Giáo trình CAD

CAD được định nghĩa là một hoạt động thiết kế liên quan đến việc sử dụngmáy tính để tạo lập, sửa chữa hoặc trình bày một thiết kế kỹ thuật. CAD có liên hệchặt chẽ với hệ thống đồ họa máy tính. Các lý do quan trọng có thể kể đến khi sửdụng hệ thống CAD là tăng hiệu quả làm việc cho người thiết kế, tăng chất lượngthiết kế, nâng cao chất lượng trình bày thiết kế và tạo lập cơ sở dữ liệu cho sản xuất.Các bước tiến hành một thiết kế với CAD: Tổng hợp (xây dựng mô hình động học);phân tích tối ưu hóa (phân tích kỹ thuật); trình bày thiết kế (tự động ra bản vẽ)

Bài 1 Tổng quan Mastercam và Môi trường soạn thảo

2D - SketcherMục đích bài học :

Mục đích chính của bài học này là trang bị cho học viên lý thuyết cơ bản, mộtcái nhìn tổng quan về thiết kế và chế tạo trong lĩnh vực gia công cơ khí Nắm bắtđược cách thức tạo hình trong môi trường thiết kế cơ sở đầu tiên, môi trường 2Ddựa trên phần mềm Mastercam (cụ thể chúng ta sẽ học và tìm hiểu về phần mềmMastercam X2):

• Tổng quan về CAD/CAM và ứng dựng vào lĩnh vực sản xuất.

• Quy trình đào tạo Mastercam.

• Gới thiệu về phần mềm Mastercam.

• Giao diện và môi trường làm việc của phần mềm Mastercam.

• Quản lý hệ tọa độ trong phần mềm Mastercam.

• Cách thức dựng hình trong môi trường 2D, môi trường Sketcher.

1 Tổng quan về CAD/CAM và ứng dụng vào lĩnh vực sản xuất.

 Thiết kế với sự trợ giúp của máy tính CAD

CAD được định nghĩa là một hoạt động thiết kế liên quan đến việc sử dụngmáy tính để tạo lập, sửa chữa hoặc trình bày một thiết kế kỹ thuật CAD có liên hệchặt chẽ với hệ thống đồ họa máy tính Các lý do quan trọng có thể kể đến khi sửdụng hệ thống CAD là tăng hiệu quả làm việc cho người thiết kế, tăng chất lượngthiết kế, nâng cao chất lượng trình bày thiết kế và tạo lập cơ sở dữ liệu cho sản xuất.Các bước tiến hành một thiết kế với CAD: Tổng hợp (xây dựng mô hình động học);phân tích tối ưu hóa (phân tích kỹ thuật); trình bày thiết kế (tự động ra bản vẽ)

 Khái niệm cơ bản về CAD

Mô hình hình học

Mô hình hình học là dùng CAD để xây dựng biểu diễn toán học dạng hình họccủa đối tượng Mô hình này cho phép người dùng CAD biểu diễn hình ảnh đốitượng lên màn hình và thực hiện một số thao tác lên mô hình như làm biến dạnghình ảnh, phóng to thu nhỏ, lập một mô hình mới trên cơ sở mô hình cũ

Từ đó, người thiết có thể xây dựng một chi tiết mới hoặc thay đổi một chi tiết

cũ Có nhiều dạng mô hình hình học trên CAD Ngoài mô hình 2D phổ biến, các môhình 3D có thể được xây dựng cho phép người sử dụng quan sát vật thể từ cáchướng khác nhau, phóng to thu nhỏ, thực hiện các phân tích kỹ thuật như sức căng,tính chất vật liệu và nhiệt độ

Mô hình lưới

Sử dụng các đường thẳng để minh hoạ vật thể Mô hình này có những hạn chếlớn như không có khả năng phân biệt các đường nét thấy và nét khuất trong vật thể,không nhận biết được các dạng đường cong, không có khả năng kiểm tra xung độtgiữa các chi tiết bộ phận và khó khăn trong việc tính toán các đặc tính vật lý

Mô hình bề mặt

Được định nghĩa theo các điểm, các đường thẳng và các bề mặt Mô hình này

có khả năng nhận biết và hiển thị các dạng đường cong phức tạp, có khả năng nhậnbiết bề mặt và cung cấp mô hình 3D có bề mặt bóng, có khả năng hiển thị rất tốt môphỏng quỹ đạo chuyển động như của dao cắt trong máy công cụ hoặc chuyển độngcủa các rôbốt

Mô hình đặc

Mô tả hình dạng toàn khối của vật thể một cách rõ ràng và chính xác Nó cóthể mô tả các đường thấy và đường khuất của vật thể Mô hình này trợ giúp đắc lựctrong quá trình lắp ráp các phần tử phức tạp Ngoài ra, mô hình còn có khả năng tạomảng màu và độ bóng bề mặt Hơn nữa, người sử dụng có thể kết hợp với các

chương trình phần mềm chuyên dụng khác để biểu diễn mô hình và tạo hình ảnhsống động cho vật thể.

