BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------Nguyễn Văn Thiết

“Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Solidworks để thiết kế khuôn đúc áp lực tay phanh xe
máy”

Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Trần Văn Địch

1


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong
bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả

Nguyễn Văn Thiết

2


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................................... 2
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................... 4

4. Các phương pháp chọn phôi .......................................................................................................... 32
4.1. Phương pháp đúc .................................................................................................................... 32
4.1.1. Định nghĩa và đặc điểm: .................................................................................................................. 32
4.1.2. Phương pháp Rèn - Dập ................................................................................................................... 32

4.3 Thiết kế sơ bộ tiến trình công nghệ gia công cơ. ....................................................................... 33
4.4. Tính lượng dư cho một bề mặt và tra lượng dư cho bề mặt còn lại. .......................................... 33
4.5. Tính chế độ cho một nguyên công và tra cho các bề mặt còn lại. .............................................. 37
4.6. Mô phỏng gia công lòng khuôn trên phần mềm Soidcam 2013 ................................................ 72
Tổng kết chƣơng 4: .......................................................................................................................... 75
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ................................................................................................................... 76
PHỤ LỤC : I.......................................................................................................................................... 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................................................... 87

3


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

APT
CAD
CAM
CAE
NC
CNC
CAPP
CG
FEM
CSDL
OA

Bảng thông số chế độ cắt .......................................................................................................... 44
Bảng thống kê chế độ cắt .......................................................................................................... 50
Bảng chế độ cắt cho gia công ren M 20 .................................................................................... 53

5


DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1. Khuôn cát ................................................................................................................................ 8
Hình 1.2. Khuôn đúc kim loại ................................................................................................................. 9
Hình 1.3. Khuôn đúc áp lực..................................................................................................................... 9
Hình 1.4. Máy đúc áp lực ...................................................................................................................... 10
Hình 2.1. Sơ đồ quan hệ các khối chức năng hệ thống CAD/CAM/CAE/CNC ................................... 21
Hình 2.2. Giao diện của phần mềm Solidworks ................................................................................ 22
Hình 2.3. Xâu dựng mô hình khối 3D ............................................................................................... 23
Hình 2.4. Khuôn mẫu thiết kế trên phần mềm Solidworks ............................................................... 24
Hình 2.5. Lập trình gia công trên phần mềm Solidcam..................................................................... 25
Hình 2.6. Khuôn mẫu thiết kế trên phần mềm Solidworks ............................................................... 26
Hình 3.2. Bản vẽ chi tiết tay phanh xe máy .......................................................................................... 28
Hình 3.3. Lõi khuôn tĩnh ....................................................................................................................... 29
Hình 3.4. Lõi khuôn động ..................................................................................................................... 30
Hình 3.5. Hệ thống chốt xiên; bạc dẫn hướng… ................................................................................... 30
Hình 3.6. Khuôn đúc áp lực................................................................................................................... 31
Hình 4.1. Phay mặt đầu kẹp bằng êtô .................................................................................................... 38
Hình 4.2. Mài phẳng .............................................................................................................................. 45
Hình 4.3. Phay mặt đầu kẹp bằng êtô .................................................................................................... 64
Hình 4.4. Mài phẳng .............................................................................................................................. 68
Hình 4.5. Đường chạy dao gia công lòng khuôn động. ......................................................................... 72
Hình 4.6. Mô phỏng gia công lòng khuôn động. ................................................................................... 73

là phương pháp đầu tiên được sử dụng trong việc chế tạo các chi tiết. Ngày nay đúc vẫn tiếp
tục là một phương pháp tạo hình được sử dụng rộng rãi nhất, bên cạnh đó những kỹ thuật mới
cũng đang được áp dụng để cải tiến công nghệ đúc nhằm tăng năng suất và chất lượng sản
phẩm.
Các phương pháp tạo hình sản phẩm khác nhau hình thành các công nghệ khác nhau như
đúc ly tâm, đúc trong khuôn gốm, đúc áp lực, đùn, rèn, đúc trong khuôn mẫu chảy, đúc trong
khuôn vĩnh cửu, đúc kim loại bột, đúc trong khuôn cát, v.v… song chúng có cùng một
nguyên lý chung là kim loại được điền đầy vào lòng khuôn để tạo thành các bản sao của mẫu
như mong muốn.
1.1. Đúc thông thường
Là công nghệ có từ cổ xưa, đúc thông thường được thực hiện với các khuôn cát, nếu
không qua sấy khuôn, thì gọi là khuôn cát tươi. Hỗn hợp làm khuôn và lõi khuôn là cát silic,
có thể có phụ gia là nước thủy tinh. Lòng khuôn được tạo hình bởi mẫu đúc và lõi (nếu có).
Đúc trong khuôn cát có giá thành rẻ, dễ làm nhưng năng suất thấp. Đúc trong khuôn cát có thể
dùng để đúc vật đúc từ hợp kim đen và hợp kim màu.

Hình 1.1. Khuôn cát

8


1.2. Đúc đặc biệt
Là phương pháp khác đúc thông thường, đúc đặc biệt có sự khác biệt về nguyên liệu và
công nghệ làm khuôn, cách điền đầy và tạo hình vật đúc.Đúc đặc biệt thường sử dụng khuôn
kim loại. Thường có các dạng: Đúc trong khuôn kim loại, Đúc áp lực, Đúc ly tâm, Đúc liên
tục và một số công nghệ đúc đặc biệt khác.

Hình 1.2. Khuôn đúc kim loại

Hình 1.3. Khuôn đúc áp lực



Những ưu điểm rộng rãi của công nghệ đúc, đặc biệt là đúc áp lực đã và đang được ứng
dụng rộng rãi và chiếm một thị phần đáng kể trong công nghệ tạo hình nói chung, đặc biệt là
những nước công nghiệp ô tô như Châu Âu, Nhật Bản và Mỹ.
Việc sử dụng máy tính trong tính toán, thiết kế, mô phỏng quá trình đã được ứng dụng
rộng rãi. Những nghiên cứu gần đây cho thấy rằng các nhà máy đúc ở Mỹ sử dụng các phần
mềm mô phỏng quá trình đúc và một nửa các nhà máy phụ tùng ô tô cũng sử dụng các phần
mềm này. Hai trường đại học ở Nhật Bản (Toyoku và Osaka) là những trường đứng đầu thế
giới trong lĩnh vực nghiên cứu mô hình này với 1500 nhà máy đúc ở Nhật Bản sử dụng
khoảng 150 phần mềm đúc trong việc thiết kế hệ thống đúc. Mô phỏng quá trình đúc cũng
được phát triển mạnh ở Châu Âu. Mô hình này đã và đang được phát triển rộng rãi ở các
quốc gia như Pháp, Thụy Sĩ, Đức và Scandinavia; phần mềm của Đức, Magmasoft, được
nhiều các nhà sản xuất đúc biết đến và phần mềm Simulor cũng đã được sử dụng phổ biến ở
Châu Âu.
Công nghệ đúc vẫn đang phát triển và ứng dụng những công nghệ mới về vật liệu, những
cải thiện về kỹ thuật trong tính toán và thiết kế, trong mô hình hóa và tối ưu hóa, trong việc
tiết kiệm năng lượng cũng như tái chế nguyên liệu đã làm thay đổi nhiều những công nghệ
chế tạo truyền thống, thay thế bằng công nghệ đúc cho năng suất, chất lượng với chi phí thấp,
đánh dấu tiềm năng và ứng dụng của công nghệ đúc, đúc áp lực trong tương lai.
1.4. Khuôn đúc áp lực
A. Giới thiệu chung
Nguyên liệu kim loại lỏng chảy vào lòng khuôn phải qua các thành phần của hệ thống cấp
liệu: bạc dẫn, bạc chia, kênh dẫn, miệng phun.
2.1. Bạc dẫn
Bạc dẫn nằm trên khuôn cố định có tác dụng dẫn dòng kim loại lỏng từ đầu phun của máy
phun. Bạc này được chế tạo theo đầu phun của máy vì các đầu phun được chế tạo theo tiêu
chuẩn.
2.2. Bạc chia
Bạc chia nằm trên khuôn di động nối tiếp dòng kim loại lỏng từ bạc dẫn và chia chúng tới

ra tùy thuộc vào ý đồ của nhà thiết kế mà các chốt đẩy còn có hình dáng khác nhau mà ta
sẽ đề cập ở phần sau khi đi sâu vào chi tiết. Ví dụ hệ thống đẩy thông thường:
2.7. Khoảng đẩy
Khoảng đẩy (ký hiệu là K1) là quãng đường dịch chuyển cần thiết của chốt đẩu để đẩy sản
phẩm ra ngoài. Với khoảng đẩy ta cần chú ý:
Khoảng đẩy phải lớn hơn 5 10 mm so với chiều cao của sản phẩm được lấy ra từ khuôn
di động. Tuy nhiên khoảng đẩy cũng không được quá dài vì chốt đẩy đôi khi rất nhỏ mà
khoảng dẩy dài sẽ làm yếu hệ thống đẩy.
Sau khi sản phẩm được lấy ra, hệ thống đẩy phải được trở về vị trí ban đầu để các chốt
đẩy không làm hỏng bề mặt của lòng khuôn đối diện khi đóng khuôn, do vậy trong hệ thống
này thường bố trí thêm các chốt hồi được đặt trên cùng tấm đẩy.
Phẩn đỉnh của chốt đẩy về lý thuyết chỉ nằm ngang mức so với lòng khuôn nhưng trong
thực tế có thể là trên dưới 0,05-0,1 mm. Trong trường hợp này đỉnh của chốt đẩy bằng hoặc
thấp hơn do sau khi đúc sản phẩm còn được mang đi gia công cơ.
2.8. Độ dày tấm đẩy
Độ dầy tấm đẩy cũng rất quan trọng, tấm đẩy phải truyền toàn bộ áp lực đẩy và nếu tấm
đẩy quá mỏng sẽ làm cho tấm đẩy bị uốn cong làm thay đổi lực đẩy. Với sản phẩm là tay
phanh xe máy có chiều dày là 12mm ta chọn tấm đẩy là 20mm.
2.9. Kích thước chốt đẩy
Kích thước của chốt đẩy phụ thuộc kích thước sản phẩm nhưng trong chế tạo khuôn nên
có đường kính lớn hơn 3mm vì việc chế tạo các chốt và các lỗ chốt nhỏ có chiều dài lớn là rất
khó khăn. Trong trường hợp này ta chọn các chốt có kích thước từ 4-8mm tùy thuộc vào vị trí
(được thể hiện trên hình vẽ khuôn).
2.10. Vị trí đặt chốt đẩy
Để đảm bảo đẩy sản phẩm ra một cách dễ dàng và ít ảnh hưởng đến hình dạng chi tiết thì
ngoài những vị trí bắt buộc như bạc chia nhôm… thì cần bố trí vào các vị trí như đậu ngót, nơi
12


có lực cản trở lớn do vật liệu nằm sâu trong lòng khuôn và các vị trí khó quan sát như lỗ tịt

tính toán chính xác thời gian cho mỗi hành động. Để cho hệ thống làm việc linh hoạt như vậy
ta cần có một hệ thống đẩy tin cậy mà trong đó yêu cầu sản phẩm phải được rơi ra một cách
dễ dàng trước khi hai nửa khuôn khép lại để tránh làm hỏng lòng khuôn. Khi đó trong hệ
thống đẩy được thêm vào các lò xo xung quanh các chốt để hệ thống có thể tự động hồi về,
không cho sản phẩm dính vào các chốt đẩy. Điều này còn cho phép đẩy được hai hoặc nhiều
sản phẩm.
2.16. Kênh làm mát
Yêu cầu của đúc áp lực là dòng vật liệu lỏng chẩy vào lòng khuôn phải êm, có độ lỏng
cao. Sau khi điền đầy lòng khuôn, đậu ngót thì lại phải được làm nguội nhanh chóng để lấy
sản phẩm ra. Trong một vài trường hợp quá trình nguội chiếm phần lớn thời gian của một chu
kỳ. Chính vì vậy hệ thống làm mát phải được bố trí làm sao để vừa làm nguội nhanh sản phẩm
nhưng không làm cản trở dòng vật liệu lỏng chảy trong khuôn. Về lý thuyết đề làm điều này
thì tốt nhất là giữ nhiệt độ khuôn cao ở cuối dòng chảy.
13


Để điều khiển tốt nhiệt độ của khuôn ta cần lưu ý những điểm sau:
- Những kênh làm mát đặt càng gần bề mặt khuôn càng tốt tuy nhiên cần chú ý đến độ
bền cơ học của vật liệu làm khuôn.
- Đường kính của kênh làm nguội phải lớn hơn 8mm và phải đều để tránh làm thay đổi
tốc độ chảy của chất lỏng do đường kính của các kênh làm nguội khác nhau.
- Nếu chia hệ thống làm mát ra làm nhiều vòng làm nguội để tránh các kênh làm nguội
quá dài dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ lớn.
- Đặc biệt chú ý làm nguội những phần dày của sản phẩm.
- Ngoài ra thì tính dẫn nhiệt của vật liệu làm khuôn cũng rất quan trọng.
2.17. Vị trí hệ thống làm mát
Việc xác định vị trí và dạng hệ thống làm mát cho khuôn là một việc phức tạp. Hệ thống
này phải được xác định sao cho nó đơn giản nhưng vẫn đảm bảo được khả năng làm mát cho
khuôn, vật liệu sản phẩm và thời gian cho mỗi chu kỳ đã định sẵn. Nhưng nhìn chung nó nên
được ưu tiên ở các vị trí tập trung nhiệt, nhiệt khó truyền từ dòng vật liệu nóng ra thành

nghệ khi phải gá đặt, kẹp chặt chi tiết khi phay rãnh. Vì vậy ta cần phải thiết kế lõi ngang
riêng để tạo thuận lợi cho việc lấy sản phẩm.
Khi thiết kế lõi mặt bên ta phải chú ý các vấn đề sau:
Chuyển động của lõi mặt bên phải đủ lớn để đủ khoảng hở với chi tiết khi đẩy sản phẩm.
Khoảng hở của lõi mặt bên phải lớn hơn chiều sâu của lõi ít nhất là 1,5mm (hình vẽ).
Khi lõi mặt bên chuyển động phải có cữ chặn ở mỗi hướng chuyển động.
Lõi mặt bên cần một hệ thống dẫn hướng phù hợp với chuyển động của nó. Giúp cho lõi
làm việc tin cậy, chính xác và nhẹ nhàng. Điều này rất quan trọng, nếu các mặt bên chuyển
động không trơn sẽ làm cản trở sẽ làm làm cản trở quá trình lấy sản phẩm. Hơn nữa, ta còn
phải dùng một lực lớn để tác động vào các chuyển động và cũng làm cho lõi mặt bên mòn rất
nhanh.
Tránh các góc nhọn bề mặt chuyển động của lõi mặt bên để không làm cào xước vật liệu
khi làm việc ở nhiệt độ cao.
Hệ thống lõi mặt bên được trang bị hệ thống định vị khi đóng cũng như khi mở (ta sử
dụng hệ thống lò xo). Để lõi mặt bên không rơi xuống hoặc thoát ra khỏi hệ thống dẫn hướng
do lực kéo đàn hồi của lò xo khi mở khuôn ta thiết kế thêm tầm chặn bên. Tấm chặn này được
bắt trực tiếp lên block di động vằng các bulông làm.
Lõi mặt bên được lắp với khối trượt bên qua một khối trung gian do vậy phải có mối ghép
chắc chắn giữa các phẩn tử để lõi mặt bên không trượt khỏi bề mặt của khối trung gian (hình
vẽ). Nếu không sẽ gây ra hỏng hóc nặng bề mặt khuôn tỏng quá trình đóng khuôn.
Lõi được kẹp chặt giữa khối trung gian và khối trượt nhờ 4 bulông M6 bắt từ mặt sau của
khối trượt ép lõi mặt bên vào giữa chúng. Ngoài ra lõi còn được định hướng nhờ rãnh
33x28x14
Mối lắp ghép lõi mặt bên được thiết kế đơn giản, thóa lắp dễ dàng thuận lợi cho việc thay
thế, bảo trì khi sản xuất.
Sự dẫn hướng của lõi mặt bên
Lõi mặt bên thường được đóng mở một cách tự động khi đóng mở khuôn nhờ tác động
của hệ thống cam. Vì vậy quá trình mở đóng này yêu cầu phải được thực hiện một cách
nhẹ nhàng và tin cậy (nó ảnh hưởng tới quá trình đẩy sản phẩm). Ngược lại thì lõi này
rất dễ bị gẫy hỏng (chốt xiên), lõi mặt bên nhanh mòn làm gián đoạn quá trình làm việc

để tránh kẹt giữa khối ép và chốt xiên trong khi

để đảm bảo khi khuôn đóng, chốt xiên được trượt vào lõi mặt

bên dễ dàng.
-Khi dùng hệ thống chốt xiên và cam xiên người ta thiết kế khuôn phải đảm bảo được là
tạ tất cả các vị trí của lõi mặt bên, chốt xiên luôn chuyển động được vào bên trong lõi mặt
bên để tránh những hỏng hóc nghiêm trọng của lõi mặt bên và chốt xiên, ta giải quyết vấn đề
này bằng việc vát mép trên lỗ của lõi mặt bên.
- Do chốt xiên xuyên qua lõi mặt bên nên ta phải làm hốc thoát cho chốt xiên (tạo hốc trên lõi
khuôn)
2.25. Tác động của lò xo
Để đưa lõi mặt bên về vị trí ban đầu thì ngoài tác động của chốt xiên khi mở khuôn ta cần
sử dụng thêm hệ thống lò xo đầy là hệ thống rất thông dụng. Việc sử dụng thêm hệ thống này
còn có tác dụng làm giảm lực tác dụng của cam xiên lên chốt xiên khi mở lõi mặt bên. Tuy
nhiên cũng phải chú ý là các lò xo này làm cản trở tác động của chốt xiên khi đóng lõi mặt
bên.
2.26. Tác động của khóa hình chêm.
Yêu cầu của lõi trong khuôn khi đúc áp lực là phải vững, có vị trí cố định. Nên các lõi
trong khuôn phải được cố định một cách chắc chắn. Với lõi mặt bên để cho vững thì ngoài tác
động giữ của chốt xiên ta thêm vào cơ cấu khóa hình chem.. Khi khuôn đóng, bề mặt của
khóa tỳ lên bề mặt cảu khối trượt làm cố định chuyển động dọc của lõi mặt bên.
2.27. Các chi tiết cơ bản của khuôn:
Chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng là hai chi tiết nằm trên hai nửa khuôn khác nhau
chuyển động tương đối với nhau khu đóng mở khuôn với độ chính xác lắp ghép cần thiết.
Mục đích khi sử dụng hệ thống này là dẫn hướng hai lòng khuôn khép kín với nhau khi đóng
khuôn. Chốt dẫn hướng nằm ở khuôn cố định, bạc dẫn hướng nằm ở khuôn di động để thuận
lợi cho việc lấy sản phẩm ra. Ngày nay với sự phát triển của công nghệ đúc các chi tiết này có
thể mua ngoài thị trường từ các nhà cung cấp các chi tiết điển hình trong khuôn.
2.28. Chốt dẫn hướng

Bạc chia nhôm có một phần côn lắp ghép với bạc dẫn. Nó cũng có mội trường làm việc
như của bạc dẫn nên vật liệu dùng để chế tạo là SKD61 nhiệt luyện đạt độ cứng 50HRC. Khi
làm việc bạc này có tác dụng chia nhôm đều vào hai lòng khuôn. Hơn nữa, còn có chốt đẩy
xuyên qua nó nên miệng của bạc phải được lắp chính xác, trong trường hợp này đơn giản nhất
là ta mượn lỗ lắp chốt đẩy để định vị khi lắp ráp.
D. Các miếng ghép
2.33. Giới thiệu chung
Các miếng ghép được dùng để đơn giản hóa về mặt công nghệ khi phải gia công tạo phần
lồi lên của bề mặt lòng khuôn (khó gia công hoặc đôi khi là không thể gia công liền với khuôn
được). Trong khuôn mà phần lõi có chiều cao lớn thì nó còn có ý nghĩa tiết kiệm vật liệu do
không phải hớt đi lượng kim loại xung quanh. Ngoài ra nó còn thuận lợi cho quá trình sửa
chữa, bảo dưỡng khuôn. Trong bộ khuôn tay phanh xe máy này có phần tạo ra lỗ, rãnh để gài
đầu dây phanh và lỗ để lắp bulông ta phải dùng lõi ghép.
2.34. Tạo các miếng ghép
17


Với các miếng ghép có dạng tròn xoay thì việc chế tạo chúng không mấy khó khăn nhưng
với miếng ghép như hình vẽ thì chế tạo chúng bằng công nghệ thông thường là không dễ do
vậy ta phải chọn phương pháp cắt dây phần lỗ và phần lõi sau đó được lắp ghép với nhau.
2.35. Yêu cầu của lõi ghép
- Các lõi ghép cũng là một bộ phận của lòng khuôn nên nó cũng luôn phải tiếp xúc với
dòng nhôm lỏng với áp suất cao do vậy nó phải được làm bằng vật liệu SKD61.
- Các lõi này cũng phải có độ dốc đúc để dễ dàng cho việc lấy sản phẩm (các lõi trên có
độ côn là ).
-Các lõi phải đảm bảo vị trí chính xác.
-Khi ghép lõi vào khuôn ta cho phương pháp ghép là ghép từ phía sau hạn chế việc gia
công lỗ tịt.
E. Các đậu ngót và rãnh thoát khí
a. Sự cần thiết của việc thoát khí

Ngày nay máy tính được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp nhờ sự phát triển của công
nghệ máy tính, các nhà sản xuất muốn tự động quá trình thiết kế và muốn sử dụng cơ sở dữ
liệu này cho quá trình tự động sản xuất. Đây là ý tưởng cho các ngành khoa học CAD/CAM
ra đời. CAD/CAM được hiểu là sử dụng máy tính trong quá trình thiết kế và sản xuất hay theo
thuật ngữ tiếng anh là máy tính trợ giúp thiết kế và sản xuất. Từ sự ra đời của CAD/CAM các
lĩnh vực khác của việu ứng dụng máy tính cũng đã phát triển theo như:
Đồ hoạ máy tính: CG
Công nghệ trợ giúp bằng máy tính: CAE
Thiết kế và phác hoạ trợ giúp bằng máy tính: CAPP
Tất cả những lĩnh vực sinh ra đó đều liên quan đến những nét đặc trưng của quan niệm về
CAD/CAM. CAD/CAM là một lĩnh vực rộng lớn nó là trái tim của nền sản xuất tích hợp và
tự động hoá .
Lịch sử phát triển của CAD/CAM gắn liền với sự phát triển của công nghệ máy tính và kĩ
thuật đồ hoạ tương tác (ICG). Cuối 1950 đầu 1960 CAD/CAM có những bước phát triển đáng
kể, khởi đầu có thể nói là tại Massachusetts Institute of Technology(MIT) Mĩ với ngôn ngữ
lập trình cho máy tính APT( Aotumatically Progammed Tools). Mục đích của APT là để lập
trình cho máy điều khiển số, nó được coi như là một bước đột phá cho tự động hoá quá trình
sản xuất.
Những năm 1960 – 1970, CAD tiếp tục phát triển mạnh, hệ thống tunrkey CAD được
thương mại hoá, đây là một hệ thống hoàn chỉnh gồm phần cứng, phần mềm, bảo trì và đào
tạo, hệ thống này được thiết kế chạy trên mainframe và minicomputer hạn chế nên các hệ
CAD/CAM thời kì này kém hiệu quả, giá thành cao và chỉ được sử dụng trong một số rất ít
lĩnh vực.
Năm 1983 máy tính IBM-PC ra đời, đây là thế hệ máy tính lí tưởng về khả năng sử lí
thông tin, đồ hoạ, bộ nhớ cho CAD/CAM. Điều này tạo điều kiện cho các hệ CAD/CAM phát
triển rất nhanh chóng.
Cuối những năm 1990 là thời kì CAD/CAM đạt đến những thành tựu đáng kể, rất nhiều
phần mềm đồ sộ được tung ra thị trường và ứng dụng rộng rãi trong thiết kế và sản xuất của
nhiều ngành công nghiệp.
Hiện nay các phần mềm CAD/CAM nổi tiếng có mặt trên thị trường như: Solidworks,

khác nhau.
- Lưu và tái sử dụng các bản vẽ dễ dàng hơn bằng đĩa cứng hay CD.
- Tăng độ chính xác. Do vẽ bằng máy tính nên chắc chắn bản vẽ xuất ra sẽ chính xác hơn làm
bằng tay rất nhiều.
- Lưu trữ thành cơ sở dữ liệu để dễ dàng quản lý hơn. Đồng thời chuyển file mô hình dễ dàng
hơn Internet. Giảm thiểu thời gian trao đổi thao luận giữa các kỹ sư ở các khu vực địa lý khác
nhau. Gửi nhận qua email chỉ mất vài giây.
- Việc phân tích, mô phỏng và kiểm tra mô hình 3D dễ dàng hơn.
* Nhược điểm của CAD
- Thời gian và chi phí cho việc triển khai một hệ CAD là lớn.
- Thời gian và chi phí cho việc đào tạo người dùng CAD lơn. Tuy nhiên hiện nay nhờ nguồn
tài liệu phong phú trên mạng Internet và các diễn đàn thảo luận mở nên cũng có phần dễ dàng
hơn chút.
- Chi phí maintenance cho phần mềm CAD/
- Thời gian và chi phí cho việc chuyển các bản vẽ cũ vẽ bằng tay sang CAD cũng không nhỏ.
2.3 Công nghệ CAM
CAM là từ viết tắt của Computer Aided Manufacturing. Hiểu một cách chung nhất tức là chế
tạo (sản xuất) có sự trợ giúp của máy tính, giúp rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất.
Mục tiêu của lĩnh vực CAM là mô phỏng quá trình chế tạo, tạo dữ liệu đầu vào cho các
máy công cụ điều khiển số (chương trình gia công cho máy điều khiển số).
 Phương thức hoạt động:
+ Khai báo mô hình chi tiết cần gia công (dụng cụ, phương án, thông số tạo hình...)
20


+ Khai báo thông số công nghệ.
 Nhiệm vụ:
+ Tính đường chạy dao
+ Mô phỏng, kiểm tra.
+ Kết xuất chương trình NC với máy điều khiển số.

thiết kế của
đối tượng
thiết kế, dụng
cụ, khuôn

-Mô hình hình học, đối
tượng thiết kế
- Thiết kế dụng cụ, khuôn
mẫu và các trang bị kèm
theo

CAM
+

Chương trình gia công:
-Thông số tạo hình.
-Thông số công nghệ

Chế
tạo,
lắp
ráp,
kiểm
tra

Hình 2.1. Sơ đồ quan hệ các khối chức năng hệ thống CAD/CAM/CAE/CNC
Chu kỳ sản phẩm bắt đầu từ nhu cầu sản phẩm được xác định trên cơ sở yêu cầu của
khách hàng và thị trường. Chu kỳ sản phẩm được thực hiện qua hai quá trình chính từ sự khởi
đầu cho đến sản phẩm hoàn thiện: quá trình thiết kế và quá trình sản xuất, chế tạo. Qúa trình
21


Về chức năng thiết kế thì phần mềm này có một số các công dụng như sau:
Xây dựng mô hình khối 3D:

Hình 2.3. Xâu dựng mô hình khối 3D
Các khối được xây dựng trên cơ sở kỹ thuật parametric, mô hình hóa.
Chức năng báo lỗi giúp người sử dụng dễ dàng biết được lỗi khi thực hiện lệnh.
Bảng FeatureManager design tree cho phép ta xem các đối tượng vừa tạo và có thể thay đổi
thứ tự thực hiện các lệnh.
Các lệnh mang tính trực quan làm cho người sử dụng dễ nhớ.
Dữ liệu được liên thông giữa các môi trường giúp cập nhật nhanh sự thay đổi của các môi
trường.
Với các tính năng thiết kế tiện ích giúp người sử dụng thiết kế một cách có hiệu quả một bản
vẽ kỹ thuật:
Hệ thống quản lý kích thước và ràng buộc trong môi trường vẽ phát giúp người sử dụng
tạo các biên dang một cách dễ dàng và tránh được các lỗi khi tạo biên dạng.
Công cụ hiệu chỉnh sử dụng rất dễ dàng giúp ta có thể hiệu chỉnh các đối tượng một cách
nhanh chóng.
23


Hình 2.4. Khuôn mẫu thiết kế trên phần mềm Solidworks
Ngoài ra những phiên bản mới của phần mềm này cũng cho phép chúng ta thiết kế khuôn một
cách thuận tiện và dễ dàng hơn.
Lắp ráp các chi tiết nhỏ thành một cụm chi tiết:
Việc lắp ráp các chi tiết đơn thành một cụm chi tiết hoặc là thành một cụm máy cho phép
chúng ta hình dung ra được kết cấu của một bộ phần máy hoàn chỉnh. Việc này hết sức có lợi
cho các nhà làm giáo dục bởi lẽ: Việc nói miệng là vô cùng khó hiểu và sinh viên hoàn toàn
không thể 100% đều hình dung ra được nhưng khi có bản vẽ ở dạng lắp ráp như thế này thì
ông nào đó đang ngồi học mà buồn ngủ cũng cứ phải vểnh tai lên mà nghe giảng bài.