BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP NAM ĐỊNH GIÁO TRÌNH MÔN HỌC : CÔNG NGHỆ CAD/CAM NGÀNH/NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ : CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-… ngày……. Nam Định, năm 2018 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình “Công nghệ CAD/CAM” là tài liệu được biên soạn để phục vụ cho việc giảng dạy, học tập của giáo viên và học sinh - sinh viên ngành kỹ thuật cơ khí, chuyên ngành Cắt gọt kim loại.
Tài liệu cung cấp những kiến thức về vẽ thiết kế 3D trên phần mềm Inventer, và phần lập trình cơ bản về MasterCAM. Mặc dù đã hết sức cố gắng, giáo trình không tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong đồng nghiệp và bạn đọc đóng góp ý kiến để giáo trình được hoàn thiện hơn. Nam Định, ngày ….tháng … năm 2018 Tham gia biên soạn Chủ biên: Nguyễn Ngọc Bảo 1 MỤC LỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU.
1 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN. 7 Nội dung của môn học:. 8 Bài 1: Tổng quan chung về CAD/CAM .1 Vai trò của CAD/CAM trong nền sản xuất hiện đại.1 Giới thiệu về CAD/CAM .2 Đối tượng phục vụ của CAD/CAM.3 Vai trò của CAD/CAM trong chu kỳ sản xuất.4 Chức năng của CAD .2 THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG TẠO HÌNH.1 Thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ truyền thống.2 Thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ CAD/CAM.3 Thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ tích hợp (CIM). 13 Bài 2: Vẽ và thiết kế cơ khí trên phần mềm INVENTOR – Vẽ phác 2D .1 Giới thiệu phần mềm Inventor và hướng dẫn cài đặt .2 Các lệnh vẽ 2D trong Inventor .1 Nhóm lệnh vẽ đường thẳng.
Nhóm lệnh vẽ đường tròn. Nhóm lệnh khác .3 Các công cụ thiết kế hiệu chỉnh trong Inventor .4 Ràng buộc định nghĩa kích thước đối tượng.5 Bài tập thực hành. 32 Bài 3: Vẽ và thiết kế cơ khí trên phần mềm INVENTOR – Thiết kế mô hình khối 3D .1 Nguyên lý cơ bản xây dựng 3D trong Inventor.2 Các lệnh cơ bản của mô hình khối: Extrude, revolve… .3 Các công cụ hỗ trợ tạo hình nhanh: hole, shell, iveep,loft… .4 Tạo các Reference Geometry: Plane, Axis, Point .5 Bài tập thực hành. 42 Bài 4: Vẽ và thiết kế cơ khí trên phần mềm INVENTOR – Hiệu chỉnh đối tượng 3D .1 Các lệnh hiệu chỉnh đối tượng .2 Thay đổi kích thước.
Lệnh Move Bodies. Lệnh Bend Part .3 Các công cụ hỗ trợ: Copy, Mirror, Pattern…. Lệnh Rectangular Pattern. Lệnh Circular Pattern .4 Bài tập thực hành.
52 Bài 5: Vẽ và thiết kế cơ khí trên phần mềm INVENTOR – Lắp ráp cơ bản .1 Khởi tạo môi trường lắp ráp trong Inventor .2 Nắm rõ các ràng buộc trong môi trường lắp ráp. Lệnh Place from Content Center .3 Thực hành lắp ráp. Lệnh ràng buộc Contraint .4 Hiệu chỉnh quá trình lắp ráp. Thay đổi khoảng cách ràng buộc giữa các chi tiết.
Sao chép các chi tiết trong môi trường lắp ráp. Lệnh Mirror Components. Ẩn hoặc hiển thị chi tiết. Chỉnh sửa chi tiết .5 Bài tập thực hành.
62 Bài 6: Vẽ và thiết kế cơ khí trên phần mềm INVENTOR – Thiết kế chi tiết cơ khí trong Inventor. Thiết kế bộ truyền bánh răng. Thiết kế bộ truyền bánh đai. Thiết kế bộ truyền bánh xích.
Thiết kế mối ghép ren. Bài tập thực hành. 71 Bài 7: Vẽ và thiết kế cơ khí trên phần mềm INVENTOR – Xuất bản vẽ.1 Khởi tạo môi trường Drawing: Tạo bản vẽ, khung tên…. Tạo trang giấy vẽ mới.
Định dạng khổ giấy vẽ. Tạo khung bản vẽ. Tạo khung tên. Sử dụng trang bản vẽ đã thiết kế làm trang bản vẽ mẫu .2 Các lệnh tạo hình chiếu và hiệu chỉnh.
Lệnh Base View. Lệnh Projected View. Lệnh Break Out .4 Xuất bản vẽ sang các phần mềm khác. 83 4 Bài 8: Vẽ và thiết kế cơ khí trên phần mềm INVENTOR – Bài tập tổng hợp.
84 Bài 9: Lập trình gia công trên phần mềm Mastercam .1 Giới thiệu về phần mềm MasterCAM. Khởi động MasterCAM. Màn hình MasterCAM. Một số các lệnh cơ bản .2 Một số các lệnh vẽ 2D cơ bản.
90 Tạo ra các điểm trên đối tượng bằng cách sử dụng chuột hoặc điểm chia. 91 Chọn đối tượng như line, circle hoặc spline. Vẽ đường thẳng:. Vẽ Cung tròn và đường tròn:.
Lệnh vẽ hình chữ nhật rectangle. Lệnh vẽ đa tuyến. Ellipse và thanh công cụ của ellipse .3 Các lệnh hiệu chỉnh vẽ nhanh .1 Lệnh Fillet và thanh công cụ của Fillet .2 Lệnh Chamfer và thanh công cụ của chamfer. Ghi kích thước.
Làm việc với lớp. Làm việc với công cụ lệnh dấu đối tượng. 105 Bài 10: Lập trình gia công trên phần mềm Mastercam–Mô phỏng phay. Chọn máy và phôi.
Mô phỏng gia công phay theo biên dạng. Mô phỏng gia công phay hốc. Mô phỏng gia công phay bề mặt. Mô phỏng gia công khoan.
Mô phỏng gia công phay mặt lưới. Bài tập luyện tập. 120 Bài 11: Lập trình gia công trên phần mềm Mastercam - Bài tập tổng hợp mô phỏng phay. 121 Bài 12: Lập trình gia công trên phần mềm Mastercam -Mô phỏng tiện.
Chọn máy – chọn phôi. Tiện mặt đầu. Tiện cắt rãnh. Bài tập thực hành.
132 Bài 13: Lập trình gia công trên phần mềm Mastercam - Bài tập tổng hợp mô phỏng tiện133 Bài 14: Phần mêm MasterCam - Bài thực hành tổng hợp. 134 6 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên môn đun: Công nghệ CAD/CAM Mã mô đun: C612011910 Vị trí, tính chất của mô đun - Vị trí: Môn học được bố trí sau khi học sinh học xong các môn học chung, cơ sở nghề, sau các môn học chuyên môn như Công nghệ chế tạo máy, Công nghệ CNC trước các môn học/ mô đun , Gia công trên máy tiện CNC, Công nghệ gia công khuôn mẫu - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề. Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: + Hiểu được vai trò, chức năng và lợi ích của công nghệ CAD/CAM trong nền sản xuất cơ khí hiện đại. + Hiểu được những ưu điểm khi dùng công nghệ CAD/CAM thực hiện vẽ, thiết kế, lập trình gia công trong chuyên ngành cơ khí.
+ Trình bày được các công cụ chủ yếu của phần mềm Inventor, MasterCAM trong việc vẽ, thiết kế, lập trình gia công trong sản xuất cơ khí. - Về kỹ năng: + Sử dụng thành thạo các các công cụ chủ yếu của phần mềm Inventor, MasterCAM trong việc vẽ, thiết kế, lập trình gia công trong sản xuất cơ khí. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. 7 Nội dung của môn học: Bài 1: Tổng quan chung về CAD/CAM 1.
Mục tiêu của bài: - Nắm được đặc điểm và tiện ích của một số phần mềm vẽ và thiết kế cơ khí - Hiểu được vai trò, chức năng và lợi của CAD/CAM trong nền sản xuất hiện đại 2.1 Vai trò của CAD/CAM trong nền sản xuất hiện đại.1 Giới thiệu về CAD/CAM 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 và triển khai chế tạo.
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. 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.