2.2.1 Tìm hiểu về phần mềm NX
Phần mềm NX được phát triển bởi Siemens PLM Software, NX là giải pháp tổng thể CAD/CAM/CAE linh hoạt, tối ưu và có tính đồng bộ cao, tạo khả năng liên kết linh hoạt giwuax các khâu trong quá trình sản xuất tuef thiết kế CAD, phân tích CAE và mô phỏng gia công CAM. Phục vụ thiết kế, mô phỏng, lập trình gia công, … cho các ngành công nghiệp sản xuất hàng gia dụng và dân dụng (balo, giày dép), máy công cụ, máy công nghiệp, ô tô, xe máy, đóng tàu cho tới các ngành công nghiệp hàng không như thiết kế máy bay, công nghiệp vũ trụ, … Nhờ vào giải pháp tổng thể, linh hoạt và đồng bộ của mình mà NX được các tập đoàn lớn trên thế giới Boeing, Suzuki, Nissan, Nasa, … sử dụng. Đặc biệt ở Nhật bản, Đức, Mỹ và Ấn Độ thì Unigraphics NX có thị phần lớn nhất so với tất cả các phần mền CAD/CAM khác Với 51 triệu Licensed đã được phát hành với hơn 51.000 khách hàng trên toàn thế giới. NX không chỉ đứng đầu về mặt công nghệ mà còn đứng đầu về lượng Licensed đã được phát hành. NX cung cấp đầy đủ các công cụ để xây dựng mô hình các sản phẩm trong ngành hàng không trên môi trường 3D, từ các chi tiết dạng khối đơn giản đến các bề mặt cong phức tạp. Ngoài ra, NX cung cấp công cụ chỉnh sửa nhanh mô hình thiết kế và mô hình nhập từ các phần mềm khác bằng công nghệ Synchronize - giúp dễ dàng hơn trong việc thiết kế, chỉnh sửa trực tiếp trong quá trình xây dựng mô hình, tạo cho việc thiết kế nhanh hơn hàng chục
21
lần so với trước đây. Các chi tiết cơ khí tiêu chuẩn được sử dụng khá nhiều trong quá trình thiết kế sản phẩm đặc biệt đối với ngành hàng không, chức năng tạo lập thư viện các chi tiết cơ khí tiêu chuẩn trong NX giúp giảm tối đa thời gian thiết kế và tự động tạo bản vẽ gia công 2D. NX là phần mềm khá mạnh và đa năng, phát triển rất nhanh và được ưa dùng, nhìn chung là nó đáng học, tuy nhiên khi học thì cũng nên suy tính mục đích sử dụng, vì rằng nó là một gã khổng lồ, người học đừng hoang tưởng rằng một hai tháng có thể chinh phục nó ngay, bởi bản thân nó được xây dựng nên từ hàng trăm kỹ sư, trải qua một thời gian dài thì chắc gì làm chủ được nó?
2.2.2 Lịch sử hình thành
Unigraphics hay còn được viết tắt là U-G, là một gói phần mềm CAD/CAM/CAE được phát triển bởi Siemens PLM Software. Bản thân nó là một phần mềm thiết kế theo tham số.
Năm 1969: UNIAPT được phát hành bởi một công ty phần mềm, sau đó nó được gọi là United Computing, UNIAPT được xem là sản phẩm CAM đầu/cuối đầu tiên trên thế giới.
Năm 1973: Công ty mua code phần mềm Automated Drafting and Machining (ADAM) từ MGS. Code này là nền tảng cho sự ra đời của sản phẩm UNI-GRAPHICS, sau đó được thương mại hóa năm 1975 với tên như hiện nay- Unigraphics.
Năm 1976: Hãng máy bay McDonnell Douglas mua lại sản phẩm này. Năm 1981: Unigraphics cho ra đời phần mềm và phần cứng đầu tiên để hỗ trợ cho việc thiết kế các sản phẩm 3D thật sự.
Năm 1991: Trong thời kì khó khăn về tài chính McDonnell Douglas đã bán Unigraphics cho EDS công ty được sở hữu bởi General Motors vào lúc đó. Năm 1992: Hơn 21,000 bản Unigraphics đã được sử dụng trên toàn thế giới.
Năm 1996: Unigraphics V11.0 được phát hành. Nó tích hợp thêm nhiều công cụ để tăng cường việc thiết kế và tạo hình bao gồm Bridge Surface,
22
Curvature Analysis cho Curve và Surfaces, Face Blends, Variable Offset Surface, v.v. Trong phần lắp ráp, có thêm các khả năng mới, bao gồm Component Filters, Faceted Representions, Clearance Analysis giữa nhiều thành phần (Components), v.v. Bên cạnh đó, phiên bản này cũng tích hợp đầy đủ phần Spreadsheet liên kết đến Feature - Based Modeling.
Năm 2002: Phiên bản đầu tiên cho một “thế hệ kế tiếp” mới của Unigraphics và I-deas, được gọi là NX. Phần này mang lại khả năng hợp nhất về khả năng của cả hai phần mềm Unigraphics và I-deas.
Năm 2007: Giới thiệu công nghệ Đồng bộ hóa (Synchronous Technology) trong NX5. Phiên bản hiện nay của NX là NX 10 và NX 11 - 64bit.
