LỜI CẢM ƠN
Chủ nhiệm và nhúm đề tài xin chõn thành cảm ơn sự gúp ý quý bỏu của: 1. ThS Phan Cụng Hợp- Vụ phú Vụ KHCN- Bộ Cụng Thương
2. TS Phan Đăng Phong- Phú Viện Trưởng Viện NARIME 3. TS Phan Thạch Hổ- Phú Viện Trưởng Viện NARIME 4. TS Đào Duy Trung- NARIME
5. Ths Cao Bảo Anh- Vụ KHCN - Bộ Cụng Thương 6. KS Nguyễn Mạnh Tuấn – KT-KHCN
8. Ths Lờ Xuõn Quớ – KT-KHCN
9. Ths Vũ Văn Khoa- Trung tõm TMT-NARIME
Cựng toàn thể cỏn bộ Trung tõm Đo lường kiểm định và Tư vấn kỹ thuật thiết bị (DKT) đó tạo điều kiện cho nhúm hoàn thiện đề tài.
B
BÁÁO CO CÁÁO Tóm tO Tóm tắắtt
Đ
ĐỀỀ TÀTÀI NGHII NGHIêêN CN CỨỨU KHOA HU KHOA HỌỌC CôC CôNG NGHNG NGHỆỆ CCẤẤP BP BỘỘ
NĂM
NĂM 20072007
MÃ S
MÃ SỐỐ: : 05.07.RD.BS/05.07.RD.BS/HHĐĐ--KHCN KHCN T
Tờờn n đđềề ttàài: i: “Nghi“Nghiêên cn cứứu xu xâây dy dựựng phng phầần mềm chuyn mềm chuyểển n đổđổi di dữữ li
liệệu u đđo co củủa ma mááy y đđo too toạạ độđộ 3D QM333 Mitutoyo th3D QM333 Mitutoyo thàành nh c
cáác dc dữữ liliệệu thiết kế tu thiết kế tựự độđộng phục vụ thiết kế cng phục vụ thiết kế cáác chi c chi tiết 3D
4/28/2008
4/28/2008 VIVIỆỆN NGHIấN CN NGHIấN CỨỨU CU CƠƠ KH KHÍÍ (NARIME)(NARIME) 22
Chương I
Chương I. T. Tổổng quanng quan
I. TI. Tỡỡnh hnh hỡỡnh nghiờn cnh nghiờn cứứu vu vềề hhệệ ththốống thing thiếết bt bịị đo đo ởở n nưướớc c ngo
ngoààii
ỞỞ ccỏỏc nc nưước cụng nghiớc cụng nghiệp phệp phỏỏt trit triểển, cn, cỏỏc mc mỏỏy y đđo o 3D v3D vàà cụng cụng ngh
nghệệ ttạạo mo mẫẫu nhanh (tu nhanh (tựự đđộộng thing thiếết kt kếế) ) đđó tró trởở ththàành phnh phổổ bibiến vến vàà
ứ
ứng dng dụng trong nhiụng trong nhiều lều lĩnh vĩnh vựực cụng nghic cụng nghiệp khuụn mệp khuụn mẫu, tẫu, tạo ạo
h (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
hỡỡnh nhnh nhưư vi việệc lc lấấy my mẫẫu su sảản xun xuấất ễtụ, xe mt ễtụ, xe mỏỏy, cy, cỏỏnh Tuabinnh Tuabin……
Trờn th
Trờn thếế gigiớới i đđó có cúú nhinhiềều hóng quan tõm vu hóng quan tõm vàà cho ra cho ra đđờời nhii nhiềều u
th
thếế hhệệ mmỏỏy y đđo o 3D v3D vàà ttựự đđộộng thing thiếết kt kếế chi tichi tiếết t đđo vo vàà gia cụng gia cụng
trờn trung tõm gia cụng CNC.
trờn trung tõm gia cụng CNC. DDưướới i đđõy cõy cúú ththểể kkểể ra mra mộột st sốố hóng n
hóng nổổi tii tiếng chuyờn cung cếng chuyờn cung cấp thiấp thiết bết bị ị đđo o đđồồng bng bộộ nh nhưư: : Mitutoyo, CAT3D
Mitutoyo, CAT3D……
Ta cTa cúú ththểể liliệệt kờ dt kờ dưướới i đđõy mõy mộột st sốố thithiếết bt bịị đđo theo tho theo thứứ ttựự ccỏỏc c
phiờn b
1. M
1. Mỏy ỏy đđo too toạạ đđọọ 3D QM333 Mitutoyo.3D QM333 Mitutoyo.
Đõy là mỏy đo trong phạm vi nghiờn cứu của đề tài. Mỏy đo cú một số tớnh năng đặc điểm: Đơn giản, dễ sử
dụng, độ chớnh xỏc cao, cú thể kết nối PC, khụng cú tớch hợp phần mềm.
