CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay, lập trình và gia công CNC là một phần không thể thiếu trong lĩnh vực gia công cơ khí. Bên cạnh đó, việc đơn giản hóa trong việc lập trình CNC ngày càng được yêu cầu cao, nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và rút ngắn thời gian gia công, giảm chi phí sản xuất cho sản phẩm. Xét thấy phần mềm Unigraphic NX 10.0 là một phần mềm cơ khí tương đối mạnh, đặc biệt là phần thiết kế và gia công, một phần mềm này tương đối mới mẻ trong nước ta. Tuy nhiên, với những tính năng mạnh mẽ của nó mà phần mềm này đang dần được phổ biến rộng rãi.
Mặc dù cũng có một số tài liệu nói về phần mềm này nhưng bộ phận gia công 4, 5 trục của phần mềm này vẫn chưa được nghiên cứu.2 Mục đích và phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu, nắm rõ được các lệnh được dùng trong thiết kế và gia công của phần mềm NX 10. - Ứng dụng phần mềm dể lập trình gia công 4, 5 trục cho một số bài tập mẫu.3 Phương pháp nghiên cứu - Tìm hiểu các tài liệu viết về phần mềm NX. - Nghiên cứu tài liệu của hãng được phổ biến. - Nghiên cứu Document kèm theo phần mềm.4 Kết cấu đồ án Đồ án tốt nghiệp gồm 5 chương, trong đó chương 2 nói về tổng quan của phần mềm NX, chương 3 giới thiệu phần mềm NX 10.0, chương 4 trình bày phần CAD trong NX 10.0, chương 5 đề cập đến phần CAM của NX 10.0 và cuối cùng là chương 6 thể hiện phần gia công một số chi tiết bài tập.
1 do an ` CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM NX 2.1 Giới thiệu chung về phần mềm Unigraphics NX là một trong những phần mềm nổi tiếng nhất hiện nay trong lĩnh vực thiết kế CAD, mô phỏng CAE và tạo chương trình gia công CAM cho máy CNC – cung cấp giải pháp tổng thể CAD/CAM/CAE/PLM, tạo khả năng liên kết linh hoạt giữa các khâu trong quá trình sản xuất từ thiết kế CAD, phân tích CAE và mô phỏng gia công CAM. NX là một tổng thể các giải pháp CAD/CAM/CAE linh hoạt, tối ưu, đồng bộ, mạnh mẽ dùng để mô hình hóa ba chiều các sản phẩm cơ khí. Hệ thống này giúp các doanh nghiệp có thể giải quyết mo ̣i vấn đề khó khăn nhất trong lĩnh vực CAD/CAM/CAE một cách nhanh chóng và chính xác. NX phục vụ thiết kế, mô phỏng, lập trình gia công …, cho các ngành công nghiệp sản xuất hàng gia dụng và dân dụng (balo, dày, dép), máy công cụ, máy công nghiệp, ôtô, xe máy, đóng tàu cho tới các các ngành công nghiệp hàng không thiết kế máy bay, công nghệp vũ trụ.
NX cung cấp đầy đủ các công cụ để xây dựng mô hình các sản phẩm trong ngành hàng không trên môi trường 3D, từ các chi tiết dạng khối đơn giản đến các bề mặt cong phức tạp. Ngoài ra, NX cung cấp công cụ chỉnh sửa nhanh mô hình thiết kế và mô hình nhập từ các phần mềm khác bằng công nghệ Synchronize- giúp dễ dàng hơn trong việc thiết kế, chỉnh sửa trực tiếp trong quá trình xây dựng mô hình, tạo cho việc thiết kế nhanh hơn hàng chục lần lần so với trước đây. Các chi tiết cơ khí tiêu chuẩn được sử dụng khá nhiều trong quá trình thiết kế sản phẩm đặc biệt đối với ngành hàng không, chức năng tạo lập thư viện các chi tiết cơ khí tiêu chuẩn trong NX giúp giảm tối đa thời gian thiết kế và tự động tạo bản vẽ gia công 2D. Hơn thế nữa, tính mở và tính tương thích của NX cho phép nhiều phần mềm ứng dụng khác có thể chạy trực tiếp trên môi trường của nó như Autodesk Inventor, Catia, Pro Engineer, SolidWorks, Cimatron, … Liên tục đổi mới, tić h hợp công nghệ và thêm các chức năng cần thiết, hỗ trợ tối ưu cho công việc,… Thêm vào việc mua lại và sát nhập I-DEAS (một trong những phần mềm rất mạnh trong CAD/CAM) khiến cho Unigraphics NX nhanh chóng trở nên phổ biến trong lĩnh vực CAD/CAM/CAE.
Nhờ vào giải pháp tổng thể, linh hoạt và đồng bộ của mình mà NX được các tập đoàn lớn trên thế giới (Boeing, Suzuki, Nissan, Nasa …) sử dụng. Đặc biệt ở Nhật bản, Đức, Mỹ và Ấn Độ thì Unigraphics NX có thị phần lớn nhất so với tất cả các phần mền CAD/CAM khác.Với 51 triệu Licensed đã được phát hành, NX không chỉ đứng đầu về mặt công nghệ mà còn đứng đầu về lượng licensed đã được phát hành.2 Lịch sử phất trển của phần mềm Unigraphics NX NX, tên trước đây là NX Unigraphics hay thường được viết tắt là U-G, là một gói phần mềm CAD/CAM/CAE được phát triển đầu tiên bởi Unigraphics, nhưng từ năm 2007 thì do Siemens PLM Software của tập đoàn Simens phát triển. Cho tới nay, phần mền này đã trải qua nhiều giai đoạn trong việc hình thành và phát triển. 2 do an ` - Năm 1969: UNIAPT được phát hành nởi một công ty phần mềm, sau đó nó được gọi là United Computing, UNIAPT được xem là một trong những sản phẩm CAM đầu tiên trên thế giới.
- Năm 1973: Công ty mua code phần mềm Automated Drafting and Machining (ADAM) từ MGS. Code này là nền tảng cho sự ra đời của sản phẩm UNI- GRAPHICS, sau đó được thương mại hóa năm 1975 với tên như hiện nay- Unigraphics. - Năm 1976: Hãng máy bay McDonnell Douglas mua lại sản phẩm này. - Năm 1981: Unigraphics cho ra đời phần mềm và phần cứng đầu tiên để hỗ trợ cho việc thiết kế các sản phẩm 3D thật sự.
- Năm 1991: Trong thời kì khó khăn về tài chính McDonnell Douglas đã bán Unigraphics cho EDS, công ty được sở hữu bởi General Motors vào lúc đó.000 bản Unigraphics đã được sử dụng trên toàn thế giới.0 được phát hành. - Năm 2002: Phiên bản đầu tiên cho một “thế hệ kế tiếp” mới của Unigraphics và I- DEAS, được gọi là NX. Phần này mang lại khả năng hợp nhất về khả năng của cả hai phần mềm Unigraphics và I-deas. - Năm 2007: Giới thiệu công nghệ Đồng bộ hóa (Synchronous Technology) trong NX5.
- Năm 2008: Phát hành NX6 vào ngày 20 tháng 5. - Năm 2010: Phát hành NX7 vào ngày 20 tháng 5. - Năm 2111: Phát hành NX8 vào ngày 17 tháng 10. - Năm 2013: Phát hành NX9 vào ngày 14 tháng 10.
- Năm 2014: Phát hành NX10 vào ngày 14 tháng 12, đây là phiên bản mới nhất của NX.3 Các Moldun quan trọng trong NX 2.1 Modeling Thiết kế Solid và Suface kết hợp: Người thết kế có thể tự do tự tại dùng cái đã có trong bản vẽ để dựng hình không nhất thiết phải cứ phải có sketch mới dựng khối được và tự động tạo ra mối quan hệ thiết kế. Phối hợp với Suface và Solid để tạo ra các chi tiết có độ phúc tạp cao, và thiết kế nhanh hơn. 3 do an ` Hình 2.1:Trang thiết kế trên NX 2.2 Shape Studio Là một bộ công cụ mô giúp hình hóa bề mặt và phân tích bề mặt, tạo nên các kiểu dáng, bề mặt phức tạp trong công nghiệp. Kết hợp với bộ công cụ Body Design (thiết kế vỏ xe hơi) và General Packaging (tối ưu không gian lái và góc quan sát cho người lái xe hơi) tạo nên một bộ công cụ thiết kế xe hơi tuyệt vời.2:Thiết kế xe hơi trên NX 2.3 Sheet Metal Bao gồm 3 modul: NX Sheet Matal, Earospace Sheet Metal và Forming/Flatting.
