CHƯƠNG 3 : CÔNG NGHỆ CAD/CAM/CNC
3.1. Công nghệ CAD/CAM/CNC:
3.1.2. Lịch sử phát triển công nghệ CAD/CAM/CNC
3.1.1.
3.1.2. Lịch sử phát triển công nghệ CAD/CAM/CNC
Nhờ sự phát triển của công nghệ máy tính, các nhà sản xuất muốn tự động quá trình thiết kế và muốn sử dụng cơ sở dữ liệu này cho quá trình tự động sản xuất. Đây là ý tưởng cho ngành khoa học CAD/CAM ra đời. CAD/CAM được hiểu là sử dụng máy tính trong quá trình thiết kế và sản xuất hay theo thuật ngữ tiếng Anh là máy tính trợ giúp thiết kế và sản xuất.
Từ sự ra đời của CAD/CAM các lĩnh vực khác của việc ứng dụng máy tính cũng đã phát triển theo như: CG, CAE, CAPP,.. Tất cả những lĩnh vực sinh ra đó đều liên quan tới những nét đặc trưng của quan niệm về CAD/CAM. CAD/CAM là một lĩnh vực rộng lớn nó là trái tim của nền sản xuất tích hợp và tự động .
Lịch sử phát triển của CAD/CAM gắn liền với sự phát triển của công nghệ máy tính và kỹ thuật đồ hoạ tương tác (ICG).
Cuối 1950 đầu 1960 CAD/CAM có những bước phát triển đáng kể, khởi đầu có thể nói là tại Massachusetts Institute of Technology (MIT) với ngôn ngữ lập trình cho máy tính APT (Automatically Programmed Tools). Mục đích của APT là để lập trình cho máy điều khiển số, nó được coi như là một bước đột phá cho tự động hoá quá trình sản xuất.
Những năm 1960 đến 1970 CAD tiếp tục phát triển mạnh, hệ thống turnkey CAD được thương mại hoá, đây là một hệ thống hoàn chỉnh bao gồm phần cứng, phần mềm, bảo trì và đào tạo, hệ thống này được thiết kế chạy trên mainframe và minicomputer. Tuy nhiên khả năng xử lư thông tin, bộ nhớ và ICG của mainframe và minicomputer hạn chế nên các hệ CAD/CAM thời kỳ này kém hiệu quả, giá thành cao và chỉ được sử dụng trong một số rất ít lĩnh vực.
Năm 1983 máy tính IBM-PC ra đời, đây là thế hệ máy tính lý tưởng về khả năng xử lý thông tin, bộ nhớ, đồ hoạ cho CAD/CAM. Điều này tạo điều kiện cho các hệ CAD/CAM phát triển rất nhanh chóng.
26
SVTH: CHẾ THANH LUẬN 15CDT2
Cuối những năm 1990 là thời kỳ CAD/CAM đạt đến những thành tựu đáng kể, rất nhiều phần mềm đồ sộ được tung ra thị trường và ứng dụng rộng rãi trong thiết kế và sản xuất của nhiều ngành công nghiệp.
Hiện nay các phần mềm CAD/CAM nổi tiếng đang có mặt trên thị trường như: CIMATRON- Israel DELCAM- Anh Pro-Engineer - Mỹ Uni-Graphics - Mỹ SURFCAM - Mỹ MasterCAM - Mỹ ...
Phần mềm CAE xuất hiện sau CAD/CAM, khi mà những đòi hỏi về chất lượng của sản phẩm rất cao. Việc phân tích mô hình sau thiết kế được thực hiện nhờ CAE. CAE đã làm cho công việc phân tích trở nên đơn giản hơn nhiều so với toán học thông thường và cho kết quả đáng tin cậy trong một thời gian nhanh chóng, nhờ vào kết quả đó mà người thiết kế sẽ hiệu chỉnh lại thiết kế cho phù hợp.
Tuỳ theo tính năng và yêu cầu của chi tiết mà sự phân tích có thể là những quá trình sau:
Phân tích nhiệt, áp suất, ứng suất, biến dạng, cong vênh, khả năng điền đầy khuôn, quá trình đông đặc...
Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) là một công cụ toán học quan trong trong các bài toán phân tích. Phương pháp này chia tự động chi tiết thành nhiều phần nhỏ hình tam giác hay chữ nhật nối tiếp nhau rồi phân tích từng phần nhỏ đó. Kết quả của quá trình phân tích có thể là một bảng báo cáo, một bức tranh điền đầy hay một mô hình chi tiết đã bị cong, hay biến dạng được đặt trùng với mô hình lý thuyết, từ đó người thiết kế sẽ nhìn thấy những vị trí biến dạng cực đại và điều chỉnh thiết kế. Ví dụ: Moldex (Taiwan) và Mold-flow (Australia) là các phần mềm CAE chuyên dụng hỗ trợ cho tính toán thiết kế khuôn nhựa. Các phần mềm này sử dụng để phân tích quá trình điền đầy khuôn, cong vênh, nhiệt, áp xuất. ANSYS là phần mềm CAE chuyên dùng cho phân tích ứng suất và biến dạng,.. hỗ trợ cho quá trình tính toán thiết kế các chi tiết, kết cấu cơ khí,…
27
SVTH: CHẾ THANH LUẬN 15CDT2