Phần mềm Mastercam là một phần mềm chuyên về biên dịch chương trình, tuy nhiên nó cũng có đầy đủ các lệnh vẽ 2D, 3D cơ bản. Trong quá trình nghiên cứu, ngoài việc ứng dụng Mastercam để biên dịch chương trình tôi cũng đã tìm hiểu về các chức năng vẽ của phần mềm này. Mastercam có các chức năng cơ bản như sau:
2.5.2.1. Chức năng vẽ 2D
a. Vẽ đoạn thẳng (Line)
Create > Line > Endpoints hoặc nhấp chọn biểu tượng
Tạo một đường thẳng bằng các lựa chọn tiếp theo (đường thẳng theo tọa độ, đường thẳng theo độ dài và góc, đường liên kết, đường thẳng đứng, đường nằm ngang, đường tiếp xúc với các đối tượng).
Trong menu này còn có các lựa chọn tiếp theo . Chúng được mô tả ngắn gọn trong các mục sau đây.
b. Vẽ đường tròn, cung tròn (Arc)
- Trong MasterCAMX4 các cung tròn và đường tròn được tạo ra bằng cách sử dụng 1 số tuỳ chọn. Select Create > Arc từ menu chính bạn sẽ tìm ra được thanh công cụ của cung.
c. Vẽ hình chữ nhật (Rectangle)
Create > Rectangle từ Manu chính Hoặc chọn biểu tượng
Trong MasterCAM, có các tùy chọn sau để tạo ra một hình chữ nhật.
• Polar : Tạo 1 hình chữ nhật khi biết tọa độ 2 góc hoặc chiều dài và chiều rộng • Anchor to Center: Create một hình chữ nhật khi đưa toạ độ tâm, chiều dài và chiều rộng
• Center surface: Một lệnh thay đổi tuỳ chọn để tạo 1 mặt phẳng có dáng hình chữ nhật bằng cách đưa ra tọa độ 2 góc của hình chữ nhật, các đường thẳng được tạo ra qua hình chữ nhật đó.
Sau khi sử dụng các tùy chọn trên, nhập các thông số của hình chữ nhật vào các ô nhắc lệnh sau:
- Nhập vào chiều rộng (theo phương x) - Nhập vào chiều dài (theo phương y) d. Vẽ hình elíp (Ellipse)
Create > Ellipse từ Manu hoặc pick chọn
Một ellipse hoặc một cung ellipse có thể được tạo ra bằng cách chỉ ra năm tham số trong phép cộng với điểm tâm
- Dựng bán kính trục X của ellipse: Radius A - Dựng bán kính trục Y của ellipse: Radius B - Dựng góc bắt đầu của góc: Start angle - Dựng góc kết thúc: End angle
- Dựng tâm của ellipse: Center Point
- Chọn đối tượng theo mặt: Surface
- Dịch chuyển ellipse sau khi nhập tọa độ điểm tâm (với gốc dịch chuyển là điểm tâm của ellipse): Base point
MasterCAMX sẽ biểu diễn ellipse khi bạn nhập xong điểm tâm của ellipse Chú ý: Tất cả các góc được đo bằng độ, hướng ngược chiều kim đồng hồ e. Vẽ đa giác đều (Polygon)
Create > Polygon hoặc pick chọn
Để tạo ra một đa giác trong MasterCAMX4, cần khai báo năm tham số và toạ độ tâm
f. Tạo đối tượng song song
* Tạo đối tượng đơn song song
Dùng để tạo các đường đơn (đoạn thẳng, đường tròn, cung tròn,….) song song với các đường có sẵn. Lệnh được gọi như sau Xform >offset hoặc chọn biểu tượng
- Lựa chọn sao chép hay di chuyển bằng cách chọn Copy hoặc Move - Nhập số lượng cần tạo ra vào ô #
- Nhập khoảng cách vào ô kích thước
- Chọn đối tượng và chọn một điểm ở phía cần tạo đối tượng mới (sau khi chọn hướng, ta cũng có thể thay đổi hướng này bằng cách kích chuột vào dấu mũi tên trong bảng hộp thoại)
* Tạo đối tượng là đa tuyến (contour)
Dùng để tạo nhanh các đối tượng song song từ các đa tuyến (các biên dạng). Để gọi lệnh ta thực hiện như sau Xform >Offset contour hoặc chọn biểu tượng
- Chọn biên dạng gốc, Enter để sang bước tiếp theo - Nhập các thông số vào bảng hộp thoại:
+ Chọn di chuyển hay sao chép đối tượng bằng cách chọn Move hoặc copy.
+ Nhập số lượng sao chép vào ô # + Nhập khoảng cách vào ô
+ Nhập khoảng dịch chuyển theo trục Z vào ô
+ Nếu đối tượng được sao chép ra ở hướng không hợp lý, có thể kích chuột vào đển đổi hướng. Sau khi nhập hết các giá trị, chọn OK
g. Viết chữ (Letter)
Mô hình chữ cái có thể sử dụng hiệu quả trong việc cắt những chữ cái trên tấm. Lệnh letter được gọi như sau Create >Letters hoặc chọn biểu tượng
Trong Letters bao gồm các lựa chọn sau :
• TrueType(R): Sử dụng phông chữ Windows và chuyển chúng thành mô
hình hình học
• Drafting: Tạo ra mô hình từ bản phông chữ MasterCAM hiện hành Sau khi gọi lệnh, thực hiện theo trình tự sau:
- Nhập chữ vào ô letters
Chú ý: Hệ thống sẽ đưa ra bốn tuỳ chọn thể hiện phông chữ
Horizontal: Viết chữ theo hàng ngang Vertical: Viết chữ theo hàng dọc
Top of arc: Viết chữ trên đỉnh của một cung
Bottom of arc: Viết chữ nằm phía dưới của một cung.
- Nhập chiều cao chữ vào ô Parameters height - Chọn hướng cho phông chữ trong bảng Alignment
- Nhập bán kính cung tròn viết chữ (nếu chọn Top hoặc Bottom of arc) vào ô
Arc Radius
- Nhập khoảng cách các chữ vào ô Parameters spacing
- Sau khi chỉnh sửa xong phông chữ phù hợp thì chọn OK rồi nhập điểm đầu tiên cho câu chữ.
h. Tạo cung tròn nối tiếp đối tượng (Fillet)
Lệnh Fillet tạo ra 1 hoặc nhiều đường lượn cho 2 hay nhiều đối tượng bằng cách đưa ra các tham số
Create > Fillet > Fillet Entities hoặc chọn biểu tượng Sau khi lựa chọn lệnh, ta thực hiện nhập các thong số sau:
- : Tạo ra 1 góc lượn nhỏ hơn 1800
- : Tạo ra góc lượn phía trong lớn hơn 1800 - : Tạo ra góc lượn là đường tròn
- : Tạo ra góc lượn phía ngoài lớn hơn 1800
- : Nhập bán kính góc lượn - Chọn 2 đối tượng
Crearte > Fillet > Fillet Chains hoặc chọn biểu tượng
Tạo nhiều đường lượn trên các đối tượng phụ thuộc lẫn nhau trên 1 lần dùng lệnh. Các thông số nhập tương tự khi fillet cho 2 đối tượng ở trên.
i. Tạo góc vát (Chamfer)
Lệnh này được dùng khi tạo ra góc vát giữa hai đường thẳng không trùng nhau với các khoảng vát đã được đưa ra.
