Giáo Trình Công Nghệ CAD/CAM Tại Trường CĐ Kinh Tế Kỹ Thuật Vinatex TP.HCM

Giáo trình công nghệ CAD/CAM tại trường CĐ Kinh tế Kỹ thuật Vinatex TP HCM cung cấp kiến thức chuyên sâu và ứng dụng thực tiễn trong ngành.

• Trường học: Trường Cao Đẳng Kinh Tế - Kỹ Thuật Vinatex
• Chuyên ngành: Công Nghệ CAD CAM
• Đề tài: Giáo Trình Công Nghệ CAD CAM
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CAD/CAM
• 1.1. Vai trò và chức năng của cad/cam trong nền sx hiện đại
• 1.2. Giới thiệu về CAD/CAM hay CAO/FAO
• 1.3. Đối tượng phục vụ của CAD/CAM
• 1.4. Thiết kế và gia công tạo hình
• 1.4.1. Thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ truyền thống
• 1.4.2. Thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ CAD/CAM
• 1.4.3. Thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ tích hợp (CIM)
• 1.5. Thiết kế với hổ trợ của máy tính-CAD
• 1.6. Nội dung của CAD
• 1.7. Công cụ của CAD
• 1.8. PHẦN CỨNG CAD CAM
• 1.8.1. GIỚI THIỆU CHUNG
• 1.8.2. CẤU HÌNH PHẦN CỨNG CỦA MỘT HỆ CAD ĐIỂN HÌNH
• 1.8.3. TRẠM THIẾT KẾ
• 1.8.4. THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI ĐỒ HỌA
• 1.8.5. BẢN MẠCH GHÉP NỐI ĐỒ HOẠ
• 1.8.6. CÁC THIẾT BỊ NHẬP (INPUT)
• 1.8.7. CÁC THIẾT BỊ XUẤT (OUTPUT)
• 1.9. PHẦN MỀM CAD CAM
• 1.9.1. Phần mềm đồ hoạ
• 1.9.2. Phần mềm ứng dụng
• 1.9.3. CẤU HÌNH PHẦN MỀM CỦA MỘT HỆ THỐNG ĐỒ HOẠ TƯƠNG TÁC (ICG)
• 1.9.4. CÁC CHỨC NĂNG CỦA MỘT GÓI PHẦN MỀM ĐỒ HOẠ
• 1.10. XÂY DỰNG HÌNH HỌC
• 1.10.1. CÁC PHÉP CHUYỂN ĐỔI
• 1.10.2. TỔ CHỨC VÀ NỘI DUNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỒ HOẠ
• 1.10.3. MÔ HÌNH KHUNG DÂY VÀ MÔ HÌNH ĐẶC
• 1.10.4. MÔ HÌNH HOÁ HÌNH HỌC
• 1.10.4.1. Phương pháp mô tả đường cong
• 1.10.4.2. Phương pháp mô tả mặt cong
• 1.10.4.3. Phương pháp mô tả khối hình học
• 1.10.4.4. Phương pháp mô hình hoá hình học
• 1.10.5. Cơ sở của mô hình hoá hình học
• 1.10.6. Hình học đường cong
• 1.10.7. Biểu diễn đường cong
• 1.10.8. Đặc tính của đường cong
• 1.10.9. Hình học mặt cong
• 1.11. KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN SỐ - NC
• 1.11.1. Quá trình hình thành và phát triển
• 1.11.2. Điều khiển số trực tiếp (Direct Numerical Control - DNC)
• 1.11.3. Điều khiển số bằng máy tính (Computer Numerical Control - CNC)
• 1.11.4. Điều khiển số phân phối (Distributive Numerical Control)
• 7. CHƯƠNG 7: PHẦN MỀM MASTERCAM
• 7.1. Các lệnh vẽ và lập trình 2D
• 7.2. Các lệnh hiệu chỉnh

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình CAD CAM tại Trường CĐ Kinh Tế Kỹ Thuật Vinatex TP

Giáo trình CAD/CAM tại Trường CĐ Kinh Tế Kỹ Thuật Vinatex TP.HCM được biên soạn nhằm cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho sinh viên trong lĩnh vực thiết kế và gia công cơ khí. Nội dung giáo trình bao gồm các khái niệm cơ bản về CAD/CAM, ứng dụng trong sản xuất và các phương pháp mô hình hóa hình học. Mục tiêu chính là giúp sinh viên nắm vững công nghệ hiện đại, từ đó đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động.

