SỞ LAO ĐỘNG TB&XH TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: CÔNG NGHỆ CAD/CAM NGÀNH/NGHỀ: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số 234/QĐ-CĐN ngày 05 tháng 8 năm 2020 của Trường Cao đẳng nghề Hà Nam Hà Nam, năm 2020 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. 1 LỜI GIỚI THIỆU Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số lượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, lĩnh vực cơ khí chế tạo ở Việt Nam nói riêng đã có những bước phát triển đáng kể.
Chương trình khung quốc gia nghề Công nghệ kỹ thuật cơ khí đã được xây dựng trên cơ sở phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các môđun. Để tạo điều kiện thuận lợi cho các cơ sở dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo các môđun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay. Mô đun 16: Công nghệ CAD/CAM là mô đun đào tạo nghề được biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong quá trình thực hiện, nhóm biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu công nghệ CAD/CAM trong và ngoài nước, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất.
Mặc dù đã có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nam, ngày tháng năm 2020 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Nguyễn Văn Tuyên 2. Các Giáo viên khoa Cơ Khí 2 MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU.
2 BÀI 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ CAD/CAM. Vai trò của CAD/CAM trong nền sản xuất hiện đại. Thiết kế và gia công tạo hình với công nghệ CAD/CAM. 9 BÀI 2: VẼ VÀ THIẾT KẾ CƠ KHÍ TRÊN PHẦN MỀM INVENTOR - VẼ PHÁC 2D PHẦN CAD.1 Giới thiệu phần mềm Inventor và hướng dẫn cài đặt .2 Các lệnh vẽ 2D trong Inventor.3 Các công cụ thiết kế hiệu chỉnh trong Inventor.
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, Sweep, loft… .4 Tạo các Reference Geometry: Plane, Axis, Point .5 Bài tập thực hành. 58 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.3 Các công cụ hỗ trợ: Copy, Mirror, Pattern… .4 Bài tập thực hành. 67 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 Các ràng buộc trong môi trường lắp ráp.3 Hiệu chỉnh quá trình lắp ráp.4 Bài tập thực hành.
76 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. 85 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….2 Các lệnh tạo hình chiếu và hiệu chỉnh.3 Nhập văn bản, ghi kích thước, ký hiệu…. 94 BÀI 8 : LẬP TRÌNH GIA CÔNG TRÊN PHẦN MỀM MASTERCAM.
Giới thiệu về phần mềm MasterCAM. Một số các lệnh vẽ 2D cơ bản. Các lệnh hiệu chỉnh. 111 BÀI 9: LẬP TRÌNH GIA CÔNG TRÊN PHẦN MỀM MASTERCAM – MÔ PHỎNG PHAY.
Chọn máy và phôi. Mô phỏng gia công phay bề mặt - face. Mô phỏng gia công phay theo biên dạng - contour .4 Mô phỏng gia công phay hốc – pocket. Mô phỏng gia công khoan – drill.
Xuất file NC. 139 BÀI 10: LẬP TRÌNH GIA CÔNG TRÊN PHẦN MỀM MASTERCAM - MÔ PHỎNG TIỆN. Chọn máy – Chọn phôi. Tiện mặt đầu – face.
Tiện thô – Rough. Tiện tinh – finish. Tiện rãnh - groove. Tiện ren – thread.
158 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 163 4 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên môn đun: Công nghệ CAD/CAM Mã mô đun: MĐ16 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Mô đun 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, trước các môn học/ mô đun, Gia công trên máy tiện CNC. - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề. - Ý nghĩa và vai trò của mô đun: là môđun ứng dụng công nghệ thông tin trong thiết kế chi tiết và xây dựng quy trình công nghệ gia công chi tiết.
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: + Có khả năng làm việc độc lập, làm việc theo nhóm, sáng tạo ứng dụng kỹ thuật, công nghệ vào công việc trong điều kiện làm việc thay đổi; Có ý thức kỷ luật, tác phong công nghiệp. + Hướng dẫn, giám sát những người có trình độ thấp hơn thực hiện công việc đã định sẵn theo sự phân công; + Đánh giá hoạt động của cá nhân và kết quả thực hiện của nhóm; + Quản lý, kiểm tra và giám sát quá trình thực hiện công việc của cá nhân, tổ. Nội dung mô đun: 5 BÀI 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ CAD/CAM Mã bài: 16.01 Giới thiệu Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong thiết kế, xây dựng quy trình công nghệ giúp cho người kỹ sư lường trước được những vấn đề có thể xảy ra khi gia công thực tế. Mục tiêu Sau khi học xong bài này người học có khả năng: - Kiến thức: + Nêu được đặc điểm và tiện ích của một số phần mềm vẽ và thiết kế cơ khí + Trình bày được vai trò, chức năng của CAD/CAM trong nền sản xuất hiện đại.
- Kỹ năng: Lựa chọn CAD/ CAM phù hợp vào trong quá trình gia công. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Học tập nghiêm túc; có ý thức kỷ luật; làm việc độc lập, làm việc theo nhóm; hướng dẫn, giám sát những người có trình độ thấp hơn thực hiện công việc đánh giá được kết quả thực hiện của bản thân và các thành viên trong nhóm Nội dung chính 1. Vai trò của CAD/CAM trong nền sản xuất hiện đại. Giới thiệu về CAD/CAM Những năm cuối thế kỷ 20, công nghệ CAD/CAM đã trở thành một lĩnh vực đột phá trong thiết kế, chế tạo và sản xuất sản phẩm công nghiệp.
CAD (Computer Aided Design) là thiết kế trợ giúp bằng máy tính. CAM (Computer Aided Manufacture) là sản xuất với sự trợ giúp của máy tính. Hai lãnh vực này ghép nối với nhau đã trở thành một loại hình công nghệ cao, một lãnh vực khoa học tổng hợp của sự liên ngành Cơ khí - Tin học - Điện tử - Tự động hóa. Cùng với sự phát triển của khoa học máy tính, CAD/CAM đã được nhận thức và chấp nhận nhanh chóng trong công nghiệp (công nghiệp dệt - may, công nghiệp nhựa, công nghiệp cơ khí chế tạo .) vì nó là hạt nhân chính để sáng tạo và sản xuất sản phẩm, để tăng năng xuất lao động, giảm cường độ lao động và tự động hóa quá trình sản xuất, nâng cao độ chính xác chi tiết và đạt hiệu quả kinh tế cao.
Trong sản xuất hàng loạt nhỏ, do đặc điểm là số lượng chi tiết trong loạt ít, số chủng loại lại nhiều cho nên khối lượng thời gian chuẩn bị cho sản xuất rất lớn, mà dạng sản xuất này hiện đang chiếm ưu thế trong nền kinh tế thị trường hiện nay. Tất cả điều đó phải đòi hỏi tạo ra phương pháp thiết kế mới nhờ máy tính điện tử. CAD/CAM kết nối với nhau tạo ra mối quan hệ mật thiết giữa hai dạng hoạt động là thiết kế và chế tạo mà lâu nay người ta coi là khác nhau và không phục thuộc vào nhau. Tự 6 động hóa thiết kế là dùng các hệ thống và phương tiện tính toán giúp người kỹ sư để thiết kế mô phỏng, phân tích và tối ưu hóa giải pháp thiết kế.
Phương tiện bao gồm máy tính điện tử, các máy vẽ, máy in, thiết bị đục lỗ băng .phương tiện lập trình bao gồm chương trình máy, cho phép đảm bảo giao tiếp với máy vẽ và các chương trình ứng dụng để thực hiện chức năng thiết kế. Lúc đầu CAD/CAM là hai ngành phát triển tách biệt nhau, độc lập với nhau trong khoảng 30 năm. Hiện nay chúng được tích hợp thành một hệ, trong đó thiết kế có thể lựa chọn phương án tối ưu và quá trình sản xuất có thể được giám sát và điều khiển từ khâu đầu đến khâu cuối. Đối tượng phục vụ của CAD/CAM CAD/CAM là một lĩnh vực nghiên cứu nhằm tạo ra các hệ thống tự động thiết kế và chế tạo.
Nó dùng máy tính điện tử để thực hiện một chức năng nhất định để thiết kế và chế tạo sản phẩm. Tự động hóa chế tạo là dùng máy tính điện tử để kế hoạch hóa, điều khiển quá trình sản xuất, điều khiển quá trình cắt gọt kim loại và kiểm tra nguyên công gia công.3 Vai trò của CAD/ CAM trong chu kỳ sản xuất Để đánh giá được tầm quan trọng của CAD/CAM trong chu kỳ sản xuất chúng ta nên phân tích các phạm vi hoạt động khác nhau và chức năng tương ứng để thực hiện việc nghiên cứu và chế tạo sản phẩm. Chu kỳ này hoạt động theo nhu cầu của khách hàng và thị trường tiêu thụ.