLOBAL> : Sẽ hiển thị danh sách tất cả các

hàm có trong ứng dụng hiện thời

3.1.3 Bàn phím

Trong Cimatron bàn phím được dùng để nhập các dữ liệu dạng ký tự hoặc

số hoặc tiếp cận và sửa đổi các tham số hình thức Đôi khi bàn phím cũng được dùng để thực hiện các lệnh khác nhau khi chuột không hoạt động Thêm vào đó một số phím có các chức năng đặc biệt sau:

Các phím mũi tên dùng để dịch chuyển trong màn hình cũng như giữa các hàm trong danh sách các hàm Ở đây các phím này có thể dùng thay chức năng của chuột

Phím xoá lùi (Back space) dùng để xoá một ký tự về phía trước Phím ENTER dùng để kết thúc việc nhập các dữ liệu số/chữ và khẳng định một thao tác nào đó

CTRL giữ chức năng như 1 phím điều khiển và luôn được phối hợp với một phím khác

CTRL + B gọi tiện ích COLOR SETUP, cho phép xác định màu của các menu và đối tượng vẽ

CTRL + D xoá điểm, đường thẳng, đường tròn hoặc bề mặt vừa vẽ xong khi mà hàm dùng để vẽ chúng vẫn còn hoạt động khoảng 100 đối tượng

vẽ có thể xoá bằng cách này CTRL + F dùng để làm tươi toàn bộ màn hình, chức năng này không dùng được khi hệ thống đang chờ nhập văn bản

CTRL + G tạo ra GIF file từ toàn bộ màn hình hiện thời File này sẽ có phần mở rộng là GIF

CTRL + X ngừng hoạt động của hàm hiện thời ESC thoát khỏi hàm đang hoạt động và trở về lời nhắc <Select Function>

F10 thoát tạm thời khỏi Cimatron và về DOS Để trở lại Cimatron ta gõ EXIT

Phím bước trống để chọn hàm hoặc các Option của nó, ở đây nó có thể

thay thế chức năng của phím trái chuột

3.2 Xây dựng mô hình bề mặt trong Cimatron

3.2.1 Trình tự tiến hành xây dựng mô hình bề mặt

Để đảm bảo chất lượng cũng như tốc độ tạo dựng mô hình, tránh các sai sót

và cũng để tránh phải thực hiện các công việc vô ích Sau khi nhận được nhiệm

vụ thiết kế chúng ta phải tiến hành thực hiện theo các bước sau:

Phân tích kết cấu của bản thiết kế, xác định các bề mặt cần được tạo

dựng cũng như các thông số và yêu cầu chất lượng của các bề mặt đó,

Lựa chọn kiểu bề mặt, các lệnh của Cimatron và các tuỳ chọn của nó

dùng để tạo dựng các bề mặt cần thiết kế,

Phân lớp bản vẽ,

Dựng khung bản vẽ, các hệ quy chiếu và các đường cơ sở,

Tiến hành tạo dựng các mặt cơ sở,

Tiến hành hiệu chỉnh, sửa đổi nếu cần thiết,

Kiểm tra chất lượng của từng bề mặt và kiểm tra tổng thể bản thiết kế

3.2.2 Các nguyên tắc chung khi chọn lựa các bề mặt

Cimatron cung cấp cho chúng ta một số lượng lớn các loại bề mặt khác

nhau, chính vì vậy trong bước chuẩn bị, trước khi bắt tay vào vẽ chúng ta phải tự

đặt ra các câu hỏi:

Loại bề mặt nào sẽ được dùng để xây dựng mô hình ?

Lệnh nào và tùy chọn nào sẽ được sử dụng ?

ở đây không chỉ có một câu trả lời duy nhất cho các câu hỏi này, việc lựa

chọn này hoàn toàn tuỳ thuộc vào thói quen cũng như kinh nghiệm của người

thiết kế Tuy nhiên tồn tại một số nguyên tắc cơ bản sau định hướngcho việc lựa

chọn:

Tuỳ thuộc vào các thông số mà bạn có, bạn hãy xác định lệnh nào và tuỳ

chọn nào sẽ phù hợp với vấn đề mà bạn cần giải quyết

Sau khi chọn sơ bộ ( ở bước trên), bạn hãy nghiên cứu tính chất của mỗi

bề mặt và xác định xem bề mặt nào là thích hợp nhất và hãy tạo ra bề

Nếu bạn tìm ra cùng một lúc nhiều giải pháp cho kết quả tốt và không giải pháp nào tỏ ra trội hơn, hãy dùng giải pháp đơn giản nhất

Ví dụ như: Để tạo ra một bề mặt nằm giữa hai đường cong (Section ) mà

không cần quy định độ dốc của nó theo hướng của đường Cross-Section, thì việc

sử dụng mặt kẻ ( RULED ) sẽ tốt hơn nhiều so với dùng mặt BLEND với tuỳ chọn FREE - SLOPES

3.2.3 Các bề mặt cơ sở có thể được tạo ra trong Cimatron

Như đã phân tích ở các phần trước, sức mạnh của phần mềm Cimatron là nó cung cấp cho chúng ta một số lượng lớn các loại bề mặt, để tiện khai thác các khả năng của Cimatron, trong phần này chúng tôi sẽ giới thiệu một cách tổng quan các loại bề mặt mà Cimatron cung cấp cũng như phương thức tạo ra chúng:

Để tạo ra được bề mặt này ta phải dựng được hai đường cơ sở ( Section ) sau đó dùng lệnh RULED và chỉ ra 2 đường cơ sở này (Xem hình vẽ)

Chän ®−êng cong 2Chän ®−êng cong 1

Hình 3.3 Phương thức xây dựng bề mặt kẻ Trong Cimatron ta còn có thể dựng được một mặt kẻ nằm giữa một đường

cơ sở và một mặt cong bằng cách định nghĩa đường cơ sở, hướng chiếu xuống

mặt cong, hoặc đường cơ sở và hướng mà các đường sinh hợp với mặt cong, đó

là những tình huống thường xảy ra khi tạo dựng các bề mặt có quan hệ tương đối

với nhau

Tuỳ chọn TRIM ON/OFF cho phép chúng ta có thể xén bỏ hoặc không các

phần thừa ra của bề mặt, làm tăng tốc độ tạo dựng mô hình

2 Các bề mặt tròn xoay (REVOLUTE SURFACE)

Đây là các bề mặt được tạo ra bởi việc xoay một đường cong (hoặc một

đường chu tuyến) đi một góc nhất định quanh trục xoay Các đường cong này là

các Section ( hướng V ) của bề mặt còn Cross-Section (hướng U ) là các cung

tròn có tâm nằm trên trục quay

Để tạo ra bề mặt này ta chỉ cần sử dụng lệnh REVOL sau đó chỉ ra đường

section và trục quay

3 Các bề mặt cuộn ( DRIVE - SURFACES )

Đây là các bề mặt được tạo ra bởi việc dịch trượt một đường cong ( hoặc

chu tuyến ) dọc theo một đường cong khác hoặc dọc theo hướng được quy định

bởi đường cong khác

Hướng U của bề mặt là hướng dọc theo đường cong trượt ( Section ) và

hướng V của bề mặt là hướng của các đường định hướng ( Cross - Section )

Lệnh tạo ra các bề mặt này ( DRIVE ) chứa rất nhiều tuỳ chọn, các tuỳ chọn

của nó có thể phân ra làm hai nhóm theo định nghĩa toán học của các bề mặt

được tạo ra:

Mặt BEZIER bao gồm một chuỗi các mảnh nối với nhau, mỗi mảnh được định nghĩa bằng 16 điểm điều khiển Hình dạng của các mảnh phụ thuộc vào vị trí của các điểm này 12 điểm định nghĩa 4 cạnh biên của mảnh, trong đó chỉ có 4 điểm nằm ở góc là nằm trên bề mặt còn các điểm khác không nằm trên bề mặt

mà chỉ gây ảnh hưởng đến hình dạng của các mảnh

Trong bề mặt BEZIER Sự nối kết các mảnh không nhất thiết phải trơn tru

và nó có thể có các góc nhọn bên trong bề mặt

Điều kiện trơn tru của hai mảnh kề nhau là 3 điểm điều khiển sau đây thẳng hàng: một điểm bên trong, một điểm nằm trên cạnh biên và điểm thứ ba nằm bên trong mảnh kế cạnh (cả ba điểm phải nằm trên cùng một hướng đường thông số) Kết cấu các mảnh được định nghĩa bằng các điểm điều khiển cho phép chúng ta dễ dàng thực hiện các thay đổi cục bộ trên bề mặt

Cấu trúc của các mảnh và tất nhiên cả bề mặt có thể thay đổi bằng việc sử dụng lệnh MODIFY như sau:

Dời chuyển các điểm điều khiển ( ngoại trừ 4 điểm nằm trên các góc ) bằng lệnh MODIFY POINTS

Định nghĩa lại độ dốc ở các đường bao của bề mặt ( MODIFY SLOPES ) Các độ dốc này có thể được định nghĩa như sau:

- độ dốc dọc theo một đường biên là hằng số ( CONSTANT )

- độ dốc dọc theo một đường biên sẽ thay đổi tuyến tính từ đầu này sang đầu kia ( LINEAR )

- độ dốc dọc theo một đường biên chỉ định của một bề mặt là các tiếp tuyến với độ dốc của một cạnh của bề mặt thứ hai ( SURFACE )

- Độ dốc tại mỗi điểm nút ( điểm nằm trên góc của các mảnh ) dọc theo

đường biên của bề mặt được xác định ( GENERAL )

Tất cả các dạng bề mặt khác nhau đều có thể chuyển thành mặt BEZIER

bằng lệnh MODIFY/ APPROX TO BEZIER Bằng lệnh này với việc sử dụng

hợp lý giá trị của độ chính xác chuyển đổi ta có thể giảm bớt được mức gợn sóng

của bề mặt nguyên thuỷ

5 Bề mặt GREGORY

Bề mặt GREGORY là sự mở rộng nâng cao của bề mặt BEZIER, nó có tất

cả các đặc tính của mặt BEZIER tuy nhiên khác với bề mặt BEZIER nó luôn

luôn trơn tru Mỗi một mảnh của bề mặt được định nghĩa bởi 20 điểm điều khiển,

12 điểm định nghĩa 4 cạnh và 8 điểm bên trong Hình dạng của các mảnh này

phụ thuộc hoàn toàn vào các điểm điều khiển 4 điểm điều khiển bên trong sẽ

đảm bảo được sự trơn tru giữa các mảnh

Bằng việc sử dụng MODIFY/ SMOOTH, ta có thể chuyển một bề mặt

không trơn tru thành bề mặt GREGORY trơn tru, tuy nhiên điều này sẽ không

thực hiện được nếu bề mặt nguyên thuỷ có điểm bất thường hoặc sự chuyển đổi

sẽ tạo ra một thay đổi rõ nét của bề mặt nguyên thuỷ

Các lệnh tạo bề mặt khác nhau như DRIVE, BLEND, RULED, MESH và

COMSRF , nếu như bề mặt tạo ra không trơn tru, nó sẽ tự động được chuyển

sang mặt GREGORY

6 Bề mặt pha trộn BLEND SURFACE

Đây là một bề mặt được tạo ra bởi một chuỗi liên tiếp các đường cong, và

(hoặc) các điểm, và ( hoặc ) các đường bao của bề mặt Kết quả nhận được là một

mặt BEZIER, các bề mặt này liên tục và có thể trơn tru Khi chọn các đường biên

của bề mặt, một đường cong ngầm định sẽ được tạo ra và sẽ được xoá đi ngay

sau khi bề mặt BLEND được tạo ra

Để tạo ra bề mặt này chúng ta dùng lệnh BLEND sau đó chỉ ra các đường

Section mà nó cần phải đi qua

7 Mặt lưới - MESH SURFACE

Đây là một bề mặt được định nghĩa bởi một chuỗi các đường Section và

Cross - Section Bề mặt tạo ra là một lưới các mảnh nhỏ

Bề mặt đi qua một cách trơn tru một chuỗi các đường Section ( hướng U )

và các đường Cross - Section ( hướng V )