Đều là thiết kế tấm nhưng mổi mudul lại cho một úng dụng trong từng lĩnh vực chuyên biệt. 4 do an ` Hình 2.3: Ứng dụng của NX Sheet Matal 2.4 Assembly: lắp ráp, kiểm tra.4: Lắp ráp trên NX 2.5 Synchronous modeling Bộ công cụ giúp hiệu chỉnh, thay đổi kích thước, kết cấu body…từ các file định dạng step, igs… hoặc các file được biên dịch từ các phần mền khác qua bộ công cụ translator của NX một cách nhanh chóng và mạnh mẽ. Đây là kỹ thuật mới được hãng Siemen nghiên cứu và tích hợp vào NX6. Với nghiên cứu mới này đã tạo ra sự thay đổi đáng kể trong tư duy thiết kế và trao đổi dử liệu giữa các phần mền.
Tạo ra một hy vọng mới trong nổ lực tái sử dụng các thiết kế củ và các thiết kế từ nhiều phần mền CAD khác nhau. Với công cụ này người thiết kế không còn phụ thuộc vào thông số ở mổi feature và chỉ phụ thuộc vào sự sáng tạo của bản thân. 5 do an ` Hình 2.5: Synchronous modelingtrên NX 2.6 Drafting và PMI Tạo bản vẽ kỹ thuật hiện nay NX đang hướng tới một tiêu chuẩn mới trong việc tạo bản vẽ kỹ thuật, với công nghệ phát triển giờ dây dể cung cấp thông tin về sản phẩn và thông tin cho sản xuất, sẽ chuyển sang xu hướng dữ liệu 3D. Các thông số về kích thước, yêu cầu kỹ thuật… sẽ được thể hiện và biểu diển trên mô hình 3D theo tiêu chuẩn ASME Y 14.41 (tài liệu American Society of Mechanical Engineers.
Tiêu chuẩn cho định nghĩa các sãn phẩm 3D: ASME Y 14.6: Xuất bản vẽ trên NX.7 Manufacturing Lập trình gia công CNC: Dể dàng trong thiết lập chương trình, nhiều chiến lược giúp tối ưu đường chạy dao,… hổ trợ Machine Tool Simulation giúp mô phỏng gia công bằng mô hình máy thực, giúp chúng ta kiểm soát tốt hơn và hạn chế được nguy cơ va đập xảy ra khi 6 do an ` gia công. Đặc biệt NX hổ trợ lập trình gia công rất tốt cho máy phay 4 trục và 5 trục. Thư viện postproceser có nhiều post của các hệ điều hành nổi tiếng và thông dụng.7: Gia công trên NX 2.8 Routing Electrical: Thiết kế mạch điện.Xchange: Thiết kế khối mô hình bo mạch CPu.10 Routing Mechanical: Thiết kế đường ống cơ khí.11 Mold Wizard Thiết kế khuôn ép nhựa. tích hợp bộ công cụ Mold Zizard bao gồm các thư viện, công cụ nâng cao hổ trợ thiết kế.8: Thiết kế khuôn trên NX 7 do an ` 2.12 Progressive Die Wizard: Thiết kế khuôn dập, dập liên hợp.9: Khuôn dập liên hợp trên NX 2.13 NX Human: Tạo mô hình cơ thể người, hỗ trợ mô phỏng xe hơi… Hình 2.10: Ứng dụng của NX Human 2.14 Weld Assistant: công nghệ hàn, hổ trợ tính toán thiết kế mối hàn.15 Ship Design: thiết kế tàu.4 Những điểm mới của NX 10 so với các phiên bản trước 2.1 NX Realize Shape NX Realize Shape là một phương pháp thiết kế thú vị thông qua việc phân vùng hình dạng tiên tiến.
Điều đó có nghĩa là phần mềm có thể tạo ra hình dạng các chi tiết từ các đường cong hoặc polylines và tiến hành chi nhỏ chúng bao nhiêu tùy thích để giúp cho kiểm soát các chuyển động tạo hình (extruded, swept, lofted, revolves) được trơn tru.