- Cụng nghệ chế biến cao su nhựa: là cụng nghệ ộp sử dụng phổ biến
2.2.2Tớch hợp CAD và CAM
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
-33-
CAD/CAM với hệ phần cứng và phần mềm được kết nối theo sơ đồ sau:
Hỡnh 2.4 - Mức tiếp cận CAD/CAM với hệ phần cứng và phần mềm
Nguyờn lý CAD/CAM – CNC
CAD CAM
Hardware Software Hardware Software
+ AutoCAD + Auto Surf + Designer + Auto Architec ( Auto-desk, soft-desk...) + Scanner + Digitizer + Digital + Camera + Máy công cụ CNC + Robots (IR) + Trung tâm tế bào gia công CNC. + FMS DESK + Cimatron + TRAUB + DENFORD + MasterCAM + Heidenhain + Boxfoft
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
-34-
Sơ đồ nguyờn lý của kỹ thuật CAD/CAM - CNC :
Hỡnh 2.5 - Nguyờn lý của kỹ thuật CAD/CAM- CNC
Giao diện của CAD/CAM:
Để đảm bảo tớnh tương thớch, tớch hợp liờn thụng, linh hoạt của hệ thống CAD/CAM phải cú giải phỏp chuyển tiếp giữa cỏc phõn hệ trong phạm vi của từng hệ và giữa cỏc hệ CAD/CAM được kết nối với nhau thụng qua giao diện CAD/CAM. Giao diện xột theo hai phần là phần cứng và phần mềm cú những chức năng: Giao diện quỏ trỡnh, giao diện hệ thống, giao diện nối tiếp với cỏc thiết bị dữ liệu ngoài, giao diện với người vận hành.
Giao diện xột về chức năng trao đổi dữ liệu gọi là giao diện dữ liệu, để truyển đổi dạng dữ liệu của một hệ CAD/CAM này sang dạng dữ liệu của một hệ CAD/CAM khỏc khi tớch hợp hai hệ CAD/CAM với nhau. Cỏc hệ CAD/CAM khỏc nhau cú cấu trỳc dữ liệu khỏc nhau về đối tượng xử lý ( chi tiết, ản phẩm ). Chuyển giao dữ liệu theo hai cỏnh: dịch trực tiếp và dịch giỏn tiếp thụng qua quy cỏnh trung gian tiờu chuẩn như IGES, DXF, STEP, PDES…
Cỏc thành phần của CIM cú mục đớch cơ bản là tạo lập mối quan hệ tớch hợp giữa cỏc hệ thống cú mỏy tớnh trợ giỳp khỏc nhau trong nội bộ hang. Mực đớch đú
Nhu cầu sản xuất tiêu dùng
CAD CAM CNC
Đối t-ợng sản xuất, chi tiết sản phẩm Giao diện dữ liệu (tiêu
chuẩn/ chuyên dụng )
Giao diện dữ liệu (tiêu chuẩn/ chuyên dụng )
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
-35-
được quỏn triệt ngay từ khau trao đổi dữ liệu nhờ cỏc chương trỡnh chuyển đổi cho tới khõu tạo lập cỏc ngõn hàng dữ liệu sản phẩm chung.
Ở cỏnh dịch trực tiếp cần cú hai bộ phận dịch trực tiếp cho từng cặp hệ thống cú quan hệ giao tiếp dữ liệu với nhau theo hai chiều. Như vậy nếu co n hệ thống khỏc nhau thỡ phải cú n-1 bộ dịch, bởi vỡ cú n/2 cặp hệ thống.
Vớ dụ : cú 5 hệ thống (n=10) thỡ cần phải cú 5(5-1)=20 bộ dịch trực tiếp để chuyển giao dữ liệu khi chỳng tớch hợp với nhau. Nếu ghộp thờm chỉ một hệ dữ liệu vào n hệ cú sẵn thỡ phải cú thờm 2n bộ dịch trực tiếp khỏc nhau để chuyển giao dữ liệu.
Ở cỏnh dịch giỏn tiếp người ta sử dụng hệ chuyển giao dữ liệu giỏn tiếp thụng qua tệp trung gian. Tệp trung gian co cấu trỳc cơ sở dữ liệu trung gian, khụng phụ thuộc vào hệ thống nào riờng biệt. Hiện tại cú nhiều tệp trung gian khỏc nhau được dựng, mà điển hỡnh là: IGES, DXF, STEP. Tệp trung gian cũn được gọi là giao diện dữ liệu tiờu chuẩn, đõy là cỏnh chuyển giao dữ liệu giỏn tiếp giữa cỏc hệ cơ sở dữ liệu khỏc nhau. Tuy vậy ở cỏnh này, từng hệ thống phải cú một cặp bộ xử lý để chuyển đổi dữ liệu riờng của nú thành quy cỏnh tệp trung gian và ngược lại từ quy cỏnh tệp trung gian thành quy cỏnh tệp gốc của nú. Bộ dịch chuyển cú chức năng chuyển giao dữ liệu từ quy cỏnh cơ sở dữ liệu gốc của một hệ thống thành một quy cỏnh trung gian được gọi là bộ tiền xử lý (pre- processor). Ngược lại cú chức năng chuyển giao dữ liệu từ quy cỏnh trung gian thành quy cỏnh cơ sở dữ liệu của một hệ thống nào đú được gọi là bộ hậu sử lý (post- processor). Như vậy cần cú 2n bộ xử lý cho n hệ thống được nối ghộp với nhau và nếu thờm một hệ thống mới thỡ chỉ cần thờm 2 bộ xử lý nữa.
Khõu trao đổi thụng tin giữa cỏc phũng kỹ thuật hiện tại cũn phổ biến dưới phương thức truyền giao cỏc bản vẽ kỹ thuật đó được xõy dựng theo quy chuẩn.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
-36-
Với dựng giải phỏp dựng mỏy tớnh trong nội bộ để diễn tả cỏc sản phẩm kỹ thuật, điều cần hướng tới là trao đổi cỏc mụ hỡnh cú mỏy tớnh trợ giỳp giữa cỏc hệ thống CAD và cỏc hệ thống khỏc nối tiếp theo chỳng (CAM/CAE…)
Việc triển khai cỏc mụ hỡnh kỹ thuật đối với cỏc quỏ trỡnh nối tiếp trong hệ thống CAD cú những ưu điểm như: trỏnh được cụng việc trựng lặp nhờ khõu nạp
dữ liệu, loại trừ nguồn gốc phỏt sinh sai số, sử dụng nhiều lần dữ liệu, tăng tốc trao đổi dữ liệu, tớch hợp húa cỏc thành phần cú ứng dụng mỏy tớnh…
Hỡnh 2.6 – Hệ thống chuyển giao dữ liệu giỏn tiếp thụng qua tệp trung gian.
Trong phạm vi chuyển giao dữ liệu giữa hai hệ thống CAD/CAM, khõu trao đổi dữ liệu chỉ cú thể thụng qua cỏch diễn tả dữ liệu trung gian. Cụng cụ để thực hiện trao đổi hiện nay đối với cỏc dữ liệu kỹ thuật và cỏc bản vẽ CAD trong lĩnh vực cơ khớ trức hết phải kể đến giao diện VDAFS và IGES. Những thụng tin dữ liệu sản phẩm được tập hợp thành nhiều giao diện khỏc nhau. Những giao diện này được quy chuẩn húa theo quốc gia, cung như do cỏc hóng tạo lập CAD/CAM cung cấp thụng qua cỏc chương trỡnh chuyển đổi dữ liệu.Cỏc hang sẽ cung cấp cho nơi sử dụng, ứng với hệ thống CAD/CAM của từng hang hai loại chương trỡnh chuyển đổi ở dạng hai hệ vi xử lý là tiền xử lý và hậu xử lý.
+ Hệ tiền xử lý cú chức năng là hỗ trợ giỳp truyển đổi cỏc dạng dữ liệu chuyờn dụng và đặc trưng của hệ thống thành dạng trung gian, sau đú hệ hậu xử lý sẽ chuyển đổi tiếp dạng trung gian thành dạng phự hợp, cú giỏ trị phự hợp với
Các cơ sở dữ liệu gốc (A) Bộ tiền xử lý (pro-processor) Tệp trung gian tiêu chuẩn Bộ hậu xử lý (post- processor) Cơ sở dữ liệu riêng (B)
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
-37-
hệ thống nhập vào. Mụ hỡnh tổng quan về truyền dẫn dữ liệu giữa cỏc hệ thống CAD/CAM được thể hiện như hỡnh sau (hỡnh 2.7)
Hỡnh 2.7- Cỏc giao diện dựng trong lĩnh vực cơ khớ
PHICS – Programers Hierarchica Graphic System
GKS-3D- Graphic Kernel Syrtem
CGI – Computer Graphic Metafile
IGES – Initial Graphic Exchange Specification
SET- Standard Exchange transport
VDAFS- VAD- Flachenschnitt
PDES – Produce Data Exchange Specification
STEP – Standard For Exchange of Product Model Data
CAD-NT-CAD – Normteile Đồ họa phigs, gks-3d, cgi, cgm ...... Bản vẽ hh iges, set, vdafs ...... Mô hình sp pdes, step, cad-nt ...... Điều khiển máy irdata, apt, cldata ..... Hệ thông tự động map, top ..... Các giao diện
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
-38- APT – Automatically Programmed Tools
MAP – Manufacturing Automation Protocol
TOP – Technical anh Office Protocol
Khi thực hiện giải phỏp này cần cú sự thỏa thuận giữa cỏc đối tỏc về thể thức cung cấp cỏc dưc liệu CAD/CAM, cụ thể là hỡnh thức diễn đạt và mụ hỡnh gốc nhằm đảm bảo tớnh ổn định của dữ liệu, cũng như đảm bảo tựy chọn tại mọi thời điểm, nghĩa là khụng phụ thuộc vào sự lựa chọn hệ thống và cấu trỳc hệ thống. Hiện nay dạng trung gian của dữ liệu được tạo lập theo cỏc hướng khỏc nhau và cú hàm lượng thụng tin khỏc nhau. Ngoài ra dạng giao diện dữ liệu trung gian cú giao diện dữ liệu trực tiếp ở dạng cỏc hệ chuyển đổi chuyờn dụng- phụ thuộc hệ thống để hỗ trợ hệ thống trao đổi dữ liệu giữa hai hệ thống CAD/CAM.
Dưới đõy là sơ đồ quỏ trỡnh chuyển đổi dữ liệu giữa hai hệ thống CAD/CAM
Hệ CAD/CAM A Hệ CAD/CAM A Máy tính
Giao diện dữ liệu bộ dịch chuyên dụng 1 ( Bộ dịch trực tiếp từ A sang B)
Giao diện dữ liệu bộ dịch chuyên dụng 2 ( Bộ dịch trực tiếp từ B sang A) Dịch trực tếp Dịch gián tếp Hệ CAD/CAM A Hệ CAD/CAM A Máy tính Tiền xử lý 1 (preprocessor) Tiền xử lý 1 (preprocessor) Hậu xử lý 2 (post processor) Hậu xử lý 1 (post processor)
Dữ liệu chuyển tiếp ở dạng tiêuchuẩn DWG, PDES, STEP, IGES...
A A A A A A B B B B B B
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
-39- A và B (hỡnh 2.8).
Hỡnh 2.8 - Quỏ trỡnh truyền dữ liệu giữa hai hệ thống CAD/CAM A và B
Khỏi niệm giao diện bao hàm những điều kiện, quy tắc và những thỏa thuận về sự nối ghộp cỏc phõn hệ với nhau, phần nhiều là sự trao đổi thụng tin nghĩa là cỏc giao diện dữ liệu và giao diện cơ khớ. Khả năng hoạt động của một hệ thống tự động húa chỉ cú thể đảm bảo nếu thụng tin chung giữa cỏc đơn vị cấu trỳc, cỏc đơn vị dữ liệu và cỏc tớn hiệu được tạo lập và đảm bảo. Những vị trớ chuyển tiếp từ một đơn vị sang một đơn vị khỏc phải được thiết lập phự hợp, nghĩa là phải tương thớch hoặc tương đương với nhau. Những vị trớ liờn tiếp đảm bảo phự hợp gọi là giao diện. Trong thực tế cú cỏc loại giao diện: giao diện quỏ trỡnh, giao diện hệ thống, giao diện nối tiếp với cỏc thiết bị dữ liệu ngoài, giao diện với người vận hành…
Cỏc hệ CAD/CAM khỏc nhau co cấu trỳc khỏc nhau về hệ dữ liệu xỏc định đối tượng xử lý, vỡ vậy khi cỏc hệ CAD/CAM cần tớch hợp với nhau người ta phải chuyển đổi dữ liệu xỏc định sản phẩm của hệ CAD/CAM này sang cấu trỳc của hệ CAD/CAM khỏc nhằm chuyển giao dữ liệu, cú nghĩa là cần phải cú một bộ dịch xuụi dựng cho việc chuyển đổi dữ liệu. Theo chiều ngược lại thỡ cần phải cú bộ dịch ngược. Nghĩa là phải cần 2 bộ dịch cho từng cặp hệ CAD/CAM khỏc nhau cần được ghộp nối vúi nhau và được gọi là bộ dịch trực tiếp.
Ngoài ra người ta cũn cú thể chuyển giao dữ liệu giữa hai hệ CAD/CAM khỏc nhau bằng một cỏnh gọn gàng hơn, đú là chuyển giao dữ liệu bằng cỏnh dựng cấu trỳc cơ sở dữ liệu trung gian được gọi là tệp trung gian khụng phụ thuộc hệ CAD/CAM hiện cú hoặc sẽ cú trong tương lai. Người ta goi cỏnh đú là cỏnh chuyển giao dữ liệu giỏn tiếp giữa cỏc hệ cơ sở dữ liệu khỏc nhau. Với cỏnh này từng cặp CAD/CAM cần cú một cặp bộ xử lý của nú để chuyển đổi dữ liệu thành
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
-40-
quy cỏnh tệp trung gian và ngược lại từ quy cỏnh tệp trung thành tệp gốc của nú. Chức năng của từng bộ xử lý được phõn chia như sau:
+ Bộ dịch cú chức năng chuyển giao dữ liệu từ quy cỏnh cơ sở dữ liệu gốc của một hệ thành quy cỏnh trung gian, được gọi là bộ tiền xử lý (pre- processor).
+ Bộ dịch cú chức năng chuyển giao dữ liệu từ quy cỏnh trung gian thành quy cỏnh cơ sở dữ liệu riờng của một hệ thống nào đú, được gọi là bộ hậu xử lý (post-processor).
Cỏc quy cỏnh điển hỡnh về tệp trung gian hiện nay đang được sử dụng là: IGES, DEX, STEP. Trong đú IGES hiện nay được dựng phổ biến là tệp trung gian. DEX là tệp trung gian dựng cho dữ liệu bản vẽ kỹ thuật. STEP là quy cỏnh dữ liệu tiờu chuẩn dựng lưu trữ dữ liệu trong phạm vi chu kỳ sản xuất bao gồm: Thiết kế, phõn tớch, chế tạo, đảm bảo chất lượng sản phẩm , kiểm tra và bảo dưỡng cựng với dữ liệu xỏc định sản phẩm. Cỏc hệ CAD dựng IGES đang cú định hướng chuyển sang dựng STEP, STEP khỏc với IGES và DEX ở chỗ là cỏc tệp IGES và DEX được tạo lập chỉ để chuyển đổi dữ liệu sản phẩm, con STEP xử lý dữ liệu sản phẩm là dữ liệu toàn diện về chu kỳ sản phẩm.