Mỗi một cặp các đường Section và các đường Cross - Section kề nhau sẽ

tạo ra một mảnh bề mặt

139

Sự tiếp nối giữa hai mảnh kề nhau là liên tục và trơn tru Bên trong các mảnh, hình dạng của bề mặt được định nghĩa bởi một hàm số tuỳ thuộc vào hình dạng của các đường cong tạo ra mảnh đó và khoảng cách từ điểm đang xét tới các đường biên của mảnh

Để tạo ra bề mặt lưới ta dùng lệnh MESH sau đó chỉ ra hai nhóm đường cong cắt nhau:

Bộ các đường cong được chọn đầu tiên sẽ tạo nên các đường Section, còn nhóm đường cong chọn thứ hai sẽ tạo ra các đường Cross - Section

Thuật toán tạo ra mặt lưới cho phép chúng ta tạo ra những bề mặt có hình dạng tương đối phức tạp và ít có quy luật

8 Bề mặt NURB SURFACE

Đây là bề mặt có cấu trúc phức tạp, được tạo ra từ một ma trận các điểm nằm trên hướng Section và Cross section Các điểm này có vai trò như những điểm điều khiển để tạo nên các đường Section và Cross - Section

Bề mặt NURB ( Non - Uniform Rational B-Spline Surface ) cho phép chúng ta định nghĩa mức độ ảnh hưởng tương đối cho mỗi điểm điều khiển khi

bề mặt được tạo ra và ta cũng có thể cập nhật nó sau này khi cần hiệu chỉnh Các đường Section và Cross - Section được định nghĩa bởi các điểm điều khiển là những đường cong dạng NURB ( Non - Uniform Rational B-Spline) Bậc ngoại suy của các đường cong này cũng có thể thay đổi

Ưu điểm nổi bật của các mặt cong này là dễ dàng thay đổi hình dạng của bề mặt kể cả các thay đổi cục bộ nhờ việc thay đổi vị trí cũng như mức độ ảnh hưởng của các điểm điều khiển ( dùng lệnh MODIFY/ POINTS)

Để tạo ra được các bề mặt này ta dùng lệnh NURB sau đó chỉ ra các điểm điều khiển với lưu ý rằng : Số lượng các điểm điều khiển trên mỗi phía phải lớn hơn số bậc của đa thức ngoại suy

3.2.4 Sử dụng các công cụ hiệu chỉnh

Cimatron cung cấp cho chúng ta hàng loạt các công cụ để hiệu chỉnh sửa đổi các bề mặt đã được tạo ra:

1 Lệnh cắt tỉa các mặt cong

Đây là công cụ hết sức tiện lợi làm tăng tốc độ xây dựng mô hình: sau khi

đã có được các bề mặt cơ sở ta dùng lệnh cắt tỉa với tuỳ chọn ( TRIM ) để loại bớt những phần thừa và máy sẽ tự động tính cho tác các giao tuyến với độ chính xác yêu cầu Ngoài việc cắt tỉa ở đây chúng ta còn có thể chia một bề mặt thành

nhiều phần ( Sử dụng tuỳ chọn DIVIDE) Điều này hết sức cần thiết khi cắt xén

các bề mặt phức tạp với các pháp tuyến đổi dấu

Để thực hiện việc cắt tỉa cũng như chia nhỏ các bề mặt ta dùng lệnh

TRMSRF Lệnh này ngoài việc có hai tuỳ chọn là TRIM và DIVIDE như đã trình

bày ở trên, nó còn có cung cấp cho ta nhiều phương thức cắt tỉa khác nhau:

- PLANE : cắt tỉa ( hoặc chia một bề mặt) bằng cách chỉ ra một mặt phẳng

cắt qua bề mặt đó

- SURFACE : cắt tỉa ( hoặc chia một bề mặt) bằng cách chỉ ra mộtbề mặt

khác cắt qua bề mặt đó, ở đây ta có thể lựa chọn hoặc xén cả hai bề mặt hoặc xén

bề mặt thứ nhất

- PARAMETER cắt hoặc chia một bề mặt bằng các đương Section hoặc

Cross - Section chỉ định

- CONTOURS Chia hoặc cắt một bề mặt bằng cách chỉ ra một đường chu

tuyến, đường chu tuyến này có thể nằm trên bề mặt hoặc không (khi đó mặt cong

sẽ được chia, cắt bởi hình chiếu của nó lên bề mặt

Sau khi đã tiến hành chia, cắt ta có thể dễ dàng nhận lại bề mặt ban đầu

bằng cách dùng tuỳ chọn ORIGINAL

Các đảo đã bị khoét bởi lệnh này có thể được phục hồi bằng tuỳ chọn

CANCEL CONTOURS

Các bề mặt cơ sở sau khi đã bị cắt tỉa đều chuyển sang một loại bề mặt với

tên gọi là TRIMED SURFACES, khác với các bề mặt bình thường các bề mặt

này có thể có nhiều hơn 4 cạnh biên Để thuận tiện cho việc thực hiện các hiệu

chỉnh khác trên các mặt này trong một số trường hợp Cimatron cho phép chuyển

đổi chúng thành mặt cong bình thường ( xem lệnh Modify )

2 Tạo ra các mặt lượn nối giữa các bề mặt

Thông thường các bề mặt của chi tiết thường nối với nhau dưới một cung

lượn nào đó, tuy nhiên khi xây dựng mô hình bề mặt trong Cimatron ta không

cần phải tạo dựng chúng như đã làm đối với các bề mặt cơ sở: Sau khi đã có các

bề mặt cơ sở ta chỉ cần thực hiện lệnh FILLET và cung cấp cho máy các thông

tin cần thiết bao gồm:

Chỉ ra các bề mặt giao nhau mà giữa chúng mặt lượn sẽ được tạo ra

- 2 SURFACES : tạo ra mặt lượn giữa hai bề mặt giao nhau

- 3 SURFACES : tạo ra mặt lượn giữa 3 bề mặt giao nhau từng đôi một, trong trường hợp này ở góc của ba mặt cơ sở sẽ được tạo ra một mặt lưới nối trơn tru các mặt lượn và mặt cơ sở

- 3 DIF RADI : cho phép tạo ra ba mặt lượn với các bán kính khác nhau giữa ba mặt cơ sở cắt nhau

- MULTI : tạo ra các mặt lượn nằm giữa một mặt đáy và nhiều mặt thành cắt mặt đáy này

3 Các công cụ trợ giúp việc nâng cao chất lượng bề mặt của mô hình

Việc nâng cao chất lượng bề mặt, đảm bảo sự nối liên tục, trơn tru của các

bề mặt cơ sở là một công việc hết sức quan trọng Nó quyết định đến chất lượng,

độ thẩm mỹ của sản phẩm cũng như tránh được các lỗi phát sinh trong quá trình gia công chi tiết sau này

Việc cải thiện chất lượng của các bề mặt và sự nối kết trơn tru giữa chúng được thực hiện bởi lệnh MODIFY, nó cung cấp cho chúng ta rất nhiều khả năng hiệu chỉnh:

Khi chúng ta muốn chuyển một bề mặt bất kỳ thành mặt BEZIER, tạo điều kiện dễ dàng cho việc thực hiện các thay đổi khác nhau, hãy sử dụng tuỳ chọn APPROX TO BEZIER

Để kiểm tra xem một bề mặt có trơn tru không hoặc chuyển một mặt BEZIER không trơn sang mặt GREGORY trơn tru, ta dùng tuỳ chọn SMOOTH, tuy nhiên cần phải lưu ý rằng tuỳ chọn này không thực hiện được trên những bề mặt có điểm bất thường hoặc những bề mặt mà để chuyển đổi thành trơn tru sẽ là thay đổi một cách rõ nét nó Trong trường hợp này ta phải tiến hành thực hiện thêm các hiệu chỉnh khác trước khi thực hiện tuỳ chọn SMOOTH

Tuỳ chọn FAIR dùng để giảm bớt các gợn sóng của bề mặt Trường hợp bạn muốn kiểm tra toạ độ, thay đổi vị trí hoặc mức độ ảnh hưởng của các điểm điều khiển trong các mặt BEZIER hoặc GREORY, hãy sử dụng tuỳ chọn MODIFY POINTS

Khi việc nối kết của các mặt kề nhau không trơn tru, chúng ta thường phải

thay đổi độ dốc của những bề mặt này dọc theo đường bao chung của chúng bằng

tuỳ chọn MODIFY SLOPES ( xem thêm phần bề mặt BEZIER ở trên )

Tuỳ chọn SURFACE EXTENSION cho phép kéo dài một cách tuyến tính

một bề mặt tại một cạnh chỉ định bằng cách tạo ra một mặt kẻ với chiều dài yêu

cầu

4 Sử dụng VERIFY/ SURFACE

Một nét độc đáo của Cimatron là cho phép hiệu chỉnh, kéo dãn/ thu ngắn

các bề mặt đã được tạo ra bằng các thông số của bề mặt Như chúng ta đã biết

mỗi bề mặt được đặc trưng bằng các phương trình tham số với hai tham số U và

V theo phương của Section và của Cross - Section:

X= F1(U,V), Y= F2(U, V), Z= F3(U, V),

Trong nhiều trường hợp để thuận tiện cho việc sử dụng các giá trị của U và

V được quy chuẩn trong khoảng ( 0, 1 ), có nghĩa là:

Start U=0, End U=1; Start V=0, End V=1

Dùng lệnh VERIFY/ SURFACES / SURFACE DATA ta có thể thẩm tra

được các giá trị này của bề mặt, trong trương hợp muốn kéo dài các mặt cong về

phía trước theo phương U hoặc V ta có thể thay đổi cho các giá trị Start U<0

hoặc Start V<0 Nếu muốn kéo dài các bề mặt này về phía sau ta chọn End U>1

hoặc End V>1

Trong một số trường hợp sau khi thay đổi các bề mặt nếu muốn trở về bề

mặt nguyên thuỷ ta cũng có thể dùng lệnh này

3.2.5 Công cụ trợ giúp của Cimatron

Các công cụ trợ giúp mà Cimatron cung cấp làm cho các công việc xây

dựng mô hình được thực hiện một cách dễ dàng và nhanh chóng Các công cụ trợ

giúp bao gồm :

1 Lớp vẽ (LEVEL)

Lớp vẽ là tập hợp các đối tượng vẽ của một bản vẽ có cùng một thuộc tính

Việc phân lớp là một kỹ thuật hết sức độc đáo của CIMATRON cũng như các

phần mềm CAD Một bản vẽ phức tạp thường được phân thành nhiều lớp riêng

biệt chứa các phần đơn giản của bản vẽ và như vậy việc vẽ trong mỗi lớp được

thực hiện hết sức đơn giản Sau khi đã có tất cả các lớp vẽ chỉ cần xếp chồng

khít chúng lên nhau ta sẽ nhận được bản vẽ yêu cầu, và như vậy công việc vẽ sẽ

để sử dụng được hiệu quả các lớp, việc phân lớp phải đựa trên các nguyên tắc sau:

- Đơn giản hoá : có nghĩa là các nét vẽ trên mỗi lớp phải không quá chồng

chéo, đảm bảo có thể vẽ chúng ra dễ dàng

- Tính đặc trưng : Mỗi nét vẽ phải đặc trưng cho một phần nhất định của

bản vẽ, không nên chia bản vẽ ra quá nhiều lớp

- Tính thống nhất và chính xác : Các lớp được phân ra sao cho khi vẽ

riêng từng lớp vẫn đảm bảo được vị trí tương đối của nó trong bản vẽ tổng thể Đối với các mô hình với các bề mặt phức tạp chúng ta cần phải tạo ra ít nhất các lớp sau:

Một lớp tham chiếu để định vị các bề mặt Mỗi bề mặt nên đặt trên một lớp riêng rẽ Các đường thẳng, cong dùng để định nghĩa mỗi bề mặt cũng nên được

vẽ trên một lớp riêng Thông thường khi làm việc với các lớp vẽ chúng ta phải thực hiện các thao tác sau:

Tạo ra một lớp vẽ mới Gán, thay đổi thuộc tính của lớp vẽ Đưa một lớp vẽ trở thành hiện thời Đổi tên lớp vẽ

Chuyển các đối tượng vẽ từ lớp này sang lớp vẽ kia Các thao tác này hoàn toàn có thể thực hiện được dễ dàng trong Cimatron với việc sử dụng lệnh LEVELS, lệnh này có các lựa chọn chính sau:

ACTIVE Thay đổi lớp hoạt động hoặc thêm vào các lớp mới DISPLAY

Hiển thị một cách có lựa chọn các lớp đã có

Làm cho các đối tượng vẽ thuộc lớp chỉ định không thể thay đổi

được nhưng vẫn có thể tham chiếu tới nó

PROT RANGE

Làm cho đối tượng vẽ thuộc vùng chỉ định của các lớp không

thể thay đổi được nhưng vẫn có thể tham chiếu tới nó

COPY MASK

Copy " Layer Mask" từ một cửa sổ sang cửa sổ khác Các lớp

được chuyển sang "on" ở cửa sổ nguồn cũng được chuyển sang

2 Công cụ truy bắt điểm

Công cụ truy bắt điểm giúp chúng ta nhập được chính xác các điểm có vị trí

đặc biệt so với các đối tượng vẽ đã có mà không cần phải xác định toạ độ của

chúng, nó làm tăng một cách đáng kể tốc độ tạo dựng mô hình Khi máy yêu cầu

nhập điểm, để gọi ra menu truy bắt điểm, ta chỉ cần ấn phím phải chuột

Cimatron cho phép truy cập tới các điểm đặc biệt sau:

và đi qua gốc của hệ toạ độ vật thể Nếu chế độ lưới trên màn hình được bật điểm nhận được sẽ là điểm lưới gần nhất với điểm chỉ định

END : Điểm nhận được là điểm cuối của đường cong được chọn, gần với điểm chọn

MID : Điểm nhận được là điểm giữa của đường cong được chọn CENTER:

Điểm nhận được là điểm tâm của đường tròn hoặc cung tròn được chọn

PIERCE : Điểm nhận được là giao của đường cong được chọn với mặt làm việc hiện thời và ở phia gần với điểm chọn đường cong phải không được song song với bề mặt làm việc hiện thời

CLOSE : Điểm nhận được sẽ là một điểm gần nhất với điểm chọn và nằm trên đường cong được chọn

PICK : Điểm nhận được sẽ trùng với điểm chọn KEY IN :

Điểm nhận được sẽ được xác định bằng cách gõ các toạ độ của

nó DELTA : Điểm nhận được sẽ được xác định bằng cách nhập khoảng biến thiên toạ độ từ điểm chọn ở đây ngoài việc chọn DELTA ta còn phải chọn 1 Option khác dùng để xác định điểm tham chiếu

SURF:

Điểm nhận được sẽ là giao điểm của đường cong hiển thị bề mặt

được chọn và đường thẳng đi qua điểm chọn và vuông góc với

Chỉ dùng trong ứng dụng NC, khi TOOL PATH được mở, điểm

nhận được sẽ là điểm cuối của đường chạy dao được chọn gần

Điểm nhận được là điểm gốc của UCS hiện thời

3 Các công cụ điều khiển màn hình

Các công cụ điều khiển màn hình cho phép chúng ta quan sát và thao tác dễ

dàng hơn với mô hình đang tạo dựng Trong Cimatron các công cụ điều khiển

màn hình có thể dễ dàng gọi ra bất cứ lúc nào bằng cách ấn phím phải và phím

giữa chuột Các lệnh này được chia làm hai nhóm:

a Nhóm lệnh phóng to- thu nhỏ bức ảnh trên màn hình để có thể dễ dàng

quan sát các chi tiết của mô hình bao gồm:

-Z+ : Phóng to- thu nhỏ và chỉ ra tâm màn hình mới bằng cách

nháy phím trái hoặc phải chuột Sau khi thay đổi tỷ lệ phóng ta luôn có thể quay về hình ảnh mà toàn bộ các đối tượng vẽ được đưa vào vừa khít trên màn hình bằng

lệnh AW

b Nhóm lệnh xoay bức ảnh trên màn hình để nhận được khung nhìn mới: Trong Cimatron ta có thể xoay các bức ảnh của mô hình một cách

trực quan hoặc nhập các giá trị góc xoay từ bàn phím ( ANGLE )

Có thể xoay mô hình quanh một điểm xác định ( ROTATE ) hoặc quanh một đường trục do ta định nghĩa (AXIS)

Các bức ảnh sau khi được xoay, phóng to - thu nhỏ có thể được ghi lại dưới một tên cụ thể và ta có thể gọi lại nó bất kỳ lúc nào Việc ghi lại các bức ảnh và quản lý nó được thực hiện bằng lệnh

PICTURE

4 Hệ toạ độ người dùng

Các hệ toạ độ người dùng giúp đỡ chúng ta dễ dàng nhập các điểm theo các toạ độ tương đối cũng như dễ dàng xác định các mặt phẳng vẽ hiện thời khi tạo dựng các đường cơ sở của các bề mặt

Trong Cimatron, ngoài mô đul tạo dựng mô hình ( MODELING ), các mô đul khác như FEM, NC cũng sử dụng các hệ toạ độ người dùng riêng Các UCS được tạo dựng trong MODELING có thể được dùng trong các ứng dụng khác tuy nhiên các UCS được định nghĩa trong các ứng dụng khác chỉ được dùng trong ứng dụng đó

Việc tạo ra và quản lý các hệ toạ độ người dùng được thực hiện bằng lệnh UCS Lệnh này bao gồm 6 tuỳ chọn:

ACTIVE : Thay đổi hệ toạ độ hiện thời hoặc định nghĩa UCS mới đồng thời đưa nó trở thành hoạt động

CREATE : Tạo ra UCS mới MOVE : Dời UCS

RENAME : Thay đổi UCS DELETE : Xoá UCS (hiện thời không hoạt động) DISPLAY : Đảo ngược trạng thái màn hình của các trục toạ độ được chọn

3.3 Sử dụng module NC

Để tạo ra cơ sở dữ liệu để điều khiển máy NC gia công các chi tiết trong hệ

thống CIMATRON chúng ta phải gọi ra mô đul NC của CIMATRON Quá trình

NC trong CIMATRON được tiến hành qua nhiều bước như hình vẽ:

MACSYS

TOOLS

TOOL PATH

GCODE POSTPR

TECHNOLOGICAL FUNCTION

Hình 3.4 Các bước thực hiện trong CIMATRON - NC 3.3.1 MACSYS:

Đây là bước đầu tiên của quá trình NC Trong bước này ta phải định nghĩa một

hệ toạ độ máy (MACSYS), thực chất đó là việc định hướng cho chi tiết đã được

xây dựng ở phần Modeling

Hướng của trục Z luôn phải trùng với hướng của trục chính của máy gia công và

hướng cuả trục X, Y phải chọn trùng với hướng của bàn máy Nếu ta chọn các

hướng của trục không hợp lý sẽ không thể thực hiện được các thủ tục gia công

sau này

Điểm gốc của hệ toạ độ máy có thể chọn tuỳ ý, tuy nhiên toạ độ của các điểm

dùng trong các thủ tục gia công sau này ( ví dụ như điểm cao nhất, thấp nhất của

149

bề mặt gia công, mặt phẳng an toàn mà dao có thể dịch chuyển trên nó không va vào chi tiết, toạ độ của dụng cụ cắt ở mỗi thời điểm trong quá trình gia công ) đều xác định theo điểm gốc này Chính vì vậy ta nên chọn chúng sao cho sau này

dễ dàng xác định được toạ độ các điểm

Để thực hiện các thao tác khác nhau với hệ toạ độ máy ta dùng lệnh MACSYS :

Để định nghĩa một hệ toạ độ máy mới hoặc gọi ra một hệ toạ độ máy đã tồn tại ta sử dụng tuỳ chọn ACTIVE của lệnh sau đó chỉ ra điểm gốc của

hệ toạ độ máy và hai điểm tiếp theo xác định phương của trục X, Y Sau khi tạo ra một hệ toạ độ máy ta có thể đưa toàn bộ mô hình đã xây dựng trong MODELING vào trong nó, hoặc chỉ đưa vào một số bề mặt nhất định của mô hình vào Trong trường hợp muốn đưa thêm một số đối tượng vẽ ( của mô hình đã xây dựng trong MODELING ), vào trong

hệ toạ độ máy hiện thời ta sử dụng tuỳ chọn APPEND

Để đổi tên hệ toạ độ máy ta dùng tuỳ chọn RENAME Tuỳ chọn DELETE dùng để xoá các hệ toạ độ máy cùng với tất cả các

dự liệu tạo ra trong nó

3.3.2 TOOLS

Trong bước này chúng ta tiến hành định nghĩa các thông số của dao dùng

để gia công Hãy chọn hàm TOOLS để định nghĩa các dụng cụ cắt, một số lượng không hạn chế các dụng cụ cắt có thể được tạo ra trong một tệp:

3.3.3 TOOL PATH

Ở bước này chúng ta phải tiến hành mở một đường chạy dao (Tool path ) Một đường chạy dao bao hàm một chuỗi các thủ tục mà nó được gọi ra khi định nghĩa một quá trình gia công Mỗi một thủ tục ( Procedure ) ví dụ như POCKET, PROFILE, SURMILL được tạo ra bằng cách gọi một hàm gia công, chứa đựng các dữ liệu mô tả các thuộc tính hình học tương ứng, các thông số gia công và các khối dịch chuyển của dao Các khối dịch chuyển dao được lưu trữ ở định dạng trung gian và được xử lý bằng bộ hậu xử lý để tạo ra các mã điều khiển máy cho các máy gia công xác định

1 Các điều kiện cần thiết để tạo ra một đường chạy dao Chi tiết:

Mặc dù ta có thể tạo ra mô hình hình học trực tiếp trong mô đul NC, tốt nhất là chúng ta tạo ra chúng ở mô đul Modeling Các đối tượng hình học được tạo ra trong NC chỉ tồn tại trong MACSYS hiện thời

Dụng cụ cắt:

Mặc dù có thể định nghĩa các dụng cụ cắt bên trong một hàm gia công, tuy

nhiên tốt nhất ta hãy tạo ra các dụng cụ cắt cần thiết trước khi mở một đường

chạy dao

MACSYS:

Trước khi tạo ra chuyển động đầu tiên của đường chạy dao, cần phải định

nghĩa một hệ toạ độ máy, chi tiết gia công, và các dao cắt cần thiết nên được định

nghĩa trước khi gọi các hàm gia công tương ứng

2 Tạo ra đường chạy dao

Việc mở một đường chạy dao có thể thực hiện bằng hai cách:

Việc gọi bất kỳ một nhóm hàm gia công nào ( MILL, LATHE,

WIRE_EDM hoặc PUNCH) sẽ tự động mở ra đường chạy dao

Sử dụng tuỳ chọn CREATE của lệnh TOOLPATH ta có thể tạo ra một

đường chạy dao mới của bất kỳ dạng gia công nào

Các đường chạy dao đã tồn tại có thể được mở ra lại bằng lệnh

TOOLPATH/ REOPEN

Ngoài ra lệnh TOOLPATH còn cung cấp cho chúng ta một số tiện ích khác

để quản lý các đường chạy dao:

RENAME: Thay đổi tên của một đường chạy dao

DELETE : Xoá một đường chạy dao đã có

Sau khi đường chạy dao được tạo ra nó có thể được nhân đôi bằng tuỳ

chọn DUBLICATE của lệnh TOOL PATH Thực chất đây là việc copy

một đường chạy dao đang được mở

Một số các thủ tục được tạo ra trong một đường chạy dao, nhưng ta có

thể tạm thời chưa chạy nó Tuỳ chọn EXECUTE cho phép chạy tất cả

các thủ tục chưa được chạy trong đường chạy dao hiện thời

Tuỳ chọn GLOBAL HEADER sẽ tạo ra danh sách các tiêu đề của tất cả

các đường chạy dao trong hệ toạ độ máy hiện thời

Ngay sau khi một đường chạy dao được mở ra, ở dòng trạng thái ở đáy màn

hình sẽ cho ra các thông tin về toạ độ hiện thời của dao, tên đường chạy dao, các

thông số của máy và dao

3 Định nghĩa các khối dịch chuyển dao:

Một đường chạy dao chứa đựng một danh sách được xếp xắp các thủ tục

Việc chạy các thủ tục này sẽ tạo ra các khối dịch chuyển dao, mỗi thủ tục có thể

được định nghĩa lại và chạy lại

151

4 TECHNOLOGICAL FUNCTION

Đây là phần chủ yếu của quy trình NC ở đây chúng ta phải sử dụng các lệnh gia công một cách hợp lý để tạo ra các thủ tục trong một đường chạy dao đang được mở Việc tạo ra các thủ tục được tiến hành qua hai giai đoạn:

Định nghĩa thủ tục Chạy nó

Việc định nghĩa các thủ tục được thực hiện qua các bước sau:

Chọn một hàm gia công hợp lý Mỗi một hàm gia công này sẽ chứa đựng một số nhất định các thông số hình học và tuỳ chọn tương ứng với nó

Chọn các đối tượng hình học để xác định bề mặt gia công và gới hạn không gian của chi tiết gia công

Cập nhật các tuỳ chọn của lệnh theo yêu cầu

Giai đoạn này yêu cầu chúng ta phải nhập các dữ liệu tương ứng Ngay sau khi thủ tục được tạo ra, các định nghĩa xác định chúng có thể được thay đổi nếu chúng ta muốn

Chúng ta có thể tạo ra các định nghĩa cho một thủ tục và sau đó quyết định chạy hoặc không chạy thủ tục đó Những thủ tục chưa được chạy ( bị bỏ qua ) hoặc những thủ tục bị ngắt trong quá trình chạy có thể được chạy lại ở các bước sau này Việc chạy lại một thủ tục trong một đường chạy dao đang mở được thực hiện bằng tuỳ chọn RERUN của hàm MANAG_TP

Trong quá trình chạy một thủ tục ta có thể dừng lại tạm thời để quan sát và thay đổi các chế độ hiển thị trên màn hình bằng cách ấn phím bước trống của bàn phím Những thủ tục bị ngắt tạm thời này có thể được chạy tiếp hoặc ngừng việc chạy tại điểm ngắt

a Các hàm gia công của Cimatron Đối với máy phay:

Cimatron cung cấp cho chúng ta đầy đủ các lệnh điều khiển gia công trên

máy phay từ 2 1/2 trục đến 5 trục Tuy nhiên do thời gian có hạn nên trong phạm

vi đề tài này chúng tôi chỉ mới dừng lại khai thác các lệnh điều khiển máy 21/2 và

Đối với các hàm POCKET, PROFILE, WCUT, ZCUT các đảo

không được phay sẽ tạo ra nếu SIDE STEP lớn hơn đường kính chi

tiết

Đối với các hàm POCKET, PROFILE, WCUT, ZCUT , dao cắt có

thể bị hỏng nếu DOWN STEP lớn hơn chiều dài vùng cắt của dao

Khi các trường hợp trên xảy ra, máy sẽ đưa ra các lời cảnh báo

DRILL : Tạo ra chu trình khoan cho máy khoan

Nhiều điểm khoan có thể được định nghĩa với một tuỳ chọn mặt phẳng hay

mặt cong tham chiếu Trật tự tự động hoặc trật tự đảo ngược đều có thể

Các điểm khoan có thể thêm vào hoặc bỏ đi ở bất kỳ thời điểm nào ở mỗi

một điểm khoan hướng của lỗ, chế độ lùi dao, chiều sâu cắt có thể được định

Các chuyển động của dao tại chiều sâu không đổi và thực hiện tại mỗi lớp Z

Nhiều kỹ thuật cắt có thể thực hiện:

Dọc theo các đường cong cách đều đường bao Các dịch chuyển dao được thêm vào để cắt vật liệu thừa ở điểm góc

Dọc theo đường thẳng song song dưới một góc nào đó, ta có thể chọn cắt một chiều hoặc 2 hướng

Tạo hình các đường biên, việc tiến và lùi có thể được xác định

Người sử dụng có thể ấn định điểm tiếp cận bên trong hoặc bên ngoài vùng khép kín, kỹ thuật RAMPING DOWN có thể sử dụng, hệ thống sẽ tối ưu hoá các chuyển động giữa các vùng; Thay cho việc lùi dao, dao sẽ chuyển động qua các vùng trước đó đã gia công

Các bước:

Xác định các thuộc tính hình học

1 hoặc định nghĩa một đường chu tuyến khép kín và nếu cần thiết cả

các đảo, hoặc định nghĩa một bề mặt phẳng

2 Định nghĩa khoảng offset và góc nghiêng của thành

3 Xác lập các thông số hình thức nếu cần thiết xác định lại hoặc hiệu

chỉnh chu tuyến

PROFILE

Tạo ra chuyển động phay 2.5 trục để cắt dọc theo một cạnh của đường chu

tuyến khép kín hoặc hở và các bề mặt phẳng

Các đường chu tuyến ở bất kỳ dạng nào có thể thêm vào hoặc bớt đi nếu

cần thiết Đối với mỗi đường chu tuyến các giá trị offset và góc nghiêng, hướng

phay có thể được định nghĩa, hiệu chỉnh

Chuyển động của dụng cụ sẽ ở những bề sâu không đổi và chia thành từng

lớp

Nhiều kỹ thuật cắt khác nhau có thể được sử dụng

Chế độ cắt một chiều và hai chiều

Chế độ CLIMB, CONVENTIONAL và chế độ cắt phối hợp

Sự tiến, lùi dao theo phương tiếp tuyến, pháp tuyến và đường phân

giác

ở mỗi lớp cắt các vệt cắt nhiều phía có thể được thực hiện đối với

gia công thô

Kiểm tra toàn bộ để ngăn ngừa va đập vào các chu tuyến

Xén các vòng gây ra bởi bán kính cong quá nhỏ

Xác lập các tốc độ chạy dao khác nhau ở góc

Các đường cong kiểm tra có thể thêm vào hoặc bớt đi nếu cần thiết

Các bước:

1 Định nghĩa đặc tính hình học

- Xác định các đường chu tuyến kín hoặc hở

- xác định khoảng offset, góc nghiêng và hướng phay

Một bề mặt kẻ được định nghĩa bằng việc nối các điểm cuối của các đường cong của 2 chu tuyến (kín hoặc hở) bằng các phân đoạn thẳng

Không nhất thiết phải xây dựng bề mặt trước khi gia công Vùng gia công có thể được bao bởi các bề mặt chi tiết

Bề mặt chi tiết không bị xén thành một cạnh chung Các bề mặt kiểm tra có thể được xác định để định nghĩa các vùng cắt Có thể kiểm tra sự va đập của dao vào các bề mặt chi tiết cũng như các bề mặt kiểm tra Sự va đập được ngăn ngừa giữa các bề mặt và tất nhiên trong một bề mặt khi bán kính cong nhỏ hơn bán kính dao cắt

Nhiều kỹ thuật cắt có thể được áp dụng

SPIRAL CUT, từ trong ra ngoài hoặc ngược lại PARALLEL CUT khoét zigzag dọc theo đường thẳng dưới một góc xác định, bước dao ngang có thể được xác định bằng SCALLOP hoặc bằng giá trị xác định

RADIAL CUT dọc theo các dường thẳng với góc nghiêng tăng dần

Các bước thực hiện

1 Định nghĩa các bề mặt phẳng hoặc cong của chi tiết và nếu cần

thiết các bề mặt kiểm tra

2 Định nghĩa đường chu tuyến khép kín và nếu cần thiết định nghĩa

các đảo, khoảng offset, hướng offset cho mỗi chu tuyến

3 ấn định các tham số hình thức nếu cần thiết

4 thực hiện lệnh

SRFPRF

Tạo ra chuyển động dao 3 trục để cắt dọc theo một cạnh của đường chu tuyến

kín hoặc hở trong khi vẫn đi theo các bề mặt của chi tiết

Các bề mặt chi tiết không bị xén thành một cạnh chung Các bề mặt kiểm tra

có thể được định nghĩa để xác định vùng gia công

Có thể kiểm tra sự va đập của dao vào các bề mặt chi tiết cũng như các bề

mặt kiểm tra Sự va đập được ngăn ngừa giữa các bề mặt và tất nhiên trong một

bề mặt khi bán kính cong nhỏ hơn bán kính dao cắt

Nhiều kỹ thuật có thể áp dụng ở đây

Phay một chiều và hai chiều

CLIMB, CONVENTIONAL và phay hỗn hợp

Tiến lùi dao theo phương tiếp tuyến, pháp tuyến, và đường phân

Xác định tốc độ cắt khác nhau cho việc phay góc

Các đường cong kiểm tra có thể thêm vào hoặc xoá đi nếu cần thiết

Các khoảng offset đối với các bề mặt chi tiết, bề mặt kiểm tra và

các đường chu tuyến có thể được định nghĩa và hiệu chỉnh

157

Các bước thực hiện

1 Định nghĩa các bề mặt chi tiết

2 Định nghĩa các đường chu tuyến kín hoặc hở hoặc mặt phẳng

3 ấn định các giá trị offset và hướng phay

4 Xác định các tham số hình thức nếu cần thiết:

Định nghĩa bề mặt kiểm tra hiệu chỉnh các chu tuyến kiểm tra việc định nghĩa các đường cong hoặc các điểm kiểm tra đầu và cuối

Định nghĩa lại loại chi tiết, bề mặt chi tiết và bề mặt kiểm tra

5 thực hiện lệnh

SURCRL

Tạo ra chuyển động dao cắt 3 trục trên các bề mật của chi tiết dọc theo các đường thẳng được định nghĩa bởi hai chu tuyến Các đường chu tuyến cũng bao vùng phay

Các bề mặt chi tiết không bị xén thành một cạnh chung Các bề mặt kiểm tra có thể được định nghĩa để xác định vùng gia công

Có thể kiểm tra sự va đập của dao vào các bề mặt chi tiết cũng như các bề mặt kiểm tra Sự va đập được ngăn ngừa giữa các bề mặt và tất nhiên trong một

bề mặt khi bán kính cong nhỏ hơn bán kính dao cắt

Nhiều kỹ thuật gia công có thể áp dụng ở đây

Dọc theo hoặc vuông góc với chu tuyến Cắt một hoặc hai chiều

Nhiều phương thức tiến, lùi dao có thể được sử dụng

Các bước thực hiện

1 Định nghĩa các bề mặt

2 Định nghĩa các đường chu tuyến

3 Định nghĩa các bề mặt kiểm tra nếu cần thiết

4 ấn định các tham số hình thức nếu cần thiết định nghĩa lại các bề mặt chi tiết, hướng cắt góc bắt đầu các bề mặt và chu tuyến kiểm tra

5 Thực hiện lệnh

SURMILL

Tạo ra chuyển động 3, 4, 5 trục của dao để phay các dải kế tiếp của các bề

mặt trong khi vẫn bám sát các đường cong tham số của các bề mặt này Có thể

chọn mặt cong thông thường cũng như mặt bị xén Chuỗi các mặt cong trong dải

được hiển thị một cách rõ ràng và có thể hiệu chỉnh bằng tay Chuyển động của

dao dọc theo các khoảng hở và phần giao nhau của các bề mặt được kéo dài hoặc

xén bớt nếu cần thiết và chuyển động trơn tru giữa các bề mặt được hình thành

Các bề mặt kiểm tra có thể được định nghĩa để xác định vùng phải tránh gia

công Có thể thực hiện kiểm tra toàn sự va đập có thể của dao Sự va đập được

ngăn ngừa giữa các bề mặt và cả bên trong một bề mặt mà bán kính cong của nó

nhỏ hơn bán kính dao Tuy nhiên có thể gia công bỏ qua kiểm tra va đập

(gouging) để thu được kết quả nhanh hơn, hoặc chỉ kiểm tra từng phần gần với bề

mặt kiểm tra

Nhiều kỹ thuật gia công có thể áp dụng:

Dọc theo hoặc vuông góc với dải phay

Cắt một chiều hoặc hai chiều

Nhiều kiểu tiến và lùi dao có thể lựa chọn

Bước chạy dao ngang có thể được xác định bởi một số xác định các vệt cắt,

hoặc theo chiều cao của phần vật liệu còn chưa bị cắt Các giá trị offset có thể

được định nghĩa cho mỗi đường chu tuyến

Các bước thực hiện

1 Định nghĩa các mặt cong và nếu cần thiết các bề mặt kiểm tra

2 Khẳng dịnh phía gia công, hướng cắt và góc bắt đầu

3 thiết lập các thông số thể thức nếu cần thiết định nghĩa lại các bề

mặt của chi tiết, hướng phay, hướng cắt, góc bắt dầu và bề mặt

kiểm tra

4 Thực hiện lệnh

WCUT

Tạo ra chuyển động của dao để cắt thô một khối vật liệu được xác định bởi

các bề mặt chi tiết và việc quét các đường chu tuyến

Nhiều kỹ thuật gia công có thể áp dụng ở đây

Gia công dọc theo các đường cong mà nó cách đều đường bao một khoảng nhất định tương ứng với từng lớp cắt Z

Tạo ra các đường bao tương ứng với mỗi lớp cắt Có thể xác định kiểu tiến và lùi dao

Điểm tiếp cận có thể được xác định bởi người dùng, bên ngoài hoặc bên trong vùng khép kín

Điểm tiếp cận được tối ưu hoá được tính toán bởi hệ thống sao cho mỗi vùng gia công có một điểm tiếp cận đơn, chung cho tất cả các lớp cắt Kỹ thuật Ramping down có thể được áp dụng Các khoảng offset có thể được xác định cho mỗi chu tuyến và cho các mặt cong kiểm tra

Các bước thực hiện

1 Định nghĩa các bề mặt và nếu cần thiết các bề mặt kiểm tra

2 Định nghĩa một chu tuyến khép kín và nếu cần thiết các đảo, định nghĩa các khoảng offset và hướng offset cho mỗi chu tuyến

Chú ý : Khi làm việc với GOUGE CHECK : OFF Không được chọn các

chu tuyến bao cho vệc gia công phần lõm

3 xác lập các tham số hình thức nếu cần thiết định nghĩa lại các bề mặt chi tiết, bề mặt kiểm tra, các chu tuyến và khoảng offset

4 khẳng định việc thực hiện lệnh

ZCUT

Tạo ra chuyển động của dao để cắt thô một thể tích vật liệu được định nghĩa bởi các bề mặt chi tiết và việc quét các chu tuyến

Các bề mặt chi tiết không bị xén thành một cạnh chung Các bề mặt kiểm

tra có thể được định nghĩa để xác định vùng gia công

Có thể kiểm tra sự va đập của dao vào các bề mặt chi tiết cũng như các bề

mặt kiểm tra Sự va đập được ngăn ngừa giữa các bề mặt và tất nhiên trong một

bề mặt khi bán kính cong nhỏ hơn bán kính dao cắt

Dụng cụ cắt sẽ bắt đầu cắt ở mặt phẳng cắt cao nhất và sau đó dịch chuyển

song song với mặt XY Nó sẽ phay mỗi thời điểm một lớp song song với mặt XY

ngoại trừ nơi chạm vào các bề mặt Người dùng có thể xác định để chuyển động

theo sát hình dạng của bề mặt để lưu lại bề mặt được gia công bán tinh

Dụng cụ sẽ tiếp tục phay bên trong chu tuyến cho tới khi chạm mặt phẳng

cắt thấp nhất hoặc cho tới khi không còn điểm nào mà dao có thể cắt và không va

vào các đảo hay bề mặt

Nhiều kỹ thuật gia công có thể áp dụng

- Dọc theo các đường thẳng song song ở một góc nào đó

- Dọc theo các đường thẳng hướng vào một điểm xác định

- Cắt theo một hoặc 2 hướng

- Nhiều phương pháp tiến, lùi dao có thể lựa chọn

Điểm tiếp cận có thể được xác định bởi người dùng bên trong hoặc bên

ngoài đường chu tuyến khép kín Các khoảng offset có thể được xác định và hiệu

chỉnh cho từng bề mặt chi tiết , bề mặt kiểm tra và các đường chu tuyến

Các bước thực hiện

1 Định nghĩa các bề mặt chi tiết và nếu cần thiết cả các bề mặt kiểm

tra

2 Định nghĩa các đường chu tuyến khép kín và nếu cần thiết các đảo

của chúng, định nghĩa khoảng offset cho mỗi chu tuyến

3 xác lập các tham số hình thức và nếu cần thiết hiệu chỉnh các chu

tuyến, thay đổi phía bắt đầu định nghĩa lại các bề mặt chi tiết và bề

Hàm này có các tham số tương tự như ở hàm SRFPKT Chỉ có một số điểm khác sau:

Quá trình gia công được thực hiện qua ba bước:

1 Xấp xỉ các bề mặt cong

2 Tính toán vùng không được gia công ở bước trước

3 Gia công vùng được định nghĩa bởi 2 bước trên với dao cắt hiện thời

Chú ý:

Khi chạy hàm này tất cả ba bước được thực hiện lại, có nghĩa là các vùng chưa được gia công sẽ được tính toán lại và gia công lại

Các đường chu tuyến được tạo bởi hàm này không liên đới với hàm và

có thể sử dụng bởi hàm khác hoặc xoá đi hay thay đổi nếu cần thiết

Các bước:

1 Xác định kích thước hình học Hoặc định nghĩa các bề mặt phẳng của chi tiết Hoặc định nghĩa các mặt cong và nếu cần thiết cả các bề mặt kiểm tra Xác định đường chu tuyến khép kín và nếu cần thiết các đảo bên trong nó cũng như khoảng offset và hướng offset

2 Xác lập các thông số thể thức và nếu cần thiết xác định lại hoặc hiệu chỉnh các đường chu tuyến, mặt cong của chi tiết, các mặt kiểm tra

3 thực hiện lệnh

Đối với máy tiện :

Cimatron cung cấp các lệnh gia công sau:

LT_ROUGH LT_FINISH LT_DRILL LT_THRED

LT_GROOV

LT_FINIS

Tạo ra chuyển động của dao tiện để cắt tinh lượng dư vật liệu dọc theo phía

trong hoặc ngoài chu tuyến của chi tiết

Các vùng không thể cắt do dao và các hình dạng chu tuyến được ngăn ngừa

Các giá trị offset khác nhau có thể được đưa ra cho các trục X và Z và hướng cắt

có thể được xác định dưới một góc nào đấy

Các chuyển động tiến và lùi dao có thể được kiểm soát Một điểm tức thời

có thể được xác định bởi người dùng để kiểm soát việc tiếp cận dao

1 Trục X của MACSYS phù hợp với trục Z đối với chuyển động tiện

và Y của MACSYS sẽ phù hợp với trục X của chuyển động tiện

2 Chuyển động kết thúc được thực hiện phù hợp với chu tuyến đã

chọn

3 Cần phải quan tâm tới vùng UNDERCUT mà dao không với tới

4 LT_FINIS kiểm tra rằng không có một Looping nào được thực hiện

trên đường chạy dao và đường chu tuyến của chi tiết không bị

xuyên vào

5 LT_FINIS tự động định nghĩa một chu tuyến của phôi , đường chu

tuyến này có thể được hiện ra trên màn hình

1 định nghĩa chu tuyến rãnh

2 định nghĩa hướng offset

3 xác lập các tham số hình thức và nếu cần thiết định nghĩa lại chu tuyến và hướng offset

3 Đối với chế độ FINISH ONLY Và ROUGH + FINISH : Sử dụng các nội suy đường tròn để tạo ra tệp G-CODE ngắn hơn, nếu RADIAL OFFSET Khác FACING OFFSET , phép nội suy tuyến tính sẽ được dùng

LT_GROUGH

Tạo ra chuyển động của dao tiện mà nó cắt thô phần dư của vật liệu dọc theo phía trong hoặc phía ngoài đường chu tuyến của chi tiết, bao gồm cả tuỳ chọn cắt mặt đầu

Tránh được vùng không được cắt do dụng cụ và hình dạng của chu tuyến Các khoảng offset khác nhau có thể sử dụng cho các trục X và Z và hướng cắt có thể được xác định dưới một góc bất kỳ

Các chuyển động tiến và lùi dao có thể được kiểm soát Một điểm tức thời

có thể được xác định bởi người dùng để kiểm soát việc tiếp cận dao

4 xác lập các tham số hình thức và nếu cần thiết định nghĩa lại các

chu tuyến cũng như hướng cắt

5 Khẳng định và thực hiện lệnh

Các hướng dẫn chung

1 Trục X của MACSYS tương ứng với trục Z của chuyển động tiện

và trục Y của MACSYS tương ứng với trục X Các trục của hệ toạ

độ máy tiện được hiển thị ở đáy màn hình

2 Quá trình cắt thô xuất hiện bên trong vùng được xác định giữa Chu

tuyến phôi và chu tuyến của chi tiết oẻ đây 2 chu tuyến phải giao

nhau để tạo ra vùng khép kín

3 Các chuyển động cắt tinh được thực hiện tương ứng với việc chọn

chu tuyến của chi tiết Nếu không có một chuyển động cắt tinh nào

được thực hiện, có nghĩa hướng của chu tuyến chi tiết không phù

hợp

4.Việc lưu tâm tới vùng không được cắt do dao không với tới là rất

quan trọng

5 Hàm sẽ kiểm tra rằng không có một vòng (looping) nào được hình

thành trong đường chạy dao và các chu tuyến của chi tiết không bị

cắt lẹm vào

LT_THRED

Tạo ra chuyển động của dao tiện dùng để cắt ren có thể chọn chế độ ren

trong, ren ngoài và "facing"

Các vùng dao không với tới do hình dạng của dao và bề mặt được ngăn

ngừa "Các chương trình con gia công" (Machine subroutines) có thể được sử

dụng Một hoặc nhiều lần xuất phát có thể được xác định

Các bước:

1 Chỉ ra điểm bắt đầu và kết thúc của ren

2 Thiết lập các thông số hình thức và nếu cần thiết định nghĩa lại

4.2 Phương thức chọn các đối tượng hình học

Như đã trình bày ở trên: sau khi gọi bất kỳ một lệnh gia công nào, chúng ta đều phải tiến hành chọn các đối tượng hình học khác nhau như mặt cong, các đường chu tuyến để định nghĩa và hạn chế vùng gia công

a Chọn các mặt cong

Việc chọn các mặt cong được tiến hành khi xuất hiện lời nhắc:

PICK SURF & EXIT hoặc PICK CHECK SRF/EXIT Mặc định ta có thể chọn các mặt cong bằng cách nháy chuột vào nó Để dùng các phương thức chọn khác, ta nhấn <SUBMENU> và hệ thống sẽ đưa ra màn hình menu sau:

SINGLE BOX ALL UNPICK SINGLE : là chế độ mặc định như đã mô tả ở trên BOX : Chọn các mặt phẳng bằng cách vẽ ra một khung chữ nhật và tất

cả các bề mặt nằm trong khung này sẽ được chọn ALL: chọn tất cả các bề mặt

UNPICK: Bỏ chọn các mặt chỉ định Sau khi chọn xong các bề mặt ta phải ấn < EXIT >

b Xác định các mặt phẳng

Việc xác định các mặt phẳng trong các bước của quá trình NC được tiến hành khi xuất hiện lời nhắc:

PICK PLANE

ở đõy cú 3 phương thức xỏc định mặt phẳng

CURVES: Xỏc định mặt phẳng bằng cỏch chỉ ra một đường cong phẳng

hoặc hai đường thẳng nằm trong một mặt phẳng

UCS: Dựng cỏc mặt cơ sở của một UCS chỉ định

PLANAR FACE : Chọn mặt phẳng bằng cỏch chỉ ra một bề mặt phẳng

của mụ hỡnh

c Chọn cỏc đường cong cho cỏc chu tuyến

Việc định nghĩa cỏc chu tuyến bao gồm cả chọn cỏc đường cong được tiến

hành theo cỏc bước sau:

1 ấn định cỏc tham số ( nếu cú ) và chọn đường cong đầu tiờn của chu

tuyến

2 Chấp nhận một hướng dọc theo đường chu tuyến để xỏc định trật tự

chọn cỏc đường cong tiếp theo

3 Chọn cỏc đường cong cũn lại của chu tuyến

4 Sau khi tất cả cỏc đường cong đó được chọn hóy ấn < EXIT >

5 POSTPR : SỬ DỤNG BỘ HẬU SỬ Lí

Bước cuối cựng của quy trỡnh NC là sử dụng bộ hậu sử lý để dịch cỏc khối

dịc chuyển dao trong một đường chạy dao thành dạng mó điều khiển mỏy CNC

Mục đớch chớnh của bước này là tạo ra cỏc tệp G_CODE tuy nhiờn ngoài những

tệp này CIMATRON cũn cung cấp cho chỳng ta hai nhúm tệp dữ liệu khỏc với

mục đớch trợ giỳp, hướng dẫn cho những người điều khiển mỏy CNC sau này:

1 Nhúm cỏc tệp bỏo cỏo bao gồm:

Cỏc tệp chứa đựng cỏc thụng tin nhắc nhở người điều khiển mỏy,

Cỏc tệp chứa danh sỏch và thụng số cỏc dụng cụ cắt sẽ dựng trong từng

đường chạy dao cụ thể

Danh sỏch cỏc chu trỡnh sử dụng trong đường chạy dao

Danh sỏch cỏc gốc toạ độ mỏy cựng với cỏc đường chạy dao

2 Nhúm cỏc tệp nguồn dựng cho bộ hậu sử lý bờn ngoài

167

Các tệp nguồn Các tệp

báo cáo

Các tệp G_CODE

Tạo ra và đóng

đường chạy dao

Gọi lệnh POSTPR

CẤU TRÚC CÁC TỆP TẠO RA TRONG QUÁ TRèNH NC

Việc tạo ra cỏc tệp G_CODE cú thể thực hiện trực tiếp từ bờn trong Cimatron bằng lệnh POSTPR hoặc thực hiện bờn ngoài mụ trường Cimatron bằng cỏch chạy EXTPST

Lệnh POSTPR được thực hiện qua cỏc bước sau:

Trước khi thực hiện lệnh POSTPR chỳng ta phải đúng cỏc đường chạy dao và ghi nú lại bằng lệnh CLOSE_TP

Chọn bộ hậu sử lý tương ứng với mỏy gia cụng Xỏc định toạ độ X, Y, Z để khởi tạo gốc toạ độ của mỏy gia cụng ( tất nhiờn khi lập trỡnh bằng toạ độ tương đối sau này ta cú thể dễ dàng thay đổi giỏ trị của cỏc toạ độ này nếu muốn )

Xỏc định cỏc thụng số thể thức khỏc nhau tuỳ theo từng bộ hậu xử lý và

ấn ENTER để thực hiện lệnh Trong thực tế sản xuất ta thường gặp cỏc mỏy CNC do nhiều hóng sản xuất khỏc nhau và sử dụng cỏc hệ điều khiển khỏc nhau Chớnh vỡ vậy Cimatron đó cung cấp cho chỳng ta khả năng tự viết và biờn dịch cỏc bộ hậu sử lý cho những

hệ thống mà Cimatron chưa hỗ trợ trực tiếp được Cụng việc này được thực hiện trờn mụi trường bờn ngoài Cimatron theo trỡnh tự như sơ đồ sau:

Tạo ra, nâng cấp bộ hậu sử lý trong một EDITOR: PP*.exf

Dịch chương trình nguồn của bộ HSL DFEXF PP*.exf

Việc biên dịch thành công

Bộ hậu sử lý đã

biên dịch PP*.dex

Các tệp kết quả:

G_CODE, REPORTS

QUY TRèNH TẠO RA VÀ BIấN DỊCH MỘT BỘ HẬU SỬ Lí

Trong cỏc chương trỡnh nguồn của bộ hậu sử lý chỳng ta cần phải quy định

cỏc phương thức để tạo ra cỏc tệp mó điều khiển vớ dụ như việc lập trỡnh tuyệt đối

hay tương đối, phương thức tạo ra cỏc chu trỡnh lặp, chu trỡnh gia cụng

6 CÁC CễNG CỤ TRỢ GIÚP TRONG CIMATRON - NC

Cỏc cụng cụ trợ giỳp của Cimatron - NC cho phộp chỳng ta dễ dàng hiệu

chỉnh cỏc đường chạy dao đó được tạo ra và mụ phỏng quỏ trỡnh gia cụng cũng

như xem trước cỏc kết quả nhận được của quỏ trỡnh gia cụng Nhờ cỏc cụng cụ

trợ giỳp này chỳng ta cú thể trỏnh được cỏc lỗi phỏt sinh trong quỏ trỡnh gia cụng

và đưa ra được một quy trỡnh gia cụng hợp lý nhất

Hệ thống cho phộp chỳng ta thay đổi cỏc đường chạy dao ở ba cấp: đường

chạy dao, cỏc thủ tục và cỏc khối dịch chuyển dao

Khi một đường chạy dao được copy, đường chạy dao mới sẽ được gỏn một tờn mới, tờn này cú chiều dài tối đa là 8, 5 ký tự đầu tiờn chỉ ra tờn của đường chạy dao nguyờn thuỷ, ký tự tiếp theo là dấu trừ và hai con số

ở cấp độ thủ tục :

Cỏc thủ tục cú thể được Xoỏ, hoặc thờm vào và trật tự gọi chỳng ra cũng cú thể thay đổi Thờm vào đú cỏc thuộc tớnh hỡnh học cũng như cỏc thụng số của thủ tục cũng cú thể thay đổi và sau đú thủ tục cú thể được chạy lại để cỏc khối dịch chuyển dao tương ứng được cập nhật lại cỏc thay đổi

ở cấp độ khối dịch chuyển dao:

Cỏc khối bờn trong một thủ tục cú thể được xoỏ, thờm vào hoặc thay đổi một cỏch trực quan, điều này tạo ra một khả năng dễ dàng kiểm soỏt dịch chuyển dao ở từng thời điểm bằng tay Cỏc thay đổi này cú thể bị huỷ bỏ nếu ta chạy lại cỏc thủ tục :

Nếu bạn muốn gọi ra một thủ tục đó định nghĩa từ trước, thay đổi cỏc thụng số và chạy lại nú hóy dựng tuỳ chọn RERUN của MANAG_TP Trong trường hợp chỉ gọi ra và thay đổi cỏc thụng số mà khụng chạy lại hóy dựng tuỳ chọn MODIFY

Cỏc thủ tục bị ngắt cưỡng bức hoặc bị bỏ qua sẽ được chạy lại bằng tuỳ chọn EXECUTE

Cỏc tuỳ chọn COPY, MOVE, DELETE dựng để copy, thay đổi trật tự

và xoỏ cỏc thủ tục bờn trong một đường chạy dao đang được mở Để thực hiện cỏc tuỳ chọn này bạn chỉ cần chọn thủ tục cần thao tỏc sau đú xỏc nhận tuỳ chọn sẽ dựng và ấn < EXIT >

Trong trường hợp đường chạy dao cú nhiều thủ tục khỏc nhau Để dễ quan sỏt ta cú thể tạm thời dấu cỏc thủ tục mà ta chưa quan tõm bằng tuỳ chọn BLANK Để hiện lại cỏc thủ tục này ta dựng tuỳ chọn UNBLANK Tuỳ chọn MANUAL EDIT dựng để thẩm tra cũng như hiệu chỉnh bằng tay cỏc khối dịch chuyển dao của đường chạy dao được mở

Việc mô phỏng quá trình gia công được thực hiện bằng lệnh SIMULATE Quá

trình mô phỏng được thực hiện trên một phôi gia công được định nghĩa bằng tuỳ

chọn STOCK CREAT của SIMULATE ở đây chúng ta có thể lựa chọn kích

thước, hình dáng và màu sắc cũng như có thể thực hiện các thao tác điều khiển

khác nhau như ( ZOOM, ROTATE, PAN, SCALE ) trên phôi đã tạo ra để

nhận được một hình ảnh rõ ràng và sinh động nhất Quá trình mô phỏng có thể

được ngừng tạm thời để thay đổi các thông số cũng như hướng nhìn, ghi lại các

bức ảnh thể hiện các bước gia công trung gian v v Sau khi mô phỏng quá trình

gia công, để quan sát rõ hơn chất lượng bề mặt được tạo ra ta có thể tạo ra các

mặt cắt khác nhau

Các bước thực hiện:

Tạo ra phôi gia công

1 Định nghĩa phôi hoặc bằng tay hoặc sử dụng các bề mặt sẵn có

2 Nếu cần thiết, sử dụng POP - UP menu để thay đổi hướng nhìn của

phôi

Các thao tác mô phỏng

1 Xác định đường chạy dao sẽ được thực hiện

2 Nếu cần thiết định nghĩa một mặt cắt và thay đổi các thông số điều

khiển quá trình mô phỏng

Hình 4.1 Sơ đồ các bước chế tạo khuôn mẫu cổ điển

Có thể thấy, trên sơ đồ cổ điển, việc thử khuôn được tiến hành sau khi đã chế tạo xong khuôn và quá trình thử cần phải được tiến hành trên khuôn thật

Hình 4.2 Sơ đồ các bước chế tạo khuôn mẫu có sự giúp đỡ của CAE Còn ở sơ đồ có sự trợ giúp của CAE trên, việc thử khuôn được thực hiện trước khi chế tạo khuôn và việc thử chỉ tiến hành trên mô hình máy tính Điều này giúp cho người thiết kế tiết kiệm được thời gian cũng như chi phí thử khuôn

Quá trình thử lại trên thực tế chủ yếu là để đánh giá lại các thông số kỹ thuật của

bộ khuôn

Tất nhiên, có thể thấy, các kết quả tính toán phụ thuộc rất nhiều vào các

điều kiện đậu vào mà người sử dụng cung cấp cho máy tính Thường thì các số

liệu đầu vào đều không sát với thực tế nên các kết quả tính toán không thật chính

xác 100% Tuy nhiên, các kết quả này sẽ cho chúng ta biết một bức tranh khá

trực quan của toàn bộ các quá trình hình thành sản phẩm nhựa trong lòng khuôn

và giúp ta tránh được những sai sót không đáng có khi thiết kế khuôn

Moldex3D gồm 5 mô đun chính sau:

o Moldex-PROJ: là mô đun quản lý các dự án Tại đây, chúng ta có

thể thiết lập được các thông số cũng như các điều kiện ban đầu cho

Moldex3D tính toán ở các mô đun sau Các thông số có thể gồm:

mô hình khuôn mẫu (sản phẩm) đã thiết kế bởi 1 phần mềm CAD

nào đó, vật liệu của sản phầm, máy ép phun và quy trình ép phun

nhựa, Ngoài ra, mô đun này còn cho phép hiển thị các kết quả

tính toán bằng hình ảnh, tệp văn bản cũng như các đoạn phim mô

phỏng quá trình ép phun nhựa trong lòng khuôn mẫu

o Moldex-FLOW: phân tích dòng chảy của nhựa lỏng (hay còn goi là

quá trình điền đầy của nhựa lỏng) trong lòng khuôn Kết quả tính

toán của mô đun này sẽ cho ta một hình ảnh về quá trình chảy của

nhựa lỏng để từ đó có thể tìm ra các sai sót khi thiết kế khuôn – đặc

biệt là tránh hiện tượng không điền đầy

o Moldex-PACK/COOL: phân tích quá trình đông đặc và định hình

sản phẩm trong lòng khuôn Sự phân tích này sẽ cho ta thấy một

bức tranh toàn cảnh của sản phẩm trước khi lấy ra khỏi khuôn Các

lỗi như bọt khí, vết nhăn hay tạo hình vân do dòng chảy, sẽ được

tìm thấy ở mô đun này

o Moldex-WARP: tính toán sự co ngót và cho chúng ta thấy một bức

tranh về sự cong vênh của sản phẩm khi được lấy ra khỏi khuôn

mẫu

o Moldex-RIM/GASIN: mô đun này dùng để tính toán trạng thái điền

đầy và sự tản nhiệt của các vật liệu đóng gói IC Nó được sử dụng

trong việc tính toán kiểm nghiệm quá trình phủ một lớp nhựa đặc

chủng lên các chíp xử lý nhằm tạo 1 lớp bảo vệ chắc chắn cũng như

173

làm môi trường truyền nhiệt khi làm việc Hiện tại, ở Việt Nam chưa có nhà máy sản xuất IC nên mô đun này chưa dùng đến Moldex3D là sự kết hợp của nhiều các nghiên cứu về vật liệu, về vật lý của quá trình truyền nhiệt, về các phương pháp giải tích số và phần tử hữu hạn

Hình 4.3 Cơ sở của Moldex3D Trong Moldex3D sử dụng 2 dạng mô hình hình học là:

- Moldex3D/Shell: là phương pháp phần tử hữu hạn thực hiện nhanh

- Moldex3D/solid: là phương pháp thể tích hữu hạn-thực hiện ở mức cao

4.2 Moldex3D/Shell 4.2.1 Khái niệm về mô hình 4.2.1.1 Lý thuyết về Shell

Đây phương pháp sử dụng một mô hình dạng khung (shell) làm cơ sở để sau đó định nghĩa các bề dày của từng phần riêng biệt theo nguyên tắc:

- Nếu mô hình là một tấm phẳng có kích thước không thay đổi thì ta lấy mặt trung bình làm khung cơ sở để định nghĩa bề dày của tấm

- Nếu mô hình là tấm có nhiều bề dày khác nhau thì ta chiếu xuống 1 bề mặt chung và sau đó định nghĩa bề dày cho từng phần riêng biệt

Hình 4.4 Mô hình tính toán Shell

Hình 4.5 Định nghĩa bề dày của chi tiết

2 Các dạng lưới của Moldex3D/Shell

Trong Moldex3D/Shell cung cấp 2 loại phần tử là phần tử trục thẳng và

phần tử tam giác thẳng Thông thường các kênh làm mát, kênh dẫn dùng phần tử

trục thẳng; các cửa phân phối, cửa quạt sử dụng phần tử tam giác

Hình 4.6 Dạng phần tử của Shell

3 Đơn giản hoá lưới tam giác

Để thực hiện việc mô phỏng, thông thường ta sử dụng phương pháp phần

tử hữu hạn để chia hình dạng của mô hình thành nhiều phần tử nhỏ Kết quả đó

được biết như là các lưới Nếu số lượng các mắt lưới không đủ thì hình dáng có

thể không đúng với thực tế Nới số lượng mắt lưới lớn hơn ta sẽ có hình dạng của

mô hình gần với thực hơn, tuy nhiên nếu số lượng lưới quá lớn sẽ làm cho tốc độ

tính toán giảm đi Khi vát mép một miền sử dụng nhiều phần tử sẽ cho kết quả

175

tốt hơn, nhưng cần phải loại bỏ các cạnh sắc và phần tử nhỏ Thêm vào đó nếu hình dạng là các phần tử nhỏ phức tạp trong vài trường hợp ta có thể thử bỏ qua chúng

4 Xuất các lưới tam giác

Một trong các vấn đề quan trọng khi xuất các phần tử lưới là việc liên kết chúng lại Việc liên kết chúng cần được kiểm tra trước khi xuất sang dạng mô hình Khi thừa các lỗ hổng của lưới sẽ có thể gây nên các mối nối không hợp lý,

rỗ khí hoặc một số sự cố khác mà không thể thoát khỏi trong thực tế Các cách thức để cấu trúc lên các lưới là khác biệt theo việc lựa chọn bề mặt Người sử dụng nên hiểu sự lệch giữa hình dáng và lưới để tiếp cận khuôn mẫu thực tế Do

đó các đường thừa, ghi đè; các hố, lỗ thừa hoặc các mối nối kém cần được loại

bỏ khi tạo lưới

5 Chất lượng của lưới

Chất lượng của lưới ảnh hưởng đến hiệu quả và độ chính xác khi mô phỏng Nếu chất lượng của lưới quá tồi kết quả phân tích mô hình lưới sẽ không còn đúng với mô hình thực tế nói chung một trong các phương pháp để cải thiện

chất lượng lưới là dựa trên giá trị của Tỉ lệ tương quan , Nếu giá trị đó nhỏ hơn