Phân tích kỹ thuật mô hình

Sau khi có được phương án thiết kế thể hiện dưới dạng mô hình CAD sẽ trợgiúp mô hình Hai ví dụ về việc phân tích mô hình là tính toán các đặc tính vật lý vàphân tích phần tử hữu hạn Tính toán các đặc tính vật lý bao gồm việc xác định khốilượng, diện tích bề mặt, thể tích và xác định trọng tâm Phân tích các phần tử hữuhạn nhằm tính toán sức căng, độ truyền nhiệt…

Đánh giá thiết kế

Đánh giá thiết kế có thể bao gồm: tự động xác định chính xác các kích thước,xác định khả năng tương tác giữa các bộ phận Điều này đặc biệt quan trọng trongcác thiết kế lắp ráp nhằm tránh hai chi tiết cùng chiếm một khoảng không gian,kiểm tra động học Điều này cần đến khả năng mô phỏng các chuyển động củaCAD

Tự động phác thảo bản vẽ

Lĩnh vực trợ giúp đắc lực thứ tư của CAD là khả năng tự động cho ra các bản

vẽ với độ chính xác cao một cách nhanh chóng Điều này rất quan trọng trong quátrình trình bày một thiết kế và tạo lập hồ sơ thiết kế

 Sản xuất với trợ giúp của máy tính CAM

Được định nghĩa là việc sử dụng máy tính trong lập kế hoạch, quản lý và điềukhiển quá trình sản xuất Các ứng dụng của CAM được chia làm 2 loại chính:

+ Lập kế hoạch sản xuất

+ Điều khiển sản xuất

- Lập kế hoạch sản xuất

+ Ước lượng giá thành sản phẩm: Ước lượng giá của một loại sản phẩm mới

là khá đơn giản trong nhiều ngành công nghiệp và được hoàn thành bởi chương

trình máy tính Chi phí của từng chi tiết bộ phận được cộng lại và giá của sản phẩm

sẽ được xác định

+ Lập kế hoạch quá trình với sự trợ giúp của máy tính: Các trình tự thực hiện

và các trung tâm gia công cần thiết cho sản xuất một sản phẩm được chuẩn bị bởimáy tính Các hệ thống này cần cung cấp các bản lộ trình, tìm ra lộ trình tối ưu vàtiến hành mô phỏng kiểm nghiệm kế hoạch đưa ra

+ Các hệ thống dữ liệu gia công máy tính hóa: Các chương trình máy tính cần

được soạn thảo để đưa ra các điều kiện cắt tối ưu cho các loại nguyên vật liệu khácnhau Các tính toán dựa trên các dữ liệu nhận được từ thực nghiệm hoặc tính toán lýthuyết về tuổi thọ của dao cắt theo điều kiện cắt

+ Lập trình với sự trợ giúp của máy tính: Lập trình cho máy công cụ hoặc lập

trình CNC là công việc khó khăn cho người vận hành và gây ra nhiều lỗi khi các chitiết trở nên phức tạp Các bộ hậu xử lý máy tính được sử dụng để thay thế việc lậptrình bằng tay Đối với các chi tiết có hình dạng hình học phức tạp, hệ thống CAM

có thể đưa ra chương trình gia công chi tiết nhờ phương pháp tạo ra tập lệnh điềukhiển cho máy công cụ hiệu quả hơn hẳn lập trình bằng tay

+ Cân bằng dây chuyền lắp ráp với sự trợ giúp bằng máy tính: Việc định vị

các phần tử trong các trạm lên dây chuyền lắp ráp là vấn đề lớn và khó khăn Cácchương trình máy tính như COMSOAL và CALB được phát triển để trợ giúp cânbằng tối ưu cho các dây chuyền lắp ráp

+ Xây dựng các định mức lao động: Một bộ phận chuyên trách sẽ có trách

nhiệm xác lập chuẩn thời gian cho các công việc lao động trực tiếp tại nhà máy.Việc tính toán này khá công phu và phức tạp Hiện đã có một số chương trình phầnmềm được phát triển cho công việc này Các chương trình máy tính sử dụng dữ liệu

về thời gian chuẩn cho các phần tử cơ bản, sau đó cộng tổng thời gian thực hiện củacác phần tử đơn đó và chương trình sẽ đưa ra thời gian chuẩn cho công việc hoànchỉnh

+ Lập kế hoạch sản xuất và quản lý tồn kho: Máy tính được sử dụng trong hai

chức năng lập kế hoạch sản xuất và lưu trữ Hai chức năng này bao gồm ghi nhớ cácbản ghi tồn kho, đặt hàng tự động các mặt hàng khi kho rỗng, điều độ sản xuất chủ,duy trì các đặc tính hiện tại cho các đơn đặt hàng sản xuất khác nhau, lập kế hoạchnhu cầu nguyên vật liệu và lập kế hoạch năng lực

- Điều khiển sản xuất

Điều khiển sản xuất liên quan tới việc quản lý và điều khiển các hoạt động sảnxuất trong nhà máy Điều khiển quá trình, điều khiển chất lượng, điều khiển sảnxuất phân xưởng và giám sát quá trình đều nằm trong vùng chức năng của điềukhiển sản xuất Ở đây máy tính tham gia trực tiếp (on-line) vào các hoạt động sảnxuất trong nhà máy Các ứng dụng của điều khiển quá trình sử dụng máy tính là kháphổ biến trong các hệ thống sản xuất tự động hiện nay Chúng bao gồm các dâychuyền vận chuyển, các hệ thống lắp ráp, điều khiển số, kỹ thuật rôbốt, vận chuyểnnguyên vật liệu và hệ thống sản xuất linh hoạt

Điều khiển hoạt động sản xuất phân xưởng liên quan tới việc thu nhập dữ liệu

đó để trợ giúp điều khiển sản xuất và lưu trữ trong nhà máy Các công nghệ thunhập dữ liệu máy tính hóa và giám sát quá trình bằng máy tính đang là phương tiệnđược đánh giá cao trong hoạt động sản xuất phân xưởng hiện tại