4/28/2008
4/28/2008 VIVIỆỆN NGHIấN CN NGHIấN CỨỨU CU CƠƠ KH KHÍÍ (NARIME)(NARIME) 44
2. Mỏy đo toạ độ 3D Crysta-Plus M
Ngoài cỏc tớnh năng như mỏy QM333 mỏy đo 3D Crysta- Plus M cũn cú một số tớnh năng như: Cú thể cập nhật tới mỏy CNC cú thể kết nối PC và tớch hợp phần mềm
3. M
3. Mỏỏy y đđo too toạạ đđộộ CNC CrystaCNC Crysta--Apex CApex C
Cú khả năng tớch hợp cao và dải đo rộng, nhanh, tớch hợp PC, CNC và phần mềm MCOSMOS.
4/28/2008
4/28/2008 VIVIỆỆN NGHIấN CN NGHIấN CỨỨU CU CƠƠ KH KHÍÍ (NARIME)(NARIME) 66
4. M
4. Mỏỏy y đđo too toạạ đđộộ CNC 3D LEGEXCNC 3D LEGEX
Độ chớnh xỏc cao tới 0,35àm, cú khả năng đo nhanh tới 200mm/s tuy nhiờn cú nhược điểm là độ mềm dẻo khụng cao. Tớch hợp PC và phần mềm
5. M
5. Mỏỏy y đđo too toạạ đđộộ3D CNC CARBapex v3D CNC CARBapex vàà CARBstratoCARBstrato (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Loại mỏy CARBapex và CARBstrato là dũng mỏy đặc chủng chuyờn dụng dựng để lấy mẫu cỏc chi tiết cú kớch thước lớn, như lấy mẫu vỏ xe ễtụ, xe mỏy…
4/28/2008
4/28/2008 VIVIỆỆN NGHIấN CN NGHIấN CỨỨU CU CƠƠ KH KHÍÍ (NARIME)(NARIME) 88
II. T
II. Tỡỡnh hnh hỡỡnh nghiờn cnh nghiờn cứứu vu vềề hhệệ ththốống thing thiếết bt bịị đo đo ởở trong nư trong nướớc.c.
Trong những năm gần đõy nước ta đang đẩy mạnh tiến trỡnh cụng nghiệp hoỏ hiện đại hoỏ đất nước. Việc thiết kế, lấy mẫu cỏc chi tiết 3D trở nờn rất cần thiết như trong ngành khuụn mẫu…Phần lớn cỏc
đơn vị sản xuất cỏc chi tiết 3D vẫn thực hiện việc lấy mẫu cỏc chi tiết 3D theo phương phỏp thủ cụng (lấy mẫu bằng tay). Một số ớt cỏc đơn vị tiờn phong trong nghiờn cứu thiết kế, chế tạo như Viện NARIME, tập đoàn Hoà Phỏt...đó trang bị cho mỡnh mỏy đo lấy mẫu 3D QM333 Mitutoyo để phục vụ cho việc nghiờn cứu thiết kế, chế tạo của mỡnh.
Hiện trạng của mỏy đo chỉ là thực hiện được việc đo dữ liệu dạng text được in từ mỏy ra dưới dạng toạ độ được in trờn giấy. Nếu giữ nguyờn dạng dữ liệu này, việc gia cụng chi tiết trờn trung tõm gia cụng CNC dựa trờn cỏc dữ liệu đo là rất khú khăn gần như khụng thể thực hiện được đặc biệt là cỏc chi tiết cú hỡnh dạng phức tạp.
Do đú muốn tận dụng cỏc kết quả đo trờn mỏy đo
để lập chương trỡnh gia cụng cỏc chi tiết trờn trung tõm gia cụng CNC cần thiết phải xõy dựng một hệ
thống CAD/CAM tớch hợp để cú thể chuyển đổi dữ
liệu từ mỏy đo QM333 thành cỏc chương trỡnh gia cụng trờn cỏc trung tõm gia cụng CNC đú chớnh là tớnh mới của đề tài.
4/28/2008
4/28/2008 VIVIỆỆN NGHIấN CN NGHIấN CỨỨU CU CƠƠ KH KHÍÍ (NARIME)(NARIME) 1010
III. M
III. Mụục tiờu củc tiờu của a đđềề ttàài.i.
Với cỏc phõn tớch ở trờn, để khai thỏc một cỏch cú hiệu quả mỏy đo QM333 trong quỏ trỡnh thiết kế và chế tạo cỏc chi tiết cơ khớ, đề tài được thực hiện với cỏc mục tiờu sau:
- Thiết lập cỏc phần mềm chuyờn dụng để chuyển đổi cỏc dữ liệu đo từ mỏy đo thành cỏc dữ liệu của bản vẽ CAD.
- Sử dụng cỏc phần mềm sẵn cú để chuyển đổi cỏc dữ
liệu CAD thành cỏc dữ liệu của cỏc phần mềm CAM để
thực hiện gia cụng trờn cỏc mỏy gia cụng CNC.
- Gia cụng chế thử cỏc chi tiết theo phương phỏp trờn.
Chương II
Chương II. . CCơ sơ sởở lý thuylý thuyếếtt
Hỡnh 3.1 Giới thiệu chung về cỏc bộ phận của mỏy đo 3D QM333
I. Giới thiệu chung về mỏy đo 3D QM333 Mitutoyo.
4/28/2008
4/28/2008 VIVIỆỆN NGHIấN CN NGHIấN CỨỨU CU CƠƠ KH KHÍÍ (NARIME)(NARIME) 1212
2.1.2 Ch
2.1.2 Chứức năngc năng, ch, chếế đđộộ vvàà nguyờn lý lnguyờn lý lààm vim việệc cc củủa ma mỏỏy đoy đo:: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
a. Cha. Chứức nc năăng vng vàà chchếế đđộộ::
MMỏỏy y đđo to tạạo o đđộộ 3 3D QM3D QM333 33 đưđượợc vc vậận hn hàành bnh bằằng tay cng tay cúú ccỏỏc chc chứức nc năăng chng chớớnh nh như sau
như sau::
ĐĐo lo lấấy toy toạạ đđộộ 3D c3D củủa chi tia chi tiếết,t, đđo kio kiểểm tra cm tra cỏỏc thụng sc thụng sốố hhỡỡnh hnh họọc, sai sc, sai sốố hhỡỡnh nh h
họọc nhc nhưư đđộộ phphẳẳng, nng, nghiờng,ghiờng, đđộộ song song song song, , đđộộ đđồồng tõm,ng tõm, đđộộ trtrụụ……, c, cỏỏc phc phộộp p
đo h
đo hỡỡnh hnh họọc cc cỏỏc chi tic chi tiếết ct cơơ kh khớ…ớ…
CCỏỏc chi tic chi tiếết t đđo co cúú kkớớch thch thưướớc gic giớới hi hạạn trong khon trong khoảảng 300x300x300 nng 300x300x300 nằằm m trong ph
trong phạạm vi m vi đđo co củủa ma mỏỏy.y.
Trong Trong đđềề ttàài si sửử ddụụng chng chứức nc năăng lng lấấy toy toạạ đđộộ 3D c3D củủa chi tia chi tiếết t đđểể titiếến hn hàành xõy nh xõy
d
dựựng phng phầần mn mềềm chuym chuyểển n đđổổi di dữữ liliệệu vu vàà titiếến hn hàành gia cụng chi tinh gia cụng chi tiếết 3D.t 3D.
b. Khb. Khảả n năăng kng kếết nt nốối ci củủa ma mỏỏy:y:
DDữữ liliệệu u đđo o đưđượợc hic hiệện thn thịị trờn mtrờn mààn hn hỡỡnh xnh xửử lý vlý vàà đưđượợc lc lưưu vu vàào o ổổ đđĩĩa ma mềềm m ho
hoặặc in ra gic in ra giấấy dy dưướới di dạạng hardcopy. Ngong hardcopy. Ngoàài ra cũn ci ra cũn cúú ththểể kkếết nt nốối qua ci qua cổổng ng RS
c. Nguyờn lý l c. Nguyờn lý lààm vim việệc cc củủa ma mỏỏy y đđoo:: . . MMẫẫu u đđo o đưđược ợc đđặt vặt vàà ccố ố đđịnh trờn bịnh trờn bààn n đđoo. . M Mỏỏy ny nộộn khn khớớ, n, nộộn khn khớớ nnạạp vp vàào buo buồng lồng lọc vọc vàà llààm khụ khụng m khụ khụng kh
khớớ. N. Nộộn khn khớớ đđạạt t đđếến n ỏỏp sup suấất theo yờu ct theo yờu cầầu thu thỡỡ van van ỏỏp khp khớớ ngngắắt. t.
Khụng kh
Khụng khớớ sau khi sau khi đưđượợc lc lọọc vc vàà llààm khụ vm khụ vàà nõng cnõng cỏỏc cc cỏỏc trc trụục c
d
dẫẫn theo cn theo cỏỏc phc phươương Xng X,Y,Z.,Y,Z.
Đ
Đểể llấấy my mẫẫu chi tiu chi tiếết ct cầần cn cốố đđịịnh nh đđầầu rũ theo mu rũ theo mộột pht phươương cng cốố (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
đ
địịnh, dnh, dịịch chuych chuyểển n đđầầu rũ theo hai phu rũ theo hai phươương cũn lng cũn lạại i đđểể llấấy y đưđượợc c to
toạạ đđộộ đđiiểểm theo biờn dm theo biờn dạng mạng mặt cặt cắt cắt của chi tiủa chi tiếết. Tt. Tại mại mỗi vỗi vịị trtrớớ
đ
đầầu rũ u rũ đđo cho chạạm vm vàào chi tio chi tiết thết thỡỡ trờn mtrờn mààn hn hỡỡnh hinh hiểển thn thịị totoạ ạ đđộộ
(X, Y,Z) t
(X, Y,Z) tạại i đđiiểểm m đđoo. Trờn m. Trờn mààn hn hỡỡnh hinh hiển thển thịị titiếến hn hàành lnh lưưu du dữữ
li
liệệu u đđo o đưđượợc vc vàào o ổổ đđĩĩa ma mềềm. Dm. Dữữ liliệệu u đưđượợc lc lưưu du dưướới di dạạng file ng file
*.txt. K
4/28/2008
4/28/2008 VIVIỆỆN NGHIấN CN NGHIấN CỨỨU CU CƠƠ KH KHÍÍ (NARIME)(NARIME) 1414
II. Ph
II. Phầần mn mềềm CAD/CAM vm CAD/CAM vàà ccỏỏc ngụn ngc ngụn ngữữ llậập trp trỡỡnhnh
Với phạm vi của đề tài, cỏc cụng cụ phần mềm sẽ được lựa chọn như sau: Phần mềm AutoCAD và ngụn ngữ lập trỡnh Visual Basic 6.0, phần mềm MasterCAM.
- Phần mềm MasterCAM là phần mềm CAM rất thụng dụng, dễ sử
dụng, cho phộp xõy dựng được cỏc mụ hỡnh gia cụng cú bề mặt phức tạp, cú khả năng nhập nhiều dạng dữ liệu thiết kế cú độ
chớnh xỏc cao như .DXF, .STEP, .IGS … ngoài ra, phần mềm
MasterCAM cũn cung cấp cỏc bộ hậu xử lý (post processor) cho phộp xuất chương trỡnh gia cụng ra nhiều dạng chương trỡnh gia cụng cho cỏc bộ điều khiển khỏc nhau như: FANUC, …
- AutoCAD là phần mềm thiết kế rất thụng dụng, được sử dụng rộng rói trong thực tế thiết kế ở Việt Nam. Một trong những ưu
điểm của phần mềm này là cung cấp cỏc cụng cụ phỏt triển bằng cỏc ngụn ngữ lập trỡnh cũng như khả năng biờn dịch nhiều dạng dữ liệu thiết kế khỏc nhau. Để thực hiện việc phỏt triển AutoCAD, người ta cú thể dựng cỏc ngụn ngữ lập trỡnh như C++, AutoLisp, Visual Basic. Tuy nhiờn, hiện nay Visual Basic được dựng nhiều nhất do AutoDesk đó cung cấp cụng cụ VBA (Visual Basic
4/28/2008
4/28/2008 VIVIỆỆN NGHIấN CN NGHIấN CỨỨU CU CƠƠ KH KHÍÍ (NARIME)(NARIME) 1616
Chương III
Chương III. P. Phhươương phng phỏỏp thp thựực hic hiệệnn
I. Thu thập dữ liệu.
-Thực hành đo và lưu trữ dữ liệu đo vào bộ nhớ của mỏy đo dưới dạng file văn bản.
II. Chuyển đổi dữ liệu và thực hiện gia cụng
Phõn này sẽ trỡnh bày quy trỡnh cụng nghệ gia cụng trờn trung tõm gia cụng CNC cỏc chi tiết 3D được đo trờn mỏy đo QM 333 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
II. Chuy
II. Chuyểển n đđổổi di dữữ liliệệu vu vàà ththựực hic hiệện gia cụngn gia cụng