đề tài nghiên cứu cấp bộ nghiên cứu và ứng dụng công nghệ art cam pro để thiết kế mẫu phục vụ việc gia công sản phẩm mặt hàng đồ gỗ mỹ nghệ truyền thống trên máy điêu khắc cnc 3d pcut

Bên cạnh đó, việc áp dụng công nghệ thông tin phục vụ cho hoạt động sản xuất sẽ làm giảm đáng kể giá thành sản phẩm, đa dạng hóa sản phẩm, nâng cao độ tin cậy, đảm bảo sức khỏe và điều k

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KINH TẾ KỸ THUẬT VINATEX

-

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP BỘ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ART.CAM PRO

ĐỂ THIẾT KẾ MẪU PHỤC VỤ VIỆC GIA CÔNG SẢN PHẨM MẶT HÀNG

ĐỒ GỖ MỸ NGHỆ TRUYỀN THỐNG TRÊN MÁY ĐIÊU KHẮC

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KINH TẾ KỸ THUẬT VINATEX

-

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP BỘ

NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ART.CAM PRO

ĐỂ THIẾT KẾ MẪU PHỤC VỤ VIỆC GIA CÔNG SẢN PHẨM MẶT HÀNG ĐỒ GỖ MỸ NGHỆ TRUYỀN THỐNG TRÊN MÁY ĐIÊU KHẮC

Ks Nguyễn Quốc Hưng

Ks Trần Duy Hùng

Ks Ngô Văn Tuyên

MỞ ĐẦU

Với sự phát triển kinh tế không ngừng, đời sống của nhân dân ngày càng được cải thiện.Thưởng thức nghệ thuật trở thành một nhu cầu tất yếu của cuộc sống do đó, những nghệ nhân trong làng điêu khắc gỗ phải làm thế nào để thoả mãn được nhu cầu đó của họ Một nguồn ra cho những sản phẩm điêu khắc dồi dào đó, những nghệ nhân truyền thống không thể chỉ sử dụng đôi bàn tay khéo léo, bởi vì năng suất lao động làm bằng tay chưa cao Vậy phải làm thế nào để

có năng suất lao động cao và đáp ứng được nhu cầu thị trường? Câu trả lời tốt nhất là phải làm chủ được khoa học công nghệ trong đó có công nghệ phần mềm Art Cam pro để truyền tải ý tưởng nghệ thuật của mình

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Ngày nay sự phát triển của khoa học kỹ thuật đã thúc đẩy công nghệ thiết

kế và sản xuất tự động trong mọi lĩnh vực phát triển theo Cùng với sự phát triển không ngừng của việc ứng dụng công nghệ thông tin, nhiều phần mềm hỗ trợ cho việc thiết kế và lập kế hoạch sản xuất đã ra đời, với các tính năng nổi trội có thể giúp con người khắc phục nhiều khó khăn trong quá trình hoạt động sản xuất Bên cạnh đó, việc áp dụng công nghệ thông tin phục vụ cho hoạt động sản xuất sẽ làm giảm đáng kể giá thành sản phẩm, đa dạng hóa sản phẩm, nâng cao

độ tin cậy, đảm bảo sức khỏe và điều kiện làm việc cho con người…

Qua quá trình nghiên cứu cho thấy việc áp dụng công nghệ phần mềm Art CAM pro tích hợp với máy điêu khắc CNC phục vụ gia công sản phẩm đồ

gỗ mỹ nghệ là hết sức cần thiết trong thời điểm hiện tại vì:

Giải quyết được tình trạng khan hiếm thợ chạm khắc gỗ tại các làng nghề

đồ gỗ mỹ nghệ truyền thống tại Việt Nam

Chiếm lợi thế về thời gian trong sản xuất kinh doanh, đảm bảo yêu cầu về

kỹ mỹ thuật đối với mặt hàng đố gỗ mỹ nghệ, và độ an toàn sản phẩm

Art Cam pro là mềm thiết kế sản phẩm nghệ thuật có những đặc tính ưu việt hơn trong số ít các phần mềm thiết kế sản phẩm nghệ thuật hiện nay

Ở khu vực miền Trung nước ta hiện nay khá nhiều các nhà máy sản xuất

cơ khí sử dụng các máy công cụ CNC để phục vụ hoạt động sản xuất, đặc biệt là

để gia công khuôn mẫu Tuy nhiên việc triển khai ứng dụng các phần mềm hỗ trợ cho việc thiết kế khuôn còn nhiều hạn chế, chính vì vậy mà độ chính xác của lồng khuôn và điều kiện làm việc của khuôn sau này cũng bị ảnh hưởng Bên cạnh đó, sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật đã thúc đẩy các ngành công nghiệp sản xuất tự động phát triển theo Trong lĩnh vực cơ khí chế tạo, sự

ra đời của máy công cụ điều khiển bằng chương trình số với sự trợ giúp của máy tính, gọi tắt là máy CNC, đã đưa ngành cơ khí chế tạo sang một thời kỳ mới, thời kỳ sản xuất hiện đại

Ứng dụng công nghệ CAD/CAM phục vụ cho máy công cụ CNC là vấn

đề được nhiều người quan tâm, bởi công nghệ này không chỉ phục vụ trong sản xuất hiện đại, mà còn góp phần nâng cao năng suất chế tạo sản phẩm gia công

cơ khí Chất lượng của một sản phẩm gia công cơ khí không chỉ là vấn đề về độ bền, độ bóng bề mặt, mà còn bao hàm cả độ chính xác về vị trí tương quan, độ chính xác hình dáng hình học của chi tiết gia công Để chế tạo được những sản phẩm cơ khí có đủ những tính năng như vậy, đối với chúng ta hiện nay còn nhiều khó khăn, chính vì vậy mà hầu hết các sản phẩm cơ khí phức tạp và có độ chính xác cao, hiện nay chúng ta phải nhập ngoại với giá cao

Việc ứng dụng các phần mềm CAD/CAM để thiết kế chi tiết mẫu, tự động tạo lồng khuôn và mô phỏng các quá trình tách khuôn là vấn đề mà các cán bộ

kỹ thuật cần phải quan tâm, bởi công việc này có thể giúp chúng ta quan sát được hình dạng của sản phẩm tạo ra từ khuôn mẫu, nhằm đảm bảo chất lượng và tính thẩm mỹ của các sản phẩm

Ứng dụng công nghệ tin học vào lĩnh vực sản xuất đồ gỗ mỹ nghệ: thiết lập các bản vẽ, thư viện mẫu, tính toán thiết kế các sản phẩm, với độ chính xác cao, thiết lập các chương trình điều khiển quá trình gia công, chế tạo hệ thống gia công tích cực, tự động kiểm tra và điều chỉnh chế độ cắt, thiết kế và sửa chữa thiết bị đảm bảo năng suất cao và độ chính xác gia công rất cao Tin học và máy tính đã hỗ trợ phát huy hết khả năng vốn có, để thiết kế và chế tạo ra những sản

phẩm đồ gỗ mỹ nghệ có chất lượng cao, giá thành thấp, số lượng sản phầm nhiều Muốn tận dụng được lợi thế này, ngoài kiến thức chuyên môn về công nghệ chế tạo máy cần hiểu biết về tin học và sử dụng thành thạo các thiết bị điện

tử trong hệ thống sản xuất đó là máy CNC 3D- Pcut

Qua những phân tích trên, việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Art CAM pro để thiết kế mẫu phục vụ việc gia công sản phẩm mặt hàng đồ gỗ

mỹ nghệ truyền thống trên máy điêu khắc CNC 3D PCUT là rất cần thiết

2 Mục đích, ý nghĩa nghiên cứu

2.1 Mục đích nghiên cứu

Qua quá trình điều tra khảo sát, cơ sở lý luận và hiệu quả của đề tài được

áp dụng cho thấy được tầm quan trọng của công nghệ Artcam Pro đề tài cần:

- Xây dựng chương trình hướng dẫn sử dụng phần mềm để thiết kế mẫu

đồ gỗ phục vụ cho các cơ sở sản xuất đồ gỗ

thủ công nắm bắt được thao tác vận hành của máy CNC

khắc CNC 3D PCUT: Phù điêu hoa văn, logo, chữ gỗ

mặt hàng đồ gỗ mỹ nghệ tiếp cận với công nghệ tiên tiến trên thế giới nói chung

và công nghệ phần mềm Artcam Pro nói riêng, để phát triển ứng dụng vào sản xuất, góp phần làm thay đổi phương pháp sản xuất truyền thống theo hướng tichd cực, hiện đại