 Hệ thống CAD/CAM

Khái niệm CAD/CAM dù đã có từ rất lâu nhưng vẫn đang tiếp tục được pháttriển và mở rộng Ban đầu CAD và CAM được sử dụng độc lập để mô tả việc lậptrình bộ phận với sự trợ giúp của máy tính và các bản vẽ, đồ họa Trong những nămgần đây, hai khái niệm này được nối kết với nhau để tạo ra khái niệm thống nhấtCAD/CAM, biểu diễn một phương pháp tích hợp máy tính trong toàn bộ quá trìnhsản xuất bao trùm cả hai khâu thiết kế và sản xuất Cụ thể trong pha thiết kế baogồm toàn bộ các hoạt động liên quan đến các dữ liệu kỹ thuật như bản vẽ, các môhình học, phân tích các phần tử hữu hạn, bản ghi các chi tiết và kế hoạch, thông tin

chương trình NC Trong khâu sản xuất, các ứng dụng của máy tính bao trùm tronglập kế hoạch quá trình, điều độ sản xuất, NC, CNC, quản lý chất lượng và lắp ráp.Mục đích của tích hợp CAD/CAM là hệ thống hóa dòng thông tin từ khi bắtđầu thiết kế sản phẩm tới khi hoàn thành quá trình sản xuất Chuỗi các bước đượctiến hành với việc tạo dữ liệu hình học, tiếp tục với việc lưu trữ và xử lý bổ sung, vàkết thúc với việc chuyển các dữ liệu này thành thông tin điều khiển cho quá trìnhgia công, di chuyển nguyên vật liệu và kiểm tra tự động được gọi là kỹ thuật trợgiúp bởi máy tính CAE (Computer – Aided Engineering) và được coi như kết quảcủa việc kết nối CAD và CAM.

Mục đích của công nghệ CAE không chỉ thay thế con người bằng các thiết bịmáy tính hóa mà còn nâng cao năng lực của con người để phát minh các ý tưởng vànhững sản phẩm mới

 Sản xuất tích hợp máy tính hóa CIM

Sản xuất tích hợp máy tính hóa bao gồm tất cả các chức năng kỹ thuật củaCAD/CAM cũng như các chức năng kinh doanh Các hệ thống CIM lý tưởng ápdụng công nghệ máy tính đối với tất cả các chức năng vận hành và xử lý thông tintrong sản xuất, từ xử lý đơn đặt hàng, thiết kế và sản xuất tới giao sản phẩm tớikhách hàng Phạm vi tác động của CIM rộng hơn so với phạm vi của CAD/CAM.Khái niệm CIM có nghĩa là tất cả các hoạt động sản xuất đều được kết hợp lạitrong một hệ thống máy tính để được hỗ trợ, được tự động hóa Hệ thống máy tínhtỏa rộng và tác động vào tất cả các hoạt động của doanh nghiệp Đây là hệ thốngtích hợp, đầu ra của hoạt động này là đầu vào của một hoạt động khác, tạo thànhdây chuyền, các sự kiện bắt đầu từ khâu đặt hàng tới tận khâu chuyển giao sảnphẩm

Đơn đặt hàng sẽ được nhập vào phòng bán hành của doanh nghiệp nhờ hệthống đặt hàng máy tính hoá Các đơn đặt hàng này bao gồm các thông số đặc trưngcủa sản phẩm, các thông số này sẽ là đầu vào của phòng thiết kế sản phẩm Các sản

phẩm mới sẽ được thiết kế trong hệ thống CAD Các phần tử tạo nên sản phẩm sẽđược chuyển thành cấu trúc vật tư sản phẩm, sau đó sơ đồ lắp ráp được chuẩn bị.Đầu ra của phòng thiết kế sẽ là đầu vào của phòng kỹ thuật sản xuất Tại đây, việclập kế hoạch quá trình gia công, thiết kế công cụ và các hoạt động chuẩn bị cho sảnxuất được thực hiện Đầu ra của phòng kỹ thuật sản xuất được đưa vào phòng lập

kế hoạch và điều khiển sản xuất-Tại đây, kế hoạch về nhu cầu nguyên vật liệu vàđiều độ được thực hiện bởi hệ thống máy tính

Các hoạt động sản xuất được trợ giúp bởi máy tính có thể rơi vào vùng lập kếhoạch quá trình hoặc lập kế hoạch sản xuất Lập kế hoạch quá trình liên quan đếnviệc chuẩn bị các tài liệu về kế hoạch sản xuất sản phẩm, chức năng này được thựchiện bởi hệ thống lập kế hoạch quá trình với sự trợ giúp của máy tính CAPP(Computer - Aided Process Planning) Một số chức năng trong quản lý sản xuất liênquan đến lập kế hoạch như lập kế hoạch về nhu cầu nguyên vật liệu MRR ( MaterialRequirement Planning) và lập kế hoạch về năng lực CP (Capacity Planning)

2 Quy trình đào tạo Mastercam.

 Với khoá học Mastercam khi kết thúc khoá học, học viên có thể:

o Hiểu biết được quá trình ứng dựng CAD/CAM vào sản xuất cơ khí

o Lắm được nguyên tắc cơ bản, nền tảng của CAD/CAM tạo điều kiện cho học viên dễ dàng khi nghiên cứu và sử dụng những phần mềm CAD/CAM.

o Sử dụng phần mềm Mastercam một cách thành thạo trong việc thiết

kế mẫu, sử dụng thành thạo phần mềm Mastercam để xây dựng quy trình, xuất file NC gia công trên máy CNC

o Có cơ hội hiểu biết, tiếp cận đến sản xuất thực tế

o Các bạn sẽ được biết những kinh nghiệm mà phải trải qua quá trình thực tế mới tích luỹ được

 Sơ đồ đào tạo dựa trên phần mềm Mastercam:

Sơ đồ là một tiến trình làm việc của việc ứng dụng CAD/CAM trênphần mềm Mastercam Đây là một tiến trình áp dụng vào làm việc ở môitrường thực tế Vì vậy, học viên cần lắm vững tiến trình làm việc này đểhình dung và lắm bắt học khoá học CAD/CAM dựa trên Mastercam đạt hiệuquả cao nhất

 Ý tưởng là yêu cầu của khách hàng, điều kiện làm việc.

