Nếu bạn muốn biết Cam là gì, Tôi mời bạn đọc bài viết này. Ở đây bạn sẽ tìm thấy mọi thứ bạn cần biết về ứng dụng máy tính thú vị này giúp cải thiện chất lượng và giảm chi phí của các quy trình sản xuất nói chung.
Cam là gì?
Thuật ngữ CAM, viết tắt trong tiếng Anh, biểu thị các ứng dụng mô phỏng, mô hình hóa và sản xuất sản phẩm (Computer Aided Manufacturing), là một loại công nghệ cố gắng tự động hóa riêng một phần của chu trình sản xuất, cụ thể là lập kế hoạch, quản lý và kiểm soát các hoạt động sản xuất. . Đối với điều này, nó sử dụng các hệ thống máy tính, trong đó có một giao diện cho phép giao tiếp với các tài nguyên sản xuất.
Về vấn đề này, cần phải đề cập đến sự tồn tại của hai loại giao diện liên quan đến CAM, đó là:
- Giao diện trực tiếp: máy tính kết nối trực tiếp với quá trình sản xuất, để giám sát và kiểm soát các nguồn lực và hoạt động của nó.
- Giao diện gián tiếp: Máy tính là một công cụ hỗ trợ trong quá trình sản xuất, nhưng không có kết nối trực tiếp với nó.
Theo cách này, có thể nói rằng nhiệm vụ chính của CAM là cung cấp thông tin và hướng dẫn cho phép tự động hóa các máy móc chuyên dụng trong sản xuất các bộ phận và mảnh rắn. Đối với điều này, nó yêu cầu tài liệu hình học do Computer Aided Design (CAD) tạo ra.
Một chức năng khác của CAM là lập trình robot chọn và định vị các công cụ cho máy điều khiển số bằng máy tính (CNC). Ngoài việc có thể thực hiện các công việc khác, chẳng hạn như: sơn, hàn và di chuyển các bộ phận và thiết bị trong không gian vừa phải.
Mặt khác, trước khi tham quan sự phát triển của kỹ thuật CAM, điều quan trọng cần đề cập là nỗ lực đầu tiên để phát triển loại ứng dụng này là lập trình các bộ phận bằng điều khiển số. Nói cách khác, thế hệ các chương trình dành cho các máy được điều khiển bằng số có khả năng chuyển các lệnh thành các chuyển động, bao gồm cả việc lập trình robot và khái niệm về bộ điều khiển logic khả trình đã tồn tại cho đến ngày nay.
Để hiểu rõ hơn về những gì Cam là gìvà mối quan hệ của nó với bộ điều khiển logic có thể lập trình, bạn có thể đọc bài viết sau: Chương trình kiểm soát logic. Ở đó bạn sẽ tìm thấy từ định nghĩa đến ưu điểm và nhược điểm của nó.
lịch sử
Sự phát triển của kỹ thuật thiết kế và sản xuất sản phẩm chủ yếu là do sự phát triển của máy tính trong suốt những năm 50. Vào thời điểm đó, màn hình đồ họa đầu tiên xuất hiện cho phép thực hiện các bản vẽ đơn giản không tương tác. Tương tự, khái niệm về lập trình điều khiển số được phát triển.
Sau đó, với sự ra đời của bút cảm ứng, kỷ nguyên của đồ họa và thiết kế tương tác bắt đầu.
Một thập kỷ sau, khái niệm CAD được giới thiệu, cùng với một số hệ thống chuyên dụng trong đó, đồng thời với sự ra mắt thương mại của màn hình máy tính.
Mười năm sau, vào giữa những năm 70, ngành công nghiệp khai thác tiềm năng của kỹ thuật thiết kế và chế tạo có sự hỗ trợ của máy tính, thúc đẩy sự phát triển của hệ thống mô hình hóa và điều khiển số, trong số các công cụ quan trọng khác thuộc loại này.
Trong mười năm tiếp theo, việc sử dụng các ứng dụng CAD / CAM trở nên phổ biến, cùng với những tiến bộ trong phần cứng và sự xuất hiện của các công cụ ba chiều. Đó cũng là thời điểm xuất hiện khái niệm thực tế ảo.
Sau đó, vào những năm 90, tự động hóa các quy trình công nghiệp trở nên phổ biến với sự tích hợp của các kỹ thuật kỹ thuật số để thiết kế, phân tích, mô phỏng và sản xuất sản phẩm.
Từ đó đến thời điểm hiện tại, việc tự động hóa các quy trình công nghiệp thông qua thiết kế và sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính đã tiếp tục gia tăng, trở thành lựa chọn khả thi và được khuyến nghị nhất cho sự phát triển của các công ty đang tìm cách cải thiện quy trình sản xuất và giảm chi phí sản xuất của bạn.
Trong bài viết của chúng tôi quy trình tự động Bạn sẽ biết thêm chi tiết về chủ đề thú vị này, đừng bỏ lỡ!
tính năng
Để biết thêm một chút về những gì Cam là gì, dưới đây chúng tôi sẽ đề cập đến các đặc điểm chính của nó:
- Nó liên quan đến việc sử dụng máy tính để hỗ trợ quá trình sản xuất sản phẩm.
- Cung cấp các công cụ để bổ sung cho hình dạng cần thiết để chế tạo bộ phận.
- Tạo mã cho máy tính điều khiển số.
- Bổ sung công nghệ CAD cho sản xuất được hỗ trợ.
- Nó được tạo thành từ cả phần cứng và phần mềm sản xuất, và các cơ chế cho phép giao tiếp với thiết bị.
Bước
Nói chung, quy trình sản xuất một sản phẩm được hỗ trợ bởi công nghệ CAM bao gồm các giai đoạn sau:
- Lập kế hoạch quy trình: Bao gồm lập kế hoạch sản xuất, phân tích chi phí và mua các công cụ và nguyên vật liệu.
- Gia công các bộ phận: Nó liên quan đến việc lập trình điều khiển số.
- Kiểm tra: Đề cập đến việc thực hiện các thử nghiệm kiểm soát chất lượng.
- Lắp ráp: Yêu cầu mô phỏng và lập trình robot.
Sau khi hoàn thành tất cả các công đoạn này, sản phẩm hoặc sản phẩm cuối cùng đã sẵn sàng để đóng gói, tiếp thị và phân phối.
Advantage
Dựa trên định nghĩa, đặc điểm và các giai đoạn của CAM, những ưu điểm của nó có thể được tóm tắt như sau:
Nói chung, nó làm giảm chi phí liên quan đến lao động và tăng công suất của quá trình, cải thiện chất lượng của cả sản phẩm cuối cùng và các thành phần của nó. Nói cách khác, nó đơn giản hóa, tối ưu hóa và nâng cao chất lượng của quá trình sản xuất.
Mặt khác, nó tạo điều kiện thuận lợi cho việc đề xuất các giải pháp thay thế để cải thiện các nhiệm vụ liên quan đến quá trình sản xuất và giảm thiểu xác suất sai sót của người vận hành. Ngoài ra, nó tối ưu hóa việc phân phối việc sử dụng máy móc, giảm thời gian đầu tư vào việc phát triển quá trình sản xuất.
Tương tự, nó góp phần tạo ra và tối ưu hóa các chương trình điều khiển số, loại bỏ nhu cầu kiểm tra máy. Ngoài ra, nó đảm bảo việc sử dụng hợp lý các dữ liệu và tài nguyên liên quan đến quá trình sản xuất, tăng tính nhất quán và độ chính xác trong sản xuất các bộ phận cơ khí.
Cuối cùng, nó khuyến khích và thúc đẩy sự phát triển của công nghệ mới.
Tuy nhiên, vì công nghệ tách biệt với các phần khác của chu trình sản xuất, nên không thể thu được tất cả các lợi ích toàn diện của quá trình thiết kế và sản xuất sản phẩm, điều này gây bất lợi chính.
Các lĩnh vực ứng dụng
Do có nhiều chức năng, kỹ thuật CAM ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như: cơ khí, dân dụng, kỹ thuật điện và điện tử, kiến trúc, bản đồ, khoa học, ô tô và hàng không vũ trụ. Với xu hướng tăng cường sử dụng, CAM chắc chắn đã trở thành công nghệ của tương lai.
Phân loại
Tùy thuộc vào chức năng mà chúng thực hiện, có một số loại hệ thống CAM. Đó là:
Hệ thống mã hóa các hướng dẫn
Nó yêu cầu người sử dụng nhận dạng đồ họa của các quỹ đạo để có được trên một mô hình CAD. Mã điều khiển số được tạo tự động bởi chương trình.
Hệ thống tạo đường chạy dao tự động
Người sử dụng phải xác định đâu sẽ là bề mặt được gia công, cũng như các công cụ sẽ được sử dụng. Hệ thống tạo quỹ đạo và mã cho điều khiển số.
Hệ thống mô phỏng quy trình cơ giới hóa
Các đường chạy dao được tạo theo cách thủ công hoặc tự động. Kết quả thu được có thể được nhìn thấy bằng cách vẽ các quỹ đạo theo sau hoặc thông qua biểu diễn của chi tiết sau khi gia công.
Hệ thống phát hiện va chạm
Họ có thể xác định hai loại giao thoa. Đầu tiên giữa dụng cụ trong giá đỡ của nó và chi tiết được gia công, và thứ hai giữa bàn, đồ đạc và các yếu tố khác của môi trường.
Phần mềm thương mại
Có nhiều lựa chọn thay thế phần mềm khác nhau trên thị trường chuyên về kỹ thuật CAM, mỗi lựa chọn đều cung cấp những cải tiến so với các phiên bản tiền nhiệm. Các chương trình chính bao gồm:
- NC Vision: Dựa trên chương trình CAD của riêng chúng tôi, nó cho phép chúng tôi chọn phương pháp gia công tùy thích. Các quỹ đạo được tạo ra dựa trên các thông số cắt đã chỉ định trước đó.
- Catia: Mặc dù là phần mềm CAD chuyên dụng nhưng nó có các công cụ CAM hữu ích. Đặc điểm chính của nó là tạo ra các quỹ đạo hoàn chỉnh.
- Lập trình viên NC: Dựa trên chương trình AUTOCAD phổ biến, người dùng phải đánh dấu điểm bắt đầu và kết thúc của các đường chạy dao trên bản vẽ CAD.
- I-DEAS: Giống như phần mềm Catia, nó là một chương trình CAD với các tiện ích CAM. Nó cho phép tạo quỹ đạo hoàn chỉnh và xác định va chạm.
- Pro-Engineer: Nó có các đặc điểm giống như phần mềm I-DEAS.
- PowerMill: Phần mềm chuyên sản xuất CAM, về cơ bản nhắm vào ngành hàng không vũ trụ và ô tô. Nó có khả năng sản xuất các hình dạng phức tạp cao.
- RhinoCAM: Chương trình CAM có khả năng gia công các bề mặt phức tạp và chất rắn bằng các hoạt động tiện, phay và khoan.
- SICUBE: Chuyên thực hiện cắt laser CAM bằng cách tạo quỹ đạo tự động cho máy 3D.
- SMIRT: Nhằm mục đích lập kế hoạch thiết kế và khuôn dập, đặc biệt được sử dụng trong dập ô tô.
CAD / CAM
Đây là một công nghệ thiết kế và sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính, với mục tiêu chính là hỗ trợ thiết kế, sản xuất và phát triển sản phẩm, cải thiện độ chính xác và giảm thời gian và chi phí sản xuất. Điều này đạt được bằng cách kết hợp hai ứng dụng máy tính quan trọng, chẳng hạn như CAD và CAM.
Loại công cụ CAD / CAM này được sử dụng trong các quy trình sản xuất nói chung, cũng như trong sản xuất các bộ phận, khuôn mẫu và thậm chí cả các nguyên mẫu yêu cầu độ chính xác cao và độ chính xác về kích thước. Ngoài ra, nó được sử dụng trong phân tích kỹ thuật, hoạt hình máy tính, kiểm soát quá trình và kiểm soát chất lượng, trong số nhiều ứng dụng hữu ích và quan trọng khác.
Các giai đoạn CAD / CAM
Bước đầu tiên liên quan đến loại công nghệ này là tạo ra một biểu diễn đồ họa của bộ phận hoặc sản phẩm thông qua phần mềm vẽ và mô hình rắn chuyên dụng. Trong giai đoạn này, cần thiết lập các đường thẳng, cung tròn, hình elip, hình tròn và các thực thể khác sẽ tạo nên mảnh ghép.
Tiếp theo, các thông số cắt được nhập, chẳng hạn như tốc độ tiến dao, số vòng quay, độ sâu của vết cắt, trong số những thông số khác, sau đó tiếp tục với mô phỏng cơ giới hóa của chi tiết.
Cuối cùng, mô phỏng được dịch sang ngôn ngữ của máy tính điều khiển số để có được chương trình tự động, chương trình này sẽ có thể thực hiện gia công thực tế của một bộ phận hoặc sản phẩm bằng cách làm theo các hướng dẫn được lập trình.
Về vấn đề này, điều quan trọng là phải làm rõ rằng chương trình điều khiển số là nhóm của một số mã đại diện cho các lệnh chuyển động được cung cấp cho máy CNC, để điều khiển thiết bị và công cụ biến một nguyên liệu thô thành một sản phẩm hoàn chỉnh.
Trong số các loại máy điều khiển số chính có thể kể đến: Máy tiện, máy phay, máy khoan, máy mài, máy gấp, máy ép, máy hàn, máy cắt laser, máy quấn dây, trung tâm gia công, v.v.
Theo chức năng cụ thể của từng loại máy này, chúng có khả năng thực hiện chuyển động vận chuyển và đầu, điều khiển tốc độ theo hướng tiến và cắt của chúng, thực hiện các thay đổi của công cụ và bộ phận được gia công, bôi trơn và làm mát, thực hiện các nhiệm vụ điều khiển của trạng thái nói chung, trong số nhiều hành động liên quan khác.
Kết luận
CAM là một công cụ phần mềm chuyên sản xuất các bộ phận và các mảnh rắn thông qua tự động hóa máy móc, có chức năng chính là kiểm soát quá trình sản xuất thông qua việc sử dụng máy tính, nhằm nâng cao chất lượng của cả sản phẩm cuối cùng cũng như quy trình sản xuất nói chung.
Việc sử dụng nó trở nên phổ biến sau sự phát triển của máy tính, tiếp tục những tiến bộ của nó cho đến ngày nay. Nó có hai loại giao diện, tùy thuộc vào loại kết nối mà máy tính đạt được: giao diện trực tiếp và giao diện gián tiếp, và bao gồm bốn giai đoạn: lập kế hoạch quy trình, gia công các bộ phận, kiểm tra và lắp ráp.
Ngoài ra, tùy thuộc vào chức năng của chúng, có bốn loại hệ thống CAM, liên quan tương ứng đến hướng dẫn, quỹ đạo, mô phỏng và va chạm. Do đó, lĩnh vực ứng dụng của nó rất rộng và đa dạng.
Cuối cùng, nó là sự bổ sung của kỹ thuật thiết kế và sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính CAD / CAM. Vâng, nó yêu cầu thông tin hình học được cung cấp bởi công cụ thiết kế CAD. Để hoạt động, nó sử dụng một trong nhiều tùy chọn phần mềm chuyên dụng tồn tại, trong số đó: Catia, I-DEAS, RhinoCAM, v.v.