Bài giản gia công cơ khí bằng cad cam cnc phần 2

Bài giản của thầy Lê Trung Thực cung cấp cho các bạn các phương pháp gia công tối ưu nhất và cách tính toán , tra cứu kỹ thuật , hướng dẫn cáo nguyên công Bài giản gồm 21 phần mỗi phần hướng dẫn cho người học một cái nhìn rõ ràng hơn về gia công trong cơ khí. Việc học CNC không khó bạn có thể tự học thông quá các tài liệu hương dẫn sử dụng máy CNC. Nếu bạn không có nhiều thời gian thì có thể tham gia các khóa học lập trình và vẫn hành máy CNC. Nhưng vấn đề của môn CNC là bạn cần phải thực hành nhiều thi mới có thê thành thạo được.....

• Nội dung

• 2.1 Cấu hình chung của hệ thống CAD/CAM

• 2.2 Màn hình đồ hoạ

• 2.3 Các thiết bị nhập

• 2.4 Các thiết bị xuất

• 2.5 Các phần tử của máy tính

2.1 CẤU TRÚC CƠ SƠ CỦA MỘT HỆ THỐNG

CAD/CAM ĐỘC LẬP

Thiết bị nhập CPU

Bộ nhớThiết bị xuất

1 Giao tiếp với CPU

2 Tạo hình ảnh đồ họa rõ ràng trên màn hình chongười dùng

3 Đảm bảo mô tả hình ảnh ở dạng số

4 Truyền lệnh cho máy tính hoạt động

5 Cho phép giao tiếp dễ dàng giữa người và hệthống

CÁC NHIỆM VỤ CỦA TRẠM THIẾT KE:Á

Cấu trúc phần cứng của đồ họa máy tính

2.2 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

 Là màn hình sử dụng rộng rãi nhất

 Là một chai thuỷ tinh chân không

 Có phần tử nung nóng

 Các điện tử bị lôi cuốn vào xi lanh hội tụ Anode

 Có các tấm phản xạ nằm ngang và thẳng đứng

 Chùm tia đập lên màng phốt pho ở trươc ống

Lưới điều khiển

Cathode

Hệ thống tiêu cự

Hệ thống phản xạ

Màng phosphor cảm sáng

Chùm electron

Màn hình CRT

Sơ đồ ống phóng tia Cathode (CRT)2.2.1 Tạo hình ảnh trong đồ họa máy tính

2.2 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Sơ đồ ống phóng tia Cathode (CRT)

2.2.1 Tạo hình ảnh trong đồ họa máy tính

electron với tốc độ cao lên màn hình thủy tinh được trángmột lớp phosphor Các điện tử nạp năng lượng cho lớpphosphor, làm cho nó phát sáng tại điểm bị kích thích Bằng

cách hội tụ chùm điện tử, thay đổi mật độ và điều khiển

điểm tiếp xúc trên màng phosphor nhờ hệ thống phản xạ (deflector), chùm điện tử có thể dùng để tạo ra hình ảnh.

2.2 MÀN HÌNH

ĐỒ HOẠ

Có hai kỹ thuật tạo

hình ảnh:

 Vector (vạch nét)

 Raster (quét mành)

Màn hình đầu tiên thuộc loại này là Osciloscope

Dùng trong cả máy tính số và tương tự

Kết quả tính toán dùng để dẫn trục hoành và

trục tung (X-Y)

Cường độ có thể được kiểm soát

Phần lớn dùng vẽ đường thẳng

Được gọi là vector, callgraphic hay stroker

display

Hình ảnh được tái tạo liên tục, trừ loại ống lưu

ảnh trực tiếp DVST

Kỹ thuật vector: dùng dòng điện tử hoạt động như một bút chì (pencil)

để tạo ra hình ảnh đường thẳng trên màn hình CRT Hình ảnh được xây dựng từ những đoạn thẳng nối tiếp nhau Một đoạn thẳng được vẽ trên màn hình bằng cách hướng cho chùm điện tử di chuyển từ một

điểm này tới một điểm kia Mỗi điểm được xác định bởi tọa độ X,Y

Kỹ thuật raster

Kỹ thuật quét mành (raster scan):

Trong kỹ thuật quét mành,

 Màn hình được chia ra thành những

phần tử nhỏ gọi là ma trận điểm (pixel).

 Số pixel điển hình từ 256 x 256 đến

1024 x 1024 và cao hơn

 Mỗi pixel trên màn hình là một đốm

sáng với độ sáng khác nhau.

 Màn hình màu cho những pixel màu

tương tự như độ sáng.

 Khi hoạt động, chùm điện tử tạo hình

ảnh bằng cách quét ngang từ trái qua

phải trên màn hình và nạp năng lượng

cho các pixel trên đường quét Khi quét

xong, chùm điện tử chuyển xuống dòng

tiếp theo và tạo ra những dòng có

khoảng cách cố định

hình của CAD ngày nay Các màn hình khác nhau bởi:

- lớp phosphor phủ màn hình

- mật độ pixel

- bộ nhớ hình ảnh

Chúng ta sẽ xem xét ba loại màn hình có lẽ quan trọng nhất trongcác hệ thống CAD thương mại Ba loại này là:

1 Loại nạp lại chùm tra trực tiếp (directed-beam refresh) hay còngọi là Vector Scan Display

2 Loại ống lưu ảnh trực tiếp (direct-view storage tube)

3 Loại quét mành (Raster scan hay Digital TV)

2.2 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

2.2 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠMàn hình kiểu Direct beam refresh

Những màn hình có độ phân giải cao khó tránh được ảnh bị rung

động Tuy nhiên, hệ thống nạp lại chùm tia trực tiếp có một số ưu

điểm Do ảnh liên tục được nạp lại nên:

 việc xóa và thay đổi ảnh trên màn hình rất dễ dàng,

 có thể tạo hình ảnh chuyển động trên màn hình

Hệ thống directed - beam refresh là cũ nhất trong công nghệ đồhọa hiện đại Những tên khác đôi khi cũng được dùng để phân biệt

hệ thống này là vector refresh và stroke writing refresh Trước kia

giá những ống loại này rất đắt, nhưng nay thì tương đối rẻ do sựkhông ngừng sụt gía của mạch solid – state trong bộ nhớ và có thểcạnh tranh được với những loại khác

storage tube).

Màn hình DVST cũng dùng kỹ thuật vạch nét (Stroke writing)

để tạo ảnh trên màn hình CRT Thuật ngữ “Storage Tube” liên

quan đến khả năng của màn hình lưu ảnh chiếu lên đó, tránh

được sự cần thiết phải vẽ lại (Rewrite) hình ảnh liên tục Sở dĩ

được như vậy là nhờ sử dụng dòng điện tử bắn trực tiếp lên

màng phosphor, giữ cho các phần tử phosphor phát sáng một khi được nạp năng lượng Hình ảnh thu được trên màn hình

không bị rung Các đường thẳng có thể sẵn sàng được thêm vàoảnh mà không cần phải quan tâm đến độ nhặt pixel hay tốc độ

nạp lại (refresh) Tuy nhiên, nhược điểm của màn hình DVST là các đường riêng rẽ không thể chọn để xóa khỏi ảnh.

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

DVST display

Các điện tử tự do bị thu hút, đi qua lưới và đạp lên màng phốt pho

liệu dạng đồ họa hoặc dạng text Nhờ vậy, các màn hình loại nàyđược sản xuất nhiều hơn cả so với bất kỳ một loại màn hình nào.

Nhược điểm cơ bản của màn hình CRT lưu ảnh là không thể chọn các phần tử của hình ảnh để xóa Nếu người dùng muốn thay đổi

hình ảnh, thì những thay đổi này chỉ thực sự xảy ra sau khi tái tạo

lại toàn bộ ảnh (regenerated) Một nhược điểm khác nữa là không có khả năng tạo mầu, không thể dùng bút quang (light pen) để

nhập dữ liệu và không thể tạo hoạt ảnh.

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠMàn hình kiểu quét mành

Màn hình kiểu quét mành

Màn hình kiểu quét mành hoạt động nhờ tạo ra chùm điện tử quéttrên màn hình theo đường zigzag, như ta đã trình bầy trong phầntrước Hoạt động của nó cũng giống như một TV thương mại Cáikhác là ở chỗ TV thì dùng tín hiệu tương tự sinh ra bởi đầu quayvideo để tạo nên hình ảnh trên màn hình CRT, còn màn hình kiểuquét mành thì lại dùng tín hiệu số của máy tính Do vậy mà mànhình kiểu quét mành còn được được gọi là TV digital

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Raster Display

Màn hình kiểu quét mành

Màn hình kiểu quét mành được dùng hạn chế vì giá thành cao của bộ nhớ máy

tính Vì màn hình được chia ra thành những pixel, mỗi pixel có 2 trạng thái 1

và 0, nếu ta có 256 dòng và mỗi dòng có 256 địa chỉ pixel, ta sẽ cần có 65.000 bit bộ nhớ Mỗi bit nhớ có 2 trạng thái on/off ứng với pixel trên màn hình Bộ nhớ này được gọi là bộ nhớ đệm chính (Frame buffer hoặc refresh buffer) Chất lượng ảnh có thể được tạo ra bằng 2 cách: tăng mật độ pixel hoặc tăng độ xám (hoặc màu) Việc tăng mật độ pixel có nghiã là tăng số dòng phân giải và tăng số điểm trên mỗi dòng Một màn hình có độ phân giải 1024X1024 cần hơn một triệu bit lưu trữ trong bộ nhớ đệm chính Việc tăng độ xám được thực hiện bằng cách tăng mức độ sáng tối của mỗi pixel Việc này đòi hỏi phải tăng số bits cho mỗi pixel để lưu mức xám màu 2 bit cần cho 4 mức xám, 3 bit cần cho 8 mức xám, 4 bit cần cho 16 mức xám, v.v Để đạt được mức xám màu liên tục, cần 5 hoặc 6 bit cho mỗi pixel Đối với màn hình màu, phải cần gấp 3 lần số pixel để biểu diễn cường độ khác nhau của ba màu cơ bản: đỏ, xanh da trời, xanh cây

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Màn hình kiểu quét mành

Màn hình đồ họa có độ phân giải cao, cần một bộ nhớ rất lớn Trước đây, giá thành của một bộ nhớ loại này rất đắt, đến mức người ít tiền khó có thể mua được màn hình có chất lượng ảnh tốt Loại màn hình có độ phân giải thấp không có khả năng cho màu sắc mịn màng và không thể thực hiện động ảnh Nhưng bây giờ thì việc sản xuất TV digital cho gía thành có thể cạnh tranh được với

các loại màn hình khác Ưu điểm của màn hình kiểu quét mành là dễ sử dụng,

gía thành thấp, có màu sắc, có khả năng tạo động ảnh (hoạt cảnh).

Những đặc điểm trên cộng với sự cải thiện liên tục trong công nghệ sản xuất màn hình kiểu quét mành đã làm cho nó trở thành một lĩnh vực phát triển nhanh trên thị trường màn hình đồ họa.

So sánh các loại màn hình

ĐỒ HOẠ MÀU

Sơ đồ ống phóng tia Cathode (CRT)

Màn hình màu CRT dùng 3 chùm điện tử với ba màu đỏ, xanh da trời và xanh cây để tạo màu cho mỗi điểm trên màn hình phosphor Bằng cách phối hợp 3 màu với mức độ khác nhau, có thể tạo ra nhiều màu Sản xuất màn hình với kỹ thuật vạch nét để tạo ảnh đủ chính xác là rất khó Vấn đề kỹ thuật ở đây là khó đảm bảo 3 chùm tia trộn vào nhau sao cho chính xác trên màn hình.

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Raster Display

 Màn hình màu là phức tạp nhất

 Hình học phải chính xác

 Bố trí phốt pho đều trên mặt CRT

 Ba súng bắn

 Ít sáng hơn loại đơn sắc

MàuĐenXanh da trờiXanh câyXanh nõn chuốiĐỏ

Hồng VàngTrắng

Các loại màn hình khác

dùng trong đồ hoạ

1 Liquid crystal display LCD

2 Màn hình Plasma

Màn hình CRT không thích hợp cho các màn hình mỏng Khi đó màn hình

Plasma là có ích Màn hình Plasma sử dụng khí neon trong môi trường thuỷ tinh với các điện cực nằm ở mặt trước và sau để hiển thị hình ảnh Loại này có kích thước mỏng và có thể cho diện tích lớn Chúng tiêu thụ nhiều năng lượng và độ phân giải không cao.

Liquid crystal display LCD

xách tay Chúng cho phép dùng tối đa dịen tích màn hình, tốn ít năng lượng nên thích hợp cho việc lưu động Tuy vậy hình ảnh trên màn hình LCD phụ thuộc vào

ánh sáng khuếch tán Chúng ít được sử dụng trong các ứng dụng CAD/CAM.

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Raster Display

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Raster Display

2.3 Các thiết bị nhập

Chuột máy tính

JoyStick và những đồ chơi game

2.3 Các thiết bị nhập

PC Camera

Thumb Wheel

2.3 Các thiết bị nhập

Bar code

reader

Scanner

2.3 Các thiết bị nhập

Scanner

Digitizer

2.4 Các thiết bị nhập

Scanner

Scanner

2.3 Các thiết bị nhập

Scanner

Scanner

2.3 Các thiết bị nhập

Keyboard

Keyboard

2.3 Các thiết bị nhập

Lightpen

Digitizer

2.3 Các thiết bị nhập

Lightpen = Bút

quang

2.4 Các thiết bị xuất

Plotter

Plotter

2.4 Các thiết bị xuất

Plotter

Plotter

2.4 Các thiết bị xuất

Plotter

Plotter

2.4 Các thiết bị xuất

Buble Jet Printer

Laser jet printer

Screen Hardcopy = Copy màn hình

Mainboard

CPU

Thiết bị lưư trữ

RAM

Ổ cứng

OÅ ñóa meâm

OÅ CD Ñóa CD

Tape Drive

Modem