bài giảng Công nghệ CAD- CAM trong đóng tàu Bùi Văn Nghiệp, Hoàng Văn Thọ

Bài giảng: CÔNG NGHỆ CAD/CAM TRONG ĐÓNG TÀU 1 Naval Architecture dep't - NTU 26/05/2015 (CAD/CAM technical in Ship building) Tín chỉ (credits): 2 NỘI DUNG MÔN HỌC  Chuyên đề 1: Tổng quan về công nghệ CAD/CAM.  Chuyên đề 2: Nesting trong ngành đóng tàu thuỷ.  Chuyên đề 3: Chế tạo kết cấu tàu thuỷ trên máy CNC. 2 Naval Architecture dep't - NTU 26/05/2015 CHUYÊN ĐỀ 1: TỔNG QUAN 1, Các thuật ngữ: CAD: Computer Aided Draft (Design) hoặc CAO: Conception Assistée par Ordinateur: nghĩa là thiết kế (vẽ) có sự hỗ trợ của máy tính. CAM: Computer Aided Manufacturing hoặc FAO: Fabrication Assistée par Ordinateur: nghĩa là chế tạo có sự hỗ trợ của máy tính. CIM: Computer Intergrated Manufacturing hoặc FIO: Fabrication Intégrée par Ordinateur: Là hệ thống tích hợp cả thiết kế, chế tạo và kiểm tra chất lượng sản phẩm với sự hỗ trợ của máy tính. 3 Naval Architecture dep't - NTU 26/05/2015 Kết quả của CAD là một bản vẽ xác định, một sự biểu diễn nhiều hình chiếu khác nhau của một chi tiết cơ khí với các đặc trưng hình học và chức năng. Các phần mềm CAD là các dụng cụ tin học đặc thù cho việc nghiên cứu và được chia thành hai loại: Các phần mềm thiết kế và các phần mềm vẽ. 4 Naval Architecture dep't - NTU 26/05/2015 Kết quả của CAM là cụ thể, đó là chi tiết cơ khí. Trong CAM không truyền đạt một sự biểu diễn của thực thể mà thực hiện một cách cụ thể công việc. Việc chế tạo bao gồm các vấn đề liên quan đến vật thể, cắt gọt vật liệu, công suất của trang thiết bị, các điều kiện sản xuất khác nhau có giá thành nhỏ nhất, với việc tối ưu hoá đồ gá và dụng cụ cắt nhằm đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết cơ khí. 5 Naval Architecture dep't - NTU 26/05/2015 2, Khái niệm về CAD/CAM CAD/CAM nghĩa là thiết kế và chế tạo nhờ máy tính. Cấu trúc của nó thể hiện như sau: 6 Naval Architecture dep't - NTU 26/05/2015 Nhu cầu thực tế Thiết kế Chế tạo Sản phẩm CAM CAD CAD/CAM 3. Vai trò của CAD/CAM trong chu kỳ sản xuất 7 Naval Architecture dep't - NTU 26/05/2015 Sơ đồ chu kỳ sản xuất truyền thống 1 2 3 4 5 6 6’ 7 8 8 Naval Architecture dep't - NTU 26/05/2015 Sơ đồ chu kỳ sản xuất khi dùng CAD/CAM CAD/CAM chi phối toàn bộ quy trình sản xuất Ứng dụng của CAD - Thiết kế mô phỏng hình học 3 chiều (3D) những hình dạng phức tạp. - Liên kết với các chương trình tính toán thực hiện các chức năng phân tích kỹ thuật: tính biến dạng khuôn, mô phỏng dòng chảy vật liệu, trường áp suất, trường nhiệt độ, độ co rút vật liệu, - Nội suy hình học, biên dịch các kiểu đường chạy dao (mỏ cắt) chính xác cho công nghệ gia công điều khiển số. Việc làm này được thực hiện nhanh chóng, tự động và điều chỉnh khá dễ dàng khi gặp những sai sót trong quá trình thiết kế. Giảm đáng kể chi phí sản xuất. 9 Naval Architecture dep't - NTU 26/05/2015 10 Naval Architecture dep't - NTU 26/05/2015 Ứng dụng của CAM - Điều khiển và theo dõi sản xuất. - Các ứng dụng hỗ trợ sản xuất: 1. Lập trình gia công NC nhờ máy tính: Chương trình điều khiển được chuẩn bò cho máy công cụ tự động. 2. Lập quy trình công nghệ tự động nhờ máy tính: Máy tính chuẩn bò cho danh sách trình tự các nguyên công cần thiết để sản xuất một sản phẩm cụ thể. 3. Đònh mức thời gian nhờ máy tính: Máy tính sẽ xác đònh đònh mức thời gian cho từng nguyên công sản xuất cụ thể. 4. Lập kế hoạch sản xuất: Máy tính xác đònh biểu đồ (lòch trình) thích hợp cho sản xuất sắp tới. 5. Lập kế hoạch yêu cầu vật liệu: Máy tính xác đònh bao giờ thì đặt mua vật liệu thô và các linh kiện và mua bao nhiêu để đảm bảo lòch trình sản xuất. 6. Nắm tình hình sản xuất: Trong ứng dụng CAM này dữ liệu được tập hợp từ nhà máy để xác đònh việc thực hiệc đơn đặt hàng tiến triển ra sao. [...]... phát triển ta có thể phân biệt cơng nghệ thiết kế và gia cơng tạo hình như sau: - Thiết kế và gia cơng tạo hình theo cơng nghệ truyền thống - Thiết kế và gia cơng tạo hình theo cơng nghệ CAD /CAM - Thiết kế và gia cơng tạo hình theo cơng nghệ tích hợp CIM 26/05/2015 Naval Architecture dep't - NTU 11 4.1 Thiết kế và gia cơng tạo hình theo cơng nghệ truyền thống Trong cơng nghệ truyền thống, các mặt cong... hình theo cơng nghệ tích hợp (CIM) Phương pháp cơng nghệ tích hợp CIM 26/05/2015 Naval Architecture dep't - NTU 17 Từ cơng nghệ CAD /CAM ta dễ dàng thực hiện ý tưởng liên kết mọi thành phần trong một hệ thống tích hợp Theo cơng nghệ tích hợp, cơng việc mơ hình hố hình học - vẽ - tạo bản vẽ được tích hợp trong CAD; kết quả mọi thơng tin về hình dáng được lưu lại dưới dạng CGM, lưu trữ trong cơ sở dữ... học lưu trữ trong bộ nhớ máy vi tính và ánh xạ trên màn hình dưới dạng mơ hình khung lưới - Gia cơng chép hình được thay thế bằng gia cơng điều khiển số (CAM) 26/05/2015 Naval Architecture dep't - NTU 15 Về cơng nghệ, khác biệt cơ bản giữa gia cơng tạo hình theo cơng nghệ truyền thống và cơng nghệ CAD /CAM là thay thế tạo hình theo mẫu bằng mơ hình hố hình học Kết quả là mẫu chép hình và cơng nghệ gia... dep't - NTU 13 4.2 Thiết kế và gia cơng tạo hình theo cơng nghệ CAD /CAM (CAD) SẢN PHẨM MẪU Phương pháp sử dụng CAD /CAM 26/05/2015 Naval Architecture dep't - NTU 14 Sự phát triển của phương pháp mơ hình hố hình học cùng với thanh tựu của cơng nghệ thơng tin, cơng nghệ điện tử, kỹ thuật điều khiển số đã có những ảnh hưởng trực tiếp đến cơng nghệ thiết kế và gia cơng tạo hình: - Bản vẽ kỹ thuật được tạo... chuẩn bò bởi lập trình viên, trong đó người lập trình chỉ ra từng bước theo trình tự công nghệ Đối với máy cắt nhiệt, Plasma các bước công nghệ là các chuyển động tương đối giữa mỏ cắt và phôi (tôn tấm) 26/05/2015 Naval Architecture dep't - NTU 25 5.2.2 Bộ điều khiển Nó bao gồm các bo mạch điện tử và phần cứng có thể đọc và biên dòch chương trình điều khiển và truyền đến máy công cụ Các phần tử cơ bản... thể lập trình được, trong đó qúa trình được điều khiển bằng số, chữ và các ký hiệu Trong NC, các số tạo nên chương trình lệnh được thiết kế cho một việc gia công cụ thể Khi sản phẩm thay đổi, chương trình cũng thay đổi Khả năng dễ dàng thay đổi chương trình đối với mỗi sản phẩm làm cho NC có tính mềm dẻo Viết một chương trình mới dễ hơn nhiều so với thay đổi căn bản về thiết bò Công nghệ NC được ứng dụng... dep't - NTU 26 5.2.3 Máy công cụ hoặc chương trình được điều khiển khác Đây là thành phần của hệ thống thực hiện công có ích Phần lớn các mẫu máy NC được thiết kế là để thực hiện việc gia công Máy công cụ bao gồm bàn máy và trục chính cũng như các mô tơ và các bộ điều khiển cần thiết để máy hoạt động Nó cũng bao gồm những dụng cụ cắt, đồ gá và các thiết bò phụ khác cần cho việc gia công 26/05/2015 Naval... động Phương thức lập trình tự động sử dụng ngôn ngữ lập trình hoặc phần mềm CAD /CAM như công cụ trợ giúp để chuyển đổi tự động dữ liệu hình học và dữ liệu công nghệ thành chương trình NC Theo phương thức này có ba phương pháp: a Lập trình bằng phần mềm NC b Lập trình bằng ngôn ngữ xử lý hình học c Lập trình bằng phần mềm CAD /CAM 26/05/2015 Naval Architecture dep't - NTU 34 a/ Lập trình bằng phần mềm NC... việc gia công 26/05/2015 Naval Architecture dep't - NTU 27 5.3 Các ứng dụng của điều khiển số Được ứng dụng rộng rãi hiện nay đặc biệt là trong gia công kim loại: Phay, khoan, tiện, mài, tia lửa điện,… Ngoài gia công kim loại hệ thống điều khiển NC cũng được dùng trong các lónh vực sau: Máy dập, máy hàn, in bản vẽ tự động, máy lắp ráp, máy uốn ống, máy đan tự động (thêu), máy cắt quần áo,… 26/05/2015... không, giảm thời gian gia công - Giảm thời gian gá đặt - Sản xuất mềm dẻo hơn - Nâng cao chất lượng sản phẩm - Giảm tồn kho - Giảm diện tích mặt bằng Nhược điểm - Giá thành đầu tư cao - Giá thành bảo trì cao - Phải chọn và huấn luyện đội ngũ NC 26/05/2015 Naval Architecture dep't - NTU 30 5.5 Sơ lược về lập trình NC 5.5.1 Khái niệm Lập trình NC là thủ tục trong đó các bước công nghệ thực hiện trên máy . biệt công nghệ thiết kế và gia công tạo hình như sau: - Thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ truyền thống. - Thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ CAD /CAM - Thiết kế và gia công. Bài giảng: CÔNG NGHỆ CAD /CAM TRONG ĐÓNG TÀU 1 Naval Architecture dep't - NTU 26/05/2015 (CAD /CAM technical in Ship building) Tín chỉ (credits):. công tạo hình theo công nghệ tích hợp CIM 11 Naval Architecture dep't - NTU 26/05/2015 4.1. Thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ truyền thống. Trong công nghệ truyền thống,