Lời mở đầu (Getting Started)
Mình là sinh viên năm 4, mình xin được viết bài này với ý kiến chủ quan là tóm tắt lại một cách ngắn gọn xúc tích nhất một cách có thể về những gì mình đã đang và sẽ học được môn này ở ghế nhà trường, qua bài giảng của thầy giáo, mong rằng phần nào giúp mọi người trao đổi thêm về lĩnh vực rộng lớn này, hình dung được phần nào theo ý kiến khách quan về chuỗi dây chuyền công nghệ này, đúng như tên của luồng trên, và qua đó giúp mọi người có thêm được một chút tài liệu để tham khảo. Mong mọi người ủng hộ. Xin cảm ơn.
(Tài liệu là hoàn toàn bài giảng trên lớp môn Ứng dụng CAD/CAM/CAE/CNC - K52/BKHN, sẽ bao gồm lý thuyết tóm tắt, báo cáo bằng sản phẩm, video thuyết trình ứng dụng chuỗi dây chuyền công nghệ trên trong sản xuất một sản phẩm cụ thể bằng một số phần mềm CAD/CAM/CAE/CNC)
$1. TỔNG QUAN ỨNG DỤNG CAD/CAM/CAE/CNC (C4) TRONG NỀN SẢN XUẤT TIÊN TIẾN.
1. Vai trò của công nghệ C4 trong nền sản xuất tiên tiến.
- Là việc ứng dụng IT (công nghệ thông tin) ở mức độ cao trong lĩnh vực sản xuất một cách toàn diện triệt để; để mang lại lợi ích vượt trội so với hệ thống sản xuất thông thường không ứng dụng IT.
+ Giúp tăng năng suất.
+ Chất lượng sản phẩm tăng.
+ Giảm giá thành sản phẩm.
+ Đáp ứng nhanh, linh hoạt nhu cầu thị trường.
2. Khái quát về các lĩnh vực C4.
2.1. CAD (Computer Aided - Design)
- Là khoa học nghiên cứu ứng dụng máy tính hỗ trợ trong thiết kế bao gồm:
+ cơ sở dữ liệu, thuật toán
+ cơ sở toán học, phương pháp toán
+ đồ họa máy tính
- Chức năng:
+ vẽ, in ấn (Drafting Design)
+ mô hình hóa đối tượng (Modelling Design)
+ kết xuất dữ liệu cho CAM, CAE.
2.2 CAE (Coputer Aided - Engineering)
- Là tìm giải pháp kỹ thuật , công nghệ trong thiết kế dưới sự hỗ trợ của máy tính.
- Chức năng:
+ phân tích tính công nghệ trong thiết kế để tìm ra thiết kế khả thi, tối ưu theo những ràng buộc vật liệu, chi phí, kết cấu, nhân trắc... v.v.v ----> hỗ trợ cho CAD.
+ nếu như CAD là bản thiết kế thuận, thì CAE là một mạch phản hồi, đây chính là phương thức hoạt động của tính năng này.
+ tìm chế độ công nghệ để sản xuất ra đối tượng đã thiết kế.
- Mô hình:
+ Đầu vào ---> mô hình CAD + các dữ liệu để mô phỏng (khai báo định nghĩa tham số, mô hình, điều kiện biên, lực, khối lượng, mômen... ---> CAE phân tích mô phỏng qua các hình ảnh, biểu đồ, bảng biểu...
2.3 CAM (Computer Aided - Manufacturing)
- Là tạo dữ liệu đầu vào cho các máy điều khiển số (chương trình gia công cho máy điều khiển số).
- Phương thức hoạt động:
+ khai báo mô hình chi tiết cần gia công (dụng cụ, phương án, thông số tạo hình...)
+ khai báo thông số công nghệ.
- Nhiệm vụ:
+ tính đường chạy dao
+ mô phỏng, kiểm tra.
+ kết xuất chương trình NC với máy điều khiển số.
2.4 CNC (Computer Numerical - Control)
+ Điều khiển số là điều khiển máy móc thiết bị bằng các lệnh được mã hóa. Các lệnh của chương trình gia công được nhập, dịch và thực thi.
+ Phân biệt máy NC & CNC:
- NC: Chương trình không lưu trong bộ nhớ, kiến trúc máy chỉ cần PLC, khó chỉnh sửa và chạy lại chương trình.
- CNC: Chương trình được nhập qua giao tiếp với máy tính, được lưu trữ trong bộ nhớ, kiến trúc bộ điều khiển bắt buộc phải có máy tính, dễ dàng chỉnh sửa, chạy hàng loạt nhiều chi tiết.
+ DNC (Direct - Numerical Control) một vài trường hợp là chữ D - Distributed (Giải pháp công nghệ trực tiếp)
- được sử dụng khi bộ nhớ chương trình máy nhỏ hoặc khi gia công với chương trình quá lớn... thay vì chương trình gia công được nhận từ bộ nhớ (ổ cứng, usb...) thì người ta dùng một máy tính để cấp lệnh (đổ code) trực tiếp cho bộ điều khiển số của máy gia công (CNC - NC).
- giải pháp kĩ thuật này có thể dùng một máy tính trung tâm để cấp lệnh cho nhiều máy điều khiển số một lúc ---> gia công hàng loạt, rút ngắn thời gian.
(Tiếp theo) $2. SƠ ĐỒ QUAN HỆ CÁC KHỐI CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG CAD/CAM/CAE/CNC.
(PLM hay PLCM sẽ nằm trong hệ thống nói trên)
Mình là sinh viên năm 4, mình xin được viết bài này với ý kiến chủ quan là tóm tắt lại một cách ngắn gọn xúc tích nhất một cách có thể về những gì mình đã đang và sẽ học được môn này ở ghế nhà trường, qua bài giảng của thầy giáo, mong rằng phần nào giúp mọi người trao đổi thêm về lĩnh vực rộng lớn này, hình dung được phần nào theo ý kiến khách quan về chuỗi dây chuyền công nghệ này, đúng như tên của luồng trên, và qua đó giúp mọi người có thêm được một chút tài liệu để tham khảo. Mong mọi người ủng hộ. Xin cảm ơn.
(Tài liệu là hoàn toàn bài giảng trên lớp môn Ứng dụng CAD/CAM/CAE/CNC - K52/BKHN, sẽ bao gồm lý thuyết tóm tắt, báo cáo bằng sản phẩm, video thuyết trình ứng dụng chuỗi dây chuyền công nghệ trên trong sản xuất một sản phẩm cụ thể bằng một số phần mềm CAD/CAM/CAE/CNC)
$1. TỔNG QUAN ỨNG DỤNG CAD/CAM/CAE/CNC (C4) TRONG NỀN SẢN XUẤT TIÊN TIẾN.
1. Vai trò của công nghệ C4 trong nền sản xuất tiên tiến.
- Là việc ứng dụng IT (công nghệ thông tin) ở mức độ cao trong lĩnh vực sản xuất một cách toàn diện triệt để; để mang lại lợi ích vượt trội so với hệ thống sản xuất thông thường không ứng dụng IT.
+ Giúp tăng năng suất.
+ Chất lượng sản phẩm tăng.
+ Giảm giá thành sản phẩm.
+ Đáp ứng nhanh, linh hoạt nhu cầu thị trường.
2. Khái quát về các lĩnh vực C4.
2.1. CAD (Computer Aided - Design)
- Là khoa học nghiên cứu ứng dụng máy tính hỗ trợ trong thiết kế bao gồm:
+ cơ sở dữ liệu, thuật toán
+ cơ sở toán học, phương pháp toán
+ đồ họa máy tính
- Chức năng:
+ vẽ, in ấn (Drafting Design)
+ mô hình hóa đối tượng (Modelling Design)
+ kết xuất dữ liệu cho CAM, CAE.
2.2 CAE (Coputer Aided - Engineering)
- Là tìm giải pháp kỹ thuật , công nghệ trong thiết kế dưới sự hỗ trợ của máy tính.
- Chức năng:
+ phân tích tính công nghệ trong thiết kế để tìm ra thiết kế khả thi, tối ưu theo những ràng buộc vật liệu, chi phí, kết cấu, nhân trắc... v.v.v ----> hỗ trợ cho CAD.
+ nếu như CAD là bản thiết kế thuận, thì CAE là một mạch phản hồi, đây chính là phương thức hoạt động của tính năng này.
+ tìm chế độ công nghệ để sản xuất ra đối tượng đã thiết kế.
- Mô hình:
+ Đầu vào ---> mô hình CAD + các dữ liệu để mô phỏng (khai báo định nghĩa tham số, mô hình, điều kiện biên, lực, khối lượng, mômen... ---> CAE phân tích mô phỏng qua các hình ảnh, biểu đồ, bảng biểu...
2.3 CAM (Computer Aided - Manufacturing)
- Là tạo dữ liệu đầu vào cho các máy điều khiển số (chương trình gia công cho máy điều khiển số).
- Phương thức hoạt động:
+ khai báo mô hình chi tiết cần gia công (dụng cụ, phương án, thông số tạo hình...)
+ khai báo thông số công nghệ.
- Nhiệm vụ:
+ tính đường chạy dao
+ mô phỏng, kiểm tra.
+ kết xuất chương trình NC với máy điều khiển số.
2.4 CNC (Computer Numerical - Control)
+ Điều khiển số là điều khiển máy móc thiết bị bằng các lệnh được mã hóa. Các lệnh của chương trình gia công được nhập, dịch và thực thi.
+ Phân biệt máy NC & CNC:
- NC: Chương trình không lưu trong bộ nhớ, kiến trúc máy chỉ cần PLC, khó chỉnh sửa và chạy lại chương trình.
- CNC: Chương trình được nhập qua giao tiếp với máy tính, được lưu trữ trong bộ nhớ, kiến trúc bộ điều khiển bắt buộc phải có máy tính, dễ dàng chỉnh sửa, chạy hàng loạt nhiều chi tiết.
+ DNC (Direct - Numerical Control) một vài trường hợp là chữ D - Distributed (Giải pháp công nghệ trực tiếp)
- được sử dụng khi bộ nhớ chương trình máy nhỏ hoặc khi gia công với chương trình quá lớn... thay vì chương trình gia công được nhận từ bộ nhớ (ổ cứng, usb...) thì người ta dùng một máy tính để cấp lệnh (đổ code) trực tiếp cho bộ điều khiển số của máy gia công (CNC - NC).
- giải pháp kĩ thuật này có thể dùng một máy tính trung tâm để cấp lệnh cho nhiều máy điều khiển số một lúc ---> gia công hàng loạt, rút ngắn thời gian.
(Tiếp theo) $2. SƠ ĐỒ QUAN HỆ CÁC KHỐI CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG CAD/CAM/CAE/CNC.
(PLM hay PLCM sẽ nằm trong hệ thống nói trên)