 Phân tích: xem xét đến tính năng làm việc của chi tiết, hìnhdáng của chi tiết

 Phác thảo sơ bộ: dựng bản vẽ 2D, phối cảnh

 Thiết kế CAD: đi vào dựng mô hình 3D dựa vào các công cụdựng hình của phần mềm Mastercam

 Kiểm tra: Đựa chi tiết vào cụm lắp ghép để kiểm tra để từ đó

có điều chỉnh về kích thước của chi tiết, cụm chi tiết ở bướcxây dựng mô hình CAD

 Báo cáo kết quả:

• Ghi lại công việc mình đã làm được

• Thuận lợi và khó khăn trong quá trình thiết kế để từ đóđưa ra định hướng và phương hướng khắc phục, đề xuất

hỗ trợ

 CAM:

 Phân tích bản vẽ: đó là sự lựa chọn vật liệu, đó là độ nhám bềmặt gia công, đó là yêu cầu kỹ thuật, các chế độ cắt, máy mócthiết bị, tính toán đến tính kinh tế

 Lập quy trình gia công: từ việc phân tích kỹ càng xét đến nhiềuyếu tố để từ đó xây dựng trình tự các nguyên công để gia côngchi tiết.

 Lựa chọn máy dao cụ và đồ gá: từ điều kiện thực tế căn cứvào khả năng hiện có mà chúng ta lựa chọn máy, dao, đồ gáphù hợp

 Lập chương trình gia công: Lập chương trình gia công CNCtrên máy tính bằng phần mềm CAD/CAM

 Mô phỏng, kiểm tra, hiệu chỉnh: dùng tính năng CAM củaphần mềm kiểm tra mô phỏng đường chạy dao, để từ đó hiệuchỉnh và tối ưu hoá đường chạy dao

 Xuất sang mã gia công trên CNC: Dùng tính năng xuất mã NCcủa phần mềm Mastercam xuất các nguyên công gia công sang

 Phần mềm Mastercam của CNC Software, inc là một trong những

công ty đầu tiên giới thiệu về phần mềm CAD/CAM Phiên bản đầu tiên thiết

kế trong môi trường 2D Qua quá trình phát triền cho đến ngày nay Mastercam

là một phần mềm vô cùng mạnh mẽ với phiên bản mới nhất là Mastercam X3

 Phần CAD của Mastercam cung cấp đầy đủ các công cụ hỗ trợ trongbản vẽ phác thảo 2D, các công cụ hỗ trợ cho việc thiết kế các đối tượng solids,surfaces với các chức năng hiệu chỉnh đối tượng, edit các đối tượng… với giao

diện tương đối dễ dùng phần mềm Mastercam hỗ trợ người thiết kế không thuakém các phần mềm khác.

 Trong phần ứng dụng CAM (có thể nói đây là modul chính củaMastercam ) với rất nhiều chu trình gia công phay, tiện, hỗ trợ cho quá trình tựđộng lập trình gia công từ các bề mặt 2D đơn giản đến những bề mặt 3D phứctạp nhất, có khả năng tạo ra quỹ đạo chạy dao điều khiển cho các máy CNC từ

3 trục đến máy 5 trục phức tạp, hiện đại nhất Phần mềm Mastercam đáp ứngtất cả những yêu cầu kỹ thuật của công việc lập trình gia công CNC vớiphương thức lập trình NC Guide đơn giản nhưng rất chặt chẽ

 Hiện nay, trên thế giới nói chung và riêng ở Việt Nam thì số lượngmáy CNC đang phát triển cả về số lượng và xu hướng chất lượng hoá của cáccông ty, doanh nghiệp và các cơ sở cơ khí hằng ngày đang từng bước đổi mớicông nghệ gia công để nâng cao độ chính xác và đẩy chất lượng sản phẩm caohơn Do vậy, người làm việc trong lĩnh vực cơ khí phải tìm cơ hội nắm bắtphần mềm này

3.2 Giới thiệu các chức năng chính trong Mastercam.

 Các môi trường chính trong Mastercam :

o Môi trường thiết kế 2D

o Môi trường 3D: thiết kế mẫu các đối tượng khối solids.

o Môi trường thiết kế surfaces.

o Môi trường làm việc gia công NC.

o Làm việc với Mastercam Art

 Khả năng tương tác với các phần mềm khác của Mastercam

Mastercam cho phép tương tác với hầu hết các cơ sở dữ liệu của các phầnmềm khác Các định dạng chuẩn (theo tiêu chuẩn chung): *.igs ; *.iges; *.stl ;

*.sat ; *.; *.step, *.x_t

Các định dạng của từng phần mêm CAD chuyên dụng như : Catia (*.CAPart,CATProduct), SolidWork, Pro/Engineer, Autocad,…Khả năng kết xuất ra cácđịnh dạng chuẩn và một số định dạng của phần mềm CAD chuyên dụng khác nhưhình ảnh dưới đây:

Hình 1.1

3.3 Làm quen với giao diện và một vài lưu ý khi sử dụng Mastercam

Mục đích: Với bất kỳ một phân mềm thiết kế nào thì việc làm quen với giao

diện sử dụng là công việc đầu tiên của người sử dụng Việc thích ứng nhanh và hiểu rõ về giao diện sử dụng sẽ nâng cao kỹ năng làm việc của người thiết kế đó là: các menu chính, các thanh công cụ , là các phím tắt khi sử dụng, là cách thiết lập một giao diện theo thói quen của người sử dụng… sau đây chúng ta sẽ giới thiệu về điều đó.

