Ứng dụng của công nghệ CAD/CAM/CAF trong việc thiết kế, đánh giá và chế tạo chi tiết

Tham khảo sách ứng dụng của công nghệ cad/cam/caf trong việc thiết kế, đánh giá và chế tạo chi tiết, kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng của công nghệ CAD/CAM/CAF trong việc thiết kế, đánh giá và chế tạo chi tiết Ứng dụng của công nghệCAD/CAM/CAF trong việc thiết kế, đánh giá và chế tạo chi tiết ỨNG DỤNG CỦA CÔNG Chương 1: NGHỆ CAD/CAM TRONG GIA CÔNG CƠ KHÍ1.1 Giới thiệu về CAD/CAM/CAE CAD - Computer Aided Design: Thiết kế trợ giúp bằng máytính. Mục tiêu của lĩnh vực CAD là tự động hóa từng bước, tiếntới tự động hóa cao hơn trong thiết kế sản phẩm. CAM - Computer Aided Manufacturing: Chế tạo sản xuất cósự trợ giúp của máy tính. Mục tiêu của CAM là: Mô phỏng quátrình chế tạo, lập trình chế tạo sản phẩm trên các mấy công cụ tựđộng CNC (Computer Numerical Control –Điều khiển số dùngmáy tính). Quá trình CAM được thực hiện trên hệ thống máy côngcụ điều khiển số NC, CNC. CAE - Computer Aided Engineering: Kĩ thuật mô hình hóa vàtạo mẫu nhanh trong thiết kế, chế thử sản phẩm. Công nghệ CAEbao gồm: + Phân tích ứng suất trên những thành phần sử dụng FEA (Phântích phần tử hữu hạn) + Động lực học tính toán chất lỏng, tính toán phân tích luồngnhiệt và lỏng + Mô phỏng cơ khí + Động lực học + Tối ưu hóa sản phẩm và quá trình CAD/ CAM là lĩnh vực nghiên cứu nhằm tạo ra các hệ thống tựđộng thiết kế và chế tạo trong đó máy tính điện tử được sử dụng đểthực hiện một số chức năng nhất định. CAD/CAM tạo ra mối quan hệ thiết giữa hai dạng hoạt động :Thiết kế và chế tạo - Tự động hóa thiết kế là dùng hệ thống và phương tiện tính toán giúp người kĩ sư thiết kế, mô phỏng, phân tích và tối ưu hóa giải pháp thiết kế. - Tự động hóa chế tạo là dùng máy tính điện tử để kế hoạch hóa, điều khiển và kiểm tra nguyên công gia công.1.2 Một số phần mềm CAD/CAM sử dụng trong cơ khí chế tạo Một số phần mềm CAD/CAM dùng trong cớ khí chế tạo, sảnxuất công nghiệp:  AUTOCAD: Dùng cho thiết cơ khí, xây dựng, kiến trúc, điện, điện tử.  UNIGRAPHICS: Rất mạnh trong thiết kế, tính toán cơ khí chế tạo  DOLIDWORK : Rất mạnh trong thiết kế, tính toán cơ khíchế tạo và xây dựng  CIMATRON: Tích hợp liên hoàn CAD/CAM/CNC cho cơ khí chế tạo  MASTER CAM: Tích hợp liên hoàn CAD/CAM/CNC cho cơ khí chế tạo  DENFORD: Giải pháp CAD/CAM/CNC trọn gói  CATIA: Là phần mềm chuyên thiết kế các sản phẩm 3D cósự hỗ trợ của máy tính, là bộ phần mềm có sự phức hợp củaCAD/CAM/CAE  PRO/ENGINEER: Là phần mềm CAD/CAM/CAE tích hợp,có nhiều chức năng trợ giúp thiết kế, phân tích kĩ thuật và lập trìnhcho máy NC1.3 Chức năng, ứng dụng và lợi ích của CAD/CAM 1.3.1 Chức năng của CAD/CAM Khác biệt cơ bản với qui trình thiết kế theo công nghệ truyềnthống, CAD cho phép quản lý đối tượng thiết kế dưới dạng môhình hình học số trong cơ sở dữ liệu trung tâm, do vậy CAD có khảnăng hỗ trợ các chức năng kỹ thuật ngay từ giai đoạn phát triển sảnphẩm cho đến giai đoạn cuối của quá trình sản xuất, tức là hỗ trợđiều khiển các thiết bị sản xuất bằng điều khiển số. Hệ thống CAD được đánh giá có đủ khả năng để thực hiện chứcnăng yêucầu hay không, phụ thuộc chủ yếu vào chức năng xử lý của cácphần mềm thiết kế. Ngày nay những bộ phần mềmCAD/CAM chuyên nghiệp phục vụ thiết kếvà gia công khuôn mẫu có khả năng thực hiện được các chức năngcơ bản sau: - Thiết kế mô phỏng hình học 3 chiều (3D) những hình dạngphức tạp. - Giao tiếp với các thiết bị đo, quét toạ độ 3D thực hiện nhanhchóng các chức năng mô phỏng hình học từ dữ liệu số. - Phân tích và liên kết dữ liệu: tạo mặt phân khuôn, tách khuôn,quản lýkết cấu lắp ghép... - Tạo bản vẽ và ghi kích thước tự động: có khả năng liên kết cácbản vẽ 2D với mô hình 3D và ngược lại. - Liên kết với các chương trình tính toán thực hiện các chứcnăng phân tích kỹ thuật: tính biến dạng khuôn, mô phỏng dòngchảy vật liệu, trường áp suất, trường nhiệt độ, độ co rút vật liệu,... - Nội suy hình học, biên dịch các kiểu đường chạy dao chính xáccho công nghệ gia công điều khiển số. - Giao tiếp dữ liệu theo các định dạng đồ hoạ chuẩn. - Xuất dữ liệu đồ hoạ 3D dưới dạng tập tin STL để giao tiếpvới các thiết bị tạo mẫu nhanh theo công nghệ tạo hình lập thể. 1.3.2 Những ứng dụng của CAD/CAM trong ngành chế tạomáy  Tạo mẫu nhanh thông qua giao tiếp dữ liệu với thiết bị tạomẫu nhanh theo công nghệ tạo hình lập thể (đo quét toạ độ)  Giảm đáng kể thời gian mô phỏng hình học bằng cách tạo môhình hình học theo cấu trúc mặt cong từ dữ liệu số.  Chức năng mô phỏng hình học mạnh, có khả năng mô tảnhững hình dáng phức tạp nhất.  Khả năng mô hình hoá cao cho các phương pháp phân tích,cho phép lựa chọn giải pháp kỹ thuật tối ưu. 1.3.3 Lợi ích của CAD/CAM Lợi ích của CAD có nhiều, song chỉ có một số trong đó là cóthể định lượng được. Một số lợi ích khác khó có thể lượng hoáđược mà chỉ thể hiện ở chất lượng công việc được nâng cao, thôngtin tiện dụng, điều khiển tốt hơn v.v... Một số lợi ích của CAD trong hệ tích hợp CAD/CAM: - Nâng cao năng s ...