2.2 Ý nghĩa nghiên cứu

việc gia công sản phẩm mặt hàng đồ gỗ mỹ nghệ truyền thống trên máy điêu khắc CNC 3D PCUT có ý nghĩa rất quan trọng

- Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý thuyết phần mềm ArtCam Pro Giúp mọi người và đặc biệt là các công nhân, thợ thủ công có thể tiếp cận với công nghệ mới

- Định hướng cho các doanh nghiệp, các làng nghề có sản xuất và kinh doanh mặt hàng đồ gỗ mỹ nghệ tiếp cận với công nghệ tiên tiến trên thế giới nói chung và công nghệ phần mềm Art CAM pro và máy điêu khắc CNC 3D PCUT nói riêng để phát triển ứng dụng vào sản xuất, góp phần làm thay đổi phương pháp sản xuất truyền thống theo hướng tích cực, hiện đại

- Nâng cao năng suất lao động

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài: 1

2 Mục đích, ý nghĩa nghiên cứu 3

2.1 Mục đích nghiên cứu 3

2.2 Ý nghĩa nghiên cứu 3

MỤC LỤC 5

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 7

TÓM TẮT NHIỆM VỤ KH&CN 8

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 9

1.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 9

1.2 Cơ sở lý luận của đề tài 9

1.2.1 Tổng quan về các phần mềm phục vụ việc gia công mẫu hiện nay 9 1.2.2.Giới thiệu phần mềm Art CAM: 10

1.2.3 Máy điêu khắc CNC 3D PCUT 14

1.2.4 Giới thiệu tổng quan về đồ gỗ mỹ nghệ truyền thống 15

1.2.4.1 Đồ gỗ mỹ nghệ truyền thống 15

1.2.4.2 Đặc điểm của đồ gỗ mỹ nghệ truyền thống 16

CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM 19

2.1 Thực trạng ứng dụng các phần mềm thiết kế và gia công mẫu trong sản xuất đồ gỗ mỹ nghệ truyền thống 19

2.1.1 Tình hình chung 19

2.1.2 Những hướng chính ứng dụng phần mềm thiết kế và gia công mẫu đồ gỗ mỹ nghệ 20

2.2 Giải pháp phát triển sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ 21

2.3 Khảo sát một số phần mềm thiết kế mẫu 24

2.3.1.Pro/E: 24

2.3.2.CATIA: 24

2.3.3.PowerMill: 24

2.3.4.MasterCAM: 25

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN 27

3.1 Kết quả khảo sát 27

3.2 Sản phẩm của đề tài 28

3.2.1 Chương trình hướng đẫn ứng dụng Art Cam Pro để thiết kế mẫu 28 3.2.1.1 Khái lược về bitmap, vector và relief trong Art CAM pro 28

3.2.1.2 Thiết lập vùng vẽ là lưới trợ giúp 31

3.2.1.3 Bộ công cụ tạo Vector (Vector Tools) trong ArtCam pro 9.0 32

3.2.1.5 Tạo hình nổi từ các Vector trong ArtCam pro 9 36

3.2.2 Thư viện mẫu 40

3.2.2.1 Thiết kế logo trường cao đẳng nghề kinh tế kỹ thuật VINATEX

trên Art Cam pro 9.1 40

3.2.2.2.Thiết kế chữ “Nhẫn” 47

3.2.2.3 Thiết kế mẫu tranh cây Mai trong bộ tứ quý: 50

3.2.2.4 Thiết kế mẫu tranh Độc Long trong tứ linh: 57

3.2.2.5 Hướng dẫn sử dụng thư viện mẫu 58

3.2.3 Hướng dẫn gia công mô phỏng 3D trên Art Cam Pro 59

3.2.4 Các bước gia công sản phẩm trên máy CNC 64

3.2.5 Thời gian gia công sản phẩm 66

3.3 Ứng dụng tại doanh nghiệp có sản xuất kinh doanh mặt hàng đồ gỗ mỹ nghệ 69

3.4 Đánh giá hiệu quả 70

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72

I Kết luận 72

1 Những nội dung đề tài đã hoàn thành 73

2 Những định hướng chính và hướng phát triển của đề tài 74

II Kiến nghị: 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

PHỤ LỤC 1: THỰC TRẠNG ỨNG DỤNG PHẦN MỀM THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG MẪU ĐỒ GỖ TẠI CÁC DOANH NGHIỆP TRONG TỈNH NAM ĐỊNH 76

PHỤ LỤC 2: PHIẾU KHẢO SÁT KẾT QUẢ KHCN ỨNG DỤNG VÀO SẢN XUẤT TẠI MỘT SỐ DOANH NGHIỆP VÀ LÀNG NGHỀ TRUYỀN THỐNG TẠI TỈNH NAM ĐỊNH 78

PHỤ LỤC 3: MẪU PHIẾU TRƯNG CẦU Ý KIẾN VỚI DOANH NGHIỆP 80

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Standardization

TÓM TẮT NHIỆM VỤ KH&CN

Để thực hiện các mục tiêu đề ra của đề tài, nhóm nghiên cứu đã triển khai các nhiệm vụ sau:

- Khảo sát: Được triển khai thực hiện theo hai hướng

* Khảo sát điều tra tại các doanh nghiệp, cơ sở, làng nghề sản xuất đồ gỗ

Với 73 phiếu khảo sát đã được nhóm thiết kế phù hợp với việc khảo sát thực trạng ứng dụng phần mềm thiết kế và gia công mẫu đồ gỗ tại các doanh nghiệp Nhóm nghiên cứu đã tập hợp các kết quả khảo sát sau đó tiến hành phân loại, lập bảng và đánh giá các mức độ quan trọng một số tiêu chí cơ bản liên quan trực tiếp đến quá trình triển khai đề tài

- Xây dựng cơ sở lý thuyết: Nhóm đã nghiên cứu phần mềm Artcam Pro

và thực tiễn để trở thành cơ sở lý thuyết cơ bản của đề tài

- Thực nghiệm: Xây dựng thư mẫu, xây dựng chương trình hướng dẫn sử dụng phần mềm và chương trình hướng dẫn gia công trên máy CNC 3D Pcut

- Hội thảo khoa học: Nhóm đã xin ý kiến đóng góp của các doanh nghiệp, trường có đào tạo chuyên ngành chuyên ngành thủ công mỹ nghệ, dự thảo báo cáo tổng kết đề tài

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

* Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài :

Hiện nay, tại một số quốc gia có nền khoa học kỹ thuật hàng đầu trên thế giới

như Vương quốc Anh, Đức, Trung Quốc … việc áp dụng công nghệ sản xuất tự động (CNC) phục vụ chế tác sản phẩm nghệ thuật đang rất phổ biến Sản phẩm phần mềm độc đáo của hãng Delcam là Art Cam pro đã được ứng dụng rộng rãi phục vụ thiết kế mẫu và lập trình gia công nhiều dòng sản phẩm nghệ thuật khác nhau như: Chế tác vàng, tạo khuôn mẫu, chế tác sản phẩm nội thất…

* Tình hình nghiên cứu ở trong nước :

Nước ta đang trong giai đoạn đổi mới và phát triển, việc ứng dụng khoa học công nghệ vào lĩnh vực sản xuất rất phổ biến trong các ngành nghề Hiện tại một

số làng nghề đồ gỗ mỹ nghệ truyền thống, tình trạng khan hiểm nguồn thợ chạm khắc đang hết sức cấp bách, đặc biệt là những thợ giỏi và nghệ nhân Do vậy tại một số doanh nghiệp và làng nghề đã ứng dụng các dòng máy điêu khắc của Trung Quốc và Đài Loan phục vụ gia công đồ gỗ mỹ nghệ Nhưng khả năng tận dụng thiết bị gia công, đặc biệt là nguồn mẫu thiết kế còn rất hạn chế, do chưa làm chủ được công nghệ thiết kế và lập trình gia công sản phẩm Do đó việc áp dụng công nghệ phần mềm Art Cam Pro để thiết kế mẫu và lập trình gia công sản phẩm đồ gỗ mỹ nghệ là hết sức cần thiết để phục vụ cho các doanh nghiệp

và làng nghề truyền thống tại Việt Nam hiện nay là hết sức cần thiết

1.2 Cơ sở lý luận của đề tài

1.2.1 Tổng quan về các phần mềm phục vụ việc gia công mẫu hiện nay

Hiện tại, thị trường phần mềm hỗ trợ thiết kế và gia công khuôn mẫu (CAD/CAM/CNC) trên thế giới rất đa dạng, việc lựa chọn phần mềm nào để phục vụ tốt cho công việc thực sự là một điều khó khăn Tuy nhiên, có một số chỉ tiêu quan trọng khi chọn phần mềm là:

- Tính linh hoạt

- Tính khả thi

Các phần mềm có được những tính năng trên như MasterCam, Catia, Unigraphics NX, I-deas, Pro/Engineer Wildfire, Solidword ….Đây là những phần mềm được đánh giá là rất mạnh và rất nổi tiếng trong lĩnh vực CAD/ CAM/CNC Tùy vào thế mạnh của mỗi phần mềm mà chúng có những ứng dụng chuyên biệt: Catia, Unigraphics NX phục vụ triệt để cho ngành công nghiệp hàng không, ôtô, tàu thủy Pro/Engineer phục vụ rất tốt cho ngành cơ khí khuôn mẫu …

Hiện nay số phần mềm CAD, CAM và bộ phần mềm CAD/CAM thông dụng ở Việt Nam rất đa dạng và có thể tạm phân loại như sau:

+ Phần mềm CAD: AutoCAD, MDT, Inventor, SolidEdge, SolidWorks… + Phần mềm CAM: MasterCAM, EdgeCAM, SolidCAM, PowerMill … + Bộ phần mềm CAD/CAM : Pro/ENGINEER, Catia, NX (Unigraphic)

1.2.2.Giới thiệu phần mềm Art CAM:

Với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin, hệ thống CAD/CAM tích hợp được phát triển rất nhanh chóng Nó đã tạo nên sự liên thông từ quá trình thiết

kế cho đến gai công chế tạo Xu thế hiện nay các nhà kĩ thuật phát triển chủ yếu

là hệ thống CAD/CAM tích hợp như một số phần mềm: Pro/ENGINEER, Catia,

NX (Unigraphic)…

Art CAM pro là một phần mềm CAD/CAM độc đáo của hãng DELCAM,

nó cho phép các nghệ nhân tạo ra các sản phẩm 3D có chất lượng cao một cách nhanh nhất và hiệu quả nhất từ các hình 2D, dạng Bitmap Art CAM pro có thể biến ý tưởng thành hiện thực một cách nhanh chóng và cùng với máy điêu khắc

CNC 3D PCUT, những công việc mất nhiều thời gian ngày xưa bây giờ có thể thực hiện một cách nhanh chóng và hiệu quả Art CAM sẽ cung cấp cho bạn những công cụ để sản xuất rất phức tạp thiết kế nghệ thuật một cách nhanh chóng và hiệu quả

Delcam cũng cam kết duy trì Art CAM như là một giải pháp phần mềm hàng đầu thế giới Art CAM pro đảm bảo bạn có các công cụ cần thiết để hoàn thành công việc từ thiết kế đơn giản đến phức tạp

Về cơ bản Delcam gồm những Modul chính như sau:

+Phần mềm thiết kế CAD Power Shape

+Phần mềm sinh mã CAM PowerMill phục vụ gia công trên máy phay

+Phần mềm trợ giúp dùng để chuyển đổi vật thể thực, các bản vẽ thành các thiết kế trong máy tính CopyCAD

+Phần mềm dùng để kiểm tra sau khi gia công PowerInspect

+Phần mềm chuyên dùng cho các ngành thiết kế gia công mỹ nghệ ArtCam pro

ArtCAM là một phần mềm cũng hỗ trợ CNC nhiều và chủ yếu là chuyên về phù điêu, điêu khắc Artcam đó là họ của phần mềm Delcam chuyên dùng để phục vụ việc điêu khắc những tác phẩm nghệ thuật như rồng tượng, cành hoa, dạng 3D do đã tích hợp khá nhiều thư viện trong nó nên việc vẽ những hình nghệ thuật này khá đơn giản Phần mềm này cũng cao cấp hơn phần mềm Type3 một dạng phổ biến tại những máy điêu khắc của công ty Goldsun trên nền 2D

giống với Coredraw vẽ trình bầy các kiểu chữ cũng như các loại khuôn hình huân huy chương cũng như tiền đồng xu là khá nhanh

- Tạo ra các hình thể 3D từ các minh hoạ bằng vector và kết hợp chúng để tạo các hình nổi sử dụng các công cụ thao tác có trong Art CAM pro

- Tạo hình nổi từ các hình ảnh bitmap có sẵn sử dụng kỹ thuật liên kết mầu trong nhiều cửa sổ thiết kế, cùng với các chức năng soạn thảo bitmap và thao tác trên hình nổi của Art CAM pro

- Tạo một hình nổi từ một hình chụp chân dung của một người sử dụng công cụ Face Wizard của Art CAM pro

- Tạo biên dạng 3D sử dụng các công cụ vẽ vector và tạo mặt nổi từ vector của Art CAM pro Các kỹ thuật sử dụng trong phần này là extrude (tạo nổi), spin (đục lỗ) và turn (quay tròn) Phối hình 3D (3D Blend)

- Khắc chữ tiêu chuẩn ISO (ISO FORM Lettering)

- Điêu khắc (interactive sculpting): Sản xuất tranh điêu khắc, đồ gỗ, đồ trang trí

- Scanning

Hiện nay, việc sử dụng phần mềm CAD/CAM đã trở nên rất phổ biến đối với mọi đối tượng Các kỹ sư, kỹ thuật viên, sinh viên và ngay cả những công nhân cũng có thể sử dụng thành thạo những phần mềm CAD/CAM chuyên nghiệp như Pro/E, MasterCAM, Cimatron, Solidworks, SolidCAM Việc sử dụng tốt phần mềm ứng dụng giúp họ có cơ hội tốt hơn trong lựa chọn nơi làm việc và thăng tiến

Xu hướng phục vụ cho việc thiết kế và gia công các sản phẩm điêu khắc trên các vật liệu mà đối tượng là thợ thủ công hãng DelCam đưa ra bộ sản phẩm Art CAM là hệ thống CAD/CAM tích hợp Ưu điểm dễ sử dụng và khả năng tạo hình 3D mạnh Art CAM gồm có:

1 Art CAM Express: Sản phẩm phù hợp với các doanh nghiệp nhỏ Đơn

giản, tìm hiểu dễ dàng

2 Art CAM Insignia: Kết hợp với sự đơn giản của ArtCam Express để thiết

kế và gia công những sản phẩm phức tạp hơn Giúp tiết kiệm thời gian và chi phí

3 Art CAM JewelSmith: Với sự phong phú, độc đáo của các công cụ tạo mô

hình 3D và công nghệ sản xuất là một giải pháp hoàn chỉnh cho ngành công nghiệp sản xuất đồ trang sức, tiền xu, huy chương…

4 Art CAM Pro: Là giải pháp hoàn chỉnh cho thiết kế chuyên nghiệp và sản

Ngoài ra nó cũng cho phép các nghệ nhân tạo ra các sản phẩm 3D có chất lượng cao một cách nhanh nhất và hiệu quả nhất bằng cách nhập dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau như: quét ảnh hay nhập dữ liệu từ các phần mềm khác(AutoCad, CorelDraw…), dạng bitmap

Ngoài ra Art CAM Pro sẽ cho bạn tạo ra những cảch quan tuyệt đẹp trên màn hình và dung hình thực tế bạn có thể xem trước thiết kế của mình khi đưa vào sản xuất

Trong những năm gần đây, máy móc, thiết bị ứng dụng công nghệ tin học

đã được áp dụng vào thiết kế và sản xuất – công nghệ CAD/CAM/CNC tại Việt Nam nhưng những sản phẩm tạo ra chủ yếu phục vụ cho ngành kỹ thuật, còn về hàng mỹ nghệ vẫn chủ yếu sản xuất theo phương pháp thủ công, điều đó khiến năng suất thấp đặc biệt giá trị thương mại của những sản phẩm mỹ nghệ còn hạn chế trên thị trường Việt Nam cũng như trên thế giới do chi phí cao và tốn kém

Hiện nay, tại một số các đơn vị đã áp dụng công nghệ tiên tiến vào sản xuất hàng đồ gỗ mỹ nghệ nhưng chỉ dừng lại ở mức độ nhỏ lẻ và không khai thác hết sức mạnh của công nghệ

Chính vì vậy việc áp dụng phần mềm ArtCam mà cụ thể là Art CAM pro vào thiết kế và sản xuất hàng đồ gỗ mỹ nghệ là rất quan trọng và hết sức cần thiết