Trong đó:

 Vùng Menu chính

Vùng này để chọn các chức năng của Mastercam cụ thể như sau:

o Analyze hiện thị toạ độ và thông tin cơ sở dữ liệu của đối

tượng được lựa chọn ví dụ như điểm, đoạn thẳng, cung tròn,

bề mặt… hoặc kích thước lên màn hình Điều này thuận tiệncho việc nhận rạng đối tượng đã được tạo ra trước đó, ví dụ:như góc của một đoạn thẳng đang tồn tại, hay bán kính củamột vòng tròn xác định…

o Creat tạo ra một đối tượng hình học (trong cơ sở dữ liệu và

trên vùng đồ hoạ ) Các đối tượng hình học cơ bản bao gồmhình học đường tròn, đường thẳng, hình chữ nhật…

o File các thao tác xử lý file : save, open, save as, export

directory…

o Edit chỉnh sửa đối tượng hình học trên màn hình, gồm các

lệnh fillet, trim, break và join…

o Xform thay đổi các đối tượng hình học bằng các phép biến đổi

như rotate, translate, scale, offset, mirror…

o Screen vẽ hoặc in bản vẽ, quan sát hình vẽ, chỉ ra số lượng các

đối tượng hình vẽ, phóng to thu nhỏ, thay đối khung nhìn vàđịnh dạng cấu hình hệ thống

o Solids là các lệnh xây dựng các đối tượng hình khối solid

modelling, các lệnh chỉnh sửa…

o Toolpaths tạo các đường chạy dao sử dụng thiết lập các chế

độ gia công trên các máy CNC đó là các đường chạy daoCountour, Drill, pocket…

o View lệnh phóng to thu nhỏ theo các kiểu…(Zoom Windows,

Zoom target, Zoom in/out…)

o Machine type chọn các loại post processor của mill, lathe,

wire, router

o Settings thiết lập đặt cấu hình cho Mastercam.

o Help chức năng này hỗ trọ người dùng trong việc tra cứu và sự

trợ giúp của nhà sản xuât

 Vùng menu phụ (hay có thể gọi thành trạng thuộc tính)

o hiển thị và thay đổi độ sâu hiện tại

o màu sắc cho các đối tượng

o đặt layer làm việc, quản lý các lớp đốitượng

o đặt mặt phẳng cho quá trình dựng hình

o Thay đổi hướng nhìn trên mặt phẳng đồ hoạ Nhưngphải chú ý rằng hướng nhìn không phụ thuộc vào mặt phẳngdựng hình

o Khi tạo hình, sử dụng nút chuyển chế độ vẽ 2D và 3D trênthanh trạng thái Attribute để thiết đặt chế độ vẽ Trong chế độ2D, tất cả thông số hình học được tạo là song song với mặt

phẳng vẽ hiện hành với cùng chiều cao Z (chiều cao Z của hệtọa độ có thể nhập giá trị trực tiếp ) Trong chế độ 3D, có thểtạo hình tự do với các chiều sâu Z khác nhau

 Vùng toolbar

o Thanh công cụ toolbar là một hàng các node nằm phía dướimenu chính Mỗi node này có một icon hay một con số riêng

để nhận biết Ngoài ra nếu cần một mô tả rõ hơn về các node

đó chúng ta có thể di chuột và để dưỡi mỗi node sẽ xuất hiệnnhững tên lệnh cho các node đó Việc sử dụng thanh toolbar sẽtiết kiệm thời gian và hỗ trợ rất tốt cho người kỹ sư thiết kế

 Vùng đồ hoạ

o Đây là vùng làm việc của các đối tượng hình học được tạo ra

và chỉnh sửa

Sử dụng giao diện:

Bất cứ khi nào bạn kích hoạt một lệnh vẽ thanh công cụ cũng cho bạn biết vịtrí chuột hiện hành của bạn hoặc bạn có thể bạn nhập tọa độ điểm thông quathanh công cụ này

- Lựa chọn x,y,z cho phép bạn nhập tọa độ điểm

- Lựa chọn : cho phép bạn

nhập tọa độ điểm đơn thuần (VD 20,3,5)

- Lựa chọn : cho phép bạn thiết lập chế độ truy bắt điểm tự động

- Lựa chọn : Lựa chọn này cho phép bạn chọn 1 lệnh truy bắt điểm

 Sử dụng phím nóng.

+ Kết hợp phím Alt Và chuột giữa cho phép bạn xoay đối tượng trên màn

hình nếu như trong tùy chọn Configuration bạn chọn như hình dưới đây

+ ALT+ Phím chuột giữa cho phép bạn xê dịch đối tượng vẽ trên màn hình.+ Phim ALT+T : cho phép bạn ẩn hiện đường dụng cụ.

+ Phím ALT+S : thay đổi hiển thị đối tượng vẽ dưới dạng bề mặt và dạng

khung dây

+ Phím ALT+A mở cửa sổ autosave

+ Phím ALT+C chạy chương trình ứng dụng C-Hook (là chương trình đikèm Mastercam đi kèm hỗ trợ CNC)

+ Phím ALT+D hiện cửa sổ các thông số Drafting Global

+ Phím ALT+F hiện thanh công cụ file

+ Page up/page down là thực hiện lệnh phóng to thu nhỏ

+ Phím mũi tên dùng di chuyển khung hình

+ F1(ALT+F1) thực hiện Zoom

+ F2 (ALT+F1) thực hiện Zoom Previous hoặc scale hệ số 0.5

+ F3 repaint (ALT+F3 phân tích tại vị trí con trỏ hiện tại)

+ F4 phân tích (ALT+F4 thoát khỏi Mastercam)

+ F5 xoá đối tượng

+ ALT+F8 cấu hình chương trình

+ F9 hiển thị hệ trục toạ độ

 Công cụ lựa chọn đối tượng

- Nếu bạn lựa chọn một lệnh đặc biệt của Mastercan cho một đối tượng khối.thanh công cụ lựa chọn thông thường được kích hoạt

- Nếu không có các khối đặc trong tệp của bạn, chế độ lựa chọn khối sẽ khôngđược hiển thị, bạn có thể sử dụng các tùy chọn lựa chọn thông thường

- Tùy chọn lựa chọn đối tượng

 Thanh công cụ lệnh thiết đặt thuộc tính.

Tất cả các đối tượng Mastercam đều có các thuộc tính cơ bản, các thuộc tính cóthể bao gồm.

+ Màu

+ Kiểu điểm

+ Kiểu đường và bề rộng

+ Lớp

Trong đề mục này chúng ta sẽ nghiên cứu về

+ Thiết đặt thuộc tính cho đối tượng mới

+ Thay đổi thuộc tính đối tượng

- Thiết đặt thuộc tính cho đối tượng mới.

Bạn có thể thiết đặt thuộc tính cho đối tượng mới bằng một vài cách

- Sử dụng đối tượng đã có trên bản vẽ để đặt thuộc tính màu, đường, điểm vàlớp

+ Ấn ALT+X và lựa chọn đối tượng trên cửa sổ đồ họa Thanh tình trạng thuộctính màu, kiểu đường, kiểu điểm, và bề rộng đường được thay đổi thành thuộctính của đối tượng mà ta lựa chọn

- Đặt thuộc tính cho các kiểu đối tượng xác định.

+ Kích vào Attributes trên thanh tình trạng

+ Hộp thoại Attributes được mở ra, lựa chọn hộp kiểm EA Mgr

+ Trong hộp thoại quản lý đối tượng, lựa chọn các kiểu đối tượng và đặt cácthuộc tính bạn muốn sử dụng khi tạo đối tượng mới

+ Khi tất cả các thuộc tính đối tượng được đặt ,kích OK để chấp nhận chúng vàquay trở lại hộp thoại thuộc tính

- Thay đổi thuộc tính đối tượng.

Sử dụng các phương pháp dưới đây để thay đổi thuộc tính các đối tượng đanhtồn tại

- Thay đổi thuộc tính sử dụng nút chuột phải

+ Sử dụng phương pháp lựa chọn thông thường để lựa chọn các đối tượng cầnthay đổi

+ Kích chuột phải vào vùng Attribute trên thanh thuộc tính mà bạn muốn thayđổi

+ Định rõ thuộc tính mới cho đối tượng chọn → OK để chấp nhận

- Thay đổi thuộc tính của tất cả của một đối tượng định rõ

+ Trong thanh tình trạng, kích vào nút Attribute

+ trong của sổ hộp thoại, Lựa chọn EA Mgr

+ Trong cửa sổ quản lý thuộc tính , lựa chọn các kiểu đối tượng và các thuộctính để sử dụng khi tạo các đối tượng mới

+ Cập nhật cho tất cả các kiểu lựa chọn của các đối tượng mà tồn tại trong file

hiện hành và đóng hộp thoại Kích Apply to existing entities.

- Thiết đặt cao độ Z.

Sử dụng nút Z trên thanh tình trạng thuộc tính để đặt giá trị cao độ Z cho khônggian vẽ và đường dụng cụ bạn tạo Thiết đặt cao độ Z sử dụng một trong cácphương pháp dưới đây.

+ Đánh giá trị cao độ Z vào ô giá trị Z trên thanh tình trạng

+ Kính vào biểu tượng Z trên thanh thuộc tính và nhập gía trị tọa độ cao độ Ztrên thanh autocusor

+ Kích vào biểu tượng Z trên thanh thuộc tính và dùng chuột chọn một vị trí chỉđịnh trên màn hình đồ họa

- Làm việc với chế độ 2D và 3D.

Khi tạo hình, sử dụng nút chuyển chế độ vẽ 2D và 3D trên thanh trạng tháiAttribute để thiết đặt chế độ vẽ Trong chế độ 2D, tất cả thông số hình học đượctạo là song song với mặt phẳng vẽ hiện hành với cùng chiều cao Z (chiều cao Zcủa hệ tọa độ có thể nhập giá trị trực tiếp ) Trong chế độ 3D, có thể tạo hình tự

do với các chiều sâu Z khác nhau

- Thiết đặt các mặt phẳng (mặt phẳng vẽ/mặt phẳng NC) , các khung nhìn quan sát và các hệ tọa độ.

Bạn có thể sử dụng các khung nhìn Gviews để quan sát chi tiết, Cplanes để địnhhướng mặt phẳng hình học vẽ, Tplanes để định hướng mặt phẳng NC cho đườngdụng cụ và WCS để quản lý chung

- Hệ tọa độ cho tiện.

- Các định nghĩa dao và máy cung cấp thông tin

quan trọng cho phép Mastercam hiểu được tọa độ

máy tiện

- MasterCam cung cấp các mặt phẳng kết cấu tiện đặc biệt cho phép bạn làm

việc trong các hệ tọa độ máy tiện quen thuộc Sử dụng menu thanh trạng tháiPlanes để lựa chọn hệ tọa độ, lựa chọn kiểu tọa độ máy tiện Lathe Radius hoặcLathe Diameter, tiếp theo xác định hướng trục X,Z

Đó là một vài điều khi bạn sử dụng giao diện Mastercam, nó rất có ý nghĩavới những cá nhân lần đầu tiên tiếp xúc với Mastercam or lần đầu tiên tiếp xúcvới một phần mềm thiết kế Thực ra, ngoài yếu tố cơ bản ra thì việc sử dụngcòn do thói quen từng cá nhân lựa chọn từng loại cấu hình làm sao cho thuậntiện trong quá trình làm việc

4 Cách thức dựng hình trong môi trường vẽ 2D – Sketcher

Đây là nội dung quan trọng nhất của bài học này, kết thúc bài học này học viên phải lắm vững được nguyên lý tạo hình trong môi trường sketcher, hiểu biết được các lệnh tạo hình trong Mastercam Tự đúc rút và thu thập cho mình những kỹ năng vẽ cần thiết Việc lắm vững thao tác dựng hình trong môi trường vẽ 2D – Sketcher còn làm tiền đề để thiết kế với môi trường solids, surfaces, và quan trọng hơn phục vụ cho phần NC.

4.1 Một số lệnh tạo hình cơ bản trong Sketcher

Lệnh tạo đối tượng hình học cơ bản:

Tạo đối tượng hình học cơ sở : điểm, đoạn thẳng, hình chữ nhật, cung tròn, đường tròn, elip, đường công spline…sau đây chúng ta sẽ học cách sử dụng các lệnh này

 Tạo điểm.

- Lựa chọn Create → Point (Hoặc lựa chọn biểu

tượng trên thanh công cụ)

- Khi đó menu lựa chọn vẽ điểm kéo xuống cho ta

+ Lựa chọn : Lựa chọn này cho phép ta tạo các điểm là các nốt điểm cơ sởcủa đường spline.

+ Lựa chọn : Lệnh này cho phép ta tạo điểm nằm trên đối tượng bằng cáchnhập khoảng cách giữa các điểm hoặc nhập số đoạn chia đối tượng được chọn

+ Lựa chọn : Lệnh này cho phép ta tạo điểm nằm ở điểm cuối hoặc điểmđầu của đối tượng

+ Lựa chọn : Tạo điểm nằm ở tâm của cung tròn hoặc đường tròn

+ Lựa chọn : Vẽ đường thẳng ngắn nhất qua tâm đường tròn tới đườngthẳng.

+ Lựa chọn : Vẽ đường phân giác giữa 2 đường

+ Lựa chọn : Vẽ đường thẳng đi qua 1điểm và vuông góc với đối tượng vẽ làđường thẳng, đường spline ,đường tròn

+ Lựa chọn : Tạo đối tượng đường thẳng song song

 Tạo cung tròn và đường tròn.

- Lựa chọn Creat→Arc Menu lựa chọn lệnh được kéo ra cho ta các lựa chọn

+ Lựa chọn : Lệnh này cho phép ta tạo đường tròn qua 3 điểm

+ Lựa chọn : Lệnh này cho phép ta vẽ cung tròn bằng cách nhập bán kínhhoặc đường kính cung tròn và qua 2 điểm đã biết

+ Lựa chọn : Vẽ cung tròn đi qua 3 điểm

+ Lựa chọn : Lệnh này cho phép ta vẽ cung trong bằng cách lựa chọn điểmđầu cung (hoặc điểm cuối của cung), đường kính (hoặc bán kính cung), góc bắtđầu và góc kết thúc cung

+ Lựa chọn : Lệnh này cho phép ta vẽ cung tròn tiếp tuyến theo 3 phươngpháp

 Lệnh tạo hình chữ nhật

- Chúng ta có thể gọi lệnh tạo chữ nhật từ menu create  create rectangle or

create rectangular shapes hoặc từ toolbar

o Với lựa chọn creater rectangle cho phép ta vẽ hình chữ nhật bằng

 để kết thúc ta chọn lựa apply (nếu còn muốn tiếp tục

vễ tiếp các hình chữ nhật bằng lệnh này), chọn ok nếu kết thúclệnh vẽ hình chữ nhật và tạo một lệnh vẽ mới

 Nếu hình chữ nhật có tâm trùng với gốc toạ độ ta có thể bắtđiểm ngay tâm và lúc đó nhập các kích thước chiều dài vàchiểu rộng của hình chữ nhật.

o Với lựa chọn vẽ hình chữ nhật create rectangular shapes cho phép

ta vẽ hình chữ nhật với những lựa chọn thông minh

 Khi lựa chọ lệnh hộp thoại chờ sẽ hiện ra và ta nhập vào cácgiá trị cần thiết để tạo

 Ta mở rộng hộp thoại bằng cách click vào

 Với lựa chọn chúng ta sẽ tạo hình chữ nhật bằngcách vẽ vào cửa sổ đồ hoạ một hình chữ nhật bất kỳ, sau đóhiệu chỉnh toạ độ hai góc đối đỉnh của hình bằng cách click

vào sau đó bắt điểm hay ta có thể nhập cácgiá trị toạ độ X Y Z trên thanh công cụ nhập toạ đó điểm

• dạnh hình chữ nhật sẽ tạo.

hình chữ nhật

• chọn đối tượng tạo ra là surface hay không?

• có tạo thêm điểm tâm của hình chữ nhậthay không?

 Lệnh Polygon (create  create polygon)

o Hộp thoại polygon hiện ra ta để mở rộng lệnh với các lựa chọntạo hình

 Nhập và edit lại điểm tâm của polygon

 Số cạnh hay số đỉnh của polygon

 Nhập bán kính hay edit bằng cách truy bắt điểm để tạo bánkính của hình tròn nội hay ngoại tiếp polygon

 lựa chọn tạo hình tròn ngoại hay nội tiếphình chữ nhật

 ý nghĩa hộp thoại này giống khi ta thựchiện lệnh tạo hình chữ nhật.

tâm hay không?

 Lệnh tạo ellipse (create  create ellipse hoặc từ toolbar)

o Hộp thoại Ellipse hiện ra ta lựa chọn để mở rộng hộp thoại ta sẽthấy các lựa chọn tạo hình

 nhập toạ độ hay truy bắt điểm tâm củaellipse

 Nhập các kích thước tạo hình của ellipse

 Nhập các góc đầu và cuối của cung ellipse muốn tạo

 Và các lựa chọn còn lại giống như khi tạo hình chữ nhật haypolygon.