0,6, phần tử được xem như có chất lượng trung bình; 0,3 coi như chất lượng kém Trong Moldex3D/Shell thì tỉ lệ tương của hầu hết các phần tử sẽ được điều khiển trong khoảng 0,4-1 một cách tự động Nó làm cho kết quả gần với thực tế hơn

Hình 4.7 Chất lượng của bề mặt xấp xỉ

6 Mật độ của lưới

Theo các đề cập trước đây, mật độ lưới cao thì mô hình có thể gần với

thực hơn Tuy nhiên với mật độ lưới cao tài nguyên tính toán đòi hỏi cao hơn,

giải pháp phải tốt hơn Do đó việc cân bằng số lượng và tài nguyên sẽ cho mật độ

lưới hợp lý Thỉnh thoảng trong các miền có sự biến động lớn như các nơi có các

mối nối, vùng có bề dày thay đổi và một số có cấu trúc đặc biệt mật độ lưới phải

được tăng lên để đảm bảo kết quả phân tích là xác thực Có đề xuất:

- Các phân tích sơ bộ được thực hiện với ít hơn các phần tử mục đích là để

tìm ra hướng của mô hình điền đầy

- Các phân tích tiên tiến được thực hiện với nhiều phần tử hơn mục đích là

để đạt được các kết quả xác thực

4.2.2 Thủ tục để tạo lưới

1 Biểu đồ lưu thông

Nói chung tủ tục để tạo ra lưới cho mô hình Shell được chia thành 5 bước

theo sơ đồ sau:

2 Đưa vào hình dạng hoặc mô hình lưới

Trong Modex3D, các Tiền xử lý sử dụng Rhino với môđun

Modex3D-Mesh Thông thường có 2 kiểu file hình học có thể được xuất sang Tiền xử lý

Sau khi kết xuất sang file hình học phải được cấu trúc lại và phủ lưới lại để phù

hợp vơi các phân tích của Moldex3D/Shell

- file CAD

- file Mesh

3 Tạo lưới

Thủ tục tạo lưới có thể theo sơ đồ khối sau:

Bước 1: chọn một bên của các bề mặt

Sản phẩm giả sử là vỏ điện thoại đòi hỏi tính mỹ thuật được đề nghị lựa

chọn bề mặt phía lõi để phản ánh hình dáng thực Với các sản phẩm mỏng khác,

được đề nghị lựa chọn bề mặt phía trên phần lỗ hổng vì hầu hết các đặc trưng

Bước 3: Quyết định mật độ của các phần tử

Theo các đề cập trước đây, thì đó là việc cân bằng các yếu tố Số lượng các phần tử nên được cân nhắc tới hiệu quả và độ chính xác Nói chung các kích

cỡ như nhau của các lưới là có thể chấp nhận Tuy nhiên trong một số trường hợp các đặc điểm nhỏ bé có thể ảnh hưởng đến kết quả mô phỏng, và nó không thể bỏ qua được Lúc đó nó được đề nghị là thêm vào chức năng nút tinh chỉnh “node seeding” để định rõ chiều dài cấu thành tại các đặc điểm nhỏ bé đó để đảm bảo chất lượng của các lưới

Bước 4: Gán các miền khác nhau cho mô hình hình học

Phương pháp phân chia mô hình hình học thành các miền khác nhau được

sử dụng để mô phỏng các sự thay đổi dọc theo hướng của bề dày Nó cần để định

rõ các đặc điểm khác như là các kênh nóng chảy

4 Tạo khuôn mẫu

Để thu được các phân tích toàn diện, cần được dựng nên khuôn mẫu Nếu việc thiết kế khuôn mẫu bằng CAD là hợp lệ, người dùng có thể nhập file CAD trực tiếp Việc hiệu chỉnh khuôn mẫu có thể được thực hiện dễ dàng hơn trong Rhino

5 Thiết lập các thuộc tính Bước 1: Định nghĩa mặt cavity

Định nghĩa bề dày của miền lưới theo miền Nếu có các miền không cùng chiều dày, nó được đề xuất để phân chia thành mặt định rõ và phủ lưới lại Như một sự lựa chọn người dùng có thể xây dựng lưới bởi chức năng “3D face” bằng tay với các bề dày không giống nhau sau đó lại được chia thành các phần tử nhỏ hơn

Bước 2: Định nghĩa mặt khuôn cơ sở

Người dùng cũng có thể lựa chọn khuôn cơ sở và chọn vật liệu làm khuôn

Bước 3: Các đường lạnh và đường nóng

Trong Moldex3D-Mesh, hệ thống đường rãnh được xây dựng dễ dàng

bằng các đoạn thẳng Cho các đoạn tròn, hình dạng được chỉ định bằng các

đường kính cho điểm cuối trước và điểm cuối sau, với các đoạn không tròn, hình

dáng được chỉ định bằng cách sử dụng đường kính tương đương

Bước 4: Định nghĩa các kênh làm mát

Trong Moldex3D-Mesh, các kênh làm mát dược xây dựng bằng các

đường thẳng Định rõ các thành phần làm nguội như chỗ phun lên hoặc các vách

ngăn, có thể được gán vào bằng cách sử dụng các tính chất phụ

Bước 5: Định nghĩa các thiết lập cho các điểm đặc biệt

Để tạo nên một mô phỏng toàn diện, cần phải thiết lập cổng vào nóng

chảy Với hệ thống làm mát, cần thiết lập cổng vào làm mát

Thêm vào đó để nhận được thông tin tạm thời như là các đường cong sự

kiện bao gồm áp suất, nhiệt độ, tỉ lệ biến dạng…Cần phải thiết lập các nút cảm

biến tại những nơi mà mình mong muốn Để đánh giá thông tin đường cong sự

kiện trong môđun Moldex3D/Shell Nút cảm biến nên được gán trong

Moldex3D-Mesh trước khi xuất mô hình sang Moldex3D/Shell

Bước 6: Định nghĩa các nút đo đạc

Để đánh giá các tính chất cục bộ, người dùng có thể thiết lập các điểm đo

đạc tại vùng thiết kế Để đánh giá thông tin cục bộ bằng cách sử dụng các nút đo

đạc trong môđun Moldex3D/Shell Nút đo đạc nên được gán trong

Moldex3D-Mesh trước khi xuất mô hình sang Moldex3D/Shell

Bước 7: Định nghĩa điểm điều khiển cửa van

Đôi khi điểm điều khiển cửa van được yêu cầu để điều khiển lưu lượng

dòng chảy từ các cổng khác nhau Điểm này nê được sắp xếp theo thứ tự hệ

thống HOT RUNNER và định rõ thời gian bật Process Condition Wizard của

Moldex3D/Shell Tương tự điểm điều khiẻn cửa van nện được gán trong

Moldex3D-Mesh trước khi xuất mô hình sang Moldex3D/Shell

179

4.3 Một ví dụ với Moldex3D/Shell 4.3.1 Các bước cơ bản khi ứng dụng phần mềm CAE

Có thể nói rằng, hâu hết các phần mềm CAE đều dựa trên mô hình tính toán của phương pháp phần tử hữu hạn nên có một số các bước cơ bản sau: Bước 1: Thiết kế mô hình sản phẩm nhựa trên phần mềm CAD Phần mềm CAD này là bất kỳ tuỳ thuộc vào thói quen sử dụng của người thiết kế Bước 2: Hiệu chỉnh và xấp xỉ mô hình sản phẩm Các phần mềm CAE luôn cung cấp những công cụ hiệu chỉnh các mô hình của sản phẩm sao cho đat được một số yêu cầu cơ bản như: các bề mặt phải liên tiếp nhau (không gián đoạn), các bề mặt không được chổng chéo lên nhau, Thường các công cụ này được nhúng kết vào một số phần mềm CAD nào đó, do các hãng liên kết với nhau để tạo ra Kết quả của bước này là việc kết xuất ra tệp xấp xỉ mô hình bằng tam giác, đa giác, hình hộp hay tứ diện, bát diện, tuỳ thuộc vào yêu cầu Nguyên lý cơ bản ở đây là "chia nhỏ mô hình thành các mô hình cơ bản nhỏ hơn

để dễ tính toán" Tất nhiên, việc chia này sẽ cần tới độ chính xác cho vào từ người sử dụng và sự kết dính giữa các phần tử con đó Tham khảo thêm mục 4.2.5 ở trên

Bước 3: Tạo một dự án trong phần mềm CAE Trong dự án này, chúng ta lần lượt nhập các thông số ban đầu như: mô hình đã xấp xỉ, vật liệu của sản phẩm, quy trình công nghệ để bơm nhựa lỏng vào lòng khuôn (thời gian và áp suất bơm, thời gian làm nguội, kết cấu và sự trao đổi nhiệt của hệ thống làm mát, ), Độ chính xác của các kết quả tính toán phụ thuộc rất lớn vào các yếu

tố đầu vào được nhập tại bước này

Bước 4: Tính toán và hiển thị kết quả Thời gian tính toán phụ thuộc vào

độ chính xác yêu cầu Các kết quả tính toán thường được thể hiện bởi hình ảnh tĩnh, động (phim) hay các đồ thị

Bước 5: Đọc các kết quả Bước này rất cần các kinh nghiệm của các chuyên gia về khuôn cũng như về nhựa

Với phần mềm CAE Moldex3D, phần mềm CAD được sử dụng ở bước 2

là Rhinoceros phiên bản 3.0 Đối với các kỹ sư đã từng sử dụng AutoCAD thì Rhinoceros có giao diện và các câu lệnh khá giống Một thanh công cụ được chèn vào Rhinoceros cho phép người dùng hiệu chỉnh và kết xuất ra tệp xấp xỉ bề mặt chi tiết nhựa Giao diện chính của Rhinoceros như sau:

Giới thiệu: Giới thiệu các kỹ năng cơ bản của Rhino, làm thế nào để tạo

ra và cảo thiện lưới sử dụng một mô hình trong CAD tạo Sau đó đảm bảo tính

hợp lệ của lưới, gán các tính chất đối tượng để phân tích và xuất sang mô hình

với dạng file lưới Moldex3D/Shell (*.msh), giới thiệu cách tạo một dự án và các

dữ liệu cần thiết để phân tích Sau khi hoàn thành có thể mở rộng bằng cách thêm

vào khuôn cơ sở và các đường làm mát, giới thiệu thêm làm thế nào để thiết lập

các tham số yêu cầu cho các phân tích

181

Hình 4.9 Mô hình vỏ điện thoại cần được tính toán và kiểm nghiệm

Mô hình trên được thiết kế trên phần mềm AutoCAD 2000 và được xuất sang dạng IGES Chúng ta sẽ sử dụng Rhinoceros để tiến hành hiệu chỉnh lại mô hình trên và kết xuất ra tệp xấp xỉ tam giác

1 Chạy phần mềm Rhinoceros Nhập mô hình CAD vào:

Chọn chức năng Import, định đến thư mục /Moldex3DR700/Tutorial/CAE files/ch2/phonecover.igs