CAD/ CAM/ CAE là gì?

CAD/ CAM/ CNC là gì?

Khi đặt ra câu hỏi “CAD/ CAM/ CNC là gì?” có nghĩa là bạn chưa qua một trường lớp kỹ thuật cơ khí chính quy nào, vì đa phần các trường đều dạy rất kĩ về phần này, với cách mạng về công nghệ này mà hiện nay năng suất công nghiệp rất cao. Bạn chỉ cần hiểu cơ bản về các khái niệm CAD/ CAM/ CNC rồi từ đó đi sâu vào từng phần mềm hoặc ứng dụng cụ thể.

Học về phần mềm CAD/ CAM/ CNC ở đâu tốt, tham khảo các khoá học ngay

Sơ lược về một số lợi ích mang lại

Là việc ứng dụng IT (công nghệ thông tin) ở mức độ cao trong lĩnh vực sản xuất một cách toàn diện triệt để; để mang lại lợi ích vượt trội so với hệ thống sản xuất thông thường không ứng dụng IT.

• Giúp tăng năng suất.
• Chất lượng sản phẩm tăng.
• Giảm giá thành sản phẩm.
• Đáp ứng nhanh, linh hoạt nhu cầu thị trường.

Định nghĩa chính xác CAD CAM là gì?

CAD (Computer Aided – Design)

Là khoa học nghiên cứu ứng dụng máy tính hỗ trợ trong thiết kế bao gồm:

• Cơ sở dữ liệu, thuật toán
• Cơ sở toán học, phương pháp toán
• Đồ họa máy tính

CAD là gì?

CAD (Computer-aided design) được hiểu là thiết kế bằng sự hỗ trợ của phần mềm máy tính. Được sử dụng để thiết kế các mặt hàng để sản xuất, từ một đối tượng độc lập tương đối đơn giản tạo ra một đối tượng phức tạp, hệ thống chính xác cao làm bằng một số lượng lớn các bộ phận riêng lẻ. Thiết kế trong CAD chủ yếu thiết kế kĩ thuật, chứ không phải là thiết kế đồ họa đơn giản, và sản phẩm được tạo ra từ CAD thường bao gồm các kích thước chính xác, dung sai và thậm chí là yêu cầu về vật chất tạo ra sản phẩm. CAD thường được tích hợp với các kỹ thuật máy tính CAE (sẽ giải thích ở bài sau). Các phần mềm CAD tốt nhất là vô cùng phức tạp (và thường rất đắt tiền), thường thì những người thiết kế CAD chuyên nghiệp phải đạt được những đòi hỏi và yêu cầu kĩ năng và tư duy cao. Đương nhiên có rất nhiều cơ hội tốt cho bất cứ ai có một kiến thức tốt về các phần mềm CAD, có khả năng thiết kế những sản phẩm kỹ thuật phức tạp và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật chính xác của công nghệ ngày nay.

Chức năng

• Vẽ, in ấn (Drafting Design)
• Mô hình hóa đối tượng (Modelling Design)
• Kết xuất dữ liệu cho CAM, CAE.

CAM (Computer Aided – Manufacturing)

Mastercam | PTC Creo

Là tạo dữ liệu đầu vào cho các máy điều khiển số (chương trình gia công cho máy điều khiển số). Sản xuất hỗ trợ máy tính (CAM) là một công nghệ ứng dụng sử dụng phần mềm máy tính và máy móc để tạo điều kiện và tự động hóa quy trình sản xuất. CAM là người kế thừa kỹ thuật hỗ trợ máy tính (CAE) và thường được sử dụng song song với thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD).

Ngoài các yêu cầu về vật liệu, các hệ thống CAM hiện đại bao gồm các điều khiển thời gian thực và robot.

Phương thức hoạt động:

• Khai báo mô hình chi tiết cần gia công (dụng cụ, phương án, thông số tạo hình…)
• Khai báo thông số công nghệ.

CAM là gì?

Hệ thống CAD có thể được tích hợp với một bộ các phần mềm và modul, bao gồm cả quản lý dự án và hệ thống lập kế hoạch, quản lí vòng đời sản phẩm, và CAM (computer-aided manufacturing). Khi tích hợp với một hệ thống CAD, phần mềm CAM có thể lấy đầu ra CAD (chủ yếu là thiết kế và thông số kỹ thuật của chi tiết sản xuất) và chuyển đổi trực tiếp hoặc gián tiếp vào mã lập trình CNC.

Trong một môi trường thiết kế lý tưởng, thì chu kỳ thiết kế để sản xuất sẽ được liền mạch và dễ dàng: các nhà thiết kế sẽ tạo ra các thiết kế trong một module CAD và gửi nó cho một module CAM được tích hợp đầy đủ, khi đó sẽ tự động chuyển đổi sang code CNC hoàn hảo và gửi nó cho các máy CNC phù hợp. Trong thế giới thực tề thì tất nhiên điều đó không hề dễ dàng.

Chức năng

• Tính đường chạy dao
• Mô phỏng, kiểm tra.
• Kết xuất chương trình NC với máy điều khiển số
• Giảm chất thải và năng lượng để tăng cường sản xuất và hiệu quả sản xuất thông qua tăng tốc độ sản xuất, tính nhất quán nguyên liệu và độ chính xác dụng cụ chính xác hơn
• Sử dụng các quy trình sản xuất dựa trên máy tính để tự động hóa thêm về quản lý, theo dõi tài liệu, lập kế hoạch và vận chuyển
• Thực hiện các công cụ nâng cao năng suất như mô phỏng và tối ưu hóa để tận dụng các kỹ năng chuyên nghiệp.
• Tùy thuộc vào giải pháp và nhà sản xuất doanh nghiệp, CAM có thể thể hiện những bất cập trong các lĩnh vực sau:
• Quy trình sản xuất và độ phức tạp của quá trình sử dụng
• Quản lý vòng đời sản phẩm (PLM) và tích hợp doanh nghiệp hiện đại
• Máy tự động hóa quy trình
• Các giải pháp CAM hiện đại có thể mở rộng và nằm trong phạm vi từ các hệ thống rời rạc đến tích hợp nhiều CAD 3D.
• CAM thường được liên kết với CAD để tăng cường sản xuất và sắp xếp hợp lý hơn, thiết kế hiệu quả và tự động hóa máy móc vượt trội.

Dịch vụ đào tạo Mastercam 5 trục chất lượng

CNC (Computer Numeric Control)

CNC là viết tắt của Computer Numeric Control. Máy CNC là một loại máy điều khiển công cụ, chẳng hạn như máy tiện, máy phay, và máy cắt. Chúng được sử dụng để thực hiện các nhiệm vụ như máy công cụ truyền thống và các máy móc tự động hóa. Tuy nhiên máy CNC được điều khiển hoàn toàn bằng phần mềm. Máy CNC bao gồm các công cụ nhiều trục phay, tiện hoặc các công cụ bắn laser có độ chính xác cao công suất lớn mà không thể được vận hành chính xác khi vận hành bằng các máy công cụ bình thường.

Học cơ khí cần phải biết CAD/CAM/CNC?

Đối với dân kỹ thuật khi nói đến cơ khí thì mỗi người chúng ta phải biết ít nhất và am hiểu sâu một phần mềm chuyên về thiết kế (CAD) hoặc là gia công (CAM) đây là một phần trong thế giới CAD CAM vì còn có CNC và CAE nữa. Có nhiều người ngay từ đầu đã xác định cho mình một hướng đi có thể họ thích công việc thiết kế, cũng có người thích việc thiết kế lại hoặc là một lập trình viên về mảng gia công…Nhưng bên cạnh đó còn rât nhiều người vẫn chạy theo cái gọi là mơ hồ lúc thì họ muốn thiết kế nhưng sau một thời gian họ cảm thấy không còn đam mê và muốn chuyển sang mảng khác và cái cảm giác bắt đầu nghiên cứu cái gì đó từ đầu và mới mẽ luôn khiến chúng ta thích thú nhưng sẽ vẫn thất bại nếu họ không xác định rõ ràng về niềm đam mê cũng như thế mạnh của mình.

Một số phần mềm CAD (thiết kế) được sử dụng phổ biến ở Việt Nam và thế giới

AutoCAD: Đây là phần mềm tầm trung và phổ biến nhất trong giới cơ khí, với việc thiết kế tương đối đơn giản có thể sử dụng phần mềm này, bện cạnh đó đây cũng là phần mềm có thể kết hợp với phần mềm gia công khác để cho ra năng suất tuyệt vời. Lấy ví dụ khi kết hợp với MasterCAM thì khả năng gia công 2D là tuyệt vời.

Khoá học AutoCAD for Design and Drafting Professional, có cấp chứng chỉ quốc tế Autodesk

SolidWorks: Thiết kế tiện lợi không thua kếm bất kỳ một đối thủ CAD nào, thiết kế rất phù hợp cho công việc này.Bên cạnh đó có modul SolidCAM cũng có thể gia công nhưng không mạnh.

Autodesk Inventor: Thật ra nó cũng không khác gì mấy so với SolidWork, chỉ khác về hình dạng Icon cũng như các thao tác lệnh thiết kế, thuận tiện cho việc thiết kế.

Pro/E hay Creo Parametric: Một phần mềm đầy đủ các modul từ việc thiết kế solid (surface), thiết kế mạch điện cho ngành điện tử, gia công cũng rất mạnh ( Duy Tân Plastic sử dụng modul này để gia công khuôn ).So sánh với SolidWork nó có nhược điểm là thiết kế không linh hoạt và xuất bản vẽ chậm hơn ( chậm nghĩa là hơi phức tạp hơn ).

Catia: Là phần mềm sử dụng giống SolidWork nhưng cao cấp hơn vì nó được ứng dụng vào ngành hàng không vũ trụ, hàng hải… những thiết kế đòi hỏi độ chính xác cao và mô phỏng linh hoạt hoặc phân tích nhiều. Một trong những phần mềm phức tạp nhưng rất quan trọng trong ngành cơ khí.

Unigraphic NX: Cũng là phần mềm rất cao cấp, được áp dụng trong hàng không vũ trụ, hàng hải, giày dép…Những Cty  về giày dép chuyên về phần mềm này. So với Catia thì nó tương đương nhau.

Một số phần mềm gia công vẫn có thể thiết kế: Mastercam,  Cimatron… nhưng không chuyên.