1.1. Mục tiêu và nội dung chính của giáo trình CAD CAM

Giáo trình CAD/CAM tập trung vào việc trang bị cho sinh viên các kiến thức về thiết kế và gia công cơ khí. Nội dung bao gồm các khái niệm cơ bản, ứng dụng thực tiễn và các phần mềm hỗ trợ thiết kế. Sinh viên sẽ được học cách sử dụng phần mềm CAD để tạo ra các mô hình 3D và lập trình gia công bằng CAM.

1.2. Lợi ích của việc học CAD CAM tại Vinatex TP.HCM

Việc học CAD/CAM tại Trường CĐ Kinh Tế Kỹ Thuật Vinatex TP.HCM giúp sinh viên phát triển kỹ năng thiết kế và gia công hiện đại. Sinh viên sẽ có cơ hội thực hành trên các thiết bị công nghệ cao, từ đó nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường lao động.

II. Thách thức trong việc áp dụng công nghệ CAD CAM tại trường

Mặc dù giáo trình CAD/CAM tại Trường CĐ Kinh Tế Kỹ Thuật Vinatex TP.HCM đã được biên soạn kỹ lưỡng, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong việc áp dụng công nghệ này. Các vấn đề như thiếu thiết bị hiện đại, khó khăn trong việc thực hành và cập nhật công nghệ mới là những trở ngại lớn.

2.1. Thiếu thiết bị và công nghệ hiện đại

Một trong những thách thức lớn nhất là thiếu thiết bị hiện đại phục vụ cho việc giảng dạy và thực hành CAD/CAM. Điều này ảnh hưởng đến khả năng tiếp cận công nghệ mới của sinh viên, làm giảm chất lượng đào tạo.

2.2. Khó khăn trong việc thực hành và áp dụng kiến thức

Sinh viên gặp khó khăn trong việc áp dụng lý thuyết vào thực tiễn do thiếu cơ hội thực hành. Việc này dẫn đến việc sinh viên không thể nắm vững các kỹ năng cần thiết để làm việc trong môi trường công nghiệp.

III. Phương pháp giảng dạy hiệu quả cho giáo trình CAD CAM

Để khắc phục những thách thức trong việc giảng dạy CAD/CAM, trường cần áp dụng các phương pháp giảng dạy hiệu quả. Việc kết hợp lý thuyết và thực hành, sử dụng phần mềm hiện đại và tổ chức các buổi thực tập tại doanh nghiệp là những giải pháp khả thi.

3.1. Kết hợp lý thuyết và thực hành trong giảng dạy

Việc kết hợp lý thuyết và thực hành giúp sinh viên hiểu rõ hơn về công nghệ CAD/CAM. Các bài giảng nên được thiết kế để sinh viên có thể thực hành ngay sau khi học lý thuyết, từ đó nâng cao khả năng tiếp thu.

3.2. Sử dụng phần mềm hiện đại trong giảng dạy

Sử dụng các phần mềm CAD/CAM hiện đại trong giảng dạy giúp sinh viên làm quen với công nghệ mới. Điều này không chỉ nâng cao chất lượng đào tạo mà còn giúp sinh viên tự tin hơn khi ra trường.

IV. Ứng dụng thực tiễn của CAD CAM trong ngành công nghiệp

CAD/CAM đã trở thành một phần không thể thiếu trong ngành công nghiệp chế tạo. Việc ứng dụng công nghệ này giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu thời gian và chi phí, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm.

4.1. Tối ưu hóa quy trình sản xuất với CAD CAM

Việc áp dụng CAD/CAM trong sản xuất giúp tối ưu hóa quy trình từ thiết kế đến gia công. Các phần mềm CAD/CAM cho phép lập trình tự động, giảm thiểu sai sót và tiết kiệm thời gian.

4.2. Nâng cao chất lượng sản phẩm nhờ CAD CAM

Sử dụng CAD/CAM giúp nâng cao chất lượng sản phẩm thông qua việc kiểm soát chính xác các thông số kỹ thuật. Điều này đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng đáp ứng được yêu cầu của khách hàng.

V. Kết luận và tương lai của giáo trình CAD CAM tại Vinatex TP

Giáo trình CAD/CAM tại Trường CĐ Kinh Tế Kỹ Thuật Vinatex TP.HCM đóng vai trò quan trọng trong việc đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho ngành công nghiệp. Tương lai của giáo trình này phụ thuộc vào việc cập nhật công nghệ và cải tiến phương pháp giảng dạy.

5.1. Cập nhật công nghệ mới trong giáo trình

Để đáp ứng nhu cầu của thị trường, giáo trình CAD/CAM cần được cập nhật thường xuyên với các công nghệ mới. Việc này giúp sinh viên nắm bắt được xu hướng phát triển của ngành công nghiệp.

5.2. Cải tiến phương pháp giảng dạy để nâng cao chất lượng

Cải tiến phương pháp giảng dạy là cần thiết để nâng cao chất lượng đào tạo. Việc áp dụng các phương pháp giảng dạy hiện đại sẽ giúp sinh viên tiếp cận kiến thức một cách hiệu quả hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - KỸ THUẬT VINATEX THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ CAD CAM Thành phố Hồ Chí Minh Năm 2018 LỜI MỞ ĐẦU Trong chiến lược phát triển và đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ cho sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho công nghiệp hóa nhất là trong lĩnh vực cơ khí – Nghề cắt gọt kim loại là một nghề đào tạo ra nguồn nhân lực tham gia chế tạo các chi tiết máy móc đòi hỏi các sinh viên học trong trường cần được trang bị những kiến thức, kỹ năng cần thiết để làm chủ các công nghệ sau khi ra trường tiếp cận được các điều kiện sản xuất của các doanh nghiệp trong và ngoài nước. Khoa Cơ điện Trường Cao đẳng Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh đã biên soạn cuốn giáo trình mô đun CAD – CAM – CNC. Nội dung của mô đun để cập đến các công việc, bài tập cụ thể về phương pháp và trình tự gia công các chi tiết. Căn cứ vào trang thiết bị của các trường và khả năng tổ chức học sinh thực tập ở các công ty, doanh nghiệp bên ngoài mà nhà trường xây dựng các bài tập thực hành áp dụng cụ thể phù hợp với điều kiện hoàn cảnh hiện tại. Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình biên soạn, song không tránh khỏi những sai sót. Người biên soạn rất mong nhận được những đóng góp ý kiến của các bạn và đồng nghiệp để cuốn giáo trình hoàn thiện hơn. Trân trọng cảm ơn! i MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .ii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ. iv VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT, MỤC TIÊU CỦA MÔ ĐUN . v NỘI DUNG TỔNG QUÁT VÀ PHÂN BỐ THỜI GIAN. vi Chương 1: Tổng quan về CAD/CAM . Vai trò và chức năng của cad/cam trong nền sx hiện đại. Giới thiệu về CAD/CAM hay CAO/FAO. Đối tượng phục vụ của CAD/CAM. Thiết kế và gia công tạo hình. Thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ truyền thống. Thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ CAD/CAM. Thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ tích hợp (CIM). Thiết kế với hổ trợ của máy tính-CAD . Nội dung của CAD. Công cụ của CAD . PHẦN CỨNG CAD CAM . GIỚI THIỆU CHUNG. CẤU HÌNH PHẦN CỨNG CỦA MỘT HỆ CAD ĐIỂN HÌNH. TRẠM THIẾT KẾ . THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI ĐỒ HỌA . BẢN MẠCH GHÉP NỐI ĐỒ HOẠ. CÁC THIẾT BỊ NHẬP (INPUT) . CÁC THIẾT BỊ XUẤT (OUPUT) . PHẦN MỀM CAD CAM . Phần mềm đồ hoạ. Phần mềm ứng dụng . CẤU HÌNH PHẦN MỀM CỦA MỘT HỆ THỐNG ĐỒ HOẠ TƯƠNG TÁC (ICG) . CÁC CHỨC NĂNG CỦA MỘT GÓI PHẦN MỀM ĐỒ HOẠ . XÂY DỰNG HÌNH HỌC . CÁC PHÉP CHUYỂN ĐỔI. TỔ CHỨC VÀ NỘI DUNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỒ HOẠ. MÔ HÌNH KHUNG DÂY VÀ MÔ HÌNH ĐẶC. MÔ HÌNH HOÁ HÌNH HỌC. Phương pháp mô tả đường cong. Phương pháp mô tả mặt cong. Phương pháp mô tả khối hình học.4 Phương pháp mô hình hoá hình học. Cơ sở của mô hình hoá hình học . Hình học đường cong. Biểu diễn đường cong. Đặc tính của đường cong. Hình học mặt cong. KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN SỐ - NC . Quá trình hình thành và phát triển . Điều khiển số trực tiếp (Direct Numerical Control - DNC) . Điều khiển số bằng máy tính (Computer Numerical Control - CNC) . Điều khiển số phân phối (Distributive Numerical Control) . 32 Chương 7: PHẦN MỀM MASTERCAM . Các lệnh vẽ và lập trình 2D . Các lệnh hiệu chỉnh. 54 iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ CAO - FAO - FIO .2 Sơ đồ chu kỳ sản xuất.3 Sơ đồ chu kỳ sản xuất khi dùng CAD/CAM .4 Qui trình thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ truyền thống.5 Qui trình thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ CAD/CAM . 6 Qui trình thiết kế và gia công tạo hình theo công nghê tích hợp.1 Quy trình của CAD .1 Cấu hình phần cứng một hệ CAD điển hình .1 Cấu hình của một hệ phần mềm đồ hoạ .1 Tham số hoá đường tròn đơn vị.2 Vectơ pháp tuyến chính .3 Hình học mặt cong .4 Đường cong trên mặt cong và mặt phẳng tiếp tuyến .2 Điều khiển số phân phối . 33 iv VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT, MỤC TIÊU CỦA MÔ ĐUN I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN: - Vị trí: Trước khi học mô đun này sinh viên phải hoàn thành: Vẽ kỹ thuật; Autocad; ; Dung sai – Đo lường kỹ thuật; An toàn lao động; Phay mặt phẳng ngang, song song, vuông góc, nghiêng. - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề thuộc mô đun đào tạo nghề. MỤC TIÊU MÔN HỌC - Khái niệm về CAD/CAM. - Các ứng dụng của CAD/CAM trong thực tế sản xuất. - Các phương pháp mô hình hóa hình học. - Thiết kế được các sản phẩm trên máy tính bằng phần mềm CAD/CAM. - Mô phỏng được đường chạy dao trên máy tính bằng phần mềm CAD/CAM v NỘI DUNG TỔNG QUÁT VÀ PHÂN BỐ THỜI GIAN Phân bố thời gian Số TT Nội dung Lý Thực Tự Ghi chú tiết thuyết hành học 1 Chương 1: Tổng quan về CAD/CAM 1 1 0 2 Chương 2: Thiết kế với hổ trợ của 1 1 0 2 2 máy tính-CAD 3 Chương 3: Phần cứng CAD/CAM 1 1 0 2 4 Chương 4: Phần mềm CAD/CAM 1 1 0 2 5 Chương 5: Mô hình hóa hình học 1 1 0 2 Chương 6: Kỹ thuật điều khiển số - 5 5 0 2 6 NC Chương 7: Môi trường làm việc của 65 15 50 10 7 MASTERCAM Tổng số 75 25 50 vi Chương 1: Tổng quan về CAD/CAM 1. Vai trò và chức năng của cad/cam trong nền sx hiện đại. Giới thiệu về CAD/CAM hay CAO/FAO. Thiết kế và chế tạo có sự tham gia của máy vi tính (CAD/CAM hay CAO/FAO) thường được trình bày gắn liền với nhau. Thật vậy, hai lĩnh vực ứng dụng tin học trong ngành cơ khí chế tạo này có nhiều điểm giống nhau bởi chúng đều dựa trên cùng các chi tiết cơ khí và sử dụng dữ liệu tin học chung: đó là các nguồn đồ thị hiển thị và dữ liệu quản lý. Thực tế, CAD và CAM tương ứng với các hoạt động của hai quá trình hỗ trợ cho phép biến một ý tưởng trừu tượng thành một vật thể thật. Hai quá trình này thể hiện rõ trong công việc nghiên cứu (bureau d’étude) và triển khai chế tạo (bureau des méthodes). Xuất phát từ nhu cầu cho trước, việc nghiên cứu đảm nhận thiết kế một mô hình mẫu cho đến khi thể hiện trên bản vẽ biễu diễn chi tiết. Từ bản vẽ chi tiết, việc triển khai chế tạo đảm nhận lập ra quá trình chế tạo các chi tiết cùng các vấn đề liên quan đến dụng cụ và phương pháp thực hiện. Hai lĩnh vực hoạt động lớn này trong ngành chế tạo máy được thực hiện liên tiếp nhau và được phân biệt bởi kết quả của nó. * Kết quả của CAD là một bản vẽ xác định, một sự biểu diễn nhiều hình chiếu khác nhau của một chi tiết cơ khí với các đặc trưng hình học và chức năng. Các phần mềm CAD là các dụng cụ tin học đặc thù cho việc nghiên cứu và được chia thành hai loại: Các phần mềm thiết kế và các phần mềm vẽ. * Kết quả của CAM là cụ thể, đó là chi tiết cơ khí. Trong CAM không truyền đạt một sự biểu diễn của thực thể mà thực hiện một cách cụ thể công việc. Việc chế tạo bao gồm các vấn đề liên quan đến vật thể, cắt gọt vật liệu, công suất của trang thiết bị, các điều kiện sản xuất khác nhau có giá thành nhỏ nhất, với việc tối ưu hoá đồ gá và dụng cụ cắt nhằm đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết cơ khí. Nhằm khai thác các công cụ hữu ích, những ứng dụng tin học trong chế tạo không chỉ hạn chế trong các phần mềm đồ hoạ hiển thị và quản lý mà còn sử dụng việc lập trình và điều khiển các máy công cụ điều khiển số, do vậy đòi hỏi khi thực hiện phải nắm vững các kiến thức về kỹ thuật gia công. 1 Trong chế tạo, việc sử dụng các dữ liệu tin học phải lưu ý đến nhiều mối quan hệ ràng buộc. Các ràng buộc này nhiều hơn trong thiết kế. Việc cắt gọt vật liệu trên một máy công cụ điều khiển số hay một máy công cụ vạn năng thông thường là như nhau, trong hai trường hợp vật liệu không thay đổi về tính chất. Trong khi đó các dữ liệu tin học có trong môi trường công nghiệp cũng có trong các xưởng gia công. Các nguồn dữ liệu này cải thiện kỹ thuật chế tạo, chuyển đổi phương pháp và dẫn đến thay đổi quan trọng trong các công việc hoàn thành khi lập qui trình công nghệ cũng như trên vị trí làm việc. Ngoài công việc cho phép điều khiển số các nguyên công gia công, việc thiết lập các dữ liệu tin học mang lại nhiều sự cải thiện về kết cấu liên quan đến cấu trúc máy và đồ gá, các phương pháp chế tạo và kiểm tra sản phẩm, thiết kế dụng cụ cắt và các cơ cấu tự động khác. Mặt khác, các ứng dụng tin học này cũng cho phép khai thác tốt hơn các khả năng mới của máy và dụng cụ. Ngày nay việc chuyển biến từ một ý tưởng trừu tượng thành một sản phẩm thực tế có thể theo một quá trình hoàn toàn được chi phối bởi máy tính điện tử, như sơ đồ hình 1. BUREAUTIQUE ADMINISTRATION ET COMMUNICATION ET GESTION CONCEPTION, MODELISATION, ANALYSE ET INGENIERIE ASSISTE PAR BUREAU ORDINATEUR (CAO - IAO) D’ETUDE CAO DESSIN ASSISTE PAR FABRICATION ORDINATEUR (DAO) INTEGREE SUR ORDINATEUR (FIO) PROCEDES, SIMULATION, PROGRAMMATION BUREAU DE METHODES FAO MOCN MOCN AUTOMAT ROBOT CONTRÔLE DE QUALITÉ INVENTAIRE ET MANUTENTION ADMINISTRATION ET GESTION Hình 1.1 - Sơ đồ CAO - FAO - FIO 2 Ta phân biệt hai loại dụng cụ tin học trong nghiên cứu thiết kế: - Các phần mềm vẽ có sự tham gia của máy tính điện tử (Dessin Assisté par Ordinateur-DAO hay Computer Aided Drawing - CAD). - Các phần mềm thiết kế có sự tham gia của máy tính điện tử (Conception Assistée par Ordinateur-CAO hay Computer Aided Design-CAD). Trong tiếng Anh ta sử dụng từ CAD chung cho cả hai phần mềm này.