Phân tích và thiết kế máy phay cnc trên cơ sở ứng dụng hệ thống quản lý vòng đời sản phẩm dassault systems

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1.7: Một khái niệm tổng quát về thiết kế theo mô đun hóa được đề Hình 1.9: Các mốc quan trọng trong sự phát triển trung tâm gia công tiện Hình 2.2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

KIỀU XUÂN VIỄN

PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MÁY PHAY CNC TRÊN CƠ SỞ ỨNG DỤNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ VÒNG ĐỜI SẢN PHẨM

DASSAULT SYSTEMS

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

CHẾ TẠO MÁY

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :

TS LÊ GIANG NAM

Hà Nội – Năm 2014

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 3

LỜI CẢM ƠN 4

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 5

DANH MỤC CÁC BẢNG 6

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 7

MỞ ĐẦU 10

1 Lý do chọn đề tài 10

2 Lịch sử nghiên cứu 11

3 Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 11

4 Tóm tắt cô đọng các luận điểm cơ bản và đóng góp mới của tác giả 12

5 Phương pháp nghiên cứu 12

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PLM VÀ THIẾT KẾ MÁY CNC 13

1.1 Tổng quan về hệ thống PLM 13

1.2 Tổng quan về thiết kế kết cấu máy theo nguyên tắc mô đun hóa 16

1.2.1 Khái niệm cơ sở về thiết kế kết cấu máy theo nguyên tắc mô đun hóa 16

1.2.2 Ưu điểm và ứng dụng của thiết kế mô đun 23

1.2.3 Ứng dụng nguyên tắc thiết kế mô đun cho máy CNC 25

1.2.4 Hướng dẫn kỹ thuật và hướng phát triển trong tương lai của thiết kế theo nguyên tắc mô đun hóa 26

1.3 Tổng kết 30

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MÁY PHAY CNC TRÊN CƠ SỞ ỨNG DỤNG HỆ THỐNG 31

DASSAULT SYSTEMS PLM 31

2.1 Khảo sát các quy trình đã được ứng dụng và mang lại hiệu quả 31

2.2 Phân tích và xây dựng hệ thống Dassault Systems PLM 32

2.3 Ưu điểm của hệ thống Dassault Systems PLM 35

2.4 Tổng kết 36

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY PHAY CNC 3 TRỤC CỠ NHỎ 37

3.1 Tính chọn các mô đun cơ khí tiêu chuẩn cho máy phay CNC 3 trục cỡ nhỏ 38

3.1.1 Tính toán, kiểm nghiệm và lựa chọn trục vít me 38

3.1.2 Tính chọn ổ bi đỡ và động cơ 61

3.1.3 Tính toán, kiểm nghiệm và lựa chọn đường hướng 64

3.2 Thiết kế chi tiết máy trong môi trường CATIA 70

3.2.1 Thiết kế các chi tiết máy 70

3.2.2 Lắp ráp các chi tiết máy 73

3.3 Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết không tiêu chuẩn trong máy 81

3.3.1 Gia công bàn máy 81

3.3.2 Gia công đế máy 82

3.4 Tổng kết 84

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG QUY TRÌNH DASSAULT SYSTEMS PLM PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM MÁY CNC 3 TRỤC CỠ NHỎ 85

4.1 Kỹ thuật KBE, hệ thống KBS và mô hình tiến hóa 85

4.1.1 Mô hình tiến hóa 85

4.1.2 Công cụ thực hiện mô hình tiến hóa trong CATIA 86

4.1.3 Phương pháp xây dựng mô hình tiến hóa trong CATIA 87

4.2 Ứng dụng quy trình Dasault Systems PLM phát triển sản phẩm 91

4.3 Tổng kết 96

CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 97

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 98

TÀI LIỆU THAM KHẢO 100

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Những kết quả nghiên cứu trong luận văn này đảm bảo tính chính xác, trung thực và chưa có tác giả nào công bố; những nội dung tham khảo, trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Kiều Xuân Viễn

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện luận văn Thạc sĩ tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của nhiều tập thể và cá nhân Nhân dịp hoàn thành luận văn, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất

Tôi xin trân trọng cảm ơn TS Lê Giang Nam đã trực tiếp tận tình hướng

dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp của mình

Trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Bách Khoa Hà Nội; các thầy cô, công nhân viên chức Viện Sau đại học, Viện Cơ khí và các thầy cô trong bộ môn Máy & ma sát học đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành nhiệm vụ

Chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp - nơi tôi đang công tác - đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình theo học và hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Cuối cùng, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình cùng bạn bè, đồng nghiệp đã thường xuyên quan tâm, động viên, tạo mọi điều kiện tốt nhất về tinh thần cũng như vật chất cho tôi trong suốt thời gian vừa qua

Do thời gian thực hiện có hạn và kiến thức của bản thân còn nhiều hạn chế, cho nên luận văn này không thể tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý và phê bình của các Thầy, Cô và bạn bè

Xin trân trọng cảm ơn!

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

TT Ký

3 BBS Building Block System Hệ thống xây dựng khối

tính

máy tính

Planning

Máy tính hỗ trợ quy trình kế hoạch

trình số

Systems

Hệ thống quản lý dữ liệu sản phẩm

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Trang

Hình 1.7: Một khái niệm tổng quát về thiết kế theo mô đun hóa được đề

Hình 1.9: Các mốc quan trọng trong sự phát triển trung tâm gia công tiện

Hình 2.2: Các giải pháp phần mềm cho hệ thống quản lý vòng đời sản

Hình 2.3: Quy trình hệ thống quản lý vòng đời sản phẩm Dassault Systems

Hình 3.36: Chọn đường chạy dao 78

Hình 4.4: Sơ đồ của phương pháp cho mô hình tiến hóa trong hệ thống

Hình 4.8: Quá trình CAE – Kiểm nghiệm ứng suất và chuyển vị trên toàn

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Hệ thống quản lý vòng đời sản phẩm-Product Lifecycle Management Systems (PLM) đã được áp dụng rộng rãi và hiệu quả trong ngành công nghiệp tại các nước phát triển, đặc biệt trong ngành công nghiệp ô tô, tàu thủy và hàng không [1],[3],[9] Tuy nhiên, trong nước hiện nay nó vẫn là một khái niệm còn mới, chưa được quan tâm và áp dụng trong sản xuất và phát triển sản phẩm, nhất là với máy công cụ CNC

