- Thiếu rãnh thoát hơi.
GIỚI THIỆU PHẦN MỀM 3D TRONG THIẾT KẾ MÔ PHỎNG VÀ GIA CÔNG KHUÔN
PHỎNG VÀ GIA CÔNG KHUÔN
2.1 Nguyên lý chung của kỹ thuật CAD/CAM
Với xu thế phát triển hiện nay của các ngành công nghiệp trên thế giới là tạo ra các sản phẩm thoả mãn nhu cầu khách hàng, thị trường về mặt chất lượng sản phẩm ựồng thời tìm cách giảm giá thành sản phẩm, tăng năng suất; việc nghiên cứu và áp dụng kỹ thuật CAD/CAM Ờ CNC trở nên vô cùng quan trọng.
Xét một chu kỳ sản phẩm sau:
Hình2.1: Sơ ựồ nguyên lý chung kỹ thuật Cad/Cam
Chu kỳ của sản phẩm bắt nguồn từ nhu cầu tiêu dùng của khách hàng sau ựó qua quá trình thiết kế chi tiết CAD ựể tạo ra mô hình hoặc vật mẫụ Tiếp ựó là quá trình CAM ựể thiết kế quy trình công nghệ và lập trình gia công NC rồi chuyển dữ liệu sang máy CNC ựể gia công chế tạo sản phẩm. Sau ựây ta xét tới hai quá trình chắnh là quá trình CAD và CAM.
2.1.1. Quá trình CAD
CAD là quá trình thiết kế sản phẩm với sự trợ giúp của máy tắnh. Trong lĩnh vực sản xuất tự ựộng hoá, công nghệ CAD có vai trò tạo ra bản vẽ 2D và 3D, mô hình hoá vật thể ở dạng thể ựặc (Solid modeling), là mắt xắch trao ựổi dữ liệu giữa các hệ thống CAD/CAM,ẦKhác với quy trình thiết kế công nghệ theo phương pháp truyền thống, CAD cho phép quản lý ựối tượng thiết kế dưới dạng mô hình hình học số (Computer Geometric Model Ờ CGM).
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 44
Bằng cách quản lý CGM trong cơ sở dữ liệu trung tâm, CAD có khả năng hỗ trợ các chức năng kỹ thuật ngay từ giai ựoạn phát triển sản phẩm cho ựến giai ựoạn cuối của quá trình sản xuất - ựiều khiển các thiết bị sản xuất bằng giải pháp ựiều khiển số.
Một quá trình CAD thường gồm những bước thiết kế cơ bản sau:
Hình 31: Sơ ựồ quy trình Cad
- Trên cơ sở triển khai công nghệ CAD trong môi trường thiết kế thì các công cụ CAD có thể ựược ựịnh nghĩa như sau:
Các công cụ CAD là sự tắch hợp của các công cụ thiết kế như phân tắch, mã hoá, thử sai,Ầ ựược bổ xung thêm phần cứng và phần mềm máy tắnh ựể ựạt ựược thiết kế cuối cùng có hiệu quả.
- Trên cơ sở các thành phần công nghệ CAD, các công cụ CAD ựược ựịnh nghĩa như sau:
Các công cụ CAD là thành phần giao nhau của 3 tập hợp là lập mô hình hình học, ựồ hoạ máy tắnh và các công cụ thiết kế.
2.1.4. Quá trình CAM
CAM có nghĩa là sản xuất với sự trợ giúp của máy tắnh. Trong hệ thống CAD/CAM thì quá trình CAM ựược thực hiện với cơ sở dữ liệu là mô hình hình học ựược xây dựng trong quá trình CAD. Quá trình CAM gồm có những bước cơ bản sau:
Hình 2.3: Sơ ựồ quy trình Cam
Tương ứng với từng bước trong quá trình CAM cũng có những công cụ cần thiết trợ giúp cho quá trình chế tạo như kỹ thuật CAPP ựể phân tắch chi phắ chuẩn bị công nghệ cho quá trình gia công, các phần mềm lập trình NC/CNC và phần mềm kiểm trạ
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 45
Các công cụ của CAM cũng có thể ựược ựịnh nghĩa dựa trên việc thực hiện công nghệ CAM trong môi trường chế tạo:
Từ các ựịnh nghĩa về công cụ của CAD, của CAM người ta ựưa ra ựịnh nghĩa cho công cụ của CAD/CAM theo môi trường kỹ thuật thực hiện, nó là giao của năm tập hợp sau:
- Công cụ thiết kế chi tiết, sản phẩm. - Công cụ chế tạo chi tiết, sản phẩm. - Lập mô hình hình học.
- Các khái niệm về ựồ hoạ máy tắnh.
- Mạng máy tắnh và tổ hợp các khái niệm về tự ựộng hoá.
để hệ thống CAD/CAM có thể hoạt ựộng tốt, chúng ta cần phải chuẩn bị hệ thống cơ sở dữ liệu nhằm phục vụ cho quá trình chuẩn bị công nghệ, lập kế hoạch sản xuất,ẦCó thể nói hệ thống cơ sở dữ liệu có vai trò hết sức quan trọng trong quá trình chuẩn bị công nghệ. Nó giúp người thiết kế chọn lựa các giải pháp kết cấu và công nghệ phù hợp với sản phẩm cũng như là ựảm bảo tắnh công nghệ ngay trong quá trình thiết kế kỹ thuật, ựặc biệt trong quá trình thiết kế quy trình công nghệ cũng như quá trình thiết kế và chế tạo các phương tiện trang bị công nghệ. điều này làm rút ngắn một cách ựáng kể về mặt thời gian và giảm chi phắ cho quá trình chuẩn bị công nghệ sản xuất.
Các nhóm cơ sở dữ liệu phục vụ cho quá trình chuẩn bị công nghệ bao gồm:
-Cơ sở dữ liệu các chi tiết tiêu chuẩn, phân loạị
- Cơ sở dữ liệu về tiêu chuẩn dung sai, sai lệch hình dáng, sai lệch vị trắ, nhám bề mặt.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 46
- Cơ sở dữ liệu về tiêu chuẩn vật liệu trong chế tạo máỵ
- Cơ sở dữ liệu về tiêu chuẩn máy, dụng cụ, ựồ gá và dụng cụ ựọ
Cơ sở dữ liệu và các thủ tục xử lý trong CAD/CAM ựược thể hiện theo sơ ựồ sau:
Trong từng giai ựoạn cụ thể của quá trình chuẩn bị công nghệ, các nhóm cơ sở dữ liệu có vai trò khác nhaụ Tuy nhiên cơ sở dữ liệu phục vụ quá trình chuẩn bị công nghệ là không thể thiếụ Nó giúp nâng cao chất lượng, hạ giá thành sản phẩm và rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất.
Hình 32: Sơ ựồ quan hệ Cad/ Cam
Hiện nay kỹ thuật CAD/CAM tiếp tục ựược phát triển và mở rộng. Các hệ phần mềm CAD/CAM tắch hợp ra ựời và ựã trở nên thông dụng như CATIA, Pro/Engineer, Cimatron, Mastercam, Unigraphics, Topmold, Surfcam, Delcam, EdgecamẦ Chúng là những hệ phần mềm quy mô lớn và ngày càng có nhiều ađ-ins (các module phần mềm nhúng) hỗ trợ trong việc thiết kế khuôn mẫu, giải bài toán sức bền và gia công nhằm nâng cao tắnh năng toàn diện.
Kỹ thuật CAD/CAM có vai trò ựặc biệt quan trọng trong việc thiết kế và chế tạo các bộ khuôn nhựa phức tạp với ựộ chắnh xác caọ Phần mềm CAD/CAM sẽ hướng cho ta ựi theo con ựường ngắn nhất từ ý tưởng ựến các bản vẽ ba chiều thể hiện vật mẫu, khuôn mẫu rồi tới các chương trình gia công chắnh xác trên máy CNC.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 47
2.2 Quy trình chế tạo khuôn ứng dụng CAD/CAM .
để chế tạo ra ựược một bộ khuôn, ta ựưa ra các bước ựể chế tạo như sơ ựồ dưới ựây
-Thiết kế sản phẩm : trong phần này ta có thể thiết kế mới một sản phẩm nhựa theo yêu cầu hoặc phải thực hiện việc thảo luận với nhà thiết kế ựể ựưa ra các phương án ựảm bảo cho việc thiết kế như : về vật liệu của sản phẩm, kết cấu và hình dạng của sản phẩm có ựảm bảo tắnh công nghệ ựể thực hiện thiết kế ựược.
- Thiết kế khuôn : Thiết kế bản vẽ lắp khuôn ựể xác ựịnh sự phân bố của lòng khuôn, cơ cấu ựẩy, các chuyển ựộng của khuôn cần cho việc mở khuôn và tạo hình cho sản phẩm. Từ ựó ựưa ra bản vẽ chi tiết cho từng phần ựể thực hiện quá trình chế tạo và gia công.