CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐIỀU KHIỂN SỐ … 14 1.1 Lịch sử phát triển của kỹ thuật điều khiển số
Các giai đoạn phát triển
1.1.2 Sự phát triển của CNC
Các khái niệm cơ bản
1.2.1 Hệ trục toạ độ và trục NC
Các hệ thống điều khiển số máy công cụ
1.3.4 Hệ thống điều khiển thích nghi
Nội suy (Interpolation)
1.4.1 Nội suy đường thẳng (Linear Interpolation)
1.4.2 Nội suy cung tròn ( Circular Interpolation)
1.4.3 Nội suy parabol (Parabol Interpolation)
Chương trình chi tiết
1.5.3 Kích thước và các chức năng phụ
1.5.4 Kích thước tuyệt đối và kích thước gia số
Giá thành và lựa chọn hệ thống CNC
Chương II KHÁI QUÁT VỀ CAD/CAM-CNC
2.1 Một số khái niệm, định nghĩa
2.2 Lịch sử phát triển của kỹ thuật CAD/CAM
2.3 Các mối quan hệ của CAD/CAM
2.4 Mục tiêu , ý nghĩa của hệ thống CAD/CAM
Chương III HỆ THỐNG ĐO CỦA MÁY CÔNG CỤ CNC 3.1 Các hệ thống mã hoá thông tin
3.1.1 Hệ mã hoá nhị phân
3.1.2 Hệ mã hoá thập phân- nhị phân
3.1.3 Hệ mã hoá băng đục lỗ
3.1.4 Hệ mã hoá mã vạch
3.2 Hệ thống đo dịch chuyển
3.2.1 Các đặc điểm của hệ thống đo
3.2.2 Hệ thống đo trực tiếp
3.2.3 Hệ thống đo gián tiếp
3.2.4 Hệ thống đo tuyệt đối
3.2.5 Hệ thống đo gia số
3.3 Cấu tạo của hệ thống đo
3.3.1 Hệ thống đo cảm ứng
3.3.2 Hệ thống đo quang điện
Chương IV CÁC MÁY CÔNG CỤ CNC
4.1 Các khái niệm cơ bản
4.1.1 Máy công cụ thông thường
4.1.4 Hệ trục toạ độ trên máy công cụ CNC
4.1.5 Các điểm chuẩn trên máy công cụ CNC
4.1.6 Điều khiển trên máy công cụ CNC
4.2 Các đặc tính kỹ thuật của máy công cụ CNC
4.2.1 Thông số hình học (Không gian gia công)
4.2.3 Độ chính xác gia công
4.2.6 Tính vạn năng của máy công cụ CNC
4.3 Truyền dẫn chuyển động của máy công cụ CNC
4.3.2 Truyền dẫn chuyển động chạy dao
4.4 Các máy công cụ CNC
4.5 Các dụng cụ trên máy công cụ CNC
4.5.1 Các dụng cụ dùng để gá kẹp chi tiết gia công
4.5.2 Các dụng cụ phụ để gá kẹp dao
4.5.3 Hệ thống cấp và kẹp dao tự động trên trung tâm gia công CNC Chương V CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY CÔNG CỤ CNC 5.1 Chương trình NC
5.1.1 Đặc điểm của chương trình NC
5.1.2 Cấu trúc và nội dung của chương trình
5.1.3 Chương trình chính và chương trình con
5.2.1 Các chức năng trong lập trình NC
5.2.2 Các phương pháp lập trình
5.2.3 Các hình thức tổ chức lập trình
5.3 Lập chương trình chi tiết
5.3.1 Các yêu cầu cơ bản
5.3.2 Điểm zero và điểm qui chiếu
5.4 Ngôn ngữ lập trình tự động
5.4.2 Các lệnh quan hệ với máy
5.4.3 Nhập dữ liệu hình học
5.4.4 Nhập dữ liệu công nghệ
5.4.5 Xác định hành trình của máy
Chương VI MỘT SỐ HỆ THỐNG CAD/CAM THÔNG DỤNG
6.3.1 Cấu trúc của hệ thống
6.3.2 Chức năng của các module trong hệ thống
6.4.1 Cấu trúc của hệ thống
6.4.2 Chức năng của các module trong hệ thống
6.5.1 Cấu trúc của hệ thống
6.5.2 Chức năng của các module trong hệ thống
6.6.1 Cấu trúc của hệ thống
6.6.2 Chức năng của các module trong hệ thống
Tuần thứ Nội dung Tài liệu
Giới thiệu môn học: CAD/CAM-CNC
1 Mục tiêu của môn học
2 Các nội dung của môn học
3 Phương pháp học tập và nghiên cứu
Chương 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐIỀU
KHIỂN SỐ 1.1 Lịch sử phát triển của kỹ thuật điều khiển số
1.2 Các khái niệm cơ bản
1.3 Các hệ thống điều khiển số máy công cụ
1.6 Thiết bị nhập dữ liệu
1.7 Giá thành và lựa chọn hệ thống CNC
Chương 2 KHÁI QUÁT VỀ CAD/CAM-CNC
2.5 Một số khái niệm, định nghĩa
2.6 Lịch sử phát triển của kỹ thuật CAD/CAM
2.7 Các mối quan hệ của CAD/CAM
2.8 Mục tiêu , ý nghĩa của hệ thống CAD/CAM
1 Điều khiển không số và điều khiển số máy công cụ
2 Các hệ thống điều khiển số: NC, CNC, DNC, Adaptive control
3 Các vấn đề về nội suy
Thảo luận các vấn đề của chương
Chương 3 HỆ THỐNG ĐO CỦA MÁY CÔNG CỤ
CNC 3.1 Các hệ thống mã hoá thông tin
3.2 Hệ thống đo dịch chuyển
3.3 Cấu tạo của hệ thống đo
Chương 4 CÁC MÁY CÔNG CỤ CNC 4.1 Các khái niệm cơ bản
4.2 Các đặc tính kỹ thuật của máy công cụ CNC
4.3 Truyền dẫn chuyển động của máy công cụ
CNC 4.4 Các máy công cụ CNC
4.5 Các dụng cụ trên máy công cụ CNC
1 Các vấn đề về hệ thống đo dịch chuyển của máy CNC
2 Các vấn đề về thiết kế đặc tính kỹ thuật máy công cụ CNC
Thảo luận các vấn đề của chương 2; 3 (3 t)
3 Các vấn đề cơ bản của truyền dẫn chuyển động trong máy công cụ CNC
4 Cấu trúc điều khiển của máy công cụ CNC
Thảo luận các vấn đề của chương 2,3 (3 t)
10 Chương 5 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY
11 5.2 Lập chương trình chi tiết
5.3 Ngôn ngữ lập trình tự động
Chương VI MỘT SỐ HỆ THỐNG CAD/CAM
1 Chương trình và các phương pháp lập trình điều khiển máy CNC
2 Một số vấn đề về lập trình thủ công
3 Các công cụ lập trình tự động
Thảo luận các vấn đề của chương 4; 5; 6 (3 t)
Thực hành (tại trung tâm thí nghiệm):
1 Điều chỉnh động học và điều khiển máy
2 Điều chỉnh động học và điều khiển máy VMC-
3 Thực hành sử dụng phần mềm MasterCAM
Hướng dẫn sinh viên tìm hiểu cấu tạo, nguyên lí hoạt động, công dụng và lập trình điều khiển máy
CHƯƠNG I: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐIỀU KHIỂN SỐ
1.1 Lịch sử phát triển của kỹ thuật điều khiển số
1.1.1 Các giai đoạn phát triển:
Năm 1952, Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) tại Mỹ đã chế tạo máy gia công CNC đầu tiên, sử dụng đèn điện tử và băng lỗ mã nhị phân để ghi chương trình NC, cho phép gia công kích thước theo ba chiều (3D).
1958 Ngôn ngữ lập trình APT (Automatically Programmed Tool) dùng với máy IBM704
1960 Hệ NC dùng đèn bán dẫn (Transistor)
1965 Thay dao tự động ATC (Automatic Tool Change)
1968 Mạch tích hợp IC (Intergrated Circuits) dùng trong hệ NC
1969 Điều khiển NC trực tiếp/ phân tán DNC (Direct NC/Distributed NC) với máy tính IBM
1970 Thay bệ (bàn) gá phôi tự động APC (Automatic Pallet Change)
In 1972, the introduction of numerical control (NC) systems for small computers, known as minicomputers, led to the mass production of Computerized Numerical Control (CNC) systems Subsequently, NC systems utilizing microprocessors also became recognized as CNC systems.
1978 Hệ thống gia công linh hoạt FMS (Flexible Manufacturing System)
1979 Kết nối liên hoàn CAD/CAM đầu tiên
1984 Hệ CNC với công cụ trợ giúp đồ họa (graphics), tạo khả năng mô phỏng (simulation) trên máy tính và lập trình tại phân xưởng
1986/1987 Giao diện tiêu chuẩn hóa (Standard Interfaces) tạo khả năng tích hợp hóa và tự động hóa sản xuất theo mô hình CIM (Computer Intergrated
Vào năm 1990, giao diện số giữa hệ điều khiển NC và các hệ khởi động đã nâng cao độ chính xác và khả năng đáp ứng điều khiển cho các trục NC và trục máy.
1993 Động cơ tuyến tính (Linear Motor) ở các trung tâm gia công MC (Manufacturing Center)
Năm 1994, quá trình CAD/CAM/CNC được khép kín thông qua việc sử dụng hệ NURBS (Non Uniform Rational B-Spline) làm phương pháp nội suy trong các hệ NC Hệ NURBS cho phép diễn tả toán học các bề mặt gia công bằng cách sử dụng các điểm và thông số để tạo ra mô hình lưới bề mặt với nhiều nút, mang lại độ mịn và sắc nét cao, đồng thời truy cập trực tiếp từ hệ CAD Giải pháp này không chỉ giảm dung lượng dữ liệu lưu trữ mà còn tăng độ chính xác và tốc độ xử lý, tạo ra chuyển động đều đặn cho máy, từ đó nâng cao tuổi thọ của máy gia công và dụng cụ cắt.
1996 Điều khiển bộ khởi động số (Digital Motor Control) và nội suy chính xác (Fine Interpolation) với độ phân giải nhỏ hơn 0.001 m, lượng tiến dao đạt tới
1997 Kỹ thuật Hiện thực ảo VR (Virtual Reality) tạo khả năng mô phỏng không gian hiệu quả hơn
Công nghệ tạo mẫu nhanh RPT (Rapid Prototyping Technology) sử dụng kỹ thuật CAD và LASER để nhanh chóng sản xuất các mẫu vật có hình dạng phức tạp chỉ trong vài giờ Quá trình này dựa vào chất liệu có khả năng kết đông khi tiếp xúc với tia cực tím UV từ đầu phát LASER.
Kỹ thuật ngược RE (Reverse Engineering) là quá trình tái tạo vật thể thực mà không cần bản thiết kế cũ, bao gồm hai bước chính: đầu tiên, số hóa hoặc đo kích thước vật mẫu để tạo ra mô hình CAD 3D; sau đó, sử dụng thiết bị tạo mẫu nhanh để sản xuất bản sao chi tiết của vật thể đó.
1.1.2 Sự phát triển của CNC:
Trước những năm 1950, thế giới có hai loại hình sản xuất công nghiệp chính: sản xuất loạt nhỏ và vừa với máy công cụ vạn năng, năng suất thấp và tính đa dạng cao; và sản xuất loạt lớn với thao tác tự động, sử dụng máy công cụ chuyên dụng, tạo ra số lượng lớn sản phẩm với năng suất cao và chất lượng đồng nhất.
Sản phẩm cần cải tiến về chất lượng, đặc tính và mẫu mã để tồn tại lâu trên thị trường Các máy công cụ và hệ thống sản xuất tự động thế hệ cũ không còn đáp ứng nhu cầu hiện tại.
Hiện nay, cần thiết phải phát triển một hệ điều khiển máy công cụ mới, dựa trên các nguyên lý tiên tiến, nhằm dễ dàng thích ứng với các biến thể trong thiết kế và các tình huống sản xuất thực tế.
Hệ thống điều khiển mới cần có khả năng tự động hóa với độ chính xác cao trong việc điều khiển dao cắt, đặc biệt cho các chi tiết lớn và phức tạp trong ngành chế tạo ôtô và máy bay vào những năm 1950 Để đạt được điều này, hệ điều khiển phải xử lý nhanh chóng các tín hiệu nhận được Sự ra đời của máy tính điện tử số với tốc độ tính toán nhanh gấp hàng trăm lần so với trước đã tạo điều kiện phát triển hệ thống điều khiển này Năm 1940, William Webster cùng các kỹ sư tại Air Material Command đã nhận định rằng việc tích hợp máy tính số và các cơ cấu sécvô hiệu năng cao là cần thiết cho kỹ thuật gia công chính xác biên dạng chi tiết.
Năm 1952, MIT đã chế tạo thành công máy phay đứng đầu tiên với 3 trục NC điều khiển đồng thời, được gọi là máy điều khiển số (Numerical Control Machine), phục vụ cho việc gia công kích thước 3D.
Từ năm 1952 đến 1955, MIT và Cơ quan Không lực Hoa Kỳ đã phối hợp thực hiện các nghiên cứu sâu về hệ thống điều khiển máy NC mới, đánh giá và khảo sát ứng dụng của nó trong các máy công cụ khác Đến năm 1957, Cơ quan Không lực Hoa Kỳ quyết định tự tài trợ cho việc sản xuất 100 máy phay NC cỡ lớn, nhằm chế tạo thiết bị hàng không với tổng giá trị lên tới 60 triệu USD.
Các máy NC đã được triển khai từ năm 1958-1960 tại một số hãng hàng không, nhưng không đạt hiệu quả như mong đợi Nguyên nhân chủ yếu là do hệ thống mạch điện tử điều khiển thời kỳ này không đáng tin cậy, cùng với sai sót trong cài đặt và vận hành máy, cũng như kỹ thuật lập trình yếu kém của người sử dụng.
Các khó khăn trong thiết kế hệ điều khiển NC đã được khắc phục nhờ cải tiến từ nhà chế tạo máy công cụ và đào tạo nâng cao cho lập trình viên, người vận hành, và chuyên gia bảo dưỡng Vấn đề này hoàn toàn được giải quyết trong giai đoạn 1961-1962 Với những ưu điểm vượt trội của công nghệ NC, các hãng hàng không đã bắt đầu đầu tư vào việc mua hoặc tự chế tạo máy NC mới bằng nguồn kinh phí riêng.
Sự phát triển của kỹ thuật máy tính đã dẫn đến việc giảm giá thành các thiết bị phần cứng, và vào cuối những năm 1960, bộ nhớ ROM (Read Only Memory) đã được áp dụng cho bộ điều khiển NC Bộ nhớ ROM lưu trữ một chuỗi các chỉ dẫn thao tác, cho phép Đơn vị điều khiển máy (MCU) truy cập và thực hiện chúng một cách hiệu quả.
KHÁI QUÁT VỀ CAD/CAM-CNC
Mục tiêu, ý nghĩa của hệ thống CAD/CAM
Chương III HỆ THỐNG ĐO CỦA MÁY CÔNG CỤ CNC 3.1 Các hệ thống mã hoá thông tin
3.1.1 Hệ mã hoá nhị phân
3.1.2 Hệ mã hoá thập phân- nhị phân
3.1.3 Hệ mã hoá băng đục lỗ
3.1.4 Hệ mã hoá mã vạch
3.2 Hệ thống đo dịch chuyển
3.2.1 Các đặc điểm của hệ thống đo
3.2.2 Hệ thống đo trực tiếp
3.2.3 Hệ thống đo gián tiếp
3.2.4 Hệ thống đo tuyệt đối
3.2.5 Hệ thống đo gia số
3.3 Cấu tạo của hệ thống đo
3.3.1 Hệ thống đo cảm ứng
3.3.2 Hệ thống đo quang điện
Chương IV CÁC MÁY CÔNG CỤ CNC
4.1 Các khái niệm cơ bản
4.1.1 Máy công cụ thông thường
4.1.4 Hệ trục toạ độ trên máy công cụ CNC
4.1.5 Các điểm chuẩn trên máy công cụ CNC
4.1.6 Điều khiển trên máy công cụ CNC
4.2 Các đặc tính kỹ thuật của máy công cụ CNC
4.2.1 Thông số hình học (Không gian gia công)
4.2.3 Độ chính xác gia công
4.2.6 Tính vạn năng của máy công cụ CNC
4.3 Truyền dẫn chuyển động của máy công cụ CNC
4.3.2 Truyền dẫn chuyển động chạy dao
4.4 Các máy công cụ CNC
4.5 Các dụng cụ trên máy công cụ CNC
4.5.1 Các dụng cụ dùng để gá kẹp chi tiết gia công
4.5.2 Các dụng cụ phụ để gá kẹp dao
4.5.3 Hệ thống cấp và kẹp dao tự động trên trung tâm gia công CNC Chương V CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY CÔNG CỤ CNC 5.1 Chương trình NC
5.1.1 Đặc điểm của chương trình NC
5.1.2 Cấu trúc và nội dung của chương trình
5.1.3 Chương trình chính và chương trình con
5.2.1 Các chức năng trong lập trình NC
5.2.2 Các phương pháp lập trình
5.2.3 Các hình thức tổ chức lập trình
5.3 Lập chương trình chi tiết
5.3.1 Các yêu cầu cơ bản
5.3.2 Điểm zero và điểm qui chiếu
5.4 Ngôn ngữ lập trình tự động
5.4.2 Các lệnh quan hệ với máy
5.4.3 Nhập dữ liệu hình học
5.4.4 Nhập dữ liệu công nghệ
5.4.5 Xác định hành trình của máy
Chương VI MỘT SỐ HỆ THỐNG CAD/CAM THÔNG DỤNG
6.3.1 Cấu trúc của hệ thống
6.3.2 Chức năng của các module trong hệ thống
6.4.1 Cấu trúc của hệ thống
6.4.2 Chức năng của các module trong hệ thống
6.5.1 Cấu trúc của hệ thống
6.5.2 Chức năng của các module trong hệ thống
6.6.1 Cấu trúc của hệ thống
6.6.2 Chức năng của các module trong hệ thống
Tuần thứ Nội dung Tài liệu
Giới thiệu môn học: CAD/CAM-CNC
1 Mục tiêu của môn học
2 Các nội dung của môn học
3 Phương pháp học tập và nghiên cứu
Chương 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐIỀU
KHIỂN SỐ 1.1 Lịch sử phát triển của kỹ thuật điều khiển số
1.2 Các khái niệm cơ bản
1.3 Các hệ thống điều khiển số máy công cụ
1.6 Thiết bị nhập dữ liệu
1.7 Giá thành và lựa chọn hệ thống CNC
Chương 2 KHÁI QUÁT VỀ CAD/CAM-CNC
2.5 Một số khái niệm, định nghĩa
2.6 Lịch sử phát triển của kỹ thuật CAD/CAM
2.7 Các mối quan hệ của CAD/CAM
2.8 Mục tiêu , ý nghĩa của hệ thống CAD/CAM
1 Điều khiển không số và điều khiển số máy công cụ
2 Các hệ thống điều khiển số: NC, CNC, DNC, Adaptive control
3 Các vấn đề về nội suy
Thảo luận các vấn đề của chương
Chương 3 HỆ THỐNG ĐO CỦA MÁY CÔNG CỤ
CNC 3.1 Các hệ thống mã hoá thông tin
3.2 Hệ thống đo dịch chuyển
3.3 Cấu tạo của hệ thống đo
Chương 4 CÁC MÁY CÔNG CỤ CNC 4.1 Các khái niệm cơ bản
4.2 Các đặc tính kỹ thuật của máy công cụ CNC
4.3 Truyền dẫn chuyển động của máy công cụ
CNC 4.4 Các máy công cụ CNC
4.5 Các dụng cụ trên máy công cụ CNC
1 Các vấn đề về hệ thống đo dịch chuyển của máy CNC
2 Các vấn đề về thiết kế đặc tính kỹ thuật máy công cụ CNC
Thảo luận các vấn đề của chương 2; 3 (3 t)
3 Các vấn đề cơ bản của truyền dẫn chuyển động trong máy công cụ CNC
4 Cấu trúc điều khiển của máy công cụ CNC
Thảo luận các vấn đề của chương 2,3 (3 t)
10 Chương 5 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY
11 5.2 Lập chương trình chi tiết
5.3 Ngôn ngữ lập trình tự động
Chương VI MỘT SỐ HỆ THỐNG CAD/CAM
1 Chương trình và các phương pháp lập trình điều khiển máy CNC
2 Một số vấn đề về lập trình thủ công
3 Các công cụ lập trình tự động
Thảo luận các vấn đề của chương 4; 5; 6 (3 t)
Thực hành (tại trung tâm thí nghiệm):
1 Điều chỉnh động học và điều khiển máy
2 Điều chỉnh động học và điều khiển máy VMC-
3 Thực hành sử dụng phần mềm MasterCAM
Hướng dẫn sinh viên tìm hiểu cấu tạo, nguyên lí hoạt động, công dụng và lập trình điều khiển máy
CHƯƠNG I: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐIỀU KHIỂN SỐ
1.1 Lịch sử phát triển của kỹ thuật điều khiển số
1.1.1 Các giai đoạn phát triển:
Vào năm 1952, Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) tại Mỹ đã chế tạo máy gia công CNC đầu tiên, sử dụng đèn điện tử và băng lỗ mã nhị phân để ghi chương trình NC, cho phép gia công kích thước theo ba chiều (3D).
1958 Ngôn ngữ lập trình APT (Automatically Programmed Tool) dùng với máy IBM704
1960 Hệ NC dùng đèn bán dẫn (Transistor)
1965 Thay dao tự động ATC (Automatic Tool Change)
1968 Mạch tích hợp IC (Intergrated Circuits) dùng trong hệ NC
1969 Điều khiển NC trực tiếp/ phân tán DNC (Direct NC/Distributed NC) với máy tính IBM
1970 Thay bệ (bàn) gá phôi tự động APC (Automatic Pallet Change)
In 1972, the development of mass-produced NC systems for small computers, known as minicomputers, led to the creation of CNC (Computerized Numerical Control) systems Subsequently, NC systems utilizing microprocessors also came to be referred to as CNC systems.
1978 Hệ thống gia công linh hoạt FMS (Flexible Manufacturing System)
1979 Kết nối liên hoàn CAD/CAM đầu tiên
1984 Hệ CNC với công cụ trợ giúp đồ họa (graphics), tạo khả năng mô phỏng (simulation) trên máy tính và lập trình tại phân xưởng
1986/1987 Giao diện tiêu chuẩn hóa (Standard Interfaces) tạo khả năng tích hợp hóa và tự động hóa sản xuất theo mô hình CIM (Computer Intergrated
Vào năm 1990, sự phát triển của giao diện số giữa hệ điều khiển NC và các hệ khởi động đã nâng cao độ chính xác và cải thiện khả năng đáp ứng điều khiển cho các trục NC cũng như các trục máy.
1993 Động cơ tuyến tính (Linear Motor) ở các trung tâm gia công MC (Manufacturing Center)
Năm 1994, quá trình CAD/CAM/CNC được khép kín bằng việc sử dụng hệ NURBS (Non Uniform Rational B-Spline) làm phương pháp nội suy cho các hệ NC Hệ NURBS cho phép diễn tả toán học các bề mặt gia công thông qua các điểm và thông số, tạo ra mô hình lưới bề mặt với nhiều nút, mang lại độ mịn cao và có thể truy cập trực tiếp từ hệ CAD Giải pháp này không chỉ giảm dung lượng dữ liệu lưu trữ mà còn tăng độ chính xác và tốc độ xử lý, tạo ra chuyển động đều đặn của máy, đồng thời nâng cao tuổi thọ của máy gia công và dụng cụ cắt.
1996 Điều khiển bộ khởi động số (Digital Motor Control) và nội suy chính xác (Fine Interpolation) với độ phân giải nhỏ hơn 0.001 m, lượng tiến dao đạt tới
1997 Kỹ thuật Hiện thực ảo VR (Virtual Reality) tạo khả năng mô phỏng không gian hiệu quả hơn
Công nghệ tạo mẫu nhanh RPT (Rapid Prototyping Technology) sử dụng kỹ thuật CAD và LASER để nhanh chóng tạo ra các sản phẩm có hình dạng phức tạp chỉ trong vài giờ Quy trình này dựa vào chất liệu có khả năng kết đông khi tiếp xúc với tia cực tím UV từ đầu phát LASER.
Kỹ thuật ngược RE (Reverse Engineering) là quá trình tái tạo vật thể thực mà không cần bản thiết kế cũ, bao gồm hai bước chính: đầu tiên, số hóa hoặc đo kích thước mẫu vật để tạo ra mô hình CAD 3D; tiếp theo, sử dụng thiết bị tạo mẫu nhanh để sản xuất bản sao chi tiết.
1.1.2 Sự phát triển của CNC:
Trước những năm 1950, thế giới có hai loại hình sản xuất công nghiệp chính: sản xuất loạt nhỏ và vừa với máy công cụ vạn năng thao tác bằng tay, năng suất thấp và tính đa dạng cao, và sản xuất loạt lớn với thao tác tự động, sử dụng máy công cụ chuyên dụng để tạo ra số lượng lớn sản phẩm với năng suất cao và chất lượng đồng nhất.
Sản phẩm không thể tồn tại lâu trên thị trường nếu không cải tiến về chất lượng, đặc tính và mẫu mã Các máy công cụ và hệ thống sản xuất tự động thế hệ cũ đã không còn đáp ứng nhu cầu hiện tại.
Hiện nay, cần thiết phải phát triển một hệ điều khiển máy công cụ mới, dựa trên các nguyên lý tiên tiến và có khả năng thích ứng linh hoạt với các biến thể trong thiết kế cũng như các tình huống sản xuất thực tế.
Hệ thống điều khiển mới cần khả năng tự động hóa với độ chính xác cao trong việc điều khiển dao cắt, đặc biệt cho các chi tiết lớn và phức tạp trong ngành chế tạo ôtô và máy bay vào những năm 1950 Để đạt được điều này, hệ điều khiển phải xử lý nhanh các tín hiệu thu nhận Sự phát triển của máy tính điện tử số với tốc độ tính toán nhanh gấp hàng trăm lần đã tạo điều kiện cho loại hệ thống điều khiển này Năm 1940, William Webster và các kỹ sư tại Air Material Command đã nhận định rằng việc tích hợp máy tính số với các cơ cấu sécvô hiệu năng cao là yếu tố then chốt cho kỹ thuật gia công chính xác biên dạng chi tiết.
Năm 1952, MIT đã chế tạo thành công máy phay đứng đầu tiên với 3 trục NC điều khiển đồng thời, đánh dấu bước tiến quan trọng trong gia công kích thước 3D, được gọi là máy điều khiển số (Numerically Controlled Machine).
Từ năm 1952 đến 1955, MIT và Cơ quan Không lực Hoa Kỳ đã hợp tác nghiên cứu và đánh giá hệ thống điều khiển máy NC mới, đồng thời khảo sát ứng dụng của nó trong các máy công cụ khác Đến năm 1957, Cơ quan Không lực đã quyết định tự tài trợ cho dự án sản xuất 100 máy phay NC cỡ lớn, phục vụ cho việc chế tạo thiết bị hàng không với tổng giá trị lên tới 60 triệu USD.
Các máy NC đã được đưa vào sử dụng từ năm 1958-1960 tại một số hãng hàng không, nhưng không đạt hiệu quả mong muốn do mạch điện tử điều khiển kém tin cậy, lỗi trong cài đặt và vận hành, cùng với kỹ thuật lập trình yếu kém của người sử dụng.
Các khó khăn trong việc cải tiến hệ điều khiển NC đã được khắc phục thông qua việc nâng cao thiết kế từ phía nhà chế tạo và đào tạo chuyên sâu cho lập trình viên, người vận hành và chuyên gia bảo dưỡng Vấn đề này đã được giải quyết hoàn toàn vào những năm 1961-1962 Nhận thấy những ưu điểm vượt trội của công nghệ NC, các hãng hàng không đã bắt đầu đầu tư vào việc mua sắm hoặc tự chế tạo máy NC mới bằng nguồn kinh phí riêng.
Sự phát triển của kỹ thuật máy tính đã dẫn đến việc giảm giá thành của các thiết bị phần cứng Đến cuối những năm 1960, bộ nhớ ROM (Read Only Memory) đã được ứng dụng cho bộ điều khiển NC Các chỉ dẫn thao tác được lưu trữ trong bộ nhớ ROM và có thể được truy cập và thực hiện thông qua Đơn vị điều khiển máy (MCU).