Những đặc điểm nổi bật của NX:
- Khả năng thiết kế nhanh: NX cung cấp cho người dùng khả năng thiết kế nhanh nhờ công cụ Synchronous, công cụ Synchronous hỗ trợ kỹ sư linh hoạt trong việc thiết kế, chỉnh sửa dữ liệu, … giúp tăng ít nhất 30% hiệu suất thiết kế.
- Khả năng hiệu chỉnh dữ liệu: Có thể nói việc hiệu chỉnh và tái sử dụng dữ liệu là thách thức của các kỹ sư, một sản phẩm được đưa ra thị trường cần được thiết kế và chỉnh sửa thiết kế rất nhiều lần, vậy điểm khác biệt của NX là gì? NX cung cấp khả năng đọc và chỉnh sửa toàn bộ dữ liệu 2D (dxf, dwg) và 3D (txt, step, parsolid, fem, par, pms…) thông thường qua đó các kỹ sư có thể mở dữ liệu và chỉnh sửa trực tiếp.
- Liên kết dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau: Hiện nay mỗi doanh nghiệp thường làm việc với nhiều đối tác, tuy nhiên mỗi đối tác lại sử dụng một phần mềm CAD khác nhau, NX cho phép người dùng mở trực tiếp và chỉnh sửa dữ liệu từ các phần mềm như: Inventor, Solidwork, Catia, PTC-Creo, … như vậy sẽ tiết kiệm thời gian đáng kể cho việc chuyển đổi dữ liệu qua một phần mềm trung gian khác.
23
- Sức mạnh – NX xử lý được những bài toán cực kỳ phức tạp thông qua giải pháp CAD/CAM/CAE toàn diện: NX Advanced Simulations giải quyết khó khăn về Simulation giúp tiết kiệm vật liệu, tiết kiệm sản phẩm mẫu trước khi đưa sản phẩm ra thử nghiệm và sản phẩm xuất hàng loạt, NX CAM giúp giải quyết những bài toán gia công phức tạp từ 3 đến 5 trục.
- Năng suất: NX cung cấp giải pháp tổng thể CAD/CAM/CAE và công cụ quản lý dữ liệu giúp kỹ sư và người quản lý nâng cao năng suất, tận dụng được dữ liệu cũ vào việc phát triển các sản phẩm mới.
- Các module chính trong phần mềm có thể kể tới:
Modeling: cho phép thiết kế mô hình Solid kết hợp Surface giúp cho người dùng linh hoạt trong việc thiết kế, vượt khỏi quy trình thiết kế tryền thống, tạo ra sản phẩm có độ phức tạp cao.
Shape Studio: là bộ công cụ giúp mô hình hóa bề mặt, phân tích bề mặt, phân tích bề mặt nhằm tạo ra sản phẩm có kiểu dáng bề mặt phức tạp: Kết hợp công cụ Body Design (thiết kế vỏ xe hơi) và General Packagging (tối ưu góc quan sát) tạo nên bộ công cụ thiết kế tuyệt vời phục vụ ngành thiết kế ô tô, xem máy và các ngành phụ trợ liên quan.
Sheet Metal: gồm 3 module: NX Sheet Metal, Aerospace sheet matal và forming/flatting, đều là thiết kế tấm nhưng mỗi module sẽ cung cấp cho người dùng công cụ tuyệt vời đặc thù cho từng lĩnh vực tương ứng.
Assembly: cung cấp coogn cụ lắp ráp và kiểm tra mô hình lắp ráp linh họat.
Drafting & PMI: cho phép người dùng tạo bản vẽ kỹ thuật linh hoạt kết hợp khả năng ghi kích thước 3D nhằm phục vụ quá trình sản xuất hiệu quả hơn.
24
Manufacturing: cung cấp công cụ lập trình CNC chuyên nghiệp giúp người dùng dễ lập trình các sản phẩm phức tạp, đưa ra chiến lược chạy dao tối ưu, hỗ trợ Machine Tool Simulations giúp mô phỏng quá trình hoạt động của máy. Như vậy, chúng ta sẽ kiểm tra tốt hơn nguy cơ va đập, vỡ dao. Đặc biệt NX hỗ trợ rất tốt cho máy phay 4, 5 trục, máy tiện phay kết hợp, thư viện postprocesser.
Routing Electrical: thiết kế mạch điện.
PCB Xchange: thiết kế khối cho mô hình bo mạch CPU.
Routing Mechanical: thiết kế đường ống cơ khí. Mold Wizard: thiêt kế khuôn ép nhựa, tích hợp thư viện khuôn với những công cụ nâng cao hỗ trợ thiết kế.
Progressive Die Wizard: thiết kế khuôn dập liên hoàn.
NX Human: tạo mô hình cơ thể người, mô phỏng xe hơi.
Weld Assistant: công nghệ hàn, hỗ trợ tính toán hàn.
Ship Design: thiết kế tàu.
2.2.3 Các loại máy phay CNC trên thị trường
Trên thực tế có rất nhiều loại máy phay CNC trên thị trường với nhiều hãng sản xuất khác nhau như là: Mori seiki, Hitachi seiki, Okuma Hawa, …
25
26
Các bộ phận kết cấu lên máy phay đứng CNC thực thế:
27
Dựa vào các mô hình thực tế và các thông số kỹ thuật nhóm đã đưa ra mô hình máy phay CNC mô phỏng:
28
Tiếp đó nhóm đã thiết kế khung máy để bảo vệ máy phay bên trong và bảo vệ người dùng trong quá trình sử dụng:
Hình 2. 9 Khung bao bên ngoài thân máy