Luân văn lập trình máy CNC 5 trục bằng solidcam

Thuật ngữ CNC liên quan đến một nhóm máy móc lớn sử dụng logic máy tính để điều khiển các chuyển động và thực hiện quá trình gia công kim loại.. Những chuyển động được sử dụng trong các

1.1.1 Lịch sử 1

1.1.2 Sự phát triển 3

1.1.3 Các lợi ích khi sử dụng máy CNC 4

1.2 Cấu tạo cơ bản của một máy CNC 5

1.2.1 Bộ phận thay dao tự động (ATC) 5

1.2.2 Vỏ máy 5

1.2.3 Hệ điều khiển 6

1.2.4 Bàn xe dao 6

1.2.5 Trục chính 6

1.2.6 Nguồn (năng lượng) 7

1.3 Hệ điều khiển CNC 7

1.3.1 Hệ điều khiển điểm – điểm 7

1.3.2 Điều khiển đoạn thẳng 8

1.3.3 Điểu khiển đường (tuyến tính, phi tuyến) 9

1.4 Máy phay CNC 3 trục 12

1.5 Máy phay CNC 5 trục 14

1.6 Ưu, nhược điểm và ứng của máy CNC 5 trục 15

1.6.1 Ưu điểm 15

1.6.2 Nhược điểm 15

1.6.3 Ứng dụng 16

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ MÁY CNC 5 TRỤC 18

2.1 Hệ trục toạ độ trên máy CNC 5 trục 18

2.1.1 Cấu hình 1: Máy 5 trục với 2 trục quay được bố trí trên trục chính 19

2.1.2 Cấu hình 2: Máy 5 trục với 2 trục quay được bố trí trên bàn máy 20

2.1.3 Cấu hình 3: Máy 5 trục với 1 trục quay trên bàn máy và 1 trục quay trên trục chính 22

2.2 Lập trình gia công trên máy CNC 5 trục 22

2.2.1 Lập trình bằng tay 22

2.2.2 Lập trình tự động 23

2.3.3 M-code 27

2.4 Giới thiệu các loại máy CNC 5 trục thông dụng trên thị trường 27

2.4.1 Mikron ucp 600 28

2.4.2 Hermle C30 28

2.4.3 Dòng máy Hurco 5 axis (điển hình là Hurco 60 SRTi) 29

2.4.4 Dòng máy Okuma MU-V series 30

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SolidCAM 32

3.1 Giới thiệu về SolidWorks và SolidCAM 32

3.1.1 SolidWorks 32

3.1.2 SolidCAM 35

3.2 Các chức năng của phần mềm SolidCAM 37

3.2.1 Phay 2.5D (2.5D Milling) 37

3.2.2 Phay 3D (3D Milling) 38

3.2.3 Gia công tốc độ cao HSM (High Speed Machining) 39

3.2.4 Gia công nhiều mặt 3+2 trục (3+2 Axis Multi-Sided Machining) 40

3.2.5 Gia công đồng thời 5 trục (Simultaneous 5-Axis Machining) 41

3.2.6 Tiện (Turning) 42

3.2.7 Phay tiện kết hợp (Mill –Turn) 42

3.2.8 Gia công tia lửa điện 2/4 trục (2/4 Axis Wire –EDM) 43

3.2.9 Gia công thông minh iMachining 43

3.3 Quy trình gia công và tạo lập chương trình NC trên SolidCAM 45

3.4 Các chiến lược gia công đồng thời 5 trục trên SolidCAM 47

3.4.1 Parallel cuts 48

3.4.2 Parallel to curves 48

3.4.3 Parellel to surface 49

3.4.4 Morph between two adjacent surfaces 49

3.4.5 Perpendicular to curve 50

3.4.6 Morph between two boundary curves 50

3.4.7 Projection 51

3.5 Thiết kế sản phẩm cánh quạt turbin (impeller) 54

4.1.2 Chọn vật liệu gia công 64

4.1.3 Xác định phương pháp chế tạo phôi 65

4.1.4 Tiến trình gia công bề mặt 67

4.2 Thiết kế các nguyên công 70

4.2.1 Nguyên công 1 70

4.2.2 Nguyên công 2 71

4.2.3 Nguyên công 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 72

4.2.4 Nguyên công 10 72

4.3 Lượng dư gia công, chế độ cắt cho từng nguyên công 73

4.3.1 Lượng dư gia công 73

4.3.2 Chế độ cắt 74

4.4 Lập trình gia công trên SolidCAM 76

4.4.1 Nguyên công 1 (phay phá) 76

4.4.2 Nguyên công 2 (phay thô) 84

4.4.3 Nguyên công 3 (phay tinh Blade 1) 96

4.4.4 Nguyên công 4 (phay tinh Blade 2) 98

4.4.5 Nguyên công 5&6 (Fillet) 99

4.4.6 Nguyên công 7 (Phay tinh Hub) 101

4.4.7 Nguyên công 8&9 (Phay Shroud& Splitter) 103

4.4.7 Nguyên công 10(Phay tinh Cylinder) 108

4.5 Kiểm tra mô phỏng gia công 110

4.6 Xuất file chương trình gia công 111

KẾT LUẬN 113

TÀI LIỆU THAM KHẢO 114

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược về máy CNC

Máy CNC (Computer Numerical Controlled) là những công cụ gia công kim loại có thể tạo ra những chi tiết phức tạp theo yêu cầu của công nghệ hiện đại Phát triển nhanh chóng với những tiến bộ trong máy tính, chúng ta có thể bắt gặp CNC dưới dạng máy tiện, máy phay, máy cắt laze, máy cắt tia nước có hạt mài, nhiều công cụ công nghiệp khác Thuật ngữ CNC liên quan đến một nhóm máy móc lớn sử dụng logic máy tính để điều khiển các chuyển động và thực hiện quá trình gia công kim loại

1.1.1 Lịch sử

Chiếc máy tiện gia công kim loại thực tế đầu tiên mới được Henry Maudslay phát minh vào năm 1800 Nó chỉ đơn giản là một công cụ máy giữ mẫu kim loại đang được gia công (hay phôi) trong một bàn kẹp hay trục quay và quay mẫu kim loại này Vì vậy, một công cụ cắt có thể gia công bề mặt theo đường mức mong muốn Công cụ cắt này được nhân viên vận hành vận dụng qua việc sử dụng cái quay tay hay vô lăng Độ chính xác về kích cỡ được nhân viên vận hành điều khiển bằng cách quan sát đĩa chia độ trên vô lăng và di chuyển công cụ cắt theo số lượng hợp lý Mỗi chi tiết được sản xuất ra đòi hỏi vận hành viên lặp lại những cử động trong cùng trình tự và với cùng kích thước

Chiếc máy phay đầu tiên được vận hành theo cách thức tương tự như vậy, ngoại trừ công

cụ cắt được đặt ở trục chính đang quay Phôi được lắp trên bệ máy hay bàn làm việc và di chuyển theo công cụ cắt, qua việc sử dụng vô lăng để gia công đường mức của phôi Chiếc máy phay này do Eli Whitney phát minh năm 1818

Hình 1.1: Máy phay do Eli Whitney phát minh năm 1818

Những chuyển động được sử dụng trong các công cụ máy được gọi là trục và đề cập đến 3 trục: “X” (thường từ trái qua phải), “Y” (trước ra sau) và “Z” (trên và dưới) Bàn làm việc cũng có thể được quay theo mặt ngang hay dọc, tạo ra trục chuyển động thứ tư Một số máy còn có trục thứ năm, cho phép trục quay theo một góc

Một trong những vấn đề của những dòng máy ban đầu này là chúng đòi hỏi nhân viên vận hành phải sử dụng vô lăng để tạo ra mỗi chi tiết Ngoài tính nhàm chán và gây mệt mỏi về thể chất, khả năng chế tạo các chi tiết của vận hành viên cũng bị hạn chế Chỉ một khác biệt nhỏ trong vận hành sẽ dẫn đến những thay đổi trong kích thước trục và khi đó, tạo ra những chi tiết không phù hợp Mức độ kim loại vụn được tạo ra từ những hoạt động như vậy là khá cao, lãng phí nguyên liệu thô và thời gian lao động Khi số lượng sản xuất tăng lên, càng có nhiều chi tiết bị hỏng Do đó, điều cần thiết ở đây là một phương tiện vận hành các chuyển động của máy một cách tự động

Thiết kế máy CNC hiện đại bắt nguồn từ tác phẩm của John T Parsons cuối những năm

1940 và đầu những năm 1950 Sau Thế chiến II, Parsons tham gia sản xuất cánh máy bay trực thăng, một công việc đòi hỏi phải gia công chính xác các hình dạng phức tạp Parsons sớm nhận ra rằng bằng cách sử dụng máy tính IBM thời kì đầu, ông đã có thể tạo ra những thanh dẫn đường mức chính xác hơn nhiều khi sử dụng các phép tính bằng tay và sơ đồ Sử dụng một đầu đọc thẻ máy tính và các bộ điều khiển động cơ trợ động (servomotor) chính xác, chiếc máy được chế tạo cực kì lớn, phức tạp và đắt đỏ Mặc dù vậy, nó làm việc một cách tự động và sản xuất các mặt cong với độ chính xác cao đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp máy bay

Đến những năm 1960, giá thành và tính phức tạp của những chiếc máy tự động giảm đến một mức độ nhất định để có thể ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác Những chiếc máy này sử dụng các động cơ truyền động điện một chiều để vận dụng vô lăng và vận hành dao cụ Các động cơ này nhận chỉ dẫn điện từ một đầu đọc băng từ – đọc một băng giấy có chiều rộng khoảng 2,5cm có đục một hàng lỗ Vị trí và thứ tự lỗ cho phép đầu đọc sản xuất ra những xung điện cần thiết để quay động cơ với thời gian và tốc độ chính xác, trong thực tế nó điều khiển máy giống như nhân viên vận hành

Năm 1947, John Parsons quản lý một hãng sản xuất hàng không ở thành phố Traverse, Michigan Đối mặt với tính phức tạp ngày càng cao của hình dạng chi tiết và những vấn đề về

toán học và kỹ thuật mà họ gặp phải, Parsons đã tìm ra những biện pháp để giảm chi phí kỹ thuật cho công ty Ông đã xin phép International Business Machine sử dụng một trong những chiếc máy tính văn phòng trung ương của họ để thực hiện một loạt các phép toán cho một cánh máy bay trực thăng mới Cuối cùng, ông đã dàn xếp với Thomas J Watson, chủ tịch huyền thoại của IBM, nhờ đó IBM sẽ làm việc với tập đoàn Parsons để tạo ra một chiếc máy được điều khiển bởi các thẻ đục lỗ Sau đó, Parsons đã đến gặp các kĩ sư ở Phòng thí nghiệm

cơ cấu phụ thuộc Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) nhờ hỗ trợ dự án Phòng thí nghiệm MIT đã nhận thấy đây là một cơ hội tốt để mở rộng nghiên cứu sang lĩnh vực điều khiển và cơ cấu phản hồi Việc phát triển thành công các công cụ máy CNC đã được các nhà nghiên cứu của trường đại học đảm trách với mục tiêu đáp ứng nhu cầu của các nhà bảo trợ quân đội

Với những tiến bộ trong điện tử tích hợp, băng từ đã bị loại bỏ và nếu có thì chỉ được sử dụng để tải (load) các chương trình vào bộ nhớ từ Các máy CNC hiện đại hoạt động bằng cách đọc hàng nghìn bit thông tin được lưu trữ trong bộ nhớ máy tính chương trình Để đặt thông tin này vào bộ nhớ, nhân viên lập trình tạo ra một loạt lệnh mà máy có thể hiểu được Chương trình có thể bao gồm các lệnh “mã hóa”, như “M03” – hướng dẫn bộ điều khiển chuyển trục chính tới một vị trí mới hay “G99” – hướng dẫn bộ điều khiển đọc một đầu vào phụ từ một quá trình nào đó trong máy Các lệnh mã hóa là phương thức phổ biến nhất để lập trình một công cụ máy CNC

Tuy nhiên, sự tiến bộ trong máy tính đã cho phép các nhà sản xuất công cụ máy tạo ra

“lập trình hội thoại” Trong lập trình hội thoại, lệnh “M03” được nhập đơn giản như “MOVE”

và “G99” là “READ” Kiểu lập trình này cho phép đào tạo nhanh hơn và nhân viên lập trình không phải nhớ nhiều ý nghĩa của mật mã

Bộ điều khiển cũng giúp nhân viên lập trình tăng tốc độ sử dụng máy Thiết bị mới nhất

có thể chọn một mẫu kỹ thuật được tạo ra từ máy tính, tính toán tốc độ dao cụ, đường vận chuyển vật liệu vào máy và sản xuất chi tiết mà không cần bản vẽ hay một chương trình

1.1.2 Sự phát triển

Trên thế giới những nước có ngành công nghiệp chế tạo CNC phát triển là Đức, Thụy Sỹ,

Mỹ và Nhật Bản Những nước khác như Pháp, Anh, Ý, Tây Ban Nha cũng xếp sau những hạng tiếp theo Những hướng phát triển cao nhất và mới nhất của máy CNC thuộc vào các

nước hàng đầu Có thể tóm gọn những hướng phát triển máy công cụ của những nước này theo 5 hướng:

1) Phát triển các máy tiện CNC thành trung tâm tiện phay CNC để tập trung nguyên công

2) Phát triển máy CNC điều khiển 5 trục

3) Phát triển máy CNC hoàn toàn mới, dạng HEXAPOD có trục ảo

4) Phát triển máy công cụ cho công nghệ cắt cao tốc HSC (High Speed Cutting)

5) Các máy CNC cho hệ thống công nghệ có cấu hình thay đổi nhanh RMS (Reconfigurable Manufacturing System)

Các loại máy CNC sẽ có một tương lai bùng nổ mạnh mẽ Một ý tưởng đang được phát triển là một chiếc máy có trục chính được treo lên bởi sáu thanh giằng vít me bi lồng vào nhau Chuyển động của trục chính được điều khiển bởi một máy tính phức tạp có khả năng thực hiện hàng triệu phép tính để đảm bảo đường mức chi tiết chính xác Phải mất vài triệu đô

la để phát triển và sử dụng toán học độc quyền cấp độ cao Chiếc máy này hứa hẹn khả năng thực hiện những hoạt động chưa từng nghe thấy trong gia công kim loại Sự tiến bộ trong máy tính và trí thông minh nhân tạo sẽ làm cho những chiếc máy CNC tương lai nhanh hơn và dễ vận hành hơn Tất nhiên, giá của những chiếc máy như vậy chắc chắn sẽ không rẻ và có thể vượt quá tầm với của nhiều công ty Tuy nhiên, nó sẽ đưa giá của những máy CNC cơ bản thực hiện những chuyển động 3 trục ban đầu xuống một mức độ nhất định

1.1.3 Các lợi ích khi sử dụng máy CNC

Gồm ba lợi ích cơ bản của máy CNC

1.1.3.1 Tự động hóa sản xuất

Máy CNC không chỉ quan trọng trong ngành cơ khí mà còn trong nhiều ngành khác như may mặc, giày dép, điện tử v.v Bất cứ máy CNC nào cũng cải thiện trình độ tự động hóa của doanh nghiệp: người vận hành ít, thậm chí không còn phải can thiệp vào hoạt động của máy Sau khi nạp chương trình gia công, nhiều máy CNC có thể tự động chạy liên tục cho tới khi kết thúc, và như vậy giải phóng nhân lực cho công việc khác Thêm nữa, ít xảy ra hỏng hóc do lỗi vận hành, thời gian gia công được dự báo chính xác, người vận hành không đòi hỏi phải có kỹ năng thao tác cao như điều khiển máy công cụ truyền thống

1.1.3.2 Độ chính xác và lặp lại cao của sản phẩm

Các máy CNC thế hệ mới cho phép gia công các sản phẩm có độ chính xác và độ phức tạp cao mà máy công cụ truyền thống không thể làm được Một khi chương trình gia công đã được kiểm tra và hiệu chỉnh, máy CNC sẽ đảm bảo tạo sản phẩm với chất lượng đồng nhất Đây là yếu tố vô cùng quan trọng trong sản xuất công nghiệp quy mô lớn

1.1.3.3 Linh hoạt

Chế tạo một chi tiết mới trên máy CNC đồng nghĩa với nạp cho máy một chương trình gia công mới Được kết nối với các phần mềm CAD/CAM, công nghệ CNC trở nên vô cùng linh hoạt giúp các doanh nghiệp thích ứng với các thay đổi nhanh chóng và liên tục về mẫu

mã và chủng loại sản phẩm của khách hàng

1.2 Cấu tạo cơ bản của một máy CNC

1.2.1 Bộ phận thay dao tự động (ATC)

Đây là điều quan trọng để ATC thay đổi dụng cụ trong phạm vi trục chính càng nhanh càng tốt Bằng sự thích ứng của quá trình điều khiển và động cơ, ATC sẽ đưa dao ra khỏi trục chính một cách chính xác Một hệ thống ATC tốt có khả năng làm giảm thời gian dừng máy

và làm tăng năng suất

Hình 1.2: Hệ thống thay dao tự động ATC

1.2.2 Vỏ máy

Khi đế máy là nền tảng của một máy trung tâm, nó cần nặng, chắc chắn và tốt hơn Giá của nó có thể cao hơn, nhưng sự chịu lực và độ bền sẽ làm giảm rung động Quá trình rung động sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác gia công Với một máy có kết cấu vững chắc, nó sẽ hấp thụ những dao động này, đảm bảo máy sẽ thực hiện với công suất và độ chính xác cao nhất

1.2.3 Hệ điều khiển

Hệ điều khiển là thành phần trung tâm của máy công cụ Nó điều khiển quá trình chuyển động, vị trí của các thành phần chuyển động trên máy, sao cho đạt được chính xác tối ưu về thời gian cắt, tốc độ và chiều sâu cắt cần thiết Sự kết hợp của dòng điện và hệ thống kĩ thuật

sẽ đưa ra sự điều khiển toàn diện từ nguồn cung cấp, thực hiện gia công chi tiết từ dữ liệu CAD nhanh chóng, dễ dàng với độ chính xác được nâng cao và kết thúc quá trình gia công với chi phí nhỏ nhất

Hình 1.3: Hệ thống điều khiển máy phay CNC 5 trục

Hình 1.4: Trục chính máy phay đứng

1.2.6 Nguồn (năng lượng)

Chắc chắn rằng các hãng cung cấp thiết kế, chế tạo và xây dựng nên tất cả các thành phần của máy công cụ để hệ thống trong máy có thể phối hợp với nhau được tốt hơn Bằng cách sử dụng một nguồn năng lượng bạn có thể chắc chắn quá trình giao tiếp sẽ chính xác giữa bộ điều khiển và động cơ và sự tự điều chỉnh của các thành phần trong hệ thống

1.3 Hệ điều khiển CNC

Về thực chất thì các máy điều khiển theo chương trình số có nguyên lý chuyển động tạo hình về cơ bản không khác gì với máy công cụ truyền thống, có nghĩa là về mặt thuật ngữ nó cũng mang tên của các máy công cụ như máy tiện, máy phay đứng, máy phay nằm ngang, máy mài… nhưng đã được số hóa và tin học hóa để có thể điều khiển các chuyển động công tác của máy bằng các lệnh được đưa vào hệ thống CNC

1.3.1 Hệ điều khiển điểm – điểm

Với loại máy này, trong quá trình gia công, người ta cho định vị nhanh dụng cụ đến tọa độ yêu cầu và trong quá trình dịch chuyển nhanh dụng cụ, máy không thực hiện việc cắt gọt Chỉ đến khi đạt được tọa độ theo yêu cầu nó mới thực hiện chuyển động cắt gọt, ví dụ khoan lỗ,

khoét, doa hoặc có thể làm những công việc khác ví dụ như ở các máy hàn điểm thì nó thực hiện quá trình hàn và trên các máy đột, dập thì nó thực hiện việc đột, dập lỗ…

Quỹ đạo dịch chuyển theo AA’CB song song với các trục Ox và Oy

Quỹ đạo dịch chuyển theo đường thẳng tối ưu: ACB

Hình 1.5: Điều khiển điểm - điểm

1.3.2 Điều khiển đoạn thẳng

Ngoài chức năng dịch chuyển nhanh theo các trục tọa độ như ở điều khiển điểm, còn có thể thực hiện việc gia công trong quá trình dịch chuyển theo các trục này Điều đó có nghĩa là dụng cụ sẽ thực hiện các chuyển động cắt gọt trong quá trình dịch chuyển song song theo các trục tọa độ

Ví dụ: Khi phay các bề mặt song song với các trục tọa độ hoặc khi tiện các chi tiết mà

dụng cụ cắt thực hiện các chuyển động cắt gọt theo phương trục z và trục x

Hình 1.6: Điều khiển đoạn thẳng

1.3.3 Điểu khiển đường (tuyến tính, phi tuyến)

Ngoài các chức năng như điều khiển điểm và điều khiển đoạn thẳng, người ta còn có thể điều khiển được dụng cụ chuyển động theo các đường bất kì trong mặt phẳng hoặc trong không gian có thực hiện gia công cắt gọt Tùy thuộc vào đường được điều khiển là phẳng hay không gian mà người ta có thể bố trí số trục được điều khiển đồng thời là khác nhau Từ đó cũng xuất hiện thuật ngữ máy 2 trục, máy 3, 4, 5 trục (tức có số trục được điều khiển đồng thời theo quan hệ ràng buộc)

Để chuẩn hóa việc sử dụng thuật ngữ, người ta thường sử dụng thuật ngữ máy điều khiển 2D, 2D1/2, 3D, 4D và 5D (Dimension)

1.3.3.1 Điều khiển 2D

Cho máy dịch chuyển dụng cụ trong một mặt phẳng nhất định nào đó Ví dụ như trên máy tiện, dụng cụ sẽ dịch chuyển trong mặt phẳng XOZ để tạo nên đường sinh như khi tiện các bề mặt, trên các máy phay 2D, dụng cụ sẽ thực hiện các chuyển động trong mặt phẳng XOY để tạo nên các đường rãnh hay các mặt bậc có biên dạng bất kỳ

Hình 1.7: Điều khiển 2D trên máy phay

1.3.3.2 Điều khiển 2D1/2

Cho phép dịch chuyển dụng cụ theo 2 trục đồng thời để tạo nên một đường cong phẳng, còn trục thứ 3 được điều khiển chuyển động độc lập Điều khác biệt của phương pháp điều khiển này so với điều khiển 2D là ở chỗ 2 trục được điều khiển đồng thời có thể được đổi

vị trí cho nhau: có nghĩa là hoặc trong mặt phẳng xOy hoặc xOz hoặc yOz

Hình 1.8: Điều khiển 2D1/2 trên máy phay

1.3.3.3 Điều khiển 3D

Cho phép dịch chuyển dụng cụ trong 3 mặt phẳng đồng thời để tạo nên một đường cong hay một mặt cong không gian bất kì Điều này cũng tương ứng với quá trình điều khiển đồng thời cả 3 trục của máy theo một quan hệ ràng buộc nào đó tại từng thời điểm để tạo nên quỹ đạo của dụng cụ theo yêu cầu

Hình 1.9: Phay túi bằng điều khiển 3D

1.3.3.4 Điều khiển 4D, 5D

Trên cơ sở của điều khiển 3D, người ta còn bố trí cho dụng cụ hoặc chi tiết có thêm 1 chuyển động quay (hoặc 2 chuyển động quay) xung quanh 1 trục nào đó theo một quan hệ ràng buộc với các chuyển động trên các trục khác của máy 3D

Mặc khác, vì lý do công nghệ nên có những bề mặt không thể thực hiện được việc gia công bằng 3D vì có thể tốc độ cắt sẽ khác nhau hoặc sẽ có những điểm có tốc độ cắt bằng không (như tại đỉnh của dao phay đầu cầu) hay lưỡi cắt của dụng cụ không thể thực hiện việc gia công theo mong muốn (ví dụ như góc cắt không thuận lợi hay có thể bị vướng thân dao vào các phần khác của chi tiết…)

Tóm lại tùy thuộc vào yêu cầu bề mặt gia công cụ thể mà có thể lựa chọn máy thích hợp vì máy càng phức tạp thì giá thành máy càng cao và cần phải bổ sung thêm nhiều công cụ khác như các phần mềm CAD/CAM hỗ trợ lập trình… Hơn thế nữa, máy càng phức tạp (càng nhiều trục điều khiển) thì tính an toàn trong quá trình vận hành và sử dụng máy càng thấp (dễ

bị va chạm dao vào phôi và máy) Vì thế để sử dụng được các máy này, người điều khiển trước hết đã sử dụng rất thành thạo các máy điều khiển theo chương trình số 2D và 3D

Cũng dễ thấy là máy phức tạp hơn có thể hoàn thành đảm nhiệm được vài trò của máy đơn giản hơn, ví dụ như máy 3D có thể đảm nhiệm cho máy 2D và 2D1/2

Hình 1.10: Điều khiển 4D và 5D

1.4 Máy phay CNC 3 trục

Máy phay CNC 3 trục là một trong những loại máy phay cải tiến từ máy phay truyền thống Cũng như máy phay vạn năng, máy phay CNC 3 trục có khả năng di chuyển theo 3 phương x, y, z Nhưng với sự kết hợp của điều khiển số làm tăng độ chính xác cho chi tiết cần gia công, làm cho việc gia công các chi tiết trở nên hiệu quả hơn Trục chính của máy nằm theo phương song song so với bàn máy Máy phay ngang có thể gia công được các chi tiết lớn

Hình 1.11: Máy CNC ngang 3 trục

Máy phay CNC đứng 3 trục: là máy phay có trục chính của máy thẳng đứng, vuông góc

với bàn máy Linh hoạt trong điều khiển, thuận lợi cho gia công các chi tiết nhỏ, phức tạp

Hình 1.12: Máy CNC đứng 3 trục

Máy phay giường CNC: là máy phay có trục chính linh hoạt, đầu dao có thể di chuyển

theo 2 hoặc 3 trục còn bàn máy đứng yên Máy có thể gia công các chi tiết rất lớn

Hình 1.13: Máy phay giường CNC

1.5 Máy phay CNC 5 trục

Tiếp theo sự phát triển mạnh mẽ của máy phay CNC 3 trục là sự ra đời của máy CNC 5 trục Làm cho khả năng gia công các chi tiết trở nên hoàn thiện hơn, khắc phục hầu như triệt

để những thiếu sót còn mắc phải ở máy phay CNC 3 trục

Máy CNC 3 trục có khả năng điều khiển đường chạy dao phối hợp đồng thời 3 trục di chuyển thẳng X-Y-Z, do đó được sử dụng để gia công các chi tiết có bề mặt tạo hình đơn giản

Hình 1.14: Biên dạng chi tiết trong gia công CNC 3 trục Máy CNC 5 trục, ngoài chức năng như máy CNC 3 trục XYZ, được mở rộng 2 trục chuyển động xoay trục x, y hoặc x, z hoặc y, z Do đó có khả năng gia công các loại chi tiết phức tạp với 1 lần gá đặt

Hình 1.15: Hệ thống các trục của máy phay CNC 5 trục

Với khả năng xoay linh hoạt của mình máy CNC 5 trục đã tích hợp cho mình cả phương pháp phay lẫn phương pháp tiện, khoan, các sản phẩm mà máy tạo ra dường như không giới hạn về độ khó Các mẫu mã sản phẩm trở nên đa dạng hơn, tinh vi hơn và phức tạp hơn

- Giảm được cắt lẹm khi gia công các chi tiết hình dạng phức tạp

- Các điều kiện cắt tốt hơn, chính vì điều này dẫn đến ít mòn dao hơn

- Chất lượng bề mặt tốt hơn

Việc sử dụng dao phay đầu phẳng để gia công mặt cong sẽ giảm thời gian cắt rất nhiều Các chi tiết có thể được gia công chính xác bằng việc lựa chọn hợp lý góc định hướng tương đối giữa phôi và máy khi gá đặt và bằng việc lựa chọn phương pháp gia công đúng đắn

1.6.2 Nhược điểm

Tuy nhiên có một vài nhược điểm như sau:

- Giá máy CNC 5 trục cao

- Cần bộ điều khiển CNC đủ mạnh

- Việc thêm trục quay là nguyên nhân của việc gia tăng thêm sai số vị trí

- Tốc độ cắt cao hơn với cùng lượng tiến dao

- Việc lập trình chỉ có thể thực hiện được với sự hỗ trợ của hệ thống các công cụ lập trình

Hiện nay, lập trình gia công trên máy CNC 5 trục vẫn vô cùng phức tạp Mô phỏng gia công, vận hành và phát hiện va chạm vẫn còn là các vấn đề rất khó Khi mua máy CNC 5 trục cần phải tiến hành nghiên cứu kỹ lưỡng phạm vi của sản phẩm cần phải gia công Bởi vì cấu trúc của mỗi một nhóm máy CNC 5 trục cụ thể chỉ phù hợp nhất với một dải sản phẩm cần gia công cụ thể nào đó Chẳng hạn các máy có bàn quay rất phù hợp để gia công các phôi tròn xoay như máy ép Tuy nhiên, đối với việc sản xuất các kết cấu lớn trong công nghiệp khí động lực học, thì kiểu máy có một trục quay trên trục chính thường được ưa thích hơn

1.6.3 Ứng dụng

CNC 5 trục ứng dụng để gia công các chi tiết phức tạp Một số chi tiết gia công bằng máy CNC 5 trục:

Bơm (Pump) Giá đỡ (Bracket)

Hình 1.17: Một số sản phẩm gia công trên máy CNC 5 trục

 Kết luận chương 1:

Chương 1 đã giải quyết được các vấn đề sau:

- Nêu lên được lịch sử hình thành và hướng phát triển máy công cụ CNC trong

tương lai

- Cấu tạo cơ bản của máy CNC và các hệ điều khiển

- So sánh sự khác nhau giữa máy phay CNC 3 trục và máy CNC 5 trục

- Nêu ra được ưu, nhược điểm và ứng dụng của máy phay CNC 5 trục

Từ đó có cái nhìn tổng quát về máy công cụ CNC cũng như hiểu rõ các ưu điểm quan trong của máy pháy CNC 5 trục, làm cơ sở để nghiên cứu sâu hơn về máy phay CNC 5 trục ở chương sau

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ MÁY CNC 5 TRỤC 2.1 Hệ trục toạ độ trên máy CNC 5 trục

Các trục trên máy CNC được xác định như sau:

Hình 2.1: Hệ trục tọa độ trên máy CNC

- Trục Z: trục Z luôn song song với trục chính của máy

- Trục X: Trục X là trục nằm trên mặt bàn máy và thông thường nó được xác định theo phương nằm ngang Chiều của trục X được xác định theo quy tắc bàn tay phải (ngón cái chỉ chiều dương của trục X)

- Trục Y: Sau khi xác định được các trục X, Z chúng ta xác định trục Y theo quy tắc bàn tay phải (ngón tay trỏ chỉ chiều dương của trục Y)

- Các trục quay quanh các trục X, Y, Z được ký hiệu là A, B, C Chiều quay dương

là chiều quay theo chiều của kim đồng hồ nếu nhìn theo chiều dương của các trục X, Y, Z

- Các trục tịnh tiến song song với trục X, Y, Z được ký hiệu là U, V, W

Khi nói đến máy CNC 5 trục là nói đến các máy CNC 5 bậc tự do: 3 trục tịnh tiến ký hiệu

là X, Y, Z (ký hiệu là TTT) và 2 trục quay A, B hoặc A, C hoặc là BC (ký hiệu là RR) Với các trục như vậy, có thể thực hiện đa dạng các kỹ thuật cắt như cắt bằng dao cầu, dao đầu phẳng và dao đầu phẳng bo tròn Do vậy, quá trình cắt sẽ linh hoạt hơn, độ chính xác cao hơn

và thời gian gia công giảm, đặc biệt khi gia công các chi tiết phức tạp như tuabin áp lực, khuân dập vỏ ôtô,

Các tổ hợp máy CNC có khá nhiều cấu hình khác nhau Dựa vào cách bố trí các trục quay của máy có thể phân loại được máy CNC 5 trục

 Phân loại máy CNC 5 trục

Dựa vào vị trí các trục quay, người ta có thể phân loại cấu hình CNC 5 trục như sau:

- Máy 5 trục với 2 trục quay được bố trí trên trục chính

- Máy 5 trục với 2 trục quay được bố trí trên bàn máy

- Máy 5 trục với 1 trục quay trên bàn máy và 1 trục quay trên trục chính

2.1.1 Cấu hình 1: Máy 5 trục với 2 trục quay được bố trí trên trục chính

 Ưu điểm

- Có thể gia công các phôi có kích thước khá lớn

- Nếu thay đổi vị trí gá đặt phôi, chỉ cần hiệu chỉnh chương trình gia công bằng một phép biến đổi đơn giản: chuyển đổi vị trí điểm zero khi bắt đầu gia công Khi đó, các giá trị tọa độ máy X, Y, Z trong chương trình NC chỉ phụ thuộc chiều dài dao

 Các ứng dụng quan trọng của loại này

- Tất các các loại phôi có diện tích rất rộng như cánh máy bay

Hình 2.2: Máy 5 trục với 2 trục quay được bố trí trên trục chính

2.1.2 Cấu hình 2: Máy 5 trục với 2 trục quay được bố trí trên bàn máy

- Việc bù chiều dài dao xảy trong suốt thời gian gia công như máy 3 trục

 Nhược điểm

- Kích thước phôi giới hạn

- Không gian làm việc thường nhỏ hơn so với máy 3 trục

- Việc chuyển đổi các giá trị tọa độ (X, Y, Z, I, J, K) trong hệ tọa độ Đề-các của vị trí dao cụ sang hệ tọa độ máy (X, Y, Z, A, B hoặc C) phụ thuộc vào vị trí tương đối của phôi trên bàn máy

 Các ứng dụng

- Gia công điện cực cho các máy EDM

- Gia công các phôi chính xác

- Gia công các cánh tua bin và profin cho lốp xe, với phôi có hình dáng kích thước nhất định quay theo chu kỳ các góc nào đó, cùng một chương trình gia công sẽ được lặp đi lặp lại sau khi phôi tự động xoay đi một góc nhất định

Hình 2.3: Máy 5 trục với 2 trục quay được bố trí trên bàn máy

2.1.3 Cấu hình 3: Máy 5 trục với 1 trục quay trên bàn máy và 1 trục quay trên trục chính

Kết hợp được ưu điểm của 2 loại trên

Hình 2.4: Máy 5 trục với 1 trục quay trên bàn máy và 1 trục quay trên trục chính

2.2 Lập trình gia công trên máy CNC 5 trục

2.2.1 Lập trình bằng tay

Đối với máy CNC 5 trục, việc lập trình bằng tay rất khó khăn, thường chỉ áp dụng cho chi tiết đơn giản

Người lập trình căn cứ vào bản thiết kế và viết chương trình gia công CNC Trong nhiệm

vụ này, bản vẽ thiết kế kỹ thuật được gắn vào một hệ trục tọa độ Đề-các Hệ tọa độ này gọi là

hệ tọa độ vật gia công Sau đó người lập trình sẽ thiết lập quy trình gia công, lựa chọn dụng

cụ, xác định chế độ cắt, Ngày nay, trên các tổ hợp gia công hiện đại, các bộ điều khiển còn cung cấp các công cụ soạn thảo (edition tools), giao diện (interface), trợ giúp (help) để hỗ trợ lập trình bằng tay (lập trình trực tiếp trên máy) Người dùng có thể gõ trực tiếp các câu lệnh trên bàn phím với sự trợ giúp của phần mềm hệ thống đi kèm

2.2.2 Lập trình tự động

Các nguyên công 5 trục thường là khá phức tạp, nên việc tạo lập chúng phải nhờ đến sự

hỗ trợ của các hệ thống lập trình dưới sự trợ giúp của máy tính Trước đây thì đặc điểm này được xem là một điểm yếu của CNC 5 trục Tuy nhiên, hiện nay ngày càng nhiều kỹ thuật CAD/CAM hiện hữu trợ giúp lập trình và gia công CNC cả 3 trục và 5 trục để vượt qua trở ngại này

Quá trình tạo chương trình NC trên máy CNC với sự trợ giúp của máy tính được thể hiện

ở hình 2.5

Quá trình này thực hiện qua các bước như sau:

- Bước 1: Hình dạng hình học được phác thảo với sự trợ giúp của chương trình

CAD

- Bước 2: Lập trình viên tạo lập đường chạy dao từ hình dạng hình học đã có Phần

này được gọi là CAM Kết quả là dữ liệu đường chạy dao theo định dạng chung được tạo lập Tập tin này gọi là CL-File chứa dữ liệu mô tả đường chạy dao mà dụng cụ sẽ phải chuyển động theo khi gia công tạo hình Với mọi thời điểm các giá trị XYZ là vị trí của mũi dao Bên cạnh đó, CL-File cũng chứa các thông tin về công nghệ, như tốc độ trục chính và lượng tiến dao

Hình 2.5: Các bước lập trình gia công với trợ giúp của hệ thống CAD/CAM

- Bước 3: Biến đổi CL-File sang chương trình NC cho máy CNC cụ thể nào đó Quá

trình này hầu hết được thực hiện bởi một chương trình đặc biệt được gọi là chương trình hậu

xử lý Trong trường hợp máy phay CNC 3 trục nó đơn giản chỉ là việc biến đổi dữ liệu đường chạy dao thành định dạng chương trình yêu cầu của máy

- Bước 4: Là thực hiện chương trình gia công sau khi hậu xử lý Dữ liệu được gửi

trực tiếp từ máy tính tới máy CNC qua kết nối DNC Việc thực hiện chương trình CNC 3 trục

có thể được mô phỏng trên máy do đó có thể phát hiện được các lỗi Mô phỏng và kiểm soát

va chạm các chương trình CNC 5 trục yêu cầu các gói phần mềm chuyên dụng riêng biệt Hiện nay có hàng chục hệ thống CAD/CAM trên thị trường để hỗ trợ lập trình CNC 5 trục

Hình 2.6: 4 bước tổ chức gia công một chi tiết

2.3 Chương trình điều khiển

2.3.1 Ký hiệu (Address Works)

I Tọa độ theo phương X của tâm đường tròn/cung tròn hoặc cực

J Tọa độ theo phương Y của tâm đường tròn/cung tròn hoặc cực

K Tọa độ theo phương Z của tâm đường tròn/cung tròn hoặc cực

L (với G98) Định nghĩa nhãn với G98

L (với G99) Chiều dài dụng cụ với G99

P Tham số trong định nghĩa các tham số

G00 Chạy dao thẳng nhanh, không cắt theo tọa độ Đê-các

G01 Chạy dao thẳng,có cắt theo tọa độ Đê-các

G02 Nội suy cung tròn cùng chiều kim đồng hồ theo tọa độ Đê-các

G03 Nội suy cung tròn ngược chiều kim đồng hồ theo tọa độ Đê-các

G04 Thời gian dừng (gia công tại chỗ)

G05 Nội suy cung tròn, không xác định hướng theo tọa độ Đê-các

G06 Nội suy cung tròn,tiếp xúc với coutour trước theo tọa độ Đê-các

G07 Di chuyển trục đơn

G10 Chạy dao thẳng nhanh, không cắt theo tọa độ cực

G11 Chạy dao thẳng,có cắt theo tọa độ cực

G12 Nội suy cung tròn cùng chiều kim đồng hồ theo tọa độ cực

G13 Nội suy cung tròn ngược chiều kim đồng hồ theo tọa độ cực

G14 Thời gian dừng (gia công tại chỗ)

G15 Nội suy cung tròn, không xác định hướng theo tọa độ cực

G16 Nội suy cung tròn,tiếp xúc với coutour trước theo tọa độ cực

G26 Tiếp cận countour theo đường tiếp tuyến vớibán kính R

G27 Rời khỏi countour theo đường tiếp tuyến vớibán kính R

G54 Dịch chuyển vị trí ban đầu

G70 Thiết lập đơn vị đo chiều dài là inch

G71 Thiết lập đơn vị đo chiều dài là mm

G74 Chu trình phay rãnh

G75 Chu trình phay hốc hình chữ nhật theo chiều kim đồng hồ

G76 Chu trình phay hốc hình chữ nhật theo chiều ngược kim đồng hồ

G77 Chu trình phay hốc tròn theo chiều kim đồng hồ

G78 Chu trình phay hốc tròn theo chiều ngược kim đồng hồ

G79 Gọi chu trình

G84 Taro

G90 Chế độ lập trình theo kích thước tuyệt đối

G91 Chế độ lập trình theo kích thước tương đối

G98 Đặt số nhãn mở đầu

G99 Định nghĩa dao

2.3.3 M-code

M00 Dừng chương trình đang chạy/ Tắt trục chính/ Tắt làm lạnh

M02 Dừng chương trình đang chạy/ Tắt trục chính/ Tắt làm lạnh

M03 Khởi động trục chính theo chiều kim đồng hồ

M04 Khởi động trục chính ngược chiều kim đồng hồ

M06 Thay dao/ Dừng chương trình, Tắt trục chính

M13 Khởi động trục chính theo chiều kim đồng hồ, bật làm mát

M14 Khởi động trục chính ngược chiều kim đồng hồ, bật làm mát

M30 Giống M02, trở về block 1

M89 Gọi chu trình thụ động(hủy bỏ bằng M99)

M99 Gọi chu trình chủ động

2.4 Giới thiệu các loại máy CNC 5 trục thông dụng trên thị trường

Hiện nay, các loại máy phay CNC 5 trục đang được ngày càng phổ biến và đưa vào sử dụng vì khả năng gia công được các chi tiết có độ phức tạp và chính xác Sau đây là các loại máy phay CNC 5 trục thông dụng trên thị trường

2.4.1 Mikron ucp 600

Hình 2.7: Máy CNC Mikron ucp 600

Thông số kỹ thuật máy:

- Máy phay CNC 5 trục: x= 530 mm; y = 450mm; z = 450 mm

- A = -90 ÷ 90o; C = 0 ÷ 360o

- Hệ điều khiển: Heidenhain

- Công suất 46 kVA

- Thiết kế kiểu công nghiệp

- Các điểm tham chiếu tự động

- Toàn bộ vùng làm việc được che chắn

- -Các cơ cấu an toàn theo tiêu chuẩn Châu Âu

2.4.2 Hermle C30

Hình 2.8: Máy phay CNC Hermle C30

 Một số thông số kỹ thuật của máy như sau:

- Tốc độ chạy dao lớn nhất trên các trục X, Y, Z 40000(mm/phút)

- Số dao có trong kho dao

- Thời gian thay dao

32 5.5 s

- Kích thước sàn máy

-Hệ điều khiển

2210 x 3150 (mm) iTNC 530

2.4.3 Dòng máy Hurco 5 axis (điển hình là Hurco 60 SRTi)

Hình 2.9: Máy CNC 5 axis Hurco VMX 60 SRTi

Thông số kỹ thuật:

2.4.4 Dòng máy Okuma MU-V series

Hình 2.10: Máy CNC 5 trục okuma MU-400VA

 Thông số kỹ thuật:

Kết luận chương 2:

Chương này đã giải quyết được các vấn đề sau:

- Hệ toạ độ và phân loại kết cấu máy phay CNC 5 trục

- Quy trình lập trình gia công từ trên phần mềm CAM đến máy CNC

- Các mã lệnh chương trình điểu khiển

- Các máy phay CNC 5 trục thông dụng trên thị trường

Đây là cơ sở cho việc xây dựng cụ thể một qui trình gia công chi tiết trên phần mềm CAM, hiểu rõ hơn về các đoạn chương trình gia công nhằm giúp định hướng lập trình gia công trên phần mềm CAM

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SolidCAM 3.1 Giới thiệu về SolidWorks và SolidCAM

kỹ sư và nhà thiết kế ở mức hơn 178.000 công ty trên toàn thế giới

SolidWorks phần mềm thiết kế ba chiều được sử dụng rất rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau như xây dựng, kiến trúc, cơ khí… được sử dụng các công nghệ mới nhất về lĩnh vực đồ họa máy tính Phần mềm SolidWorks do công ty SolidWorks phát triển là một trong những phần mềm thiết kế uy tín nhất trên thế giới Phần mềm này cho phép người sử dụng xây dựng các mô hình chi tiết 3D, lắp ráp chúng lại với nhau thành một bộ phận máy (máy) hoàn chỉnh, kiểm tra động học, cung cấp thông tin về vật liệu…

Phần mềm SolidWorks cũng cho phép nhiều phần mềm ứng dụng nổi tiếng khác chạy trực tiếp trên môi trường của nó SolidWorks có thể xuất ra các file dữ liệu định dạng chuẩn để người sử dụng có thể khai thác mô hình trong môi trường các phần mềm phân tích khác như ANSYS, ADAMS, Pro-Casting…

Một số chức năng căn bản trong SOLIDWORKS:

 Chức năng CAD

- Các khối được xây dựng trên cơ sở kỹ thuật parametric, mô hình hóa

- Chức năng báo lỗi giúp người sử dụng dễ dàng biết được lỗi khi thực hiện lệnh

- Các lệnh mang tính trực quan làm cho người sử dụng dễ nhớ

- Dữ liệu được liên thông giữa các môi trường giúp cập nhật nhanh sự thay đổi của các môi trường

- Hệ thống quản lý kích thước và ràng buộc trong môi trường vẽ phát giúp người

sử dụng tạo các biên dang một cách dễ dàng và tránh được các lỗi khi tạo biên dạng

