Bài Giảng Phần cứng CADCAMCNC

• Khái niệm về CAD/CAM/CNC • Mối quan hệ giữa CAD/CAM và CNC • Quá trình sản xuất và CAD/CAM • Những thành tựu CAD/CAM trên thế giới • Tình hình CAD/CAM/CNC ở Việt nam • Xu hướng phát t

Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM

MỤC ĐÍCH MÔN HỌC

1 Hiểu biết về CAD/CAM/CNC và sự cần thiết

của nó trong nền sản xuất hiện đại

2 Nắm được cách xây dựng mô hình nhờ máy

NỘI DUNG

1 Tổng quan về CAD/CAM/CNC

2 Phần cứng của CAD/CAM/CNC

3 CAD - Thiết kế nhờ máy tính

4 CAM - Sản xuất nhờ máy tính

5 CNC - Điều khiển số nhờ máy tính

TÀI LIỆU THAM KHẢO

3 Đoàn Thị Minh Trinh, Nguyễn Ngọc Tâm:

Công nghệ - Lập trình gia công điều khiển số,

NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2002.

4 P N Rao: CAD/CAM Principles and Applications.

PHÂN BỐ THỜI GIAN

1 Tổng cộng 60 tiết, trong đó:

- Học lý thuyết: 46 tiết (23 buổi)

- Thực hành: 14 tiết (3 buổi 5 tiết)

2 Thi kiểm tra:

- Kiểm tra giữa kỳ: 65 phút, thi trắc nghiệm, tuần thứ 8

- Kiểm tra cuối kỳ: 90 phút, thi trắc nghiệm, tuần thứ 17

YÊU CẦU ĐỐI VỚI NGƯỜI HỌC

1 Hiểu biết về Công nghệ chế tạo máy, biết chọn

dụng cụ cắt và xác định chế độ gia công

2 Biết sử dụng máy tính

3 Hiểu biết về vẽ kỹ thuật

4 Nên tìm hiểu về khuôn nhựa, khuôn thổi v.v

• Khái niệm về CAD/CAM/CNC

• Mối quan hệ giữa CAD/CAM và CNC

• Quá trình sản xuất và CAD/CAM

• Những thành tựu CAD/CAM trên thế giới

• Tình hình CAD/CAM/CNC ở Việt nam

• Xu hướng phát triển sản xuất trên thế giới

• Tương lai của ngành Cơ khí chính xác

• Nhiệm vụ lâu dài và trước mắt

Nhược điểm

– Khó đạt độ chính xác gia công chủ yếu do sai số của mẫu dùng cho quá trình chép hình được phóng đại.

– Dễ làm sai do nhầm lẫn hay hiểu sai.

– Năng suất thấp do mẫu được thiết kế theo phương pháp thủ công và qui trình được thực hiện tuần tự (Tạo mẫu sản phẩm  Lập bản vẽ chi tiết  tạo mẫu chép hình  Gia công chép hình)

Ưu điểm của qui trình có

– Biên dịch các đường chạy dao chính xác dùng cho công nghệ gia công trên các máy CNC và truyền chương trình gia công qua các máy gia công CNC.

Lịch sử phát triển của CAD/CAM/

Các thành tựu đạt được của

CAD/CAM

– Các hệ thống đồ hoạ tương tác máy tính.

– Tạo bản vẽ bằng các phương pháp hiện đại như phương pháp quét toạ độ theo không gian 2D

– Tiến bộ nhất là phương pháp quét theo không gian 3D tạo ra mô hình giống như hình dạng chi tiết.

Các thành tựu đạt được của

CAD/CAM

– Tạo cơ sở dữ liệu cho quá trình thiết kế và chế tạo – Lập qui trình công nghệ nhờ sự trợ giúp của máy tính.

– Định mức thời gian gia công nhờ máy tính và các chương trình CAD/CAM.

– Lập chương trình gia công trên máy tính.

– Lập kế hoạch đầu tư, nắm tình hình sản xuất.

– Công nghệ tạo mẫu nhanh từ dữ liệu CAD/CAM cho

ra chi tiết mẫu giống như chi tiết thật, công nghệ này là một bước đột phá của công nghệ CAD/CAM

Bối cảnh nền kinh tế Việt nam

a Khoảng hơn 10 năm trở lại đây (từ 1995 đến nay)

ngành cơ khí mới bắt đầu đi lên.

b Ngành cơ khí bị bỏ quên nhiều năm liền, không

được đầu tư vì còn mãi mê làm nông nghiệp, thủ công mỹ nghệ, hàng tiêu dùng và xuất khẩu mây, tre, lá.

c Từ năm 1997 Vịệt nam lần đầu tiên mới có phần

mềm CAD/CAM Cimatron 7.0 do hãng Saeilo của

Nhu cầu về sản phẩm từ nhựa

- Những sản phẩm từ nhựa chiếm một tỉ trọng ngày

càng lớn, sản phẩm nhựa được sử dụng trong hầu hết ở tất cả các lĩnh vực trong công nghiệp cũng như trong dân dụng Từ những vật liệu thông dụng trong cuộc sống cho đến những chi tiết máy đòi hỏi những yêu cầu cao