Áp dụng hệ thống quản lý vòng đời sản phẩm vào sản xuất và phát triển sản phẩm máy công cụ điều khiển số CNC cần được triển khai nghiên cứu đồng bộ và thiết lập các quy trình ứng dụng mang lại tính hiệu quả cao và phù hợp với điều kiện sản xuất trong nước hiện nay

Việc sản xuất máy CNC công nghiệp mang lại lợi ích và hiệu quả cao nhưng cần vốn đầu tư lớn, cần có kinh nghiệm sản xuất lâu năm và có các bí quyết công nghệ riêng Việc sản xuất máy CNC công nghiệp hiện tại chủ yếu tập trung tại các tập đoàn sản xuất lớn và có tính truyền thống như: Okuma, Dekel Maho, DooSan, Mitsubishi…nên việc sản xuất máy CNC công nghiệp trong nước khó có khả năng cạnh tranh với sản phẩm nhập ngoại Do đó xu hướng sản xuất máy CNC cỡ nhỏ hay máy CNC để bản là một nhu cầu tất yếu phục vụ gia công các chi tiết có kích thước nhỏ, gia công điêu khắc, mỹ thuật…

Sản phẩm sau khi thiết kế và chế tạo cần đáp ứng nhanh được nhu cầu của thị trường, cần dự đoán trước sự phản hồi của thị trường để cải tiến và nâng cấp đưa ra

mô hình cho sản phẩm tiếp theo Việc trải nghiệm trên mô hình số giúp cho khách hàng có những trải nghiệm với sản phẩm nhằm đưa ra đánh giá và nhận xét để có thể áp dụng cải tiến sản phẩm ngay trong khi sản xuất và chế tạo sản phẩm với phiên bản hiện tại

Từ những nhu cầu trên, tác giả đã nghiên cứu và thực hiện luận văn với đề

tài: “Phân tích và thiết kế máy phay CNC trên cơ sở ứng dụng hệ thống quản

lý vòng đời sản phẩm Dassault Systems”

- Năm 2007: nhóm tác giả S.G Lee, Y.-S Ma, G.L Thimm, J Verstraeten nghiên cứu “Quản lý vòng đời sản phẩm trong hoạt động bảo trì, sửa chữa và đại tu sản phẩm” [9]

- Năm 2011: nhóm tác giả Julien Le Duigou, Alain Bernard, Nicolas Perry, Charles Delplace nghiên cứu “Áp dụng quy trình PLM đáp ứng nhu cầu cho các doanh nghiệp cơ khí nhỏ” [3]

Jean-3 Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu:

Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là những tài liệu cần thiết phục vụ đào tạo, nghiên cứu và chuyển giao công nghệ, góp phần nâng cao hiệu quả đào tạo, chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất

Nghiên cứu phân tích, tính toán và thiết kế máy phay CNC trên cơ sở ứng dụng hệ thống Dassault Systems PLM nhằm đưa ra một quy trình thống nhất và có tính ứng dụng cao cho việc chế tạo máy công cụ CNC nói riêng và các sản phẩm cơ khí nói chung

Nghiên cứu cũng đưa ra minh chứng cho việc chế tạo máy CNC 3 trục cỡ nhỏ ứng dụng hệ thống Dassault Systems PLM là hoàn toàn khả thi và đã mang lại hiệu quả ban đầu Có cơ sở dữ liệu và thông tin thống nhất cho sản phẩm máy CNC

cỡ nhỏ phục vụ cho việc kết hợp sản xuất và phát triển sản phẩm

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Đối tượng nghiên cứu là việc phân tích, tính toán và thiết kế máy CNC 3 trục

cỡ nhỏ hay máy CNC 3 trục để bàn Nghiên cứu xây dựng quy trình cho hệ thống Dassault Systems PLM

Phạm vi nghiên cứu:Nghiên cứu và ứng dụng hệ thống Dassault Systems PLM từ thiết kế tới chế tạo máy CNC ba trục cỡ nhỏ

4 Tóm tắt cô đọng các luận điểm cơ bản và đóng góp mới của tác giả

Để đạt được mục tiêu của đề tài, luận văn tập trung nghiên cứu và phân tích các vấn đề sau:

- Nghiên cứu tổng quan về hệ thống quản lý vòng đời sản phẩm và các giải pháp cho hệ thống quản lý vòng đời sản phẩm của hãng Dassault Systems

- Xác định phân tích và thiết kế kết cấu máy theo nguyên tắc mô đun hóa, từ

đó phân chia các thành phần máy theo mô đun và phân tích, tính toán, thiết

kế máy theo các mô đun đã phân chia

- Xây dựng quy trình Dassault Systems PLM áp dụng cho sản xuất chế tạo máy CNC nói riêng và các sản phẩm cơ khí nói chung

- Phân tích, tính toán, thiết kế và chế tạo thành công máy công cụ điều khiển

số CNC 3 trục cỡ nhỏ có khả năng gia công các chi tiết phức tạp

5 Phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp chủ đạo được sử dụng để giải quyết các nội dung nghiên cứu của đề tài là phương pháp nghiên điều tra tư liệu, mô phỏng số, phương pháp thực nghiệm:

Điều tra tư liệu:Nghiên cứu các công trình liên quan đã được công bố, từ đó

phân tích tổng kế để đưa ra những vấn đề chưa được giải quyết

Mô phỏng số:Trên cơ sở xây dựng quy trình thiết kế và chế tạo máy CNC 3

trục theo quy trình PLM, tác giả đã sử dụng hệ thống CAD/CAM/CAE để mô phỏng số và đánh giá sản phẩm trên môi trường CATIA

Thực nghiệm:Sau quá trình thực hiện trên mô hình số, tác giả áp dụng quy

trình chế tạo máy CNC 3 trục cỡ nhỏ Thực hiện các nghiên cứu thực nghiệm trên

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PLM VÀ THIẾT KẾ MÁY CNC 1.1 Tổng quan về hệ thống PLM

Trong thị trường cạnh tranh toàn cầu ngày nay, các doanh nghiệp phải có khả năng thiết kế và cung cấp sản phẩm sáng tạo với giá trị lớn cho khách hàng trong một thời gian ngắn nhất.Do đó việc tạo ra sự hợp tác, quản lý, phân phối, sử dụng thông tin xác định sản phẩm mở rộng trên toàn doanh nghiệp từ ý tưởng tới kết thúc vòng đời sản phẩm trong đó có sự tích hợp con người, quy trình, hệ thống phát triển

và thông tin sản phẩm" Hệ thống quản lý vòng đời sản phẩm PLM được thế giới biết đến từ những năm 1982 – 1985 Với việc ứng dụng PLM, Lockheed Martin báo cáo đã giảm được 35% thời gian chu kỳ phát triển sản phẩm [9] PLM bao gồm các

thành phần chính: CAX-hệ thống các máy tính hỗ trợ thiết kế, phân tích kỹ thuật và lập trình gia công điều khiển số; PDM-Quản lý phát triển sản phẩm; PPM- Quản lý đóng gói sản phẩm; MRO-Bảo trì, bảo dưỡng và đại tu.[1], [9], [29] như trình bày

trong hình 1.1

Hình 1.1: PLM và các thành phần

PLM cho phép cung cấp các sản phẩm một cách sáng tạo và đáp ứng dịch vụ trong khoảng thời gian ngắn hơn Rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường Thiết lập mối quan hệ toàn diện và hợp tác với nhà cung cấp, đối tác kinh doanh và khách hàng Cải thiện giao tiếp giữa các bộ phận liên quan và tăng tỷ lệ thành công

của sản phẩm mới [1], [3] Giảm chi phí bằng việc tái sử dụng kiến thức từ các thế

hệ sản phẩm trước đây trên cơ sở kỹ thuật KBE và tăng hiệu quả từ việc cải thiện thông tin thị trường và hợp tác kinh doanh

Chu trình quản lý vòng đời sản phẩm - Product Lifecycle Management (PLM):

Chu kỳ sản phẩm bắt đầu từ nhu cầu sản phẩm được xác định trên cơ sở yêu cầu của khách hàng và thị trường Chu kỳ sản phẩm được thực hiện qua hai quá trình chính từ sự khởi đầu của nó cho đến sản phẩm hoàn thiện: quá trình thiết kế và quá trình sản xuất, chế tạo Qúa trình thiết kế lại bao gồm hai quá trình con là tổ hợp và phân tích Triết lý, chức năng, tính duy nhất của sản phẩm được xác định trong quá trình tổ hợp Trong quá trình này, thiết kế được thực hiện ở dạng các phác thảo và bản vẽ mô tả quan hệ giữa các chi tiết của sản phẩm Các bản vẽ và phác thảo này

có thể được tạo ra bằng các công cụ CAD hoặc vẽ bằng tay Chúng được thực hiện thông qua các trao đổi thảo luận giữa các thành viên trong nhóm thiết kế Qúa trình phân tích bắt đầu với việc đặt thiết kế ý tưởng vào ngữ cảnh khoa học, kỹ thuật để đánh giá hiệu quả của sản phẩm mong đợi Qúa trình này đòi hỏi phải mô hình hóa

và mô phỏng cũng như thực hiện các phân tích kỹ thuật (CAE) để tìm ra giải pháp thiết kế tối ưu Phân tích kỹ thuật có thể được thực hiện bằng chính mô đun CAE tích hợp ngay trong hệ thống CAD/CAM hoặc bằng cách sử dụng phần mềm CAE chuyên dụng khác [5]

Qúa trình sản xuất bắt đầu bằng lập kế hoạch quá trình và kết thúc là sản phẩm thực Lập kế hoạch quá trình được xem là xương sống của quá trình sản xuất, nó cho phép xác định được trình tự hiệu quả nhất để chế tạo ra sản phẩm Kết quả đầu ra của lập kế hoạch quá trình là quy trình sản xuất, tìm kiếm được dụng cụ, đặt đơn hàng vật liệu và lập trình gia công Chương trình gia công NC được tạo ra bằng hệ thống CAD/CAM/CAE là dữ liệu đầu vào cho các thiết bị CNC thực hiện quá trình sản xuất, kiểm tra chất lương.Qua phân tích như trên, có thể thấy rằng CAE là một phần của quá trình CAD và CNC là một phần của CAM CAE và CNC nằm trong tổng thể của quá trình CAD/CAM [5] được biểu diễn trong hình 1.2

Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống quản lý vòng đời sản phẩm [5]

Thông qua chu trình sản phẩm có ứng dụng công nghệ CNC ở trên ta cũng thấy được vai trò quan trọng của hệ thống CAD/CAM/CAE-CNC trong nền sản xuất kinh tế thị trường hiện nay trên toàn thế giới Các lợi ích cơ bản khi ứng dụnghệ thống CAD/CAM/CAE-CNC:

CAD/CAM/CAE Nâng cao năng suất và chất lượng

- Tạo ra một cơ sở dữ liệu dùng chung và nâng cao khả năng trao đổi thông tin

- Giảm chi phí tạo mẫu thực qua việc tạo mẫu trên mô hình số

- Đáp ứng nhanh với các yêu cầu của thị trường

- Đáp ứng được sự thay đổi và cập nhật sản phẩm theo xu hướng của thị trường với các kỹ năng để ứng dụng tối đa các kiến thức đã sử dụng trong các sản phẩm trước

đó (ứng dụng kỹ thuật KBE)

Trong công việc thiết kế chế tạo chi tiết của các phân xưởng thường được chia thành hai phần riêng biệt là thiết kế và chế tạo Kết quả của bộ phận thiết kế được chuyển sang phân xưởng CNC để gia công Do đó cần sự đồng nhất giữa bộ phận thiết kế và gia công Để bộ phận gia công chế tạo chi tiết trên máy CNC một cách dễ dàng và chính xác thì bộ phận thiết kế cần lập ra quy trình gia công chi tiết

cụ thể đi kèm chương trình gia công chi tiết

1.2.Tổng quan về thiết kế kết cấu máy theo nguyên tắc mô đun hóa

Thiết kế mô đun hóa là 1 xu thế trong thiết kế máy công cụ hiện đại và ngày càng được ứng dụng nhiều ở VN và TG Nó góp phần quan trọng trong việc đổi mới tư duy thiết kế không chỉ ở máy công cụ mà còn nhiều lĩnh vực khác

Việc áp dụng thiết kế mô đun vào máy công cụ giúp mang lại nhiều lợi ích về kết cấu , năng suất và tính kinh tế [2],[15]

- Về kết cấu: thì máy công cụ được hoàn thiện và tối ưu ở từng bộ phận

- Về năng suất :từ kết cấu hoàn thiện giúp thực hiện các chức năng với hiệuquả cao hơn, năng suất cao hơn

- Tính kinh tế: tiết kiệm được chi phi khi thay đổi kết cấu máy phù hợp với sản phẩm, thay thế sửa chữa nhanh chóng thuận tiện

1.2.1 Khái niệm cơ sở về thiết kế kết cấu máy theo nguyên tắc mô đun hóa

Các khái niệm về thiết kế mô-đun hóa đều có chung một nguyên lý như sau:

“Thiết kế theo nguyên tắc mô đun hóa là tiêu chuẩn hóa các thực thể có chức năng phức tạp nhằm cải thiện về mặt kinh tế cũng như việc sản xuất máy mới được đa dạng, nhanh chóng và hiệu quả hơn, nhưng vẫn phải dựa trên các tiêu chí về đặc tính kỹ thuật và khả năng thay thế tốt” [2],[15]

Nguyên lý thiết kế mô đun một máy công cụ hay 1 hệ thống máy công cụ gồm nhiều bộ phận là sau khi xác định được các kích thước và các thông số kỹ thuật cũng như chức năng đặc trưng của bộ phận đó thì ta thiết kế chế tạo từng bộ phận

đó đảm bảo các yêu cầu sau:

- Một mô đun phải có cấu trúc và chức năng đặc trưng

- Mô đun phải có kích thước và cấu trúc để kết hợp với các đơn vị khác, nghĩa là phải đảm bảo khả năng thay thế cho nhau mà không cần thêm thiết bị đo

- Các mô đun phải có mặt phân cách rõ ràng và đảm bảo độ cứng vững

- Dễ sử dụng, và đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật [2],[15]

1.2.1.1 Một số ví dụ áp dụng nguyên tắc mô đun hóa trong thiết kế kết cấu máy

Các mô đun chính của máy là những mô đun gồm nhiều phần cấu trúc thân,trụ treo, đầu rovonve với dụng cụ quay và dụng cụcố định, gá lắp daotrên mâm và phần làm

việc phía dưới.Mâm quay có thể cài dao cắt điều khiển bằng động cơ do đó tăng thêm tính linh hoạt trong gia công khi thay đổi sự kết hợp với đầu tiện rovonve được thể hiện trong hình 1.3

Hình 1.3: Ứng dụng của thiết kế mô đun với máy kiểu quay [2]

Hình 1.4: Một số ví dụ về mô hình cấu trúc [2]

Máy gia công gồm nhiều bộ phận phức tạp, mỗi bộ phận gồm nhiều chức năng,

và mỗi bộ phận chức năng là sự kế hợp của nhiều chi tiết khác

Hình 1.5: Các loại máy khác nhau được cấu tạo từ thiết kế theo mô đun [2] 1.2.1.2 Định nghĩa và tổng quan về thiết kế mô đun hóa

Giữa những năm 1960, thiết kế mô đun đã được áp dụng cho cả dây truyền

và các máy công cụ thông thường dưới từ viết tắt phổ biến của BBS(building block

system - xây dựng hệ thống khối)

Thời điểm đó, BBS đã được định nghĩa và định nghĩa này có thể áp dụng ngay cả trong thời điểm hiện tại bằng cách thay đổi các thuật ngữ đơn vị và mô-đun:

Một hay nhiều máy công cụ mới (về cấu hình và chức năng) có thể được tạo

ra bằng cách chọn và kết hợp các phần tử đơn vị với nhau để thỏa mãn đầy đủ các yêu cầu nhất định Nhóm các đơn vị tiêu chuẩn được xác định trước đó Trong tiêu chuẩn của đơn vị, cần xem xét 2 vấn đề sau:[2]

- Mỗi đơn vị phải có chức năng cốt lõi hoặc có cấu hình và chức năng có ý nghĩa

- Mỗi đơn vị phải có các thông số kỹ thuật (kích thước và cấu hình) được kết nối với các đơn vị khác (ví dụ: đảm bảo thay thế được cho nhau giữa các mô-đun trong

cùng “mô đune level”)

Một số khái niệm về thiết kế mô-đun hóa đã được đưa ra bởi Koenigsberger (1960), Brankamp (1969) và Herrmann (1974) nhưng đều có chung một nguyên lý sau:

Thiết kế theo nguyên tắc mô đun hóa là tiêu chuẩn hóa các thực thể có chức năng phức tạp nhằm cải thiện về mặt kinh tế cũng như việc sản xuất máy mới được

đa dạng, nhanh chóng và hiệu quả hơn Tuy nhiên vẫn phải dựa trên các tiêu chí về đặc tính kỹ thuật và khả năng thay thế tốt [2]

a Khái niệm về thiết kế mô đun hóa của Koenigsberger

Cuối năm 1960, Koenigsberger cho biết thiết kế mô-đun là một biến thể của tiêu chuẩn hóa cho các thực thể có chức năng phức tạp, với hy vọng sự cải thiện về mặt kinh tế trong sản xuất từ cả nhà sản xuất và quan điểm của người sử dụng.Ngoài ra, thiết kế mô-đun tạo điều kiện tốt cho việc sản xuất dễ dàng hơn các máy công cụ khác nhau về mặt kích thước, phạm vi, khả năng gia công, quy mô

Hình 1.6: Các mẫu thiết kế thay thế và kết hợp với nhau [2]

b Khái niệm về thiết kế mô-đun của Brankamp và Herrmann [2]

Hình 1.7: Một khái niệm tổng quát về thiết kế theo mô đun hóa được đề xuất bởi

Brankamp và Herrmann [2]

Nguyên lý thiết kế mô-đuncủa Brankamp và Herrmann [2]:

Một máy công cụ hay một hệ thống thiết bị gồm nhiều bộ phận, sau khi đã xác định các kích thước, thông số kỹ thuật và chức năng đặc trưng của bộ phận đó thì thiết kế chế tạo từng bộ phận với các yêu cầu sau:

- Mô đun phải được hoán đổi cho nhau mà không cần sử dụng các thiết bị đo lường

- Mô-đun phải được khép kín với kết nối nguồn động lực, vòng phản hồi và hệ thống bôi trơn (hoặc các phụ kiện phục vụ cho việc mở rộng)

- Mỗi đơn vị phải có gói servo riêng với giao diện điện tử đầu vào kỹ thuật số

- Mô-đun phải được sử dụng trong định hướng bất kỳ

- Mô-đun phải được hoán đổi cho nhau trong khoảng nửa giờ

- Đầu tiên, các hoạt động gia công được ưu tiên thiết kế mô-đun hóa là: Tiện, Khoan, Doa, Phay

Hình 1.8: Cấu trúc thứ bậc của một trung tâm gia công

Hình 1.8: Thiết kế mô đun của loại thứ bậc trong hệ thống FMS [2]

Đáng chú ý là việc ứng dụng thiết kế mô-đun hoá cho các hệ thống FTL, FMS và FMC Thực tế còn nhiều ứng dụng khác

-Trong FMS, mô đun cơ bản là FMC, hoặc FMC tích hợp với hệ thống máy móc -Trong FMC và hệ thống máy móc, các mô đun cơ bản là cụm đơn vị hoặc cụm phức hợp

Ghi chú: FMC:Flexible manufacturing cell (Tế bào sản xuất linh hoạt)

FMS: Flexible manufacturing system (Hệ thống sản xuất linh hoạt) FTL:Flexible transfer line (Đường truyền linh hoạt)

Mô đune complex: mô-đun phức hợp

Unit complex: bộ phận phức hợp

1.2.2 Ưu điểm và ứng dụng của thiết kế mô đun

 Ƣu điểm

- Đối với nhà sảnxuất:

+ Giảm chi phí sản xuất và thời gian sản xuất theo yêu cầu

+ Tăng khối lượng và đảm bào lượng tồn kho cần thiết để tái sử dụng modul, đồng thời đạt được những lợi ích hơn cả mong muốn

- Đối với người sử dụng:

+ Rút ngắn thời gian giao hàng và giảm chi phí

+ Giảm chi phí tồn kho cho các modul nhàn rỗi bằng cách chuyển cho nhà sản xuất nhờ đó giảm chi phí vân hành

Maho Wekrzeugmaschinen đã ứng dụng thiết kê modul cho máy phay vào khoảng giữa những năm 1970 Khi đó, nhóm 3 modul được xem là có mối quan hệ

mật thiết với bộ phận cơ bản của máy gia công: bệ máy và các bộ phận chức năng

như cân, ống, đầu phân độ, đầu dọc dạng chuyển nhanh và đầu xẻ rãnh Thêm vào

đó, máy gia công sử dụng bộ bánh răng đồng bộ cho hệ thống lái chính và cơ cấu cung cấp phù hợp với gợi ý của Koenigsberger Nhờ đó, người sử dụng và nhà sản xuất đạt được những lợi ích như sau [2]:

- Lợi ích của người sử dụng:

+ Các đồ gá được làm cho tất cả các kiểu

+ Có thể mở rộng chức năng nếu người dùng muốn

+ Dễ thay thế và sửa chữa

+ Số modul cố định giúp lắp chính xác hơn

- Lợi ích của nhà sản xuất

+ Các modul tiêu chuẩn hóa được sản xuất với chi phí tiết kiệm hơn

+ Dễ lập kế hoạch sản xuất và kiểm soát chi phí sản xuất

+ Cải thiện khả năng lắp ráp nhờ sản xuất được các kiểu khác nhau từ cùng một nhóm modul

+ Tái cơ cấu dễ dàng với chi phí tiết kiệm hơn

Ví dụ về lợi ích do việc ứng dụng thiết kế modul mang lại:

Đối với ngành sản xuất ô tô vấn đề nóng trong những năm 1950 là sự thiếu tương thích với khả năng của máy công cụ các nhà sản xuất oto phải chi nhiều hơn việc đổi mới các thiết bị sản xuất

Để giảm chi phí đổi mới thiết bị gia công, máy móc đã áp dụng nguyên lý thiết

kế modul, và đúng như kế hoạch các nhà sản xuất oto đã đạt được những lợi thế kinh tế như mong muốn cho dù vẫn sản xuất hàng loạt và vẫn liên tục thay đổi mô hình

Brankamp và Herrmann đưa ra ví dụ về lợi ích kinh tế như sau, chi phí sản xuất và thời gian lắp đặt tiết kiệm được tương ứng là 50 và 40%, nếu sử dụng máy khoan nhiều đầu và máy tiện tự động kiểu Fronter [2]

- Máy xử dụng các bộ truyền bánh răng cho truyền động chính và truyền động chạy dao theo đề xuất của Koengsberger

- Bên cạnh đó là ứng dụng thành công từ các biến thể của máy phay công xôn trong việc phay bề mặt, phay rãnh từ việc sử dụng đầu phân độ và ụ động đặt song song với tâm trục chính

1.2.3 Ứng dụng nguyên tắc thiết kế mô đun cho máy CNC

Máy CNC được xem là thành tựu quan trọng nhất của cuộc cách mạng công nghiệp

kể từ sau máy doa dạng trục của Wikinson Máy CNC đã phát triển với tốc độ đáng kinh ngạc trên toàn thế giới và có ảnh hưởng mạnh mẽ tới công nghệ công cụ gia

công [2]

Thiết kế mô đun đã được ứng dụng cho máyCNC nhằm tăng tính linh hoạt về của phần cứng Thực tế, máy CNC đã được công nhận là linh hoạt trong mô thức và phương thức gia công nhờ phần mềm điều khiển và các trục điều khiển, cho dù phần mềm vẫn còn những hạn chế nhất định

Trong giai đoạn đầu khai sinh, máy NC được chế tạo rất đơn giản bằng cách gắn

bộ điều khiển NC vào công cụ gia công và thay đổi cấu trúc từng phần trong thiết bị như vit me bi và mô tơ phụ Hay nói cách khác, đó là sự kết hợp giữa bộ điểu khiển

NC và máy gia công truyền thống

Với sự phát triển của các công nghệ khác, công cụ gia công NC thông minh đã ra đời, và cùng với sự hỗ trợ của công nghệ NC và thiết kế cấu trúc, MC và TC đã đi vào hoạt động vào giữa nhưng năm 1970 [2]

Hình 1.9: Các mốc quan trọng trong sự phát triển trung tâm gia công tiện từ máy

tiện vạn năng [2]

1.2.4 Hướng dẫn kỹ thuật và hướng phát triển trong tương lai của thiết kế theo nguyên tắcmô đun hóa

Mục đích nghiên cứu:

• Tìm hiểu về các nguyên tắc và các phương pháp thiết kế mô đun

• Phân loại thiết kế mô đun để tìm mô đun phù hợp với yêu cầu thiết kế

• Ứng dụng của thiết kế mô đun hiện nay và trong tương lai

1.2.4.1 Bốn nguyên tắc cơ bản về thiết kế mô đun [2]

Trong phần này, bốn nguyên tắc sẽ được đem ra thảo luận chi tiết để hiểu một cách nhanh chóng những kiến thức kỹ thuật cơ bản được sử dụng trong ứng dụng của việc thiết kế mô đun đối với các máy công cụ Trong thực tế, bốn nguyên tắc là các yếu tố cơ bản nhất thậm chí còn được sử dụng đến bây giờ Ví dụ khái niệm thiết kế mô đun sẽ phải được hiện đại hóa để phù hợp với sản phẩm môi trường trong hiện tại và tương lai gần Do vậy, qua bài học này ta cần phải tìm hiểu hơn nữa về các sự biến đổi mới của khái niệm thiết kế mô đun trong những năm 2000 và khoảng thời gian tiếp theo

a Nguyên tắc về sự phân chia

Nguyên tắc về sự phân chia xét trong mối quan hệ chặt chẽ bằng cách nào để xác định mô đun, và trong 4 nguyên tắc, nguyên tắc này là khó khăn nhất để lý tưởng hóa đến 1 công nghệ thích hợp hơn Trong thực tế các mô đun cơ bản đã được xác định bằng việc sử dụng phương pháp kiểm nghiệm Do đó nguyên tắc phân chia có thể được định nghĩa như sau:

Một mô đun cho phép với chỉ một chức năng đặc biệt hoặc mô tả cấu trúc trong sự xem xét toàn diện như sau:

- Người sử dụng không xác định được rằng liệu cái máy được thiết kế sử dụng nguyên tắc mô đun hay không, một phần từ yêu cầu của khách hàng – đơn đặt hàng, và do đó các mô đun sẽ phải có chức năng tốt và hình dáng chấp nhận được, nhưng không phải quá chuyên sâu

- Mô đun sẽ phải thỏa mãn về độ cứng vững cũng như độ cứng tổng

- Độ chính xác của mô đun nên trong giới hạn cho phép để đạt yêu cầu lắp ráp chính xác dưới vài điều kiện chung

Hình 1.10: Biểu đồ phân bố

(a) Phân bố các góc quay (b) Miêu tả cấu trúc và trục quay trong máy gia công NC

b Nguyên tắc thống nhất

Nguyên tắc thống nhất có thể được giải thích như sau:

Một tập hợp các nhóm các mô đun đều được tiêu chuẩn hóa với các chi tiết đặc biệt theo các thứ nguyên của chúng, ví dụ như R10 và R20 đều được tiêu chuẩn hóa với

ký hiệu bán kính của 1 chi tiết nào đó

Mô đun phải được tiêu chuẩn hóa trong việc xem xét toàn diện không những trong thứ nguyên của chúng mà còn trong các thống kê về chức năng, năng suất, và cấu trúc của chúng Trong phần giải thích này, công nghệ tiêu chuẩn hóa đã được chuyển hóa theo các máy công cụ thông thường đến các máy mở rộng hơn, nhưng không phải trong tình trạng như ý muốn Do đó vấn đề nổi lên là tạo ra 1 sự thay đổi và 1 sự định nghĩa mới và liên quan với nhau với mối quan hệ kỹ thuật thiết kế,

mà đã có sẵn trên toàn bộ các máy công cụ

c Nguyên tắc về mối quan hệ

Trong thiết kế mô đun, máy công cụ như là một tổng thể có 1 sự nhìn nhận chung, và do đó nguyên tắc liên kết nên được giải thích như sau

Khi mà thiết kế mô đun được thực hiện, phương pháp liên kết và bề mặt liên kết nên được hợp nhất ít nhất hoặc được tiêu chuẩn hóa trong trường hợp thích hợp

nhất trong khi duy trì lắp ráp chính xác cho phép dưới sự lặp lại sử dụng của mô đun

Trong nguyên tắc này, 1 điều cơ bản cần thiết là việc xem xét ảnh hưởng qua lại của sự chính xác chỗ nối và độ cứng mối nối

Trong đoạn này, vấn đề kỹ thuật trong các máy công cụ chung cũng đã là 1 thực

tế, là một quan ngại đầu tiên , và người thiết kế thường được yêu cầu sáng tạo ra một phương pháp lắp ghép mới Ví dụ việc liên kết bu lông với chốt định vị hoặc vấn đề chính có ảnh hưởng lớn đến mối nối bu lông một dạng ứng suất tĩnh; tuy nhiên Koenigsberg cho thấy 1 đặc tính cố hữu, một sự liên kết giữa bu lông và bạc lót Đặc điểm này là cố định cả vị trí và cả lực siết, như hình 1.11

Hình 1.11: Lắp ghép giữa bu lông và bạc lót

d Nguyên tắc về sự kết hợp

Nguyên tắc về sự kết hợp có thể được định nghĩa như sau:

Nhiều dạng mô tả cấu trúc với nhiều chức năng, hoạt động và các quy mô đặc biệt nên được tùy ý sản xuất từ 1 nhóm mô đun Vấn đề chủ yếu là thành lập phương pháp kết hợp thích hợp và phương pháp ghép nối giữa 2 mô dun và giá trị tương thích của mô tả chung với yêu cầu thiết kế

Phân loại thiết kế mô đun, Triển vọng phát triển của việc thiết kế mô đun

- Theo phương pháp sử dụng: Sự phân loại này đã được thành lập từ đầu những năm 60 và đến ngày hôm nay đã được sử dụng 1 cách rộng rãi Trong trường hợp này, thiết kế mô đun có thể phân loại phụ thuộc theo yêu cầu người sử dụng hoặc theo yêu cầu thiết kế

- Theo phương pháp thiết kế: theo dạng tự do hoặc các dạng thiết kế

- Triển vọng phát triển của việc thiết kế mô đun

Việc thiết kế mô đun bây giờ đang phát triển và đã được ứng dụng rộng rãi Các

hệ thống sản xuất có thể được tiến hành bởi hoạt động của đa quốc gia và do đó dễ dàng sử dụng khía cạnh thiết mô đun dưới sự phát triển hợp lý Do đó cần phải thực hiện việc mô tả chi tiết khái niệm cho mục đích và việc hướng dẫn thiết kế mô đun:

- Phân loại việc tái định hướng sản xuất

Người sử dụng có thể tiến hành sự thay thế tại chỗ của mô đun nhiều lần, để duy trì chức năng, hoạt động, chất lượng của máy trong tiêu chuẩn thích hợp hơn

Người sử dụng có thể tự xác định tuổi thọ của máy bằng việc tìm kiếm cách thức

mô đun hóa thiết kế của việc chọn lựa dạng bảo đảm chất lượng

- Sử dụng các mô đun được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới

- Sử dụng sự kết hợp các yếu tố đa chức năng của việc thiết kế mô đun Tức là việc thiết kế máy công cụ với việc kết hợp các mô đun đa chức năng dựa trên một ý tưởng

- Thiết kế mô đun theo sự hòa hợp giữa ý tưởng và thực tế Trong trường hợp này, kiến thức về văn hóa sản xuất có ảnh hưởng lớn đến việc thiết kế máy, nơi mà văn hóa sản xuất là một tổng hợp của công nghệ sản xuất và vấn đề văn hóa, ví

dụ kinh tế, xã hội, các nhà khoa học, chính trị, phong tục tập quán

1.2.4.2 Các đặc điểm đặc trưng của mô đun hóa thiết kế đã đang được sử dụng trong các máy công cụ tiên tiến nhất

Ứng dụng của việc mô đun hóa thiết kế từ các máy gia công NC và các máy gia công 5 trục Theo nguyên tắc, cả hai máy gia công 5 trục và máy gia công NC đều được thiết kế sử dụng việc mô đun hóa thiết kế của các dạng đã biết từ trước đó Trái ngược lại, hệ thống máy và các thế hệ sau của nó, ví dụ máy gia công phức hợp

và quá trình xử lý phức hợp đều không sử dụng mô đun hóa thiết kế hoặc sử dụng

mô đun hóa thiết kế của dạng thích hợp

Hình 1.12: Một số máy gia công CNC

1.3 Tổng kết

Hệ thống quản lý vòng đời sản phẩm giúp giảm thời gian sản xuất sản phẩm, nâng cao chất lượng và hiệu quả trong thiết kế, chế tạo… đồng thời xây dựng dữ liệu chung và thống nhất cho sản phẩm Từ đó nâng cao sự quản lý toàn sản phẩm

từ dữ liệu tới sản phẩm thực và làm giảm giá thành sản phẩm

Thiết kế máy theo nguyên tắc mô đun hóa mang lại hiệu quả trong việc thiết kế

và chế tạo máy Áp dụng hiệu quả với thiết kế kết cấu máy CNC dựa trên bốn nguyên tắc thiết kế cơ bản

Từ những nghiên cứu và phân tích trên tác giả nhận thấy việc áp dụng hệ thống quản lý vòng đời sản phẩm trong thiết kế mô đun áp dụng cho máy công cụ CNC sẽ

Chương 2: XÂY DỰNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MÁY

PHAY CNC TRÊN CƠ SỞ ỨNG DỤNG HỆ THỐNG

DASSAULT SYSTEMS PLM 2.1 Khảo sát các quy trình đã được ứng dụng và mang lại hiệu quả

Khi áp dụng giải pháp PLM được tích hợp để cung cấp giá trị tối đa, giúpcác công ty có thể phát triển các sản phẩm tốt nhất có thể và có tính cạnh tranh hơn Nhưng làm thế nào để đảm bảo rằng hệ thống PLM được triển khai đúng cách? Và các giải pháp đó của doanh nghiệp là phù hợp hơn với những thách thức mới? Để biết được việc triển khai hệ thống PLM có thực sự mang lại hiệu quả cần có sự nghiên cứu về các quy trình PLM đã và đang được áp dụng hiệu quả trong các doanh nghiệp

Để dễ dàng thể hiện các mối quan hệ trong hệ thống PLM (hình 2.1), giả định rằng EDM/PDM, PP và hệ thống ERP phụ thuộc vào PLCS, trong đó thông tin của các thành phần được theo dõi và hiển thị trong PLCS Cấp độ làm việc của hệ thống CAD/CAM/CAE phụ thuộc vào hệ thống PIM, nhưng giao diện của chúng có thể được hiển thị như các phần của hệ thống PLCS Biểu đồ cho thấy PIM như một lớp để nhấn mạnh chức năng của nó như là một tích hợp cho hệ thống CAD, CAE

và CAM Các lớp API giữa các hệ thống và PIM được thiết kế để mở và linh hoạt nhất có thể Các khối có nhãn 'OO' và 'ES / AI' là cách trình bày kiến thức và công

cụ xử lý dành cho các môi trường phát triển sản phẩm Khối OO là xây dựng mô hình hướng đối tượng phục vụ cho việc xác định biểu diễn tri thức Xây dựng mô hình này có thể là bất cứ thứ gì từ một môi trường riêng biệt đó giúp giảm sự bảo trì

và tái sử dụng, với một ngôn ngữ OOP được xác định rõ Các hệ thống ES/AI (System Expert/ Artificial Intelligence) khối biểu thị bất kỳ của một số mô đune xử

lý kiến thức hoặc giải pháp thuật toán (tức là các công cụ suy luận, giải thuật di truyền, mạng nơ ron, …) Các cấu hình chính xác ít quan trọng hơn sự phù hợp của sản phẩm đối với các tên miền và nó là linh hoạt để làm việc với các phần còn lại

của hệ thống [1], [3], [9].Quy trình hệ thống PLM được ứng dụng mang lại hiệu quả cho một số các doanh nghiệp sản xuất được thể hiện trong hình 2.1

a) b)

c) d)

Hình 2.1 Các hệ thống PLM sử dụng trong sản xuất [1],[3],[9],[20]

a) PLM cho sản xuất màn hình LCD b) Định hướng PLM trong khuôn khổ hợp tác KM c) Hệ thống quản lý vòng đời sản phẩm d) PDM và PLM được sử dụng xuyên suốt vòng đời sản phẩm

Việc áp dụng các hệ thống PLM hiệu quả làm giảm khoảng 35% thời gian phát triển sản phẩm và dự kiến thời gian sản xuất giảm được 66% [9],[20]

2.2 Phân tích và xây dựng hệ thống Dassault Systems PLM

Dassault Systemes là hãng đứng đầu về các giải pháp phần mềm cho Quản lý vòng đời sản phẩm Các giải pháp của hệ thống Dassault Systemes PLM bao gồm:

CATIA – giải pháp cho thiết kế mô hình số, ứng dụng hệ thống KBS phát triển mô hình sản phẩm;

DELMIA – giải pháp cho quản lý sản xuất theo mô hình số,hướng ứng dụng sản xuất đổi mới bằng cách lên kế hoạch, mô phỏng, và thực hiện các quy trình sản xuất trên toàn cầu

SIMULA – giải pháp cho quá trình kiểm tra mô hình số, được xác định là tiêu chuẩn mới để thiết lập các phần tử hữu hạn phân tích và các phần mềm mô phỏng thực tế là một quá trình kinh doanh không thể thiếu trong các chuỗi giá trị kỹ thuật

ENOVIA – giải pháp cho việc cộng tác quản lý vòng đời trên toàn cầu;cung cấp bước tiến mới của sự hợp tác kỹ thuật số 3D bao gồm PDM (Quản lý phát triển sản phẩm), quản lý dữ liệu thiết kế và phần mềm danh mục vật tư BOM cho các công ty lớn và nhỏ

3DVIA – giải pháp cho kinh nghiệm xây dựng mô hình 3D và trải nghiệm trực quan trên mô hình số trực tuyến như thực tế,giúp người tiêu dùng đưa ra quyết định mua hàng quan trọng trong cuộc sống hàng ngày của họ bằng cách cung cấp một trải nghiệm thực trong mô hình số 3DEXPERIENCE phong phú và hấp dẫn

EXALEAD – giải pháp cho tìm kiếm và khám phá tốc độ cao, là nền tảng hàng đầu cho việc tìm kiếm và ứng dụng tìm kiếm cơ bản Hơn 250 công ty trên toàn thế giới và 100 triệu người sử dụng được ghi lại trong khoảng một tháng dựa trên nền tảng CloudView EXALEAD

Hình 2.2 biểu diễn các giải pháp phần mềm cho Dassault Systems PLM

Hình 2.2: Các giải pháp phần mềm cho hệ thống Quản lý vòng đời sản phẩm của

a Quy trình tổng quan

b Quy trình triển khai Hình 2.3 Quy trình hệ thống quản lý vòng đời sản phẩm Dassault Systems PLM

2.3 Ƣu điểm của hệ thống Dassault Systems PLM

Tính toàn diện: Biểu diễn toàn bộ quá trình, bắt đầu từ ý tưởng đến sản xuất và

phân phối

Quy trình truyền thốngcó nhiều thông tin nhầm lẫn, sai sót, và chậm trễ, đặc biệt là khi quản lý nhiều sản phẩm cùng một lúc ENOVIA SmarTeam trợ giúpquản

lý một số quy trình tuyến tính đồng thời và toàn diện, ngay cả trong những môi trường phức tạp nhất ENOVIA SmarTeam dẫn sản phẩm từ khái niệm ban đầu tới khâu sản xuất với một bộ công cụ tối ưu hóa quá trình phát triển sản phẩm qua từng giai đoạn: Khái niệm, quy hoạch, phát triển, thử nghiệm và Kế hoạch sản xuất, thông qua phát hành để sản xuất

Quy mô tập trung:Kỹ thuật mô hình thác nước

Với phương pháp này, sản phẩm mới ra mắt bắt đầu đi từ trên xuống, mang lại các khái niệm và tổng quan về sản phẩm cho nhóm công việc đầu tiên, trước khi bắt đầu thiết kế Sau đó, khái niệm này được chia thành các thành phần khác nhau

và khâu thiết kế được thực hiện từ dưới lên trên Các phương pháp tiếp cận từ trên xuống giúp người quan sát tập trung vào định nghĩa sản phẩm ban đầu và cho phép người thiết lập tập trung vào kế hoạch đặt ra của họ

Cộng tác đồng thời: Kỹ thuật đồng thời

Tất cả các thành viên trong nhóm làm việc xung quanh của mỗi sản phẩm truy cập trực thuộc trung tâm kỹ thuật BOM (E-BOM) từ đầu, thực hiện nhiệm vụ của mình với cả hai hoạt động cá nhân và đồng thời, cập nhật các vật phẩm tạo nên E-BOM, để mỗi khía cạnh của phát triển sản phẩm được quản lý trong bối cảnh của những người khác Đảm bảo rằng toàn bộ nhóm người làm việc cộng tác với nhau một cách chính xác, cập nhật liên tục, chia sẻ E-BOM cho mỗi sản phẩm được phát triển, ở mỗi giai đoạn của vòng đời, là cần thiết để ngăn ngừa sự thừa thãi, kéo dài

và tốn kém trong quá trình quản lý thay đổi xung quanh các vấn đề không được phát hiện mà nó xảy ra nếu không phát sinh muộn trong quá trình, quá gần với thời hạn

2.4 Tổng kết

Khảo sát các quy trình PLM đã được ứng dụng trong sản xuất và phát triển sản phẩm mang lại hiệu quả Kết hợp với các giải pháp phần mềm PLM của hãng Dassault Systems xây dựng quy trình hệ thống Dassault Systems PLM cho sản xuất chế tạo máy công cụ điều khiển số CNC nói riêng và các sản phẩm cơ khí nói chung

Chương 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY PHAY CNC 3 TRỤC CỠ NHỎ

Sơ đồ thiết kế kết cấu máy phay CNC 3 trục cỡ nhỏ:

Hình 3.1: Sơ đồ thiết kế máy phay CNC 3 trục cỡ nhỏ

Sơ đồ động học của máy:

Z di chuyển theo trục X

+ Trục động cơ nối thẳng trực tiếp với các thanh vít me đai ốc biến chuyển động quay thành chuyển đông tịnh tiến

Hình 3.2: Sơ đồ động học của máy

3.1 Tính chọn các mô đun cơ khí tiêu chuẩn cho máy phay CNC 3 trục cỡ nhỏ

3.1.1 Tính toán, kiểm nghiệm và lựa chọn trục vít me