Create > Chamfer > Chamfer Entities hoặc chọn biểu tượng Tạo ra 1 góc vát giữa 2 đối tượng: đường thẳng
Sau khi gọi lệnh, ta thiết lập các thông số sau:
- : khoảng cách vát thứ nhất (khi sử dụng 1Distance) - : khoảng cách vát thứ 2 (khi sử dụng 2 distance và Width)
- : đường vát tạo bởi 2 khoảng cách vát có độ dài bằng nhau
- : đường vát tạo bởi 2 khoảng cách vát có độ dài khác nhau
- : đường vát tạo bởi khoảng cách vát thứ nhất và góc vát
- : đường vát được xác định khi biết độ dài của đường vát
- Chọn 2 đối tượng
Create > Chamfer > Chamfer Chains hoặc chọn biểu tượng
Tạo nhiều góc vát trên các đối tượng phụ thuộc lẫn nhau trên 1 lần dùng lệnh. Các thông số tương tự khi ta chamfer 2 đối tượng
j. Cắt xén đối tượng (Trim)
Lệnh này dùng để cắt xén đối tượng giữa các điểm giới hạn - Click vào biểu tượng
- Chọn
- Click vào các phần cần cắt trên bản vẽ
2.5.2.2. Chức năng tạo khối 3D
a. Tạo khối bằng Extrude
Công cụ Extrude được sử dụng để tạo khối, nó có chức năng kéo một đối tượng vẽ phác 2D thành vật thể khối (cũng có thể làm tăng hoặc giảm thể tích khối của vật thể)
Để tạo khối bằng lệnh Extrude ta làm theo các bước sau: 1. Tạo đối tượng 2D bằng các công cụ 2D trên MasterCAM
Trong đó: Extrude:
+ Create Body: tạo vật thể khối (hình a)
+ Cut Body: cắt khối vật thể đó có sẵn (hình b) + Add Boss: Ghép các khối vật thể (hình c)
Hình a Hình b Hình c
+ Extrude by specified distance: chiều dầy vật thể. + Extend to point: tạo khối vật thể tới một điểm + Vector: tạo khối vật thể theo toạ độ vectơ
+ Re - select: Thay đổi hướng kéo của vật thể. Ta có thể tuỳ chọn thay đổi
bằng công cụ để được hướng thích hợp
+ Reverse direction: Đổi hướng kéo dài theo chiều ngược lại + Both direction: tạo về 2 phía của đối tượng 2D
+ Draft: Tạo khối vát với một góc cho trước: - Click chọn Outward: (hình a)
Hình a Hình b
Thin Wall: Tạo vật thể rắn có thành mỏng:
+ Thicken Inward: hướng dịch chuyển của thành mỏng đi vào (hình a) + Thicken Outward: hướng dịch chuyển của thành mỏng đi ra (hình b)
+ Thicken Both Directions: hướng dịch chuyển của thành mỏng đi về 2 phía
(hình c)
b. Tạo khối tròn xoay (Revolve)
Công cụ Revolve được sử dụng để tạo khối, nó có chức năng xoay một đối tượng vẽ phác 2D quanh 1 đường thẳng nào đó thành vật thể tròn xoay.
Chú ý:
- Mặt phẳng vẽ phác chứa biên dạng gốc và đường Centerline phải được kíck hoạt và trên đó có chứa một biên dạng gốc và một Centerline duy nhất
- Biên dạng gốc không được cắt qua đường Centerline. Lệnh Revolve được tiến hành theo các bước như sau:
1. Tạo 1 đối tượng vẽ phác 2D và 1 đường thẳng bằng các công cụ vẽ 2D trong MasterCAM X4
2. Click chọn menu Solids >Solids Revolve.
3. Click chọn đối tượng 2D cần xoay rối nhấn Enter, sau đó chọn đường thẳng làm trục. Xuất hiện hộp thoại Revoleve Chain như hình vẽ
Trong đó: Revolve:
+ Create Body: tạo vật thể khối tròn xoay (hình a)
+ Cut Body: Cắt khối vật thể đó có sẵn theo biên dạng tròn xoay (hình b) + Add Boss to Body:ghép vật thể khối với một vật thể khối trụ xoay(hình c)
Hình a Hình b Hình c
+ Start angle: góc bắt đầu quá trình xoay + End angle: góc kết thúc quá trình xoay
+ Re-select: thay đổi hướng xoay của vật thể. Ta có thể tuỳ chọn thay đổi
bằng các công cụ để được hướng thích hợp
Thin Wall: Tạo vật thể rắn tròn xoay có thành mỏng cũng giống như tạo vật thể
khối Extrude:
+ Thicken Inward: hướng dịch chuyển của thànnh mỏng đi vào + Thicken Outward: hướng dịch chuyển của thành mỏng đi ra
+ Thicken Both Directions: hướng dịch chuyển của thành mỏng đi về 2 phía
c. Tạo khối dọc theo biên dạng (Sweep)
Công cụ Sweep tạo ra các khối cơ sở, khối dựng đứng, khoét bằng phương pháp di chuyển biên dạng trên mặt vẽ phác dọc theo một đường dẫn
Chú ý:
- Biên dạng phải kín với hình khối, đối với mặt thì có thể là biên dạng kín hoặc hở
- Các đường dẫn có thể kín hoặc hở, đường dẫn không được cắt chính nó và đảm bảo sao cho mô hình được tạo ra thì bề mặt của nó không được giao nhau.
- Điểm bắt đầu của đường dẫn phải đi qua hoặc nằm trong biên dạng Lệnh Sweep được thực hiện theo các bước sau:
1. Vẽ một biên dạng kín, không giao nhau, trên một mặt phẳng.
2. Tạo một đường dẫn đi qua biên dạng trong mặt phẳng chứa biên dạng, cũng có thể đường dẫn là cạnh của mô hình.
3. Kích chọn menu Solids>Solids Sweep chọn một biên dạng, ấn Enter sau đó chọn đường dẫn, ấn Enter.
4. Xuất hiện bảng tuỳ chọn như hình vẽ
Trong đó có 3 tuỳ chọn:
- Create body: tạo vật thể khối mới
- Cut body: cắt một thể có sẵn theo biên dạng của vật thể mới tạo ra - Add Boss: ghép một vật thể mới với vật thể đó đã có sẵn
d. Tạo các mô hình phức tạp (Loft)
Công cụ Loft cho phép tạo các mô hình có dạng phức tạp bằng cách nối các biên dạng trên các mặt phẳng. Nó không hạn chế số biên dạng vẽ phác. Nhưng chú ý các biên dạng phải được sắp xếp sao cho khi tạo vật thể thì bề mặt của vật thể không được giao nhau. Khi sử dụng công cụ Loft thì các biên dạng không được cùng nằm trên một mặt phẳng. Công cụ Loft là công cụ phức tạp, do đó nó
có nhiều cách sử dụng khác nhau.
Lệnh Loft thực hiện theo trình tự như sau:
1. Vẽ các biên dạng khép kín, không giao nhau trên các mặt phẳng khác nhau. 2. Kích chọn menu Solids>Solids Loft, chọn lần lượt các biên dạng rồi ấn Enter
3. Xuất hiện bảng tuỳ chọn như hình vẽ
Trong đó có 3 tuỳ chọn:
- Create Body: tạo vật thể khối mới
- Cut body: cắt một vật thể có sẵn theo biên dạng của vật thể mới tạo ra - Add boss: ghép một vật thẻ mới với vật thể đã có sẵn.
e. Vê tròn các cạnh hoặc đỉnh của đối tượng (Solids Fillet)
Công cụ Fillet có chức năng vê tròn các cạnh hoặc các đỉnh của đối tượng. Có hai lựa chọn cho đối tượng Fillet là theo đường, mặt với mặt.
Với mỗi lựa chọn, lệnh Fillet sẽ thực hiện theo các bước như sau: * Fillet theo đường
1. Kích chọn menu Solids>Fillet>Solids Fillet…sau đó kích chọn đường cần Fillet rồi ấn Enter.
2. Xuất hiện bảng thông số hình vẽ và ta nhập các thông số.
* Fillet theo mặt với mặt
1. Kích chọn menu Solids>Fillet>Face -face fillet. Sau đó kích chọn các mặt cần fillet rồi ấn Enter.
f. Vát mép các đỉnh hoặc các cạnh (Chamfer)
Công cụ này có chức năng gần giống công cụ Chamfer trong 2D, nhưng ở trong mô hình 3D thì các cạnh (Edge) hoặc các đỉnh (Vertex) bị vát mép. Có 3 lựa chọn cho đối tượng Chamfer. Mỗi lựa chọn thực hiện theo các bước như sau:
* Theo một thông số (2 cạnh vát có độ dài bằng nhau)
1. Kích chọn menu Solids>Chamfer>Solids one - distance chamfer…
2. Sau đó kích chọn đường cần chamfer rồi ấn Enter.
3. Xuất hiện bảng thông số như hình vẽ và ta nhập độ dài cạnh vát.
* Theo 2 thông số khác nhau: (hai cạnh vát có độ dài không bằng nhau)
1. Kích chọn menu Solids>Chamfer>Solids two - distance chamfer…
2. Kích chọn đường cần chamfer rồi ấn Enter. Xuất hiện bảng thông số như hình vẽ
3. Nhập độ dài 2 cạnh vát.
* Theo 2 thông số khác nhau (độ dài 1 cạnh và góc vát)
1. Kích chọn menu Solids>Chamfer>Solids two - distance chamfer… 2. Kích chọn đường cần chamfer rồi ấn Enter.
3. Xuất hiện bảng thông số như hình vẽ và ta nhập độ dài 1 cạnh vát và góc nghiêng.
g. Tạo vỏ (Shell)
Lệnh shell tạo vỏ bằng cách khoét rỗng chi tiết, để mở mặt đã chọn, và tạo thành mỏng trong các mặt còn lại
1. Chọn Solids>shell
2. Chọn đối tượng (click vào mặt mở của đối tượng) rồi ấn Enter, xuất hiện bảng như sau
3. Nhập các thông số, lựa chọn và ấn OK
2.5.2.3. Chức năng biên dịch 2D
MasterCAM cung cấp 3 nhóm của môđun đường chạy dao để tạo ra đường chạy dao: môđun 2D, môđun 3D, và môđun nhiều trục. Ta sử dụng môđun 2D để tạo ra đường chạy dao 2D cho gia công phôi có mặt phẳng dạng 2D. Ta sử dụng môđun 3D để tạo ra đường chạy dao 3D cho nhiều loại mặt 3D khác nhau và cho môđun nhiều trục cho gia công các phần phức tạp. Trong bài này giới thiệu môđun chạy dao 2D. MasterCAM sẽ cung cấp cho bạn 5 đường chạy dao của môđun này: contour, pocket, drill, face và engraving.
Bảng dưới đây sẽ tổng kết nét đặc trưng và ứng dụng của các môđun đường chạy dao 2D trên:
Các loại môĐun
Mô tả môđun ứng dụng Hình minh Họa Contour Tạo ra đường chạy dao
dọc theo các đối tượng liên kết như một đường contour. Bao gồm các nhóm hình học: Line, arc hoặc spline
Gia công bên trong hoặc bên ngoài biên dạng
Pocket Tạo đường chạy dao để cắt các phần kim loại trong đường contour đóng. Bao gồm các nhóm hình học: biên giới đóng Gia công các loại hộp. Gia công nhiều bề mặt lớn Drill Tạo các đường chạy
dao
thực hiện khoan, tiện trong, taro. Bao gồm các
nhóm hình học: point
Khoan, Tiện trong, Taro
Face Tạo các đường chạy dao
thực hiện cắt các phần kim loại theo bề mặt
Gia công bên trên bề