 Lựa chọn Drafting (create  Drafting)

Đây là bộ công cụ giúp ta ghi kích thước lên bản vẽ với các lựa chọn bộ cong

cụ như hình vẽ Việc điều chỉnh các kích thước ghi chép có thể điều chỉnhtrong drafting options

Công cụ lệnh Drafting Dimention thông minh

Khi lựa chọn biểu tượng lệnh → menu con biên tập kích thướcđược mở ra

- Trong quá trình biên tập kích thước bạn có thể dùng các phím nóng đểbiên tập các kích thước ( VD như khi muốn ghi kích thước đường kính

thì ta ấn phim D, còn nếu muốn ghi kích thước bán kính thì ấn phímR…)

Công cụ lệnh ghi kích thước.

Mastercam cung cấp cho bạn các phương pháp ghi kích thước khác

nhau, như ghi theo phương pháp tuyệt đối , tương đối và cácphương pháp ghi kích thước mở rộng khác

VD: Hình ve dưới đây ta có 3 phương pháp ghi kích thước

- Làm việc với công cụ lệnh ghi kích thước theo đường

+ Khi chọn công cụ lệnh ta có kiểu ghi kích thước như dưới đây

+ Khi lựa chọn công cụ lệnh ta có kiểu ghi kích thước như dươi đây

+ Khi chọn công cụ lệnh ta có kiểu ghi kích thước như dưới đây.

- Ngoài ra Mastercam còn cung cấp cho bạn các tiện ích khác như công cụ

lệnh tao đường ghi chú , , tạo hình mặt cắt …

 Làm việc với công cụ lệnh dấu đối tượng.

- Công cụ lệnh (hide Entity) công cụ lệnh này có tác dụng giữ lại các đốitượng được lựa chọn và ẩn tất cả các đối tượng còn lại trên bản vẽ

- Công cụ lệnh (Hide more Entites) Công cụ lệnh này có tác dụng ẩn cácđối tượng được lữa chọn

- Công cụ lệnh (Unhide some) công cụ lệnh này có tác dụng làm hiện cácđối tượng đã bị ẩn

 Đường spline (create spline)

Dùng lệnh tạo này tạo ra các đường spline ứng dụng trong một sự tạohình nào đó của người thiết kế Trong MasterCAMX lệnh Spline tạo ra 1đường cong spline liên tục ,nó đi qua tất cả các điểm được chọn, và có 4 lựachọn để tạo ra đường cong này Người dùng có thể thay đổi các tuỳ chọn này

Tham số đường cong spline thay đổi một cách linh hoạt nó được giữ cho đến khí đi qua tất cả các điểm được đi qua Tương ứng spline của người thiết

kế, các thủ tục tính toán quy định cả độ cong va độ nghiêng gần giống vớinhững phía của các điểm

NURBS là viết tắt của cụm từ no-Uniform Ration B – spline của đườngđong hay mặt phẳng khi đưa ra, NURBS làm trơn so với tính đều đều củađường cong spline và có thể hiệu chỉnh dễ dàng hơn bằng việc đưa ra các điểmdiều khiển nó là công cụ hữu dụng để đưa ra các đường cong hoặc mặt phẳng

Có 4 cách đưa ra đường cong spline:

Lệnh hiệu chỉnh các đối tượng hình học:

Đó là các lệnh như trim, corner, extend, offset, fillet, chamfer,… các lệnh này có chức năng hiệu chỉnh các đối tượng hình học tạo ra, cắt tỉa hay sao chép chúng ra bản vẽ yêu cầu theo cách mà thao tác lệnh là đơn giản nhất và ngắn nhất nếu có thể.

 Lệnh vê mép fillet:

o Tạo ra 1 hay nhiều đường lượn cho 2 hay nhiều đối tượng bằng cáchđưa ra các tham số

Trong đó các tham số của lệnh fillet như sau:

 tạo một góc lượn nhỏ hơn 180 độ

 tạo ra góc lượn phía trong lớn hơn 180.độ

 tạo ra góc lượn là đường tròn

 tạo ra góc lượn phía ngoài lớn hơn 180độ

 Trim : Cắt bỏ phần thừa ở góc lượn của hai đối tượng

 No Trim: giữ bỏ phần thừa của hai đối tượng

Sau đây là một vài hình ảnh của lệnh fillet:

 Lệnh vát mép Chamfer.

Lệnh này được dùng khi tạo ra góc vát giữa hai đường thằng không trùngnhau với các khoảng cách đã được đưa ra Có một tuỳ chọn lệnh trong lệnhnày đó là lệnh thay đổi độ dài vát

Khoảng cách: để thay đổi giá trị khoảng cách vát của góc vát

Khi tạo góc vát, có hai khoảng cách cần được thay đổi Khoảng cách cóliên quan điểm chọn thứ nhất (P1), và khoảng cách có liên quan đến điểmchọn thứ hai (P2).

Chú ý:

- Lệnh chamfer được thực hiện tương tự như lệnh fillet.

- Để thay đổi khoảng cách chọn Distance và chỉ rõ khoảng cách vát thứ nhất

và vát thứ 2

o Một ví dụ: vẽ một hình chữ nhật tạo chamfer entities giứa hai đường thẳng,

khi thực hiện lệnh có các tham số như sau:

 : Khoảng cách vát thứ nhất (khi sử dụng 1Distance)

 : Khoảng cách vát thứ 2 (khi sử dụng 2 Distance

và width)

 : Góc của đường vát (khi sử dụngDistance/Angel)