- Công cụ hiệu chỉnh sử dụng rất dễ dàng giúp chúng ta có thể hiệu chỉnh các đối tượng một cách nhanh chóng

- Trong môi trường Drawing cho phép chúng ta tạo các hình chiếu các chi tiết hoặc các bản lắp với tỉ lệ và vị trí do người sử dụng quy định mà không ảnh hưởng đến kích thước

- Công cụ tạo kích thước tự động và kích thước theo quy định của người sử dụng

- Chức năng ghi độ nhám bề mặt, dung sai kích thước và hình học được sử dụng

dễ dàng

- Các chi tiết 3D sau khi thiết kế xong có thể lắp ráp lại với nhau tạo thành một

bộ phận máy hoặc một máy hoàn chỉnh

- Xây dựng các đường dẫn thể hiện quy trình lắp ghép

- Xác định các bậc tự do cho chi tiết lắp ghép

Hình 3.1: Môi trường CAD trong SolidWorks

 Chức năng CAE

Có lẽ đây là một ưu điểm của hãng sản xuất, khi mà họ mua trọn gói bộ phần mềm phân tích cức kì nổi tiếng thế giới là Cosmos để tích hợp và chạy ngay trong môi trường của SolidWorks.Với modul phân tích của SolidWorks là Cosmos, chúng ta có thể thực hiện được những bài phân tích vô cùng phức tạp, dưới đây là liệt kê một vài bài toán tính với cosmos:

- Phân tích quá trình rót kim loại lỏng vào khuôn và mức độ gia nhiệt cần thiết

Bên cạnh những modul phân tích này thì Cosmos còn cho phép thực hiện nhiều bài toán khác nữa, nhưng do điều kiện thời gian không cho phép nên bản thân người được học cũng chưa được tìm hiểu Nhìn chung, đây là chương trình tính toán nhanh và cho phép thực hiện phân tích cụm rất nhiều chi tiết, với các thông số kết quả là: ứng suất, sức căng, chuyển

vị, hệ số an toàn kết cấu

Hình 3.2: Môi trường CAE trong SolidWorks

 Chức năng CAM

Để dùng được chức năng này, chúng ta phải sử dụng một modul nữa của SolidWorks

là SolidCAM Đây là modul CAM của Solid, nó được tách ra để bán riêng chạy ngay trên giao diện của SolidWorks, việc sử dụng của SolidCAM thân thiện và dễ sử dụng

Hình 3.3: Môi trường CAM trong SolidWorks (SolidCAM)

3.1.2 SolidCAM

SolidCAM là một phần mềm CAM tích hợp cho SolidWorks, là cuộc cách mạng trong

phay CNC với iMachining, tiết kiệm 70% thời gian gia công CNC

Phần mềm SolidCAM là nhịp cầu kết nối giữa thiết kế và chế tạo với những tính năng mạnh mẽ, dễ sử dụng Ưu điểm nổi bật của phần mềm SolidCAM là dễ dàng kết hợp với các tính năng mạnh mẽ của CAM (hỗ trợ gia công bằng máy tính) với khả năng tuỳ biến xử lý dữ liệu, tạo ra các chương trình NC để thực hiện trên máy CNC SolidCAM được sử dụng rộng rãi đặc biệt trong các nghành gia công cơ khí, chế tạo ôtô, máy bay, điện tử, làm các khuôn đúc và dập, tạo mẫu nhanh…

Hình 3.4: SolidCAM 2014

Hình 3.5: Các ứng dụng trong môi trường SolidCAM

 SolidCAM được tích hợp và liên kết toàn diện với SolidWorks

Với khả năng tích hợp một cửa sổ của SolidCAM trong phần mềm thiết kế SolidWorks, tất cả các hoạt động chuẩn bị cho máy CNC đều có thể được định nghĩa, tính toán và hiệu chỉnh mà không cần thoát khỏi môi trường của SolidWorks Tất cả các tham số hình học 2D và 3D được sử dụng cho quá trình gia công đều liên kết đầy đủ với mô hình thiết

kế của SolidWorks Khi các tham số hình học sử dụng để định nghĩa các thao tác của máy được thay đổi trong SolidWorks thì chương trình SolidCAM sẽ cho phép người sử dụng tự động đồng bộ hoá tất cả các thao tác của máy với các tham số hình học được cập nhật

 Nâng cao tính thông minh

SolidCAM được trang bị tính năng tự động nhận ra thành phần và tính năng tự động modul hoá quá trình gia công chi tiết (machining – AFRM) với máy khoan đa trục và các lỗ phức tạp SolidCAM tự động nhận ra tất cả các thành phần của lỗ trên một mô hình đặc và tạo

ra quỹ đạo của mũi khoan cho máy bằng việc sử dụng những dữ liệu của máy được lưu trữ trong một hệ thống cơ sở dữ liệu Việc gia công có thể được tự động hoá và tất cả những người tham gia đều được lợi từ kinh nghiệm của những người lập trình, người đã tạo ra cơ sở

dữ liệu kiến thức cho máy Trong khi cung cấp việc tự động hoá việc lập trình CNC đến người

sử dụng, thì công nghệ AFRM vẫn tiếp tục cung cấp cho người sử dụng khả năng điều khiển tối ưu thông qua các tham số chạy máy

 Tính năng hiển thị và tính lượng gia công trong quá trình gia công

Mô hình gia công có thể được định nghĩa bằng một số đường viền 2D, từ mô hình 3D hoặc có thể nhận chúng một cách tự động từ mô hình chi tiết Lựa chọn này cho phép người

sử dụng gia công một cách hiệu quả các chi tiết đúc hoặc chi tiết mới được chế tạo thô SolidCAM sử dụng sự khác biệt giữa mô hình phôi ban đầu và mô hình hoàn chỉnh để tính toán các thao tác gia công trên mô hình 3D Sau mỗi bước gia công thành công, lượng dư gia công sẽ được cập nhật tự động Tại bất kỳ giai đoạn nào của quy trình gia công, SolidCAM cũng cung cấp các tính năng mạnh mẽ để hiển thị, phân tích và gia công đối với lượng dư gia công

3.2 Các chức năng của phần mềm SolidCAM

3.2.1 Phay 2.5D (2.5D Milling)

Các mô hình thiết kế của SolidWorks với các thành phần có dạng như đường cắt tròn, các đường viền và các đường khoan có thể được tích hợp lại thành các đường dao cắt cho máy CNC

Việc điều khiển quỹ đạo dao cắt một cách đầy đủ với một giải thuật đủ mạnh có thể đảm bảo cho người sử dụng gia công theo cách mà họ muốn Các thao tác có thể được dễ dàng sắp xếp lại trật tự, di chuyển, xoay và lấy đối xứng