Trong nước, việc thiết kế và gia công sản phẩm đồ gỗ mỹ nghệ bằng phần mềm Art CAM mà cụ thể là Art CAM pro chưa tận dụng và phát huy được ưu điểm của nó mà chỉ ở mức độ đơn giản Nên việc nghiên cứu một cách cụ thể để đưa công nghệ phần mềm Art CAM pro vào thiết kế và gia công sản phẩm đồ gỗ

mỹ nghệ là hết sức cần thiết

1.2.3 Máy điêu khắc CNC 3D PCUT

- Công nghệ CAD/CAM/CNC là sự kết hợp giữa hệ thống CAD/CAM và máy công cụ CNC Công nghệ này cho phép chúng ta thực hiện quá trình sản xuất một cách hoàn toàn tự động Đây chính là chìa khoá của nền sản xuất cơ khí hiện đại

- Máy CNC 3D PCUT :

Hình 2-308: Máy điêu khắc Pcut dòng DSP

+ Đặc điểm:

• Tốc độ cao vận hành êm ái, chính xác

• Thân máy chế tạo chắc chắn, tinh xảo

• Đường nét điêu khắc tinh tế

phần mềm cắt 3 chiều như: Art CAM, Pro/E, Master CAM, UG, CAXA

+ Những vật liệu có thể gia công:

Mica, nhựa màu đa lớp, mica trong, PVC/ABS/PCB, gỗ, cao su, đá thiên nhiên,

đá nhân tạo, sắt, thép, gang, bản nhôm đúc, kim loại mầu (như đồng, nhôm, inox )

+ Những sản phẩm máy có thể chế tạo:

• Điêu khắc mô hình kiến trúc

• Cắt chữ gỗ, mica dày

• Điêu khắc nghệ thuật trên đá

• Điêu khắc phù điêu gỗ

• Điêu khắc phù điêu trên các chất liệu

• Điêu khắc trên các loại mica nhiều lớp

1.2.4 Giới thiệu tổng quan về đồ gỗ mỹ nghệ truyền thống

1.2.4.1 Hàng thủ công mỹ nghệ truyền thống

Ngành nghề truyền thống là những ngành nghề tiểu thủ công nghiệp đã

xuất hiện từ lâu trong lịch sử phát triển kinh tế của nước ta còn tồn tại cho đến ngày nay, bao gồm cả ngành nghề mà phương pháp sản xuất được cải tiến hoặc

sử dụng những máy móc hiện đại để hỗ trợ cho sản xuất nhưng vẫn tuân thủ công nghệ truyền thống

Sản phẩm thủ công mỹ nghệ là những sản phẩm mang tính truyền thống

và độc đáo của từng vùng, có giá trị chất lượng cao, vừa là hàng hoá, vừa là sản phẩm văn hoá, nghệ thuật, mỹ thuật, thậm chí có thể trở thành di sản văn hoá của dân tộc, mang bản sắc văn hoá của vùng lãnh thổ hay quốc gia sản xuất ra chúng

Hàng thủ công mỹ nghệ bao gồm các nhóm hàng sau:

• Nhóm sản phẩm từ gỗ (gỗ mỹ nghệ)

• Nhóm hàng mây tre đan

• Nhóm sản phẩm gốm sứ mỹ nghệ

• Nhóm hàng thêu

1.2.4.2 Đặc điểm của đồ gỗ mỹ nghệ truyền thống

Từ thế kỷ 11, hàng TCMN Việt Nam đã được xuất khẩu qua cảng Vân Đồn, Vạn Ninh Trải qua bao bước thăng trầm đến sau ngày đất nước thống nhất (1975), xuất khẩu hàng thủ công mỹ nghệ bước vào giai đoạn phát triển rực rỡ nhất Bình quân trong 10 năm (1976-1985) hàng thủ công mỹ nghệ chiếm 40% giá trị tổng kim ngạch cả nước, đỉnh cao năm 1979 chiếm 53,4% Xuất khẩu đã thổi một luồng sinh khí vào các làng nghề truyền thống Sau khi mất thị trường Đông Âu và Liên Xô năm 1991, hàng thủ công mỹ nghệ đã trải qua bao gian truân vất vả trong cơ chế mới để tổ chức lại sản xuất - kinh doanh, chuyển đổi thị trường, tìm kiếm và xây dựng lại quan hệ bạn hàng Năm 2010 đã có những thị trường với sức mua lớn và ổn định như Nhật Bản, Tây Âu, Bắc Âu, Hoa Kỳ, Đài Loan, Hồng Kông, Hàn Quốc

Là một trong những nhóm hàng thủ công mỹ nghệ nên đồ gỗ mỹ nghệ truyền thống cũng có các đặc điểm của hàng thủ công mỹ nghệ như sau:

a Tính văn hoá

Khác với sản xuất công nghiệp, trong sản xuất tiểu thủ công, lao động chủ yếu dựa vào đôi bàn tay khéo léo và đầu óc sáng tạo của người thợ, người nghệ nhân Sản phẩm làm ra vừa có giá trị sử dụng nhưng lại vừa mang dấu ấn bàn tay tài hoa của người thợ và phong vị độc đáo của một miền quê nào đó Cũng chính vì vậy mà hàm lượng văn hoá ở các sản phẩm thủ công mỹ nghệ được đánh giá cao hơn nhiều so với hàng công nghiệp sản xuất hàng loạt Sản phẩm thủ công mỹ nghệ không chỉ là hàng hoá đơn thuần mà trở thành sản phẩm văn hoá có tính nghệ thuật cao và được coi là biểu tượng của nghề truyền thống của dân tộc Việt Nam

b Tính mỹ thuật

Sản phẩm mang tính mỹ thuật cao, mỗi sản phẩm thủ công mỹ nghệ là một tác phẩm nghệ thuật, vừa có giá trị sử dụng vừa có giá trị thẩm mỹ Nhiều loại sản phẩm vừa là phục vụ tiêu dùng, vừa là vật trang trí trong nhà, đền chùa, nơi công sở… các sản phẩm đều là sự kết giao giữa phương pháp thủ công tinh xảo với sự sáng tạo nghệ thuật Hàng thủ công mỹ nghệ có giá trị cao ở phương diện nghệ thuật sáng tạo thì chỉ được sản xuất bằng công nghệ mang tính thủ công, chủ yếu dựa vào đôi bàn tay khéo léo của người thợ

c Tính đơn chiếc

Hàng thủ công mỹ nghệ truyền thống đều mang tính cá biệt và có sắc thái riêng của mỗi làng nghề Cùng là đồ gốm sứ, nhưng người ta vẫn có thể phân biệt được đâu là gốm Bát Tràng, Thồ Hà, Hương Canh…nhờ các hoa văn, màu men, hoạ tiết trên đó Bên cạnh đó, tính đơn chiếc có được là do hàng thủ công

mỹ nghệ Việt Nam mang hồn của dân tộc Việt Nam, mang nét văn hoá và bản sắc của dân tộc Việt Nam, chính vì vậy hàng của Trung Quốc hay Nhật Bản cho

dù có phong phú hay đa dạng đến đâu cũng không thể có được những nét đặc trưng đó, cho dù kiểu dáng có thể giống nhưng không thể mang “hồn” của dân tộc Việt Nam Cùng với đặc trưng về văn hoá, tính riêng biệt đã mang lại ưu thế tuyệt đối cho hàng thủ công mỹ nghệ của Việt Nam trong xuất khẩu Đối với Việt Nam và cả khách hàng nước ngoài, nó không những có giá trị sử dụng mà còn thúc đẩy quá trình giao lưu văn hoá giữa các dân tộc

d Tính đa dạng

Tính đa dạng của sản phẩm thủ công mỹ nghệ thể hiện ở phương thức, nguyên liệu làm nên sản phẩm đó và chính nét văn hoá trong sản phẩm Nguyên liệu làm nên sản phẩm có thể là gạch, đất, cói , dây chuối, xơ dừa…mỗi loại sẽ tạo nên một sản phẩm thủ công mỹ nghệ với những sắc thái khác nhau, cho người sử dụng có những cảm nhận khác nhau về sản phẩm Là một đôi dép đi trong nhà, nhưng dép làm bằng cói đã quá cũ đối với người tiêu dùng nên hiện nay, các nghệ nhân sử dụng chất liệu dây chuối, tạo cảm giác rất mới lạ, vừa có màu vàng ngà của chuối vừa có mầu mốc tự nhiên của thân chuối…Bên cạnh

đó, tính đa dạng còn được thể hiện qua những nét văn hoá trên sản phẩm thủ công mỹ nghệ bởi vì mỗi sản phẩm thủ công mỹ nghệ đều mang những nét văn hoá đặc trưng của từng vùng, từng thời đại sản xuất ra chúng Chính vì vậy trên thị trường có rất nhiều loại sản phẩm thủ công mỹ nghệ, mỗi loại đều có sự khác biệt rõ rệt, không đồng nhất Cũng là đồ gốm sứ nhưng người ta vẫn có thể thấy đâu là gốm Việt Nam, gốm Nhật Bản, gốm Trung Quốc…

e Tính thủ công

Có thể cảm nhận ngay tính thủ công qua tên gọi của sản phẩm thủ công

mỹ nghệ Tính chất thủ công thể hiện ở công nghệ sản xuất, các sản phẩm đều là

sự kết giao giữa phương pháp thủ công tinh xảo và sáng tạo nghệ thuật Chính đặc tính này tạo nên sự khác biệt giữa sản phẩm thủ công mỹ nghệ và những sản phẩm công nghiệp hiện đại được sản xuất hàng loạt và ngày nay, cho dù không sánh kịp tính ích dụng của các sản phẩm này nhưng sản phẩm thủ công mỹ nghệ luôn gây được sự yêu thích của người tiêu dùng

CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM 2.1 Thực trạng ứng dụng các phần mềm thiết kế và gia công mẫu trong sản xuất đồ gỗ mỹ nghệ truyền thống

2.1.1 Tình hình chung

Mặc dù đã và đang có những đóng góp tích cực vào kim ngạch xuất khẩu, chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông thôn và nhiều lợi ích xã hội khác, ngành hàng thủ công mỹ nghệ vẫn còn gặp rất nhiều khó khăn trong phát triển sản xuất và

mở rộng thị trường

Trước hết, ngành nghề thủ công dường như vẫn nằm ngoài các chương trình đầu tư khoa học-công nghệ của Nhà nước Điều khá ngạc nhiên là cả bên cung (các nhà khoa học, mỹ thuật) rất cần đến nhà sản xuất để chuyển những đề tài nghiên cứu của mình từ bàn giấy, phòng thí nghiệm thành sản phẩm thương mại; ngược lại bên cầu (nhà sản xuất) cũng rất cần các nhà khoa học, mỹ thuật đưa công nghệ, sáng tác mẫu mã mới cho sản phẩm Nhưng cả hai bên đến nay vẫn chưa gặp nhau Do đó, bên cung tiếp tục kêu không có đất dụng võ, bên cầu tiếp tục phàn nàn sự hờ hững của nhà khoa học, mỹ thuật Thực tế, trong sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ đang có nhiều vấn đề cần sự hợp tác của hai bên Mẫu mã sản phẩm thủ công mỹ nghệ Việt Nam hiện còn đơn điệu, ít sáng tạo mẫu mã mới; do vẫn còn manh mún trong sản xuất nên chưa đủ khả năng xuất với khối lượng lớn (sản phẩm xuất vào từng thị trường không nhiều và không ổn định); không chủ động được đầu ra cho sản phẩm mà chỉ làm theo đơn đặt hàng của các doanh nghiệp nước ngoài; ít có cơ hội tiếp xúc trực tiếp khách hàng để tiếp cận, nắm bắt được thị hiếu của từng thị trường dẫn đến việc khó tìm đối tác

để xây dựng mối quan hệ lâu dài, ổn định (đa số doanh nghiệp sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ còn khó khăn, trong khi chi phí đầu tư cho máy móc hiện đại còn ít, không đủ khả năng đầu tư thiết bị để giảm bớt một số công đoạn thủ công giảm hao hụt nguyên vật liệu, sản xuất thường là phân tán đến từng hộ nhỏ lẻ nên chi phí trung gian làm đội giá thành phẩm (giá bán sản phẩm thủ công mỹ nghệ Việt Nam ở thị trường nước ngoài luôn cao hơn 10% so với các quốc gia

trong khu vực và cao hơn 15% so với Trung Quốc); những chính sách, biện pháp, khuyến khích, hỗ trợ sản xuất thủ công mỹ nghệ của Nhà nước tuy đã có nhưng chưa đủ và thiếu đồng bộ (mức thuế lợi tức và thuế xuất khẩu còn quá cao)

Đồ gỗ mỹ nghệ là một trong những nhóm nghề thủ công mỹ nghệ Việt Nam có truyền thống hàng trăm hàng ngàn năm, gắn liền với tên những làng nghề, phố nghề, được biểu hiện qua những sản phẩm độc đáo, tinh xảo, hoàn

mỹ

Việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến như máy móc thiết bị tại các doanh nghiệp sản xuất đồ thủ công mỹ nghệ còn hạn chế Trên địa bàn các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ, đặc biệt là tại tỉnh Nam Định hầu như chưa có doanh nghiệp, công

ty, các cơ sở chế biến đồ gỗ mỹ nghệ ứng dụng công nghệ tin học vào sản xuất

đồ gỗ mỹ nghệ

Trong xu thế hội nhập, chúng ta đang tìm những mặt hàng có thế mạnh nội lực để cạnh tranh và sản phẩm thủ công mỹ nghệ thì mới có nội lực cạnh tranh của Việt Nam trong tương lai Muốn làm được điều đó thì một điều quan trọng phải thay đổi phương thức sản xuất, công nghệ sản suất, cần ứng dụng các công nghệ mới, tiên tiến để sản xuất được các mặt hàng tinh xảo, đẹp, số lượng nhiều trong thời gian ngắn, nhiều mẫu mã

2.1.2 Những hướng chính ứng dụng phần mềm thiết kế và gia công mẫu đồ

gỗ mỹ nghệ

Thiết kế và sản xuất có sự trợ giúp của máy tính đã trở thành xu thế công nghệ chung của các kỹ sư trên toàn thế giới Cùng sự phát triển không ngừng của việc ứng dụng công nghệ thông tin vào việc thiết kế, sản xuất nói chung và ngành Cơ khí chế tạo, khuôn mẫu nói riêng, các hãng sản xuất phần mềm liên tục đưa ra những phần mềm mới hỗ trợ tối đa về tốc độ, tiện ích phần mềm sử dụng trở nên đa dạng và phong phú hơn

Công nghệ CAD/CAM, là công nghệ thiết kế và gia công nhờ sự trợ giúp của máy tính Khi lập trình, người thiết kế không phải viết các phương trình toán

học phức tạp để xác định các giao tuyến, tiếp điểm, tâm điểm, phương trình mô

tả hình dạng của các bề mặt phức tạp Chương trình điều khiển quá trình gia công trên máy CNC được thiết lập một cách tự động Ngoài ra còn cho phép chạy mô phỏng quá trình gia công trên máy tính, giúp chúng ta biết trước được kết quả gia công trên máy thực, tránh được những sai sót trong khi gia công

Nhờ vào hiệu quả và độ chính xác cao, công nghệ CAD/CAM cho phép chúng ta tiết kiệm được thời gian thiết kế, thời gian gia công, góp phần hạ giá thành của sản phẩm

Hiện nay, việc sử dụng phần mềm CAD/CAM đã trở nên rất phổ biến đối với mọi đối tượng Các kỹ sư, kỹ thuật viên, sinh viên và ngay cả những công nhân cũng có thể sử dụng thành thạo những phần mềm CAD/CAM chuyên nghiệp như Pro/E, MasterCAM, Cimatron, Solidworks, SolidCAM Việc sử dụng tốt phần mềm ứng dụng giúp họ có cơ hội tốt hơn trong lựa chọn nơi làm việc và thăng tiến Do vậy, nhu cầu người muốn học sử dụng phần mềm CAD/CAM chuyên nghiệp là rất lớn

Hầu hết các khu công nghiệp ở nước ta hiện nay ít nhiều đều được bố trí các máy công cụ CNC để phục vụ sản xuất, bao gồm các loại máy Phay, Tiện, Bào, Mài, Khoan có số trục điều khiển 2, 3, 4, 5 Nhưng các cơ sở sản xuất hầu như chưa biết cách khai thác hết khả năng gia công trên máy Lý do chủ yếu

là trình độ lập trình của cán bộ kỹ thuật Việt Nam còn yếu, các chương trình điều khiển máy CNC được người lập trình viết bằng tay, chưa biết sử dụng các phần mềm hỗ trợ để lập trình

2.2 Giải pháp phát triển sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ

Để phát triển sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ cần tập trung vào các yếu

tố như: nguyên vật liệu, kỹ thuật và công nghệ, kết cấu hạ tầng

- Mở rộng nghiên cứu, đổi mới công nghệ, kỹ thuật, khai thác, mẫu mã, nguyên vật liệu mới cho các mặt hàng truyền thống

- Đưa đề tài nghiên cứu về các vùng sản xuất đến các trường đại học, viện nghiên cứu và đem kết quả nghiên cứu được giới thiệu, công bố với toàn xã hội

Việc đổi mới và ứng dụng công nghệ hiện đại kết hợp với công nghệ truyền thống trong các làng nghề là hết sức cấp thiết Nó không chỉ đòi hỏi sự phát triển của thị trường công nghệ và khả năng nghiên cứu ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào thực tiễn sản xuất mà bên cạnh đó là sự nâng cao năng lực quản lý của người và sản xuất, sự đổi mới về cơ chế chính sách trong lĩnh vực này Vì vậy, để giải pháp công nghệ có hiệu quả cần tập trung vào một số vấn đề chủ yếu sau:

- Tăng cường nghiên cứu ứng dụng khoa học công nghệ cho các làng nghề truyền thống

Sự tồn tại lâu dài các thiết bị công nghệ lạc hậu làm giảm chất lượng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm đồng thời mẫu mã sản phẩm chậm được đổi mới, còn mang nặng tính bảo thủ, thiếu khả năng sáng tạo Việc đưa công nghệ hiện đại vào sản xuất của làng nghề rất cần có sự hỗ trợ của các cơ quan, tổ chức bên ngoài mà trước hết là các cơ quan, chính quyền Nhà nước các cấp và các hiệp hội ngành nghề

Đối với các làng nghề, sự lãnh đạo và hỗ trợ trực tiếp nhất là sở Khoa học Công nghệ Cơ quan này có trách nhiệm theo dõi và quản lý các làng nghề về mặt kỹ thuật, giúp các làng nghề ứng dụng công nghệ mới Vì vậy cần tăng cường năng lực của các sở Khoa học Công nghệ của các Tỉnh để có thể quản lý,

tổ chức và triển khai các hoạt động nghiên cứu ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ một cách có hiệu quả

Tuy nhiên, việc ứng dụng khoa học công nghệ cũng phải phù hợp với sự phát triển của mỗi làng nghề như nguồn nguyên liệu hiện có, khả năng tài chính

và với cách tổ chức sản xuất kinh doanh để đem lại năng suất lao động và hiệu quả kinh tế cao, chất lượng sản phẩm tốt, giá thành hạ, đồng thời không tạo sự căng thẳng trong việc dôi dư lao động và hạn chế đến mức thấp nhất sự ô nhiễm môi trường Bên cạnh đó, việc nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật công nghệ mới phải được thực hiện kết hợp với kỹ thuật công nghệ truyền thống, nhằm tạo nên

một hệ thống kỹ thuật linh hoạt thúc đẩy nhau phát triển, đảm bảo cho các sản phẩm đủ sức cạnh tranh trên thị trường

- Tăng cường đào tạo đội ngũ lao động có kỹ thuật, nâng cao trình độ văn hoá và trình độ chuyên môn của người lao động qua việc mở các lớp huấn luyện, đào tạo tại chỗ ngắn ngày theo chương trình phù hợp với công nghệ được chuyển giao, nhằm tạo cho người lao động có đủ trình độ để tiếp thu và làm chủ được công nghệ mới Thay đổi nếp nghĩ và cách làm truyền thống của người sản xuất, tạo điều kiện cho họ tiếp cận với trang thiết bị và công nghệ hiện đại, để họ nhận thức được rằng đổi mới công nghệ là con đường để tồn tại và đứng vững trong cạnh tranh trên thị trường

- Tạo lập môi trường pháp lý cho sự liên kết giữa khoa học công nghệ với sản xuất kinh doanh Đó là việc ban hành và thực hiện các cơ chế, chính sách, hệ thống các quy định đồng bộ nhằm khuyến khích các đề tài nghiên cứu ứng dụng tiến bộ kỹ thuật và các dự án chuyển giao công nghệ, khuyến khích các hoạt động tư vấn dịch vụ, cung cấp thông tin về đổi mới công nghệ cho các làng nghề

* Kết luận

Ứng dụng công nghệ tin học vào lĩnh vực sản xuất đồ gỗ mỹ nghệ: Thiết lập các bản vẽ, thư viện mẫu, tính toán thiết kế các sản phẩm, với độ chính xác cao, thiết lập các chương trình điều khiển quá trình gia công, chế tạo hệ thống gia công tích cực, tự động kiểm tra và điều chỉnh chế độ cắt, thiết kế và sửa chữa thiết bị đảm bảo năng suất cao và độ chính xác gia công rất cao Tin học

và máy tính đã hỗ trợ phát huy hết khả năng vốn có, để thiết kế và chế tạo ra những sản phẩm đồ gỗ mỹ nghệ có chất lượng cao, giá thành thấp, số lượng sản phẩm nhiều Muốn tận dụng được lợi thế này, ngoài kiến thức chuyên môn về công nghệ chế tạo máy cần hiểu biết về tin học và sử dụng thành thạo các thiết

bị điện tử trong hệ thống sản xuất đó là máy CNC 3D PUT Nắm được công nghệ thì sẽ đạt hiệu quả kinh tế cao nhất

2.3 Khảo sát một số phần mềm thiết kế mẫu

2.3.1.Pro/E:

Đây là bốn phần mềm được đánh giá là rất mạnh và rất nổi tiếng trong

thị trường hạng trung và cao

Pro/E là phần mềm của hãng Prametric Technology, Corp Một phần mềm thiết kế theo tham số, có nhiều tính năng rất mạnh trong lĩnh vực

CAD/CAM/CAE, nó mang lai cho chúng ta các khả năng như:

- Mô hình hóa trực tiếp vật thể rắn

- Tạo các modul bằng các khái niệm và phần tử thiết kế

Phần mềm CATIA là hệ thống CAD/CAM/CAE 3D hoàn chỉnh và mạnh

mẽ nhất hiện nay, do hãng Dassault Systems phát triển, phiên bản mới nhất hiện nay là CATIA V5R17, là tiêu chuẩn của thế giới khi giải quyết hàng loạt các bài toán lớn trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: Xây dựng, cơ khí, tự động hóa, công nghiệp ô tô, tàu thủy và cao hơn là công nghiệp hàng không Nó giải quyết công việc một cách triệt để, từ khâu thiết kế mô hình CAD đến khâu sản xuất dựa trên cơ sở CAM khả năng phân tích tính toán, tối ưu hóa lời giải dựa trên chức năng CAE của phần mềm CATIA

2.3.3.PowerMill:

Là một phần mềm CAM của hãng Delcam Giống như các phiên bản phần mềm khác, nét trọng tâm đáng chú ý của PowerMILL sẽ là các tùy chọn bổ sung cho gia công 5 trục

Đặc biệt, khả năng quản lý bộ nhớ cải tiến trong phần mềm sẽ cung cấp thời gian tính toán nhanh , nhất là đối với các chi tiết lớn và phức tạp

Điểm nổi bật là khả năng sử dụng nhiều tùy chọn khác nhau trong các vùng toolpath khác nhau sẽ cho phép người sử dụng tối ưu hóa điều kiện cắt và tránh được các chuyển động công cụ máy đột ngột có thể ảnh hưởng đến quá trình hoàn thiện bề mặt

Những tùy chọn mới sẽ cung cấp các toolpath phẳng mịn hơn đồng thời duy trì được hướng cắt PowerMILL luôn hỗ trợ nhiều kiểu công cụ cắt khác nhau

Để quản lý dải công cụ gia công được PowerMILL hỗ trợ dễ dàng hơn, phiên bản lần này bao gồm một cơ sở dữ liệu công cụ dễ sử dụng cho phép người sử dụng tiến hành một hoạt động nghiên cứu để tìm ra công cụ phù hợp

Trong PowerMILL, có thể tạo ra và xem các mô phỏng ViewMILL Điều này cho phép người sử dụng thay đổi mô hình gia công ViewMILL và xem nó

từ bất kì hướng nào trong suốt quá trình mô phỏng hay sau quá trình mô phỏng

Thêm vào đó, giao diện người sử dụng cũng được sắp xếp hợp lý để việc

mô phỏng công cụ cắt và kiểm tra công cụ máy có thể được điều khiển từ một thanh công cụ kết hợp

2.3.4.MasterCAM:

MasterCAM là phiên bản mới sau này dùng Parasolid Kernel của hãng Unigraphics Solution (Mỹ) Mastercam là một phần mềm CAD/CAM tích hợp được sử dụng rộng rãi ở châu Âu và trên thế giới, đồng thời nó cũng được sử dụng rất phổ biến ở Việt Nam Mastercam là một phần mềm mạnh về CAM có khả năng thiết kế công nghệ để điều khiển cho máy phay CNC năm trục, máy tiện CNC bốn trục, máy cắt dây CNC bốn trục, máy khoan CNC ba trục, máy

CAM được sử dụng rộng rãi đặc biệt trong các ngành gia công cơ khí, chế tạo ô

tô, máy bay, điện tử, làm các khuôn đúc và dập cũng như cho ngành tạo mẫu nhanh

Tất cả các tham số hình học 2D và 3D được sử dụng cho quá trình gia công đều liên kết đầy đủ với mô hình thiết kế của SolidWorks

* Kết luận: Qua khảo sát, mỗi phần mềm tin học đều có một ứng dụng và thế

mạnh riêng Tuy nhiên nhóm nghiên cứu thấy rằng để ứng dụng phần mềm một cách rộng rãi và có hiệu quả trong lĩnh vực sản xuất đồ gỗ mỹ nghệ thì phần mềm Artcam pro là ưu điểm hơn do dễ sử dụng, có thể xuất sang các file gia công tương thích với nhiều dòng máy điêu khắc, giá thành của máy điêu khắc không cao có thể áp dụng rộng rãi cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ cũng như các cơ sở sản xuất đồ gỗ ở nước ta

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN 3.1 Kết quả khảo sát

* Kết quả khảo sát về thực trạng ứng dụng phần mềm thiết kế và gia

công mẫu đồ gỗ tại các doanh nghiệp trong tỉnh Nam Định (Mẫu phiếu số 01 - Phụ lục) Đánh giá một số tiêu chí trên 73 phiếu cho thấy:

+ 78% các doanh nghiệp chưa sử dụng phần mềm thiết kế phục vụ việc gia công mẫu đồ gỗ mỹ nghệ trong sản xuất; 16% các doanh nghiệp đã sử dụng

và 6% sử dụng các thiết bị đơn giản

+ 49% các doanh nghiệp có sử dụng thiết bị trong quy trình sản xuất; 51% các doanh nghiệp chưa sử dụng

+ 51% người được khảo sát cho rằng việc ứng dụng công nghệ phần mềm tiên tiến để thiết kế gia công đồ gỗ mỹ nghệ là rất cần thiết; 49% cho rằng việc ứng dụng phần mềm là không cần thiết

+12% cho rằng trong thời gian tới mức độ ứng dụng phần mềm và máy móc để sản xuất đồ gỗ mỹ nghệ là nhiều; 42% cho rằng là thường xuyên; 37% cho rằng là ít và 9% cho rằng không sử dụng

Đây là một yếu tố rất thuận lợi để phần mềm Art CAM pro có thể được

sử dụng và phát triển rộng rãi trong quá trình sản xuất đồ thủ công mỹ nghệ truyền thống

* Kết quả khảo sát: Trên 20 phiếu về kết quả ứng dụng Khoa học công

nghệ vào sản xuất tại một số doanh nghiệp và làng nghề truyền thống tại tỉnh Nam Định (Mẫu phiếu 02- Phụ lục) một số tiêu chí cho kết quả như sau:

+ 65% phiếu khảo sát cho thấy ứng dụng công nghệ Art CAM pro ứng dụng vào trong sản xuất là rất cần thiết trong thiết; 30% cho rằng có hoặc không có cũng không sao; 5% cho rằng không cần thiết;

+ 85% người được khảo sát cho rằng rất sẵn sàng nghiên cứu, ứng dụng phần mềm Art CAM pro vào sản xuất mặt hàng đồ gỗ mỹ nghệ tại các doanh nghiệp, 15% cho rằng sẽ quyết định sau

Qua kết quả khảo sát cho thấy khả năng ứng dụng công nghệ Art CAM pro vào thiết kế mẫu phục vụ việc gia công sản phẩm mặt hàng đồ gỗ mỹ nghệ truyền thống trên máy điêu khắc CNC 3D PCUT là rất khả quan

3.2 Sản phẩm của đề tài

3.2.1 Chương trình hướng đẫn ứng dụng Art Cam Pro để thiết kế mẫu

Art CAM pro là một phần mềm CAD/CAM duy nhất cho phép tạo các sản phẩm 3D từ dữ liệu 2D dạng bitmap hay vector Nó biến ý tưởng thành hiện thực một cách nhanh chóng hơn so với những phương pháp thông thường, tạo ra những sản phẩm khác biệt mang tính cạnh tranh cao

3.2.1.1 Khái lược về bitmap, vector và relief trong Art CAM pro

a Vector

Dữ liệu vector được xác định bằng toán học Các đối tượng là các hình vẽ được làm từ các điểm và được nối với nhau bởi các đường thẳng và đường cong

Vector cực mềm dẻo và có thể xử lý dễ dàng và chính xác

Lượng dữ liệu cần cho việc hiển thị tất cả các tính chất của vector rất nhỏ,

vì thế các hình vẽ có kích thước nhỏ Khi vật thể trở nên phức tạp thì kích thước cũng tăng

Dữ liệu vector là ý tưởng để tạo ra những đường cong trơn láng Một vector không xác định hình ảnh chính xác hơn so với bitmap mà còn được dùng

để dẫn dụng cụ khi gia công, có thể cho chất lượng bề mặt cao hơn

Ảnh nghệ thuật dạng vector được vẽ trong các lớp vector được dùng để tạo hình 3D trên lớp relief hay đường chạy dao để gia công các vật thể 2D

Art CAM pro có thể đọc các file chứa dữ liệu vector lưu ở các định dạng sau:

- Adobe Ilustrator image (*.ai)

- Encapsulated PostScript (*.eps)

- Drawing Interchange Format, including PowerSHAPE and AutoCAD (*.dxf)

Dữ liệu Bitmap là một tập các giá trị màu của các pixel tạo nên hình ảnh

Dữ liệu Bitmap được đặc trưng bởi độ phân giải và chiều sâu bit

Độ phân giải liên quan đến chi tiết của ảnh và được xác định bởi lượng

thì khả năng mô tả càng cao, càng chính xác và chi tiết hơn

Chiều sâu bit liên quan đến số lượng màu mà ảnh có thể hiển thị Bit là một blok … phân Ảnh đen trắng là 1 bit nghĩa là nó có thể bật hoặc tắt, đen hoặc trắng Chiều sâu bit càng tăng càng có thể hiển thị nhiều màu

đơn giảnh như “What is vector?”, nếu là vector, có 32.838 bit, nhưng nếu là bitmap, sẽ có 40.078 bit Ảnh nhỏ thì không sao nhưng nếu gặp ảnh lớn thì việc tăng dữ liệu ảnh hưởng đáng kể đến thời gian gia công

Art CAM pro cho phép tạo hình 3D từ dữ liệu bitmap ở trong các lớp bitmap Nó có thể đọc các file bitmap từ các ứng dụng khác hoặc dữ liệu quét ảnh và được lưu dưới các định dạng sau:

- ArtCAM Model (*art)

- ArtCAM Relief (*rlf)

- JPEG image (*.jpg or*.jpeg)

- CompuServe image (*.gif)

- Windows Bitmap (*.bmp)

- PC Paintbrush (*.pcx)

- Tagged Image File (*.tif or*.tiff)

- True Vision Targa (*tga)

Tập hợp các relief layer tạo nên Composite relief Cần bao nhiêu lớp để tạo nên một Composite relief tuỳ thuộc vào cách phối hợp giữa các lớp và sự xuất hiện của lớp relief Composite relief có thể được xây dựng từ một trong hai tầng model, một tầng là mặt trước, một tầng là mặt sau Mặc dù bạn có thể thay đổi lớp cho nhau bất cứ lúc nào, song bạn không thể thấy composite relief cùng một lúc trên cả hai lớp

Cả composite relief lẫn Relief có thể được lưu ở dạng sau:

- ArtCAM Model (*rlf)

- Windows Bitmap (*.bmp)

- 16-Bit Grayscale Tagged Image File (*.tif and*.tiff)

Tất cả hoặc một phần của một lớp relief có thể được tạo ra hoặc phát triển bằng cách dùng các file với các định dạng sau:

- ArtCAM Model (*art)

- ArtCAM Relief (*rlf)

- JPEG image (*.jpg and*.jpeg)

- CompuServe image (*.gif)

- Windows Bitmap (*.bmp)

- PC Paintbrush (*.pcx)

- Tagged Image File (*.tif and*.tiff)

- True Vision Targa (*tga)

- Windows MetaFile (*.wmf)

- Windows Enhanced MetaFile (*.emf)

3.2.1.2 Thiết lập vùng vẽ là lưới trợ giúp

- Khởi động ArtCAM pro

- Tạo Model mới bằng cách chọn file >New xuất hiện cửa sổ như trên hình 2-1

- Cho kích thước của Model mới là 100x100, giữ nguyên thông số khác, rồi

chọn OK Bạn trông thấy trên màn hình các mắt lưới xuất hiện

- Chọn Bitmap > View > Snap Gird Settings, xuất hiện cửa sổ Hãy khai báo

như trên hình 2-2 rồi chọn OK Bạn thấy trên màn hình vùng vẽ hiện ra cùng với các mắt lưới trợ giúp, khoảng cách giữa các mắt lưới là 5mm Bây giờ nếu bạn vẽ, bạn sẽ truy bắt vào các mắt lưới Nếu bạn không muốn trông vào các mắt lưới hãy bỏ chọn Draw Snap Gird trong cửa sổ Snap Gird Setting Và nếu bạn cũng không muốn truy bắt vào các mặt lưới thì hãy thôi bỏ chọn kiểm Snap

To Gird Lưới trợ giúp rất quan trọng trong việc vẽ chính xác các hình thể Ngoài lưới trợ giúp ArtCAM Pro còn cung cấp cho bạn công cụ khác, đó Guideline (đường dẫn) Đây là những đường mà bạn dựa vào đó để hình thành bản vẽ Nó có hai kiểu đường: nằm ngang và thẳng đứng Để tạo Guideline bạn chọn đè lên biểu tượng hay bên cạnh thước Ruller rồi rê chuột về vùng vẽ Một đường thẳng sẽ hiện ra di chuyển theo chuột Đến một chỗ ưng ý thì nhả ra

Đường này sẽ biến thành dạng nét đứt Khi bạn rê chuột về đường thẳng

sẽ xuất hiện mũi tên hai đầu Lúc này bạn có thể di chuyên guideline tới một vị trí khác hay kích phải chuột cho xuất hiện cửa sổ Position Guide như trên hình 2-3 rồi cho giá trị mong muốn về vị trí của guideline Bây giờ nếu bạn chọn Bitmap > View sẽ thấy xuất hiện submenu như trên hình 2-4 Nếu bạn chọn Delete guidelines, tất cả các guideline sẽ biến mất Hãy thiết lập để thấy các mắt lưới và khi vẽ có thể truy bắt vào mắt lưới

3.2.1.3 Bộ công cụ tạo Vector (Vector Tools) trong ArtCam pro 9.0

Trong ArtCAM, vector là một Modun cực ký quan trọng Nó cho phép bạn tạo ra và chỉnh lý các bản vẽ 2D một cách nhanh chóng và chính xác, để rồi sau đó có thể dùng để ra công 2D hay tạo hình 3D và gia công 3D Bộ công cụ tạo vector có các lệnh như:

* Tạo hình chữ nhật ( Create Rectangle)

Creat Rectangle cho ta dựng hình chữ nhật với nhiều tùy chọn khác nhau như:

• Invert Corner = Đảo góc

• Center Point = Tâm hình chữ nhật

• Angle = Góc xoay Nếu cho giá trị dương, hình chữ nhật quay theo chiều kim đồng hồ nếu cho giá trị âm, quay ngược chiều kim đồng hồ

Hình 3.1

* Tạo một đường Polyline (Create Polyline)

Với lệnh Polyline ta có dựng được đường thẳng gấp khúc hoặc đường cong với lựa chọn Draw Smooth Polylines (Hình 3.2)

Hình 3.2

* Tạo đường Polygon (Create Polygons)

Cho ta công cụ tạo ra những đa giác đều theo ý muốn với các lựa chọn:

+ No of Sides : số cạnh

+ Angle: góc xoay của đa giác

* Tạo sao nhiều cánh (Create Stars)

Ta cũng có những lựa chọn như:

+ No of Sides : số cánh sao

+ Angle: góc xoay của hình sao

+ Star Center: tâm của hình sao

+ Radius of Second Points: bán kính chân của cánh sao

* Tạo cung tròn (Create Arcs)

Với công cụ này ta dựng cung tròn đi qua 3 điểm với các tùy chọn

+ Centre - Star - End

+ Star – End – Point On Arc

+ Star – End - Radius

* Tạo mẫu chữ (Create Vector Text)

Đây là một công cụ cho ta tạo ra các ký tự là các vector với các lựa chọn như: Font, khoảng cách giữa các ký tự, kích thước ký tự, độ nghiêng các ký tự

Hình 3.3

* Tạo hình tròn (Create Circles)

Create Circles cho phép tạo những hình tròn theo đường kính (Diameter) hoặc bán kính (Radius)

Ngoài ra ta còn nhiều lệnh khác để dễ dàng khi sử dụng bạn có thể tham khảo

thêm trong phần hướng dẫn trên đĩa CD Đường dẫn: Đĩa CD > Hướng dẫn sử

dụng phần mềm > Bộ công cụ tạo Vector.doc

3.2.1.4 Bộ công cụ chỉnh lý vector (Vector Tools) trong ArtCam pro 9.0

+ Node Editing

Tác dụng của Node Editing là ta có thể thay đổi hình dạng các Vector bằng việc thay đổi vị trí các Node trên đối tượng.

+ Transform vector:

Đây là một công cụ giúp ta thay đổi kích thước của đối tượng xoay đối tượng, di chuyển đối tượng trực tiếp bằng chuột

+ Trim Vector to Intersections:

Công cụ này giúp người vẽ có thể cắt bỏ một phần của đối tượng

+ Miror Vector:

Lệnh này có tác dụng lấy đối tượng đối xứng

+ Align: Căn chỉnh vị trí giữa các đối tượng với các lựa chọn như:

+ Wrap Text Round a Curve:

Đây là một công cụ rất mạnh giúp ta sắp xếp Vector Text theo một đường cong:

Hình 3.4

Để có những hướng dẫn cụ thể hơn hãy xem phần hướng dẫn trên đĩa

CD Đường dẫn: Đĩa CD > Hướng dẫn sử dụng phần mềm > Bộ công cụ

chỉnh lý Vector.doc

3.2.1.5 Tạo hình nổi từ các Vector trong ArtCam pro 9.0

a Shape Editor

Đối với các vector dạng kín ta có thể tạo 3D từ các véc tơ này bằng công cụ

Shape Editor với nhiều tùy chọn khác nhau

Ví dụ ta có thể tạo hình nổi như hình 3.6 từ các vector như hình 3.5

b Lệnh Extrude

Bạn có thể tạo hình nổi bằng lệnh Extrude với việc sử dụng từ 2 đến 4 vector Vector thứ nhất gọi là đường dẫn, vector thứ hai là tiết diện quét ở đầu, vector thứ ba là tiết diện quét ở cuối, vector thứ tư là vector biến thiên tiết diện quét theo chiều cao

Ta phải tạo ra các vector trước làm đường dẫn và các tiết diện quét cũng như đường biến thiên chiều cao, nếu muốn Ví dụ tôi sẽ sử dụng lệnh với 4 vector như hình 3.7

Hình 3.7 Hình nổi tạo được khi sử dụng lệnh Extrude như hình 3.8

Hình 3.8

Với lệnh Extrude ta có thể tạo những hình nổi một cách nhanh chóng

Hướng dẫn chi tiết sử dụng lệnh trên đia CD Đường dẫn: Đĩa CD > Hướng

dẫn sử dụng phần mềm > Tạo hình 3D.doc

c Lệnh Turn

Lệnh Turn cho ta tạo hình nổi bằng cách xoay Vector đi 1800 xung quanh trục được tạo bởi điểm đầu và điểm cuối của nó Ứng dụng của lệnh được thể hiện qua cách tạo hình cái ly như hình 3.10 từ vector như hình 3.9

Hướng dẫn chi tiết sử dụng lệnh trên đia CD Đường dẫn: Đĩa CD > Hướng

dẫn sử dụng phần mềm > Tạo hình 3D.doc

d Lệnh Two Rail Sweep

Lệnh này cho ta tạo hình nổi bằng cách quét rất nhiều tiết diện dọc theo hai đường dẫn Lệnh này thể hiện qua việc tạo hình nổi hoa gỗ hình 3.11