- Với ưu điểm v lý hoá tính như nhẹ, dẻo dai, đàn ề lý hoá tính như nhẹ, dẻo dai, đàn

hồi tương đối tốt, bền, không bị ăn mòn hoá học và đặc biệt dễ tạo hình phức tạp và có khả năng tái sinh

Nhu cầu về sản phẩm từ nhựa

- Ngày nay, vật liệu nhựa đã tạo ra được

những sản phẩm đáp ứng được những yêu cầu cao

- Các chi tiết máy dần dần được thay thế

bằng nhựa làm cho giá thành chế tạo giảm xuống đáng kể

- Tiết kiệm công sức chế tạo và vật liệu quí,

trong khi khả năng làm việc của các chi tiết

Tình hình ngành nhựa ở Việt Nam

–Trước năm 1975, nước ta có rất ít các nhà máy sản xuất nhựa

–Trong những năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam nói chung và ngành công nghiệp nhựa Việt Nam có những khởi sắc tốt đẹp

–Trong 14 năm qua (1988-2002) ngành nhựa Việt Nam đã tăng 24 lần, từ 50.000 tấn tổng sản lượng năm 1988, nay đã tăng 1.2 triệu

Tình hình ngành nhựa ở Việt Nam

–Vật liệu xây dựng bằng nhựa thay thế sắt, thép, g ỗ

–Đặc biệt nhựa công nghiệp kỹ thuật cao đã phục vụ được các ngành công nghiệp khác và giảm tỉ lệ nhập khẩu như ngành xe hơi,

Mục tiêu phát triển ngành nhựa

–Các doanh nghiệp nhựa Việt Nam đang tích cực đầu tư, đổi mới công nghệ để nâng cao chất lượng sản phẩm và năng lực sản xuất

–Việt Nam tiếp tục kêu gọi đầu tư hơn 2 tỷ USD cho ngành nhựa đến năm 2010

Muốn sản xuất hàng nhựa cần gì?

Quan hệ giữa CAD/CAM/CNC

và sản phẩm nhựa

• Nhựa phát triển thì ngành công nghệ gia công chính xác và CAD/CAM/CNC cũng phát triển theo

• Để phát triển CAD/CAM/CNC cần những gì? + Phần mềm CAD/CAM

Phần mềm CAD/CAM

• Tình hình sử dụng phần mềm CAD/CAM: Các xí nghiệp trong nước gần như sử dụng phần mềm miễn phí vì xài các phần mềm không chính thức

• Chỉ có một số ít là dùng phần mềm chính thức, nghĩa là có bản quyền

• Ngay cả các xí nghiệp trong khu chế xuất cũng xài phần mềm không chính thức

Đội ngũ CAD/CAM

• Là những người biết sử dụng phần mềm

CAD/CAM vào các mục đích sau:

– Xây dựng mô hình trên máy tính– Tối ưu hoá thiết kế

– Thiết kế khuôn– Lập quy trình công nghệ gia công chế tạo– Chạy mô phỏng trên máy tính

Đội ngũ CAD/CAM

Ai đào tạo đội ngũ CAD/CAM?

o Các trường Đại học

o Các trường Cao đẳng

o Các trung tâm đào tạo nghề

Chất lượng đào tạo:

 Nói chung là thấp, chỉ biết chung chung

 Không thể có kỹ năng làm việc ngay mà phải

Máy CNC

• Máy phay CNC

• Máy tiện CNC

• Máy cắt dây CNC – WEDM (Wire EDM)

• Máy ăn mòn tia lửa điện – EDM (Electrical Discharge Machine)

Máy CNC ngoài xí nghiệp

• 90% xí nghiệp là dùng máy Second hand

• Có rất nhiều máy NC sản xuất trước năm 1970

• Phần lớn là các máy ra đời vào những năm

Máy CNC trong trường học

• 90% trường học là mua máy mới từ vốn ngân sách

• Tuy nhiên do kích thước nhỏ, độ chính xác thấp, không thể dùng để gia công các chi tiết chính xác được

• Có nơi có máy mới nhưng không biết sử dụng,

do không có người được đào tạo từ trước

Đội ngũ CNC

Là những người có khả năng:

– Sử dụng máy CNC – Lập trình NC

– Lập quy trình công nghệ gia công trên máy CNC, thiết kế đồ gá

– Chọn dụng cụ cắt và xác định các thông số công nghệ

Đội ngũ CNC

• Đội ngũ CNC đ c đào tạo ở đâu?ược đào tạo ở đâu?

– Nh đ i ng CAD/CAM, đ i ng CNC đ c đào ư ội ngũ CAD/CAM, đội ngũ CNC được đào ũ CAD/CAM, đội ngũ CNC được đào ội ngũ CAD/CAM, đội ngũ CNC được đào ũ CAD/CAM, đội ngũ CNC được đào ược đào tạo ở đâu?

c ng t o trong các trường Đại học, Cao đẳng, ũ CAD/CAM, đội ngũ CNC được đào ạo trong các trường Đại học, Cao đẳng, Trung cấp

– Trong các trung tâm dạy nghề – Các xí nghiệp tự đào tạo

Chất lượng đào tạo:

Nói chung là đào tạo xong, chưa thể dùng được

Hiện trạng ngành nhựa

• Trong sản xuất nhựa, tuy nước ta có tới

hàng trăm doanh nghiệp, nhưng trình độ công nghệ phần lớn chỉ dừng ở mức sản xuất hàng tiêu dùng thông thường Lý do là

– Máy móc là Second hand (90 %)

– Đội ngũ quản lý, kỹ sư, công nhân lành nghề và

tay nghề cao của Việt Nam còn thiếu

XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN SẢN XUẤT TRÊN THẾ GIỚI

1 Sản xuất nhanh, nhiều

2 Đa dạng hoá sản phẩm

3 Tuổi đời sản phẩm ngắn

4 Sản xuất theo đơn đặt hàng

5 Sản xuất không kho bãi

6 Không còn thời đại của các dây chuyền tự

XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN SẢN XUẤT TRÊN THẾ GIỚI

Cuộc chiến khốc liệt của các nhà sản xuất trong việc chinh phục khách hàng bằng việc cung cấp:

-Sản phẩm tốt nhất-Giá thành thấp nhất-Dịch vụ hậu mãi hấp dẫn nhấtKhách hàng thực sự là “Thượng đế” của các nhà phân phối sản phẩm trên toàn cầu

CÔNG CỤ TRONG CUỘC CHIẾN

VÌ KHÁCH HÀNG LÀ GÌ?

• Muốn có chất lượng cao và tin cậy, sản xuất với

năng suất cao, phải có máy móc tự động tốt, làm việc liên tục ngày đêm: sử dụng các loại máy

CNC

• Muốn sản xuất tốt phải có cán bộ có năng lực.

• Muốn có sản phẩm mới phải sáng tạo Muốn

sáng tạo cần phải có CAD/CAM.

• Chính sách hậu mãi uy tín đối với khách hàng

• Đứng bên cạnh người sản xuất khổng lồ Trung quốc, Thái lan, … mà sản phẩm giá rất cạnh tranh.

• Mong muốn tồn tại và vươn lên trong cuộc chiến

Doanh nghiệp Việt nam cần phải làm gì?

• Phải có công nghệ tiên tiến

• Phải có máy móc hiện đại

• Phải có nguồn nhân lực có trình độ cao

• Phải có hệ thống tổ chức sản xuất tiên tiến

• Phải có hệ thống phân phối tiên tiến chinh phục

Các trường Đại học, Cao đẳng,

dạy nghề cần phải làm gì?

• Nhiệm vụ 1: Đào tạo nguồn nhân lực để cung

cấp cho thị trường lao động Theo kinh nghiệm của Nhật Bản, muốn phát triển sản xuất, điều đầu tiên phải quan tâm là phát triển

nguồn nhân lực.

• Nhiệm vụ 2: Nghiên cứu khoa học phục vụ

sản xuất

• Nhiệm vụ 3: Tư vấn cho các doanh nghiệp

• Nhiệm vụ 4: Hợp tác đào tạo nghiên cứu với

Các trường Đại học, Cao đẳng, dạy nghề

đã làm được gì trong việc đào tạo nhân lực

CAD/CAM/CNC?

• Đã có máy CNC (phay, tiện, cắt dây, bắn điện) nhưng chưa nhiều

• Đã có phần mềm CAD/CAM

• Thiếu giáo trình CAD/CAM/CNC

• Dẫn đến có đào tạo, nhưng chưa đến nơi đến chốn, do: nhóm học quá đông, không có nhiều thời gian thực hành trên máy Tham

Nhu cầu nhân lực trong lĩnh vực

CAD/CAM/CNC

1 Nhu cầu về nhân lực trong lĩnh vực

CAD/CAM/CNC của các xí nghiệp cơ khí chế tạo máy, thiết kế và gia công khuôn mẫu ở Việt Nam

2 Nhu cầu của các khu chế xuất về CAD/CAM/CNC

3 Nhu cầu đáp ứng nhân lực cho các xí nghiệp của

Nhật, Đại hàn, Mỹ trong tương lai Nhu cầu xuất khẩu lao động kỹ thuật cao về CAD/CAM/CNC ra nước ngoài (Nhật, Đại Hàn)

4 Nhu cầu hợp tác quốc tế trong lĩnh vực

Mục tiêu lâu dài

1 Đào tạo để biết sử dụng các phần mềm CAD/CAM phục

vụ cho công tác sáng tạo ra những sản phẩm mới phức tạp và có độ chính các cao

2 Đào tạo đội ngũ CNC

Nhiệm vụ trước mắt

1 Bổ sung giáo trình hướng dẫn học các phần mềm

CAD/CAM và sử dụng máy CNC

2 Dạy sử dụng phần mềm CAD/CAM

3 Dạy sử dụng và bảo trì máy CNC

4 Thành lập các trung tâm tư vấn khách hàng

trong việc mua bán phần mềm CAD/CAM và máy CNC

5 Thành lập các trung tâm đào tạo chuyên về