Các phương pháp gia công tiên tiến

Việc chế tạo máy tính, nổi bật là máy tính cá nhân (PC) và máy tính mini đã làm thay đổi các phương thức làm việc ở xí nghiệp. Đặc biệt là máy tính đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: thiết kế (CAD-Computer Aided Design) ,chế tạo (CAM- Computer Aided Manufacturing), gia công điều khiển số nhờ máy tính (CNC- Computer Numerical Control). Và hệ thống tạo mẫu nhanh ra đời với sự tạo mẫu trên môi trường CAD. Bảng 1 dưới đây chỉ ra lịch sử của nhiều công nghệ khác nhau từ việc đánh...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Các phương pháp gia công tiên tiến Các phương pháp gia công tiên tiến Các phương pháp gia công tiên tiến Công nghệ tạo mẫu nhanh 1 Các phương pháp gia công tiên tiến I. SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN I. 1 . Giới thiệu: Việc chế tạo máy tính, nổi bật là máy tính cá nhân (PC) và máy tính mini đã làm thay đổi các phương thức làm việc ở xí nghiệp. Đặc biệt là máy tính đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: thiết kế (CAD-Computer Aided Design) ,chế tạo (CAM- Computer Aided Manufacturing), gia công điều khiển số nhờ máy tính (CNC- Computer Numerical Control). Và hệ thống tạo mẫu nhanh ra đời với sự tạo mẫu trên môi trường CAD. Bảng 1 dưới đây chỉ ra lịch sử của nhiều công nghệ khác nhau từ việc đánh giá bắt đầu các giai đoạn. Bảng 1 Năm Công nghệ 1770 Cơ giới hoá 1946 Máy tính đầu tiên 1952 Máy gia công điều khiển kỹ thuật số tự động 1960 Đầu tiên thương mại hoá thiết bị laser 1961 Đầu tiên thương mại hoá robot 1963 Hệ thống sơ đồ tác động tự động 1988 Hệ thống tạo mẫu nhanh tự động I. 2. Khái niệm chung về tạo mẫu nhanh: Tạo mẫu nhanh (Rapid Prototyping –RP) là công nghệ thiết kế mẫu tự động nhờ quá trình CAD (thiết kế với sự trợ giúp của máy tính). Với những máy in ba chiều cho phép người thiết kế tạo ra những mấu hữu hình, truyền ý tưởng thiết kế của họ đến công nhân hoặc khách hàng , ngoài ra tạo mẫu nhanh còn được sử dụng thiết kế thử những sản phẩm mới. Tất nhiên “nhanh” là một thời gian tương đối. thong thường, thời gian tạo ra một mẫu mới mất khoảng 3 -72 giờ phụ thuộc vào độ phức tạp của mẫu. So với việc tạo mẫu bằng máy truyên thống thì mất nhiều tuần đến nhiều tháng thì việc tạo mẫu ở đây là nhanh hơn nhiều.Vì vậy, RP giúp các nhà sản xuất nhanh chóng đưa sản phẩm ra thị trường và giảm chi phí sản xuất.đó là ưu điểm nổi bật của quá trình tạo mẫu nhanh. I. 3. Ba thời kì của quá trình tạo mẫu nhanh: Mục đích của công nghệ này là mô hình hoá các ý tưởng thiết kế.như vậy mẫu được làm theo yêu cầu ban đầu của người thiết kế trước khi bắt đầu quá trình sản xuất thực. Các hình thức tạo mẫu như:hớt vật liệu, gia công cắt gọt, tạo mẫu khuôn,…với nhiều loại vật liệu như:kẽm, urethanes,…Do đó , trong phạm vi thí nghiệm thì tạo mẫu nhanh là thích hợp nhất. Bảng tóm tắt các thời kỳ tạo mẫu và tạo mô hình: Mô hình hình học Quá trình tạo mẫu Thời kỳ 1:khung tạo toạ độ 2D Thời kỳ 1: tạo mẫu thô sơ • Giữa thập niên 60 • Thực hiện cách đây nhiều thế • Khuynh hướng: kỷ. -Sơ đồ mạch đưa ra trong các bo mạch • Thực hiện tạo mẫu xem như Công nghệ tạo mẫu nhanh 2 Các phương pháp gia công tiên tiến -Qua sát kế hoạch cho từng thành phần một nghề khéo léo: kỹ thuật. -Mẫu được làm theo truyền thống và • Kỹ thuật tạo mẫu có trong tự làm bằng tay. nhiên. -Dùng vật liệu truyền thống để tạo ra mẩu. • Công nghệ tạo mâu rất tự nhiên. Thời kỳ 2: mô hình mặt và đường cong 3D. Thời kỳ 2: phần mềm hay quá trình tạo • Giữa thập niên 70. mẫu ảo. • Gia tăng mức độ phức tạp. • Giữa thập niên 70. • Thể hiện nhiều thong tin cấp độ • Gia tăng mức độ phức tạp. chính xác về tạo dáng, kích thước và đường • Phần mềm có thể cung cấp ứng viền bề mặt của từng chi tiết. suất, có thể mô phỏng và kiểm tra vớ các thiết bị chính xác và các tính chất đặc trưng khác. Thời kỳ 3: mô hình dạng khối. Thời kỳ 3: tạo mẫu nhanh. • Từ những năm đầu của thập • Từ những năm đầu của thập niên 80. niên 80. • Các góc, các bề mặt, lỗ được • Lợi ích của việc tạo mẫu nhanh lien kết với nhau tạo thành chi tiết. là thực hiện việc tạo mẫu trong thời gian • Từ bên ngoài máy tính có thể rất ngắn, đây là ưu điểm nổi bật của tính chính xác các các bộ phận bên trong phương pháp này. của chi tiết. tuy nhiên vấn đề là nó không • Sản phẩm của tạo mẫu nhanh có còn dấu vết trên bề mặt và các phần giao thể dung để kiểm tra các mẫu được sản của bề mặt và gốc. xuất bằng các phương pháp khác. • Mô hình vẫn chưa được rõ rang • Thiết bị có thể trợ giúp mẫu nhưng có độ chính xác cao. trong quá trình sản xuất. I. 3. a :Thời kỳ 1: tạo mẫu bằng tay: Ra đời cách đây vài thế kỷ , các mẫu điển hình không có độ phức tạp cao và chế độ tạo mẫu mất khoảng 4 tuần. Phương pháp tạo mẫu phụ thuộc vào tay nghề và thực hiện công việc một cách cực kỳ nặng nhọc. I.3.b:Thời kỳ 2: phần mềm tạo mẫu hay tạo mẫu ảo. Khoảng đầu thập niên 70, thời kỳ này đã có phần mềm tạo mẫu hay tạo mẫu ảo.Việc ứng dụng CAD/CAE/CAM đã trở nên rất phổ biến. phần mềm tạo mẫu sẽ phát hoạ trên máy vi tính những suy tưởng , ý tưởng mới.các mẫu này như là một mô hình vật lý: được kiểm tra, phân tích cũng như đo ứng suất và sẽ được hiệu chỉnh cho phù hợp nếu chúng chưa đạt yêu cầu. Thí dụ nhu phân tích ứng suất và sức căng bề mặt chất lỏng có thể dự đoán bởi vì có thể xác định chính xác các thuộc tính và tính chất của vật liệu. Các mẫu trong thời kỳ này trở nên phức tạp hơn ...