LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHO MÁY CNC
BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾU HÌNH
TRONG PHẦN MỀM MASTERCAM 9.1
PROGRAMMING FOR CNC BY PROJECTION METHOD
OF MASTERCAM 9.1 SOFTWARE


NGÔ TẤN THỐNG - TRẦN QUỐC VIỆT
Trường Cao đẳng Công Nghệ, Đại học Đà Nẵng


TÓM TẮT
Bài báo trình bày phương pháp lập trình gia công CNC đặc biệt, phương pháp chiếu hình trong phần mềm Mastercam 9.1. Phương pháp này được áp dụng để viết chương trình gia công cho các đối tượng có biên dạng phức tạp.

ABSTRACT
This paper presents a special programming for CNC by a projection method of Mastercam 9.1 software. This method is used to write programs which can process complicated details.


1. Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật đã thúc đẩy các ngành công nghiệp sản xuất tự động phát triển theo. Trong lĩnh vực cơ khí chế tạo, sự ra đời của máy công cụ điều khiển bằng chương trình số với sự trợ giúp của máy tính, gọi tắt là máy CNC, đã đưa ngành cơ khí chế tạo sang một thời kỳ mới, thời kỳ sản xuất hiện đại.
Hầu hết các khu công nghiệp ở nước ta hiện nay ít nhiều đều được bố trí các máy công cụ CNC để phục vụ sản xuất, bao gồm các loại máy Phay, Tiện, Bào, Mài, Khoan... có số trục điều khiển 2, 3, 4, 5. Nhưng các cơ sở sản xuất hầu như chưa biết cách khai thác hết khả năng gia công trên máy. Lý do chủ yếu là trình độ lập trình của cán bộ kỹ thuật Việt Nam còn yếu, các chương trình điều khiển máy CNC được người lập trình viết bằng tay, chưa biết sử dụng các phần mềm hỗ trợ để lập trình.
Ứng dụng công nghệ CAD/CAM phục vụ cho máy công cụ CNC là vấn đề được nhiều người quan tâm, bởi công nghệ này không chỉ phục vụ trong sản xuất hiện đại, mà còn góp phần nâng cao năng suất chế tạo sản phẩm gia công cơ khí. Chất lượng của một sản phẩm gia công cơ khí không chỉ là vấn đề về độ bền, độ bóng bề mặt, mà còn bao hàm cả độ chính xác về vị trí tương quan, độ chính xác hình dáng hình học của chi tiết gia công. Để chế tạo được những sản phẩm cơ khí có đủ những tính năng như vậy, đối với chúng ta hiện nay còn nhiều khó khăn, chính vì vậy mà hầu hết các sản phẩm cơ khí phức tạp và có độ chính xác cao, hiện nay chúng ta phải nhập ngoại với giá cao.
Qua những phân tích trên, nên việc phổ biến phần mềm CAD/CAM - Mastercam 9.1, phần mềm hỗ trợ cho việc lập trình gia công trên máy công cụ CNC - cho các cán bộ kỹ thuật là điều cần thiết. Với mục đích đó, chúng tôi muốn giới thiệu một phương pháp lập trình gia công CNC đặc biệt trong phần mềm Mastercam 9.1, lập trình gia công các chi tiết có biên dạng phức tạp, thông qua một bề mặt ảo, bằng phương pháp chiếu hình.


2. Cơ sở lý thuyết
Ngày nay, nhiều phần mềm đồ họa phục vụ trong lĩnh vực thiết kế 3 chiều, mô phỏng chuyển động, hỗ trợ lập trình gia công trên máy công cụ CNC lần lượt được giới thiệu ở các nước phát triển như: Mastercam, Solid Work, Cimatron, Catia, Pro/Engineer, Unigrafic... Các phần mềm tiện ích này cũng đã có mặt ở Việt Nam. Đây là những phần mềm rất mạnh, cho phép chúng ta nhanh chóng thiết lập được các bản vẽ 2D, 3D của chi tiết máy và cho phép tự động chuyển mã chương trình gia công trên máy công cụ CNC.
Phần mềm Mastercam 9.1 là một trong số phần mềm mạnh nhất, cho phép tự động nhận được chương trình gia công điều khiển chuyển động các máy công cụ CNC, sau khi chúng ta thiết lập bản vẽ của chi tiết máy, chọn phôi, vật liệu, dao cụ và kiểu chạy dao. Trong phần mềm Mastercam 9.1 có một module đặc biệt, module Project, cho phép chúng ta dễ dàng lập các chương trình CNC gia công các chi tiết có biên dạng phức tạp trên các bề mặt khác nhau. Bằng cách chúng ta vẽ đối tượng trên một mặt ảo, thường là mặt phẳng, lập trình gia công đối tượng trên mặt ảo, sau đó sử dụng module Project để chuyển thành chương trình gia công CNC của đối tượng trên mặt thực, là một mặt phức tạp. Chúng tôi tạm gọi là phương pháp lập trình gia công trên hình chiếu, hoặc phương pháp chiếu hình.
Lập trình gia công theo phương pháp chiếu hình được thực hiện như sau:
- Xây dựng bề mặt thực (surfaces), là bề mặt phức tạp, trên đó sẽ chứa các đối tượng cần gia công (là hình khối có biên dạng