Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu xây dựng hệ thống trợ giúp thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trên máy phay CNC

Mục tiêu cuối cùng của đề tài là xây dựng một hệ thống trợ giúp thiết lập quy trình công nghệ gia công chi tiết trên máy phay CNC bằng máy tính, cho phép hình thành các phiếu công nghệ chỉ dẫn gia công trực tiếp từ mô hình vật thể rắn 3D thiết kế trong phần mềm CAD thương mại.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu xây dựng hệ thống trợ giúp thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trên máy phay CNC BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Phùng Xuân Lan NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG TRỢ GIÚP THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRÊN MÁY PHAY CNC Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí Mã số: 62520103 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ Hà Nội - 2017 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: GS. TS. Trần Văn Địch PGS. TS. Hoàng Vĩnh Sinh Phản biện 1: GS. TSKH. Phạm Văn Lang Phản biện 2: GS. TS. Đào Văn Hiệp Phản biện 3: PGS. TS. Hà Minh Hùng Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Trường họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi …….. giờ, ngày ….. tháng ….. năm ……… Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 1. Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội 2. Thư viện Quốc gia Việt Nam 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Lập quy trình công nghệ (QTCN) là một khâu kết nối quan trọng giữa hai nhiệm vụ then chốt của quá trình sản xuất là thiết kế và gia công. Lập QTCN giải quyết vấn đề lựa chọn các quá trình sản xuất cần thiết, lựa chọn thiết bị gia công và dụng cụ cắt hợp lý, thiết lập thứ tự gia công để biến ý tưởng của nhà thiết kế thành những sản phẩm hiện hữu một cách kinh tế và có hiệu quả. Trong các nhà máy gia công cơ khí ở Việt Nam hiện nay, đa phần các công việc này đều được tiến hành thủ công. Khi lập QTCN thủ công, người kỹ sư phải mất nhiều thời gian để tra cứu sổ tay, tính toán, lựa chọn và ra quyết định cũng như chuẩn bị các tài liệu thiết kế. Công việc này càng khó khăn, tốn nhiều thời gian và công sức khi mà số lượng và chủng loại của các trang thiết bị đặc biệt là dụng cụ cắt ngày càng lớn và thường xuyên có sự biến động về số lượng. Hơn nữa, trong lập QTCN thủ công thì chất lượng thiết kế phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm của người thiết kế. Chính sự khác nhau giữa các thế hệ kỹ sư với các kinh nghiệm không đồng đều cũng làm cho chất lượng của QTCN không ổn định. Mặt khác, trong thiết kế QTCN bên cạnh những công việc đòi hỏi tư duy và tri thức của con người còn có những công việc nhàm chán mất nhiều thời gian. Chính vì vậy, nhu cầu có một hệ thống hỗ trợ thiết kế QTCN có sự trợ giúp của máy tính (CAPP) là hết sức cần thiết để có thể tận dụng khả năng tính toán, xử lý và truy xuất nhanh của máy tính với tư duy và tri thức của con người cho phép rút ngắn thời gian thiết lập QTCN. Trong nền sản xuất hiện đại, mặc dù được coi là cầu nối giữa CAD và CAM nhưng CAPP phức tạp và khó khăn hơn nhiều và chưa bắt kịp được sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ CAD/CAM. Thực tế cho thấy rằng, hiện nay các phần mềm thương mại CAD/CAM được phát triển rất mạnh bởi nhiều hãng như Autodesk, Dassault System, Siemens v.v. nhưng chưa phát triển được một mô-đun phần mềm CAPP thương mại thực sự do tính chất đa dạng và phức tạp của CAPP. Trong bối cảnh như vậy, nghiên cứu phát triển hệ thống hỗ trợ thiết kế QTCN bằng máy tính có một ý nghĩa khoa học và thực tiễn rất lớn. Đó cũng chính là lý do cơ bản mà nghiên cứu sinh (NCS) cùng tập thể hướng dẫn đã lựa chọn đề tài 2 của luận án là: “Nghiên cứu xây dựng hệ thống trợ giúp thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trên máy phay CNC’’ 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Mục tiêu cuối cùng của đề tài là xây dựng một hệ thống trợ giúp thiết lập quy trình công nghệ gia công chi tiết trên máy phay CNC bằng máy tính, cho phép hình thành các phiếu công nghệ chỉ dẫn gia công trực tiếp từ mô hình vật thể rắn 3D thiết kế trong phần mềm CAD thương mại. 3. Nội dung của luận án (1) Xây dựng phương pháp nhận dạng các đối tượng gia công trên cơ sở các đối tượng tạo hình trực tiếp trong phần mềm CAD thương mại. (2) Xây dựng phương pháp lựa chọn trang bị công nghệ bao gồm máy, dụng cụ cắt và phương pháp thiết lập thứ tự gia công trên cơ sở dữ liệu (CSDL) thay đổi linh hoạt. (3) Xây dựng giao diện tích hợp CAD-CAPP thử nghiệm với nhiều chi tiết và cho phép ứng dụng trong thực tế sản xuất. 4. Đối tượng và phạm vi và phương pháp nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Các chi tiết gia công trên máy phay/khoan CNC. Phạm vi nghiên cứu: Giới hạn ở các chi tiết gia công trên máy phay/khoan CNC 3D. Chi tiết gia công được thiết kế trong phần mềm SolidWorks với đầy đủ yêu cầu kỹ thuật. Trợ giúp thiết kế QTCN trong một số khâu cơ bản để hình thành phiếu công nghệ chỉ dẫn gia công chỉ rõ các lựa chọn máy, dụng cụ cắt, hướng tiếp cận dụng cụ, chế độ cắt và trình tự gia công. Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu lý thuyết chủ yếu được sử dụng để xây dựng phương pháp trợ giúp thiết lập QTCN gia công các chi tiết bằng máy tính. Giao diện tích hợp CAD-CAPP được xây dựng để kiểm nghiệm phương pháp và thuật toán. Một số thử nghiệm thực tế được tiến hành để thu thập CSDL, kiểm chứng và hiệu chỉnh phương pháp. 3 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Ý nghĩa khoa học Xây dựng được phương pháp nhận dạng đối tượng gia công mới, cho phép mở rộng ra nhiều loại khác nhau, trực tiếp trong phần mềm CAD thương mại. Xây dựng được phương pháp lựa chọn trang bị công nghệ theo thứ tự ưu tiên trên cơ sở đánh giá đa tiêu chí, gắn kết với những thay đổi linh hoạt của CSDL và phương pháp hình thành thứ tự gia công cho phép rút ngắn thời gian xử lý. Xây dựng được bộ luật nhận dạng đối tượng gia công, phương pháp gia công và lựa chọn dụng cụ cắt làm cơ sở cho việc thiết kế QTCN. Thiết kế được một hệ CSDL cho phép mở ...