nhasudatinh_t
New Member
Download Đề tài Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tính toán song song hiệu năng cao để lập trình gia công các bề mặt khuôn mẫu trên máy công cụ CNC
mục lục
1. Trang nhan đề.i
2. Danh sách những người thực hiện đề tài.1
3. Phần đầu báo cáo.2
3.1. Bài tóm tắt.2
3.2. Mục lục.4
4. Phần chính báo cáo.5
4.1. Lời mở đầu.5
4.2. Nội dung chính báo cáo.7
4.2.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu ngoài nước và trong nước.7
1. Ngoài nước.7
2. Trong nước.10
4.2.2. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu.13
4.2.3. Những nội dung đã thực hiện.17
Chương 1. Xây dựng các bộ hồ sơcông nghệ.17
Chương 2. Xây dựng thưviện tính toán đường dụng cụtrên.106
hệ thống song song hiệu năng cao
Chương 3. Xây dựng các phần mềm.107
Chương 4. Xây dựng hệ thống tính toán song song hiệu năng.125
cao có kết nối với máy phay CNC 5 trục
Chương 5. Thiết kế và chế tạo các bộ khuôn mẫu trên máy phay.127
CNC 5 trục với sự trợ giúp của hệ thống tính toán song song
hiệu năng cao để kiểm chứng kết quả nghiên cứu lý thuyết
4.2.4. Tổng quát hoá và đánh giá kết quả thu được.136
4.3. Kết luận và kiến nghị.138
4.4. Lời cám ơn.139
4.5. Tài liệu thamkhảo.140
5. Phần phụ lục báo cáo.142
5.1. Phụ lục 1: Thưviện tính đường công cụ chạy trênhệ thống.
song song hiệu năng cao
5.2. Phụ lục 2: Mã nguồn chương trình phần mềm tính toán phân chia.
và truyền/nhận dữ liệu cho hệ thống máy tính song song
hiệu năng cao và máy phay CNC 5 trục
5.3. Phụ lục 3: Bản vẽ thiết kế các bộ khuôn.
5.4. Phụ lục 4: Hồ sơ đo kiểm thông số hình học các bộ khuôn.
do đề tài chế tạo
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
• Một quá trình RP&M đầy đủ sẽ đ−ợc bắt đầu với dữ liệu vào là mô hình
CAD.
• Các kỹ s−, các nhà thiết kế có kinh nghiệm là một nhân tố không thể thiếu
đ−ợc để quá trình thành công.
• Hệ thống CAD với mô hình hoá Solid thích hợp là một thành phần quan
trọng không thể thiếu đ−ợc của quá trình.
1.5.2.2. Xuất sang dạng STL
Thông th−ờng một file CAD cần chuyển đến bộ dịch RP&M. B−ớc này
nhằm đảm bảo dữ liệu CAD đ−a vào máy SL đ−ợc định dạng STL, dạng mô hình biểu
diễn mặt biên gồm rất nhiều mảnh tam giác nhỏ. Đây là định dạng tiêu chuẩn cho
RP&M.
1.5.2.3. Tạo các chân đỡ sản phẩm
B−ớc này nhằm tạo ra các chân đỡ (Suppors) và đ−ợc l−u trong một file CAD
riêng. Các nhà thiết kế CAD sẽ có thể trực tiếp thực hiện nhiệm vụ này hay bằng các
phần mềm chuyên dụng nh− “Bridgeworks”.
Các chân đỡ đ−ợc thiết kế nhằm các mục đích sau:
• Đảm bảo cho các l−ỡi phủ không bị va vào bàn đặt chi tiết.
• Đảm bảo bất cứ biến dạng nhỏ nào của bàn đặt chi tiết cũng không ảnh
h−ởng đến quá trình chế tạo chi tiết.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 99
Bỏo cỏo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
• Cung cấp ph−ơng thức đơn giản nhất cho việc lấy sản phẩm ra khỏi bàn đỡ
khi chế tạo xong.
1.5.2.4. Cắt lát (Slicing)
Cả chi tiết và chân đỡ đều cần cắt lát. Chi tiết đ−ợc cắt lát toán học bằng
máy tính thành một chuỗi các mặt cắt ngang song song với nhau. Cũng trong b−ớc này
cần lựa chọn các thông số nh− chiều dày lớp, kiểu chế tạo dự tính, chiều sâu l−u
hoá, khoảng cách b−ớc quét cần thiết, giá trị bù chiều rộng đ−ờng, các hệ số bù độ co
ngót.
Để quá trình chế tạo đ−ợc tốt nhất thì phải định h−ớng chế tạo. Một quá trình
định h−ớng hợp lý sẽ có thể nâng cao đ−ợc độ chính xác chi tiết và giảm thời gian chế
tạo chi tiết do đó giảm giá thành sản phẩm. Định h−ớng chế tạo phụ thuộc vào các mục
tiêu lựa chọn. Có rất nhiều các mục tiêu nh−: Chiều cao chế tạo, chất l−ợng bề mặt,
việc tạo dựng các phần nâng đỡ sản phẩm…tuỳ theo ph−ơng pháp RP.
1.5.2.5. Hợp nhất (Merge)
Trong b−ớc này các chi tiết, các chân đỡ của chi tiết chế tạo cũng nh− các chân
đỡ đ−ợc bổ sung thêm (trong tr−ờng hợp nhiều chi tiết cùng đ−ợc chế tạo đồng thời
trên cùng một bàn đỡ), chúng đ−ợc hợp nhất lại với nhau nhờ máy tính.
1.5.2.6. Chuẩn bị
ở b−ớc này cần xác định các thông số vận hành cụ thể nh− số lần quét của
l−ỡi gạt phủ lại nhựa cho một lớp, chu kỳ quét l−ỡi gạt, và “Z- wait”. Z- wait là thời
gian (tính bằng giây) mà hệ thống cần dừng lại sau mỗi lần phủ. Mục đích của
dừng lại là để đồng nhất bề mặt nhựa phủ, do đó giảm bớt động lực học chất lỏng. Đầu
ra của b−ớc này là một bộ chọn các thông số thích hợp. ở đây cũng có thể dùng các
thông số mặc định.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 100
Bỏo cỏo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
1.5.2.7. Chế tạo
Đây là giai đoạn Polyme hoá nhựa và kết quả cuối cùng là một vật thể thực 3D
đ−ợc tạo ra. Quá trình chế tạo bao gồm các b−ớc sau:
Định mức: Nếu nh− nhựa lỏng không bị co trong quá trình Polyme hoá, b−ớc
này chỉ cần thiết khi bắt đầu chế tạo, để đảm bảo rằng nhựa ở mức 2 thích hợp cho tiêu
điểm (hội tụ) của laze đ−ợc tối −u. Tuy nhiên, các nhựa SL điển hình th−ờng có độ co
thể tích khoảng 5% - 7%. Với l−ợng co này, khoảng 50% - 70% là xảy ra trong thùng
do quá trình Polyme hoá bằng laze và phần co thể tích còn lại xảy ra ở b−ớc gia công
sau l−u hoá.
Do vậy ng−ời ta chế tạo một modul bù mức nhựa gắn liền trong hệ thống SL.
Khi thực hiện việc vẽ laze trên mỗi lớp, cảm biến (sensor) thực hiện việc kiểm tra mức
nhựa ở lớp đó. Trong tr−ờng hợp cảm biến (sensor) phát hiện ra mức nhựa này không
nằm trong khoảng dung sai qui định, sự chuyển động của piston nhờ một động cơ b−ớc
điều khiển chính xác bằng máy tính sẽ điều chỉnh lại mức nhựa bằng cách thay đổi
dung tích nhựa lỏng. Khi mức nhựa nằm trong giới hạn dung sai, hoạt động định mức
kết thúc và hệ thống chuyển sang b−ớc tiếp theo.
Nhúng sâu: D−ới sự điều khiển của máy tính, động cơ Z - b−ớc di chuyển bàn
đỡ chi tiết xuống phía d−ới (≈ 0,3’’- 0,7’’), nhằm đảm bảo cho các chi tiết với các vùng
phẳng rộng có thể đ−ợc phủ hết. Khi bàn đỡ đ−a chi tiết hạ thấp xuống, nó tạo ra một
áp lực ép xuống bề mặt nhựa. Thời gian cần thiết để dừng quá trình ép xuống này đ−ợc
xác định căn cứ vào phân tích động học chất lỏng nhớt và bằng các kết quả thực
nghiệm. Ng−ời ta thấy thời gian này tỷ lệ với cái gọi là “bán kính vòng tròn tới hạn”
cho mỗi mặt cắt ngang của lớp, tỷ lệ với độ nhớt của nhựa và tỷ lệ nghịch với bình
ph−ơng chiều sâu áp lực ép xuống. Vì bán kính vòng tròn tới hạn của mỗi lớp và độ
nhớt của nhựa là cố định nên biện pháp hiệu quả nhất để giảm bớt thời gian phủ nhựa
là “nhúng sâu”.
Nâng lên: D−ới tác dụng của trọng lực, nhựa phủ lan ra với một áp lực tạo ra ở
b−ớc tr−ớc. Động cơ Z - b−ớc, d−ới sự điều khiển của máy tính, lúc này nâng khay
chứa lên sao cho lớp nhựa trên nhất của chi tiết chế tạo cao hơn bề mặt nhựa tự do,
nhằm mục đích ở b−ớc tới chỉ có l−ợng nhựa thừa cao hơn chiều dày lớp sẽ đ−ợc lấy đi.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 101
Bỏo cỏo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Nói cách khác là nhựa bổ sung thêm sẽ đ−ợc xáo trộn để lan rộng ra đạt chiều cao cần
thiết. Khi b−ớc nâng lên này hoàn thành, bề mặt trên nhất của lớp nhựa đã l−u hoá
đ−ợc định vị ở chiều cao thấp hơn so với đáy của l−ỡi gạt phủ lại một l−ợng bằng chiều
dày lớp.
Gạt quét: Lúc này, l−ỡi gạt phủ di chuyển ngang trong thùng từ phía tr−ớc ra
phía sau hay ng−ợc lại và “quét” nhựa d− thừa khỏi chi tiết ngay khi l−ỡi quét phủ lại
hoàn thành chuyển động của nó. Hệ thống sẵn sàng cho b−ớc tiếp theo.
• Một số −u điểm chính của kiểu gạt quét:
- Chuyển động t−ơng đối nhanh: Đối với phần cơ bản của hình học chi tiết, chu
kỳ quét khoảng 5 giây. Chỉ với những chi tiết có thể tích rỗng là có tổng thời
gian cho l−ỡi gạt phủ lại quét lớn hơn giá trị trên. Các thể tích bẫy xảy ra ở
những chi tiết có kết cấu kiểu khoang hốc chứa nhựa lỏng ở bên trong của chi
tiết và không thể liên kết với phần nhựa còn lại ở bên trong thùng. Đây là khó
khăn cho việc thao tác phủ lại đối với chi tiết dạng này.
- Sự đồng đều của lớp khá mỏng hợp lý: Các sai lệch về chiều dày lớp nói chung
nhỏ hơn 1 mil.
• Một số nh−ợc điểm của kiểu gạt quét:
- Tính đồng nhất của lớp có khả năng tăng lên khi phủ những thể tích bẫy.
- ảnh h−ởng của sức căng bề mặt giới hạn làm cho nhựa bị dính vào cạnh của
l−ỡi gạt trong khi...
Download miễn phí Đề tài Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tính toán song song hiệu năng cao để lập trình gia công các bề mặt khuôn mẫu trên máy công cụ CNC
mục lục
1. Trang nhan đề.i
2. Danh sách những người thực hiện đề tài.1
3. Phần đầu báo cáo.2
3.1. Bài tóm tắt.2
3.2. Mục lục.4
4. Phần chính báo cáo.5
4.1. Lời mở đầu.5
4.2. Nội dung chính báo cáo.7
4.2.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu ngoài nước và trong nước.7
1. Ngoài nước.7
2. Trong nước.10
4.2.2. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu.13
4.2.3. Những nội dung đã thực hiện.17
Chương 1. Xây dựng các bộ hồ sơcông nghệ.17
Chương 2. Xây dựng thưviện tính toán đường dụng cụtrên.106
hệ thống song song hiệu năng cao
Chương 3. Xây dựng các phần mềm.107
Chương 4. Xây dựng hệ thống tính toán song song hiệu năng.125
cao có kết nối với máy phay CNC 5 trục
Chương 5. Thiết kế và chế tạo các bộ khuôn mẫu trên máy phay.127
CNC 5 trục với sự trợ giúp của hệ thống tính toán song song
hiệu năng cao để kiểm chứng kết quả nghiên cứu lý thuyết
4.2.4. Tổng quát hoá và đánh giá kết quả thu được.136
4.3. Kết luận và kiến nghị.138
4.4. Lời cám ơn.139
4.5. Tài liệu thamkhảo.140
5. Phần phụ lục báo cáo.142
5.1. Phụ lục 1: Thưviện tính đường công cụ chạy trênhệ thống.
song song hiệu năng cao
5.2. Phụ lục 2: Mã nguồn chương trình phần mềm tính toán phân chia.
và truyền/nhận dữ liệu cho hệ thống máy tính song song
hiệu năng cao và máy phay CNC 5 trục
5.3. Phụ lục 3: Bản vẽ thiết kế các bộ khuôn.
5.4. Phụ lục 4: Hồ sơ đo kiểm thông số hình học các bộ khuôn.
do đề tài chế tạo
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Cần l−u ý một số điểm quan trọng sau đây:• Một quá trình RP&M đầy đủ sẽ đ−ợc bắt đầu với dữ liệu vào là mô hình
CAD.
• Các kỹ s−, các nhà thiết kế có kinh nghiệm là một nhân tố không thể thiếu
đ−ợc để quá trình thành công.
• Hệ thống CAD với mô hình hoá Solid thích hợp là một thành phần quan
trọng không thể thiếu đ−ợc của quá trình.
1.5.2.2. Xuất sang dạng STL
Thông th−ờng một file CAD cần chuyển đến bộ dịch RP&M. B−ớc này
nhằm đảm bảo dữ liệu CAD đ−a vào máy SL đ−ợc định dạng STL, dạng mô hình biểu
diễn mặt biên gồm rất nhiều mảnh tam giác nhỏ. Đây là định dạng tiêu chuẩn cho
RP&M.
1.5.2.3. Tạo các chân đỡ sản phẩm
B−ớc này nhằm tạo ra các chân đỡ (Suppors) và đ−ợc l−u trong một file CAD
riêng. Các nhà thiết kế CAD sẽ có thể trực tiếp thực hiện nhiệm vụ này hay bằng các
phần mềm chuyên dụng nh− “Bridgeworks”.
Các chân đỡ đ−ợc thiết kế nhằm các mục đích sau:
• Đảm bảo cho các l−ỡi phủ không bị va vào bàn đặt chi tiết.
• Đảm bảo bất cứ biến dạng nhỏ nào của bàn đặt chi tiết cũng không ảnh
h−ởng đến quá trình chế tạo chi tiết.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 99
Bỏo cỏo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
• Cung cấp ph−ơng thức đơn giản nhất cho việc lấy sản phẩm ra khỏi bàn đỡ
khi chế tạo xong.
1.5.2.4. Cắt lát (Slicing)
Cả chi tiết và chân đỡ đều cần cắt lát. Chi tiết đ−ợc cắt lát toán học bằng
máy tính thành một chuỗi các mặt cắt ngang song song với nhau. Cũng trong b−ớc này
cần lựa chọn các thông số nh− chiều dày lớp, kiểu chế tạo dự tính, chiều sâu l−u
hoá, khoảng cách b−ớc quét cần thiết, giá trị bù chiều rộng đ−ờng, các hệ số bù độ co
ngót.
Để quá trình chế tạo đ−ợc tốt nhất thì phải định h−ớng chế tạo. Một quá trình
định h−ớng hợp lý sẽ có thể nâng cao đ−ợc độ chính xác chi tiết và giảm thời gian chế
tạo chi tiết do đó giảm giá thành sản phẩm. Định h−ớng chế tạo phụ thuộc vào các mục
tiêu lựa chọn. Có rất nhiều các mục tiêu nh−: Chiều cao chế tạo, chất l−ợng bề mặt,
việc tạo dựng các phần nâng đỡ sản phẩm…tuỳ theo ph−ơng pháp RP.
1.5.2.5. Hợp nhất (Merge)
Trong b−ớc này các chi tiết, các chân đỡ của chi tiết chế tạo cũng nh− các chân
đỡ đ−ợc bổ sung thêm (trong tr−ờng hợp nhiều chi tiết cùng đ−ợc chế tạo đồng thời
trên cùng một bàn đỡ), chúng đ−ợc hợp nhất lại với nhau nhờ máy tính.
1.5.2.6. Chuẩn bị
ở b−ớc này cần xác định các thông số vận hành cụ thể nh− số lần quét của
l−ỡi gạt phủ lại nhựa cho một lớp, chu kỳ quét l−ỡi gạt, và “Z- wait”. Z- wait là thời
gian (tính bằng giây) mà hệ thống cần dừng lại sau mỗi lần phủ. Mục đích của
dừng lại là để đồng nhất bề mặt nhựa phủ, do đó giảm bớt động lực học chất lỏng. Đầu
ra của b−ớc này là một bộ chọn các thông số thích hợp. ở đây cũng có thể dùng các
thông số mặc định.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 100
Bỏo cỏo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
1.5.2.7. Chế tạo
Đây là giai đoạn Polyme hoá nhựa và kết quả cuối cùng là một vật thể thực 3D
đ−ợc tạo ra. Quá trình chế tạo bao gồm các b−ớc sau:
Định mức: Nếu nh− nhựa lỏng không bị co trong quá trình Polyme hoá, b−ớc
này chỉ cần thiết khi bắt đầu chế tạo, để đảm bảo rằng nhựa ở mức 2 thích hợp cho tiêu
điểm (hội tụ) của laze đ−ợc tối −u. Tuy nhiên, các nhựa SL điển hình th−ờng có độ co
thể tích khoảng 5% - 7%. Với l−ợng co này, khoảng 50% - 70% là xảy ra trong thùng
do quá trình Polyme hoá bằng laze và phần co thể tích còn lại xảy ra ở b−ớc gia công
sau l−u hoá.
Do vậy ng−ời ta chế tạo một modul bù mức nhựa gắn liền trong hệ thống SL.
Khi thực hiện việc vẽ laze trên mỗi lớp, cảm biến (sensor) thực hiện việc kiểm tra mức
nhựa ở lớp đó. Trong tr−ờng hợp cảm biến (sensor) phát hiện ra mức nhựa này không
nằm trong khoảng dung sai qui định, sự chuyển động của piston nhờ một động cơ b−ớc
điều khiển chính xác bằng máy tính sẽ điều chỉnh lại mức nhựa bằng cách thay đổi
dung tích nhựa lỏng. Khi mức nhựa nằm trong giới hạn dung sai, hoạt động định mức
kết thúc và hệ thống chuyển sang b−ớc tiếp theo.
Nhúng sâu: D−ới sự điều khiển của máy tính, động cơ Z - b−ớc di chuyển bàn
đỡ chi tiết xuống phía d−ới (≈ 0,3’’- 0,7’’), nhằm đảm bảo cho các chi tiết với các vùng
phẳng rộng có thể đ−ợc phủ hết. Khi bàn đỡ đ−a chi tiết hạ thấp xuống, nó tạo ra một
áp lực ép xuống bề mặt nhựa. Thời gian cần thiết để dừng quá trình ép xuống này đ−ợc
xác định căn cứ vào phân tích động học chất lỏng nhớt và bằng các kết quả thực
nghiệm. Ng−ời ta thấy thời gian này tỷ lệ với cái gọi là “bán kính vòng tròn tới hạn”
cho mỗi mặt cắt ngang của lớp, tỷ lệ với độ nhớt của nhựa và tỷ lệ nghịch với bình
ph−ơng chiều sâu áp lực ép xuống. Vì bán kính vòng tròn tới hạn của mỗi lớp và độ
nhớt của nhựa là cố định nên biện pháp hiệu quả nhất để giảm bớt thời gian phủ nhựa
là “nhúng sâu”.
Nâng lên: D−ới tác dụng của trọng lực, nhựa phủ lan ra với một áp lực tạo ra ở
b−ớc tr−ớc. Động cơ Z - b−ớc, d−ới sự điều khiển của máy tính, lúc này nâng khay
chứa lên sao cho lớp nhựa trên nhất của chi tiết chế tạo cao hơn bề mặt nhựa tự do,
nhằm mục đích ở b−ớc tới chỉ có l−ợng nhựa thừa cao hơn chiều dày lớp sẽ đ−ợc lấy đi.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 101
Bỏo cỏo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Nói cách khác là nhựa bổ sung thêm sẽ đ−ợc xáo trộn để lan rộng ra đạt chiều cao cần
thiết. Khi b−ớc nâng lên này hoàn thành, bề mặt trên nhất của lớp nhựa đã l−u hoá
đ−ợc định vị ở chiều cao thấp hơn so với đáy của l−ỡi gạt phủ lại một l−ợng bằng chiều
dày lớp.
Gạt quét: Lúc này, l−ỡi gạt phủ di chuyển ngang trong thùng từ phía tr−ớc ra
phía sau hay ng−ợc lại và “quét” nhựa d− thừa khỏi chi tiết ngay khi l−ỡi quét phủ lại
hoàn thành chuyển động của nó. Hệ thống sẵn sàng cho b−ớc tiếp theo.
• Một số −u điểm chính của kiểu gạt quét:
- Chuyển động t−ơng đối nhanh: Đối với phần cơ bản của hình học chi tiết, chu
kỳ quét khoảng 5 giây. Chỉ với những chi tiết có thể tích rỗng là có tổng thời
gian cho l−ỡi gạt phủ lại quét lớn hơn giá trị trên. Các thể tích bẫy xảy ra ở
những chi tiết có kết cấu kiểu khoang hốc chứa nhựa lỏng ở bên trong của chi
tiết và không thể liên kết với phần nhựa còn lại ở bên trong thùng. Đây là khó
khăn cho việc thao tác phủ lại đối với chi tiết dạng này.
- Sự đồng đều của lớp khá mỏng hợp lý: Các sai lệch về chiều dày lớp nói chung
nhỏ hơn 1 mil.
• Một số nh−ợc điểm của kiểu gạt quét:
- Tính đồng nhất của lớp có khả năng tăng lên khi phủ những thể tích bẫy.
- ảnh h−ởng của sức căng bề mặt giới hạn làm cho nhựa bị dính vào cạnh của
l−ỡi gạt trong khi...