3.3.1 Các phương pháp mô phỏng CNC hiện có
3.3.1.1 Creo Parametric
Hình 3. 43 Mô phỏng gia công phay trên Creo
Creo Parametric (tên trước đây là Pro/ENGINEER) là giải pháp CAD/CAE/CAM tông thể của tập đoàn PTC (Parametric Technology Corporation – USA) du nhập vào Việt Nam từ những năm 1997 – 2000 và được rất nhiều công ty sản xuất cơ khí (đặc biệt là miền Nam) sử dụng. nó cũng được giảng dạy rất phổ biến trong các trường đại học cho sinh viên các khoa cơ khí chế tạo máy.
Tính năng gia công của Creo Parametric khá tốt nhưng lại khá dùng, đòi hỏi người dùng lập trình phải thật sự am hiểu phần mềm mới có thể tạo ra những đường chạy dao đẹp, thỏa mãn yêu cầu gia công.
Dù khó sử dụng và bị áp lực cạnh tranh dữ dội từ những phần mềm du nhập vào Việt Nam trong những năm gần đây, Creo Parametric vẫn duy trì được một lượng lớn khách hàng bởi khả năng tích hợp dữ liệu chặt chẽ từ CAD đến CAM, tức là nếu dữ liệu CAD có thay đổi thì những thay đổi này sẽ được cập nhật xuống những đường chạy dao đã dược lập trình trước đó.
80
Ngoài ra, nếu thực sự am hiểu và cấu trúc tốt thì Creo Parametric vẫn tạo ra được những chương trình gia công mẫu rất tốt để nâng cao năng suất gia công và kiểm soát chặt chẽ quá trình sản xuất.
3.3.1.2 Cimatron
Hình 3. 44 Mô phỏng gia công phay trên Cimatron
Cimatron cũng là một giải phap CAD/CAM tổng thể nhưng tập trung chủ yếu vào lĩnh vực khuôn mẫu 99% khách hàng là những doanh nghiệp thiết kế và gia công khuôn. Nó cũng là một trong những phần mềm CAM được sử dụng đầu tiên ở Việt Nam.
Được viết từ những năm 1982 tại Israel, Cimatron trải qua hai thế hệ: Cimatron IT phát triển đến phiên bản Cimatron IT13 thì ngưng lại để phát triển phiên bản E (hiện đã đến phiên bản 15).
Cimatron có hơi ưu điểm khiến nó được rốt nhiễu công ty khuôn mẫu sử dụng. Thứ nhất, Cimatron có khả năng xử lý CAD rất tốt, đặc biệt với những model được thiết kế bằng phần CAD khác và bị lỗi bể mặt khi đưa vào môi trường gia công của Cimatron. Thứ hai, nó có nhiễu chiến lược chạy dao nên có thể gia công những lòng khuôn phức tạc với chất lượng bề mặt tốt. Cimatron cũng có những giải pháp gia công 5 trục nhưng nó không thực sự phổ biến ở Việt Nam ở thời điểm hiện nay.
81
3.3.1.3 Siemens NX
Hình 3. 45 Mô phỏng gia công phay trên Siemens NX
Siemens NX lờ một giải pháp CAD/CAE/CAM tổng thể của tập đoàn Siemens được ứng dụng trong rất nhiều nhiều vực liên quan đến ngành hàng không, ô tô, đóng tàu... Tại Việt Nam, Siemens NX chủ yếu được sử dụng †rong cóc doanh nghiệp thiết kế vỏ gia công khuôn mẫu, đặc biệt là trong hệ sinh thái của Samsung và các doanh nghiệp Hàn Quốc.
Về lập trình gia công, Siemens NX có phạm vi công nghệ rất lớn trải dài từ lập trình phay 3/4/5 trục đến tiện và tiện phay kết hợp (Mill - Turn) đi kèm với ứng dụng mô phỏng quá trình gia công để bảo đảm an toàn tuyệt đối trước khi chạy trên máy CNC.
Tất nhiên, nếu có những thay đổi trong dữ liệu CAD, chúng cũng sẽ được cập nhât tự động vào đường chạy dao do Siemens NX sử dụng chung cơ sở dữ liệu cho cả CAD và CAM. Tương đối dễ dùng và khả năng tinh chỉnh đường chạy tốt khiến Siemens NX ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn tại các doanh nghiệp Việt Nam.
82
3.3.1.4 HyperMill
Hình 3. 46 Mô phỏng gia công trên HyperMill
Điều đầu tiên người dùng nghĩ đến hyberMILL là khả năng lập trình gia công 5 trục siêu việt. Nguyên nhân là vì hầu hết những tài liệu marketing của hãng Open -Mind (Cộng Hòa Liên Bang Đức) đều tập trung vào khả năng gia công 5 trục hiệu quả cao và cực kì an tòan của phần mềm phay này. Trên thực tế, khả năng lập trình gia công 3 trục, lập trình tiện và tiện phay kết hợp cũng như ứng dụng quản lí dụng cụ cắt của phần mềm 26 tuổi này cũng không phổi dạng vừa đâu.
Khi lập trình gia công 5 trục, HyperMILL không chỉ có những giải pháp lập trình tổng quát mà còn có những gói sản phẩm phục vụ riêng cho những sản phẩm đặc thù. Nhờ những gói giải pháp này mà việc lập trình những chi tiết phức tạp như cánh xoắn (impeller), cánh turbine tích hợp (blisk), lốp xe, động cơ xe trở nên rất dễ dàng và nhanh chóng trong khi vẫn bảo đảm tính an toàn khi gia công trên những máy gia công CNC 5 trục đắt tiền.
Gần đây, hãng Open - Mind còn bổ sung thêm một số tính năng mới cho HyperMILL để đáp ứng yêu cầu ngày một cao của thị trường như Vitual Machining (giải pháp gia công tự động kết nối trực tiếp từ máy tính đến máy CNC), Addictive Manufacturing (in 3D trên CNC tích hợp công nghệ in 3D
83
kim loại), HyperMILL Knife Cutting (cắt siêu âm dành cho vật liệu Composite).
3.3.1.5 MasterCam
Hình 3. 47 Mô phỏng gia công trên MasterCam
Khi lập trình tiện và phay chỉ tiết máy thì MasterCAM lá cái tên đầu tiên được người dùng nghĩ đến. Du nhập vào Việt Nam sớm, tốc độ tính toán nhanh và dễ dùng là những ưu điểm khiến MasterCAM có một cộng đồng người dùng rât lớn tại Việt Nam. Đây cũng là một yếu tố khiến nhiều doanh nghiệp lựa chọn MasterCAM như một giải pháp gia công chính thức bởi việc tuyển dụng lao động rất dễ dàng.
MastterCAM cũng có thể lập trình gia công 5 trục và Mil - Turn và bảo đảm an toàn cho quá trình gia công nhờ tính năng mô phỏng gia công trên phần mềm trước khi chạy trên các máy CNC 5 trục đắt tiền. Vấn để lớn nhất khi gia công 5 trục là trình biên dịch dữ liệu gia công cho máy CNC 5 trục (Post Processor) cũng được cộng đồng MastterCAM Việt Nam giải quyết tốt. Nhờ đó mà MastterCAM cũng được sử dụng rất rộng rãi trong việc lập trình gia công chỉ tiết máy từ đơn giản đến phức tạp cũng như lầ giải pháp CAM người dùng nghĩ đến đều tiên khi chuyển từ lập trình gia công 3 trục sang 5 trục.
84
3.3.1.6 PowerMill
Hình 3. 48 Mô phỏng gia công trên PowerMill
PowerMill nổi tiếng nhất trong lĩnh vực gia công khuôn giày dép nhờ khả năng lập trình gia công tuyệt vời trên số lượng lớn các bề mặt phức tạp (thậm chí bị lỗi). Một tính năng khác của phần mềm đến từ Vương Quốc Anh rất được người dùng Việt Nam yêu thích đó là chỉnh sửa đường chạy dao (ví dụ xóa những đường chạy dao thừa).
Những năm gần đây, PowerMill cũng được sử dụng rộng trong lập trình gia công 5 trục tại Việt Nam. Và cũng như nhiều phần CAM 5 trục khác, PowerMill có những giải pháp gia công 5 trục tống quát và những giải pháp 5 trục đặc thù cho những linh kiện như cánh xoắn, cán turbine tích hợp, hệ lỗ trong động cơ.
Từ năm 2014, PowerMill được tập đoàn Autodesk mua lại và hình thức bản quyển chuyển từ vĩnh viễn sang thuê bao, tức là người dùng phải trả tiền hàng năm để sử dụng PowerMill thay vì mua một lần và sử dụng viễn viễn như trước đây.
85
3.3.1.7 Cam – Tool
Hình 3. 49 Mô phỏng gia công trên Cam - Tool
Nếu bạn nhìn thấy bể mặt đa giác của một khuôn chóa đèn xe ô tô hoặc xe máy sáng bóng như gương thì khả năng rất cao nó được lập trình bởi Cam - Tool. Nói cách khác, nếu có một cuộc thi về chất lượng bể mặt sau gia công thì ngôi vương chắc chắn sẽ thuộc về CAM-TOOL - một đại diện mang quốc tịch Canada đến từ hãng CSG.
Khả năng tính toán chiểu dài cần thiết khi gá đặt dụng cụ cắt để kiểm tra va chạm cho những lòng khuôn lớn và sâu cùng với độ bóng bề mặt sau gia công vượt trội là hai yếu tố khiến CAM-TOOL được rất nhiều công ty trong lĩnh vực gia công khuôn mẫu sử dụng. Hạn chế duy nhất của CAM-TOOL là giá rất cao nên hầu hết chỉ có các doanh nghiệp FDI sử dụng và chưa thực sự phổ biến với các doanh nghiệp trong nước.
Trên đây là 7 phần mềm gia công CNC chất lượng nhất trên thị trường được công ty sản xuất cơ khí tin tưởng lựa chọn. Các phần mềm này đều có những tính năng vượt trội giúp cho người dùng nâng cao chất lượng công việc.
86
3.3.2 Mô phỏng hệ thống trên phần mềm SinuTrain
Sau khi hoàn thành bước tạo phần động lực học cho máy, nhóm đã tiếp tục tạo phôi và thiết lập các bước gia công để kiểm tra sự hoạt động và tính ổn định của máy.
Trước tiên dựa vào bản vẽ phôi mẫu, ta tiến hành thiết lập các bước gia công.
87
Hình 3. 51 Thiết lập chương trình gia công
Giải thích chi tiết chương trình:
- Dòng 1 (Program header): thiết lập thông số phôi và gốc tọa độ - Dòng 2 (Face milling): khỏa mặt đầu cho phôi
- Dòng 3: phay thô biên dạng. - Dòng 4: phay tinh biên dạng. - Dòng 5, 6: phay hốc thô - Dòng 7: phay hốc tinh - Dòng 8: khoan tâm hốc
- Dòng 9: lưu biên dạng 4 lỗ bề mặt - Dòng 10: lưu biên dạng 4 lỗ trong hốc - Dòng 11: khoan 4 lỗ bề mặt
- Dòng 12: vát lỗ
- Dòng 13: khoan lại 4 lỗ bề mặt
- Dòng 14 (Repeat position): khoan lại 4 lỗ trong hốc. - Dòng 15 (Circumfer): tạo biên dạng trong hốc
88 - Dòng 16 (Thread milling): phay ren - Dòng 17: rút dao về vị trí an toàn - Dòng cuối: kết thúc chương trình.
Tiến hành gia công chi tiết trên máy phay CNC đã thiết lập động lực học
89
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN