Để kiểm chứng kết quả nghiên cứu lý thuyết, đề tài đã sử dụng hệ thống tính
toán song song hiệu năng cao và các phần mềm:
• Phần mềm tính đường dụng cụ chạy trên hệ thống song song hiệu năng cao
(môdun CAM.KC.05.11 và môdun OnWinPC);
• Phần mềm tính toán phân chia và truyền/nhận dữ liệu cho hệ thống máy tính
song song hiệu năng cao (môdun MasterDNC và môdun SlaveDNC);
• Phần mềm AX5621 thực hiện nhiệm vụ điều khiển máy phay CNC 5 trục theo
phương pháp DNC (Direct Numerical Control) trờn cơ sở đo rung động phản hồi của máy.
432 trang |
Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 2409 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu 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, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
huật Đề tài
m_pPoint=point;
m_1Menu=GetMenu();
if(k==2)
m_1Menu=m_1Menu->GetSubMenu(1);
if(k==3)
m_1Menu=m_1Menu->GetSubMenu(2);
m_1Menu-
>TrackPopupMenu(TPM_LEFTBUTTON,m_pPoint.x,m_pPoint.y,this,NULL);
}
void CMasterDNC2_1Dlg::OnChangeName()
{
CString str;
HTREEITEM hchild=m_mytreectrl.GetSelectedItem();
str=m_mytreectrl.GetItemText(hchild);
char s[30];
strcpy(s,str);
HTREEITEM hParent=m_mytreectrl.GetParentItem(hchild);
int num=-1;
for(int i=0;i<numcom;i++)
{
if(com[i].hgate==hParent)
num=i;
}
renamefile.st=str;
int rs=renamefile.DoModal();
if(rs==IDOK)
{
int flag=1;
while(flag)
{
CString s1="C:\\DNC\\";
CString s2=com[num].cnc_name;
CString s3="\\";
CString s4=renamefile.m_newname;
CString s5=".nc";
CFileFind cf;
int khong_co=cf.FindFile(s1+s2+s3+s4+s5,0);
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
if(khong_co==1)//trung ten, lay lai ten moi
{
int re=MessageBox("Da co chi tiet mang ten nay\nCo doi lai ten hay
khong ?",
"Doi lai ten",MB_YESNO|MB_ICONQUESTION);
if(re==IDYES)
{
renamefile.DoModal();
}
else
{
flag=0;
}
}
else
{
char s11[30];
strcpy(s11,renamefile.m_newname);
RenameFile(hchild,&com[num],s,s11);
flag=0;
}
}
}
}
void CMasterDNC2_1Dlg::RenameFile(HTREEITEM hchild, gate *com, char *s,char *s1)
{
CString s11="C:\\DNC\\";
CString s12=com->cnc_name;
CString s13="\\";
CString s14=".nc";
CFile cf;
cf.Rename(s11+s12+s13+s+s14,s11+s12+s13+s1+s14);
element *tv=com->beginfile;
for(int j=0;jnumfile;j++)
{
m_mytreectrl.DeleteItem(tv->hfile);
tv=tv->next;
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
}
element *t=com->beginfile;
for(j=0;jnumfile;j++)
{
if(t->hfile==hchild)
break;
t=t->next;
}
strcpy(t->PartName,s1);
tv=com->beginfile;
for(j=1;jnumfile;j++)
{
AddFile(com->hgate,tv);
char s[10];
itoa(j,s,10);
tv=tv->next;
}
}
void CMasterDNC2_1Dlg::OnDeleteFile()
{
int rs=MessageBox("Ban da chac chan muon xoa file nay di khong????","Kiem tra
lai",MB_YESNO|MB_ICONQUESTION);
if(rs==IDYES)
{
HTREEITEM hchild=m_mytreectrl.GetSelectedItem();
HTREEITEM hParent=m_mytreectrl.GetParentItem(hchild);
int num;
for(int i=0;i<numcom;i++)
{
if(com[i].hgate==hParent)
num=i;
}
element *file=DeleteFile(&com[num],hchild);
CFile cf;
CString s11="C:\\DNC\\";
CString s12=com[num].cnc_name;
CString s13="\\";
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
CString s14=".nc";
cf.Remove(s11+s12+s13+file->PartName+s14);
}
}
element *CMasterDNC2_1Dlg::DeleteFile(gate *com,HTREEITEM hchild)
{
element *file=com->beginfile;
for(int i=1;inumfile;i++)
{
if(file->hfile==hchild)
break;
file=file->next;
}
if(i==1)
{
com->beginfile=file->next;
com->numfile--;
m_mytreectrl.DeleteItem(hchild);
}
else
{
element *temp=com->beginfile;
for(int j=1;j<i-1;j++)
{
temp=temp->next;
}
temp->next=file->next;
com->numfile--;
m_mytreectrl.DeleteItem(hchild);
}
return file;
}
void CMasterDNC2_1Dlg::OnChangeCNC()
{
SC.com=com;
SC.numcom=numcom;
if(SC.DoModal()==IDOK)
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
{
CString cncchange=SC.m_cncname;
int flag=0;
for(int i=0;i<numcom;i++)
{
if(!strcmp(com[i].cnc_name,cncchange))
flag=1;
}
if(flag==1)
{
HTREEITEM hchild=m_mytreectrl.GetSelectedItem();
HTREEITEM hParent=m_mytreectrl.GetParentItem(hchild);
gate g=GetCNCFromHandle(hParent);
if(strcmp(g.cnc_name,SC.m_cncname))
{
//Safe, can change CNC machine
int num;
for(int i=0;i<numcom;i++)
{
if(com[i].hgate==hParent)
num=i;
}
element *file=DeleteFile(&com[num],hchild);
for(i=0;i<numcom;i++)
{
if(!strcmp(com[i].cnc_name,SC.m_cncname))
{
if(com[i].numfile==0)
{
com[i].beginfile=file;
com[i].numfile=1;
}
else
{
element *temp=com[i].beginfile;
for(int j=1;j<com[i].numfile;j++)
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
temp=temp->next;
temp->next=file;
com[i].numfile++;
}
AddFile(com[i].hgate,file);
CString s11="C:\\DNC\\";
CString s13="\\";
CString s14=".nc";
CFile cf;
cf.Rename(s11+com[num].cnc_name+s13+file-
>PartName+s14,s11+com[i].cnc_name+s13+file->PartName+s14);
}
}
}
}
}
}
void CMasterDNC2_1Dlg::OnCopyToCnc()
{
SC.com=com;
SC.numcom=numcom;
if(SC.DoModal()==IDOK)
{
CString cncchange=SC.m_cncname;
int flag=0;
for(int i=0;i<numcom;i++)
{
if(!strcmp(com[i].cnc_name,cncchange))
flag=1;
}
if(flag==1)
{
MessageBox(cncchange);
HTREEITEM hchild=m_mytreectrl.GetSelectedItem();
HTREEITEM hParent=m_mytreectrl.GetParentItem(hchild);
gate g=GetCNCFromHandle(hParent);
if(strcmp(g.cnc_name,SC.m_cncname))
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
{
int num;
for(int i=0;i<numcom;i++)
{
if(com[i].hgate==hParent)
num=i;
}
element *file=new element;
*file=GetFileFromHandle(hchild);
for(i=0;i<numcom;i++)
{
if(!strcmp(com[i].cnc_name,SC.m_cncname))
{
if(com[i].numfile==0)
{
com[i].beginfile=file;
com[i].numfile=1;
}
else
{
element *temp=com[i].beginfile;
for(int j=1;j<com[i].numfile;j++)
temp=temp->next;
temp->next=file;
com[i].numfile++;
}
AddFile(com[i].hgate,file);
CString s11="C:\\DNC\\";
CString s13="\\";
CString s14=".nc";
CFile cf;
CopyFile(s11+com[num].cnc_name+s13+file-
>PartName+s14,s11+com[i].cnc_name+s13+file->PartName+s14,FALSE);
}
}
}
}
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
}
}
void CMasterDNC2_1Dlg::OnPOSTCNC()
{
HTREEITEM htreeitem=m_mytreectrl.GetSelectedItem();
if(CheckHandleLevel(htreeitem)==2)
{
int num;
for(int i=0;i<numcom;i++)
{
if(com[i].hgate==htreeitem)
{
num=i;
break;
}
}
if(com[num].PostNCOnOff==0)
{
com[num].PostNCOnOff=1;
PNC=new PostNC(this);
PNC->pos=num;
PNC->com=&com[num];
BOOL ret = PNC->Create(IDD_POSTPROCESSOR,this);
if(!ret) //Create failed.
AfxMessageBox("Error creating Dialog");
PNC->ShowWindow(SW_SHOW);
//GetDlgItem(POSTCNC)->EnableWindow(FALSE);
}
}
}
void CMasterDNC2_1Dlg::Trial()
{
MessageBox("hhh");
}
void CMasterDNC2_1Dlg::CloseModeless(int pos)
{
com[pos].PostNCOnOff=0;
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
}
void CMasterDNC2_1Dlg::OnAddFile()
{
HTREEITEM htreeitem=m_mytreectrl.GetSelectedItem();
if(CheckHandleLevel(htreeitem)==2)
{
if(AF.DoModal()==IDOK)
{
int condition1=1,condition2=1,condition3=1;
FILE *f;
f=fopen(AF.m_filepath,"r");
if(f==NULL)
{
CString s;
s="Khong the mo tep :"+AF.m_filepath;
MessageBox(s);
condition1=0;
}
else
fclose(f);
if(AF.m_partname=="")
{
MessageBox("Thieu ten chi tiet");
condition2=0;
}
int num;
for(int i=0;i<numcom;i++)
{
if(htreeitem==com[i].hgate)
num=i;
}
//Kiem tra xem trong thu muc may da co file trung ten chua
CString s1="C:\\DNC\\";
CString s2=com[num].cnc_name;
CString s3="\\";
CString s4=AF.m_partname;
CString s5=".nc";
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
CFileFind cf;
int co_khong=cf.FindFile(s1+s2+s3+s4+s5,0);
if(co_khong==1)
{
MessageBox("Da co ten chi tiet nhu vay tren may CNC nay");
condition3=0;
}
if(condition1&&condition2&&condition3)
{
element *temp=new element;
strcpy(temp->CncName,com[num].cnc_name);
strcpy(temp->ComName,com[num].com_name);
strcpy(temp->Designer,AF.m_designer);
strcpy(temp->KindOfCode,AF.m_sortofcode);
strcpy(temp->PartName,AF.m_partname);
element *temp1=com[num].beginfile;
for(int j=1;j<com[num].numfile;j++)
{
temp1=temp1->next;
}
temp1->next=temp;
com[num].numfile++;
AddFile(com[num].hgate,temp);
CopyFile(AF.m_filepath,s1+s2+s3+s4+s5,FALSE);
}
}
}
}
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Phô lôc 3 - hå s¬ ®o kiÓm th«ng sè h×nh häc c¸c bé
khu«n do ®Ò tµi chÕ t¹o
4.1. §o kiÓm khu«n vá ®iÖn tho¹i tæ hîp dïng trong qu©n sù
Tên bản vẽ thiết kế: Dien_thoai.dwg
______: đường lý thuyết từ bản vẽ CAD.
---------: đường đo từ máy đo toạ độ 3 chiều của hãng Mitutoyo.
Vị trí kiểm tra
TT Tên của mặt cắt kiểm tra X Y Góc
1 X1 7,000 0,000 90
2 X2 50,000 0,000 90
3 X3 135,000 0,000 90
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Kết quả kiểm tra
Tiết diện X1:
Tiết diện X2:
Tiết diện X3:
Sai số biên dạng lớn nhất: 0.011 mm
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
4.2. Khu«n vá hép c«ng t¬ ®o ®Õm ®iÖn
Tên bản vẽ thiết kế: Cong_to.dwg
______: đường lý thuyết từ bản vẽ CAD.
---------: đường đo từ máy đo toạ độ 3 chiều của hãng Mitutoyo.
Vị trí kiểm tra
TT Tên của mặt cắt kiểm tra X Y Góc
1 X1 40 0 90
2 X2 90 0 90
3 X3 150 0 90
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Kết quả kiểm tra
Tiết diện X1:
Tiết diện X2:
Tiết diện X3:
Sai số biên dạng lớn nhất: 0.012 mm
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
4.3. Khu«n c¸nh qu¹t th«ng giã
Tên bản vẽ thiết kế: Canh_quat.dwg
______: đường lý thuyết từ bản vẽ CAD.
---------: đường đo từ máy đo toạ độ 3 chiều của hãng Mitutoyo.
Vị trí kiểm tra
TT Tên của mặt cắt kiểm tra X Y Góc
1 X1 0,000 0,000 90
2 X2 100,000 0,000 90
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Các kết quả kiểm tra
Tiết diện X1:
Tiết diện X2:
Sai số biên dạng lớn nhất: 0.01 mm
4.4. Khu«n cèp xe « t« Ford
Tên bản vẽ thiết kế: Ford.dwg
______: đường lý thuyết từ bản vẽ CAD.
---------: đường đo từ máy đo toạ độ 3 chiều của hãng Mitutoyo.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Vị trí kiểm tra
TT Tên của mặt cắt kiểm tra X Y Góc
1 X1 0,000 0,000 0
Các kết quả kiểm tra
Tiết diện X1:
Sai số biên dạng lớn nhất: 0.012 mm
4.5. Khu«n hép mü phÈm Debon (lo¹i nhá)
Tên bản vẽ thiết kế: Debon.dwg
______: đường lý thuyết từ bản vẽ CAD.
---------: đường đo từ máy đo toạ độ 3 chiều của hãng Mitutoyo.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Vị trí kiểm tra
TT Tên của mặt cắt kiểm tra X Y Góc
1 X1 7,000 0,000 90
2 X2 50,000 0,000 90
3 X3 135,000 0,000 90
Các kết quả kiểm tra:
Tiết diện X1:
Tiết diện X2:
Tiết diện X3:
Sai số biên dạng lớn nhất: 0.011 mm
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
4.6. Khu«n hép mü phÈm Clear (lo¹i nhá)
Tên bản vẽ thiết kế: Clear.dwg
______: đường lý thuyết từ bản vẽ CAD.
---------: đường đo từ máy đo toạ độ 3 chiều của hãng Mitutoyo.
Vị trí kiểm tra
TT Tên của mặt cắt kiểm tra X Y Góc
1 X1 60,000 0,000 90
2 X2 170,000 0,000 90
Các kết quả kiểm tra
Tiết diện X1:
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Tiết diện X2:
Sai số biên dạng lớn nhất: 0.011 mm
4.7. Khu«n hép mü phÈm Dove (lo¹i to)
Tên bản vẽ thiết kế: Dove.dwg
______: đường lý thuyết từ bản vẽ CAD.
---------: đường đo từ máy đo toạ độ 3 chiều của hãng Mitutoyo.
Vị trí kiểm tra
TT Tên của mặt cắt kiểm tra X Y Góc
1 X1 50,000 0,000 90
2 X2 110,000 0,000 90
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Các kết quả kiểm tra
Tiết diện X1:
Tiết diện X2:
Sai số biên dạng lớn nhất: 0.012 mm
4.8. Khu«n vá chai n−íc Lavie
Tên bản vẽ thiết kế: lavie.dwg
______: đường lý thuyết từ bản vẽ CAD.
---------: đường đo từ máy đo toạ độ 3 chiều của hãng Mitutoyo.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Vị trí kiểm tra
TT Tên của mặt cắt kiểm tra X Y Góc
1 X1 36,000 0,000 90
2 X2 0,000 0,000 0
Các kết quả kiểm tra:
Tiết diện X1:
Tiết diện X2:
Sai số biên dạng lớn nhất: 0.012 mm
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
4.9. Khu«n vßi hoa sen
Tên bản vẽ thiết kế: Hoa_sen.dwg
______: đường lý thuyết từ bản vẽ CAD.
---------: đường đo từ máy đo toạ độ 3 chiều của hãng Mitutoyo.
Vị trí kiểm tra
TT Tên của mặt cắt kiểm tra X Y Góc
1 X1 40,000 0,000 90
2 X2 120,000 0,000 -60
Các kết quả kiểm tra
Tiết diện X1:
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Tiết diện X2:
Sai số biên dạng lớn nhất: 0.01 mm
4.10. Khu«n n¾p ®Ëy xÝ bÖt
Tên bản vẽ thiết kế: Xi_bet.dwg
______: đường lý thuyết từ bản vẽ CAD.
---------: đường đo từ máy đo toạ độ 3 chiều của hãng Mitutoyo.
Vị trí kiểm tra
TT Tên của mặt cắt kiểm tra X Y Góc
1 X1 0,000 0,000 0
2 X2 170,000 0,000 90
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Các kết quả kiểm tra
Tiết diện X1:
Tiết diện X2:
Sai số biên dạng lớn nhất: 0.011 mm
4.11. Khu«n b¸ng sóng AK-47
Tên bản vẽ thiết kế: AK_47.dwg
______: đường lý thuyết từ bản vẽ CAD.
---------: đường đo từ máy đo toạ độ 3 chiều của hãng Mitutoyo.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
Báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Vị trí kiểm tra
TT Tên của mặt cắt kiểm tra X Y Góc
1 X1 125,000 0,000 90
2 X2 205,530 0,000 75
Các kết quả kiểm tra
Tiết diện X1:
Tiết diện X2:
Sai số biên dạng lớn nhất: 0.012 mm
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11
BKHVCN
T§HBKHN
Bé khoa häc vµ c«ng nghÖ
Tr−êng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi
B¸o c¸o tãm t¾t khoa häc vµ kü thuËt §Ò tµi:
Nghiªn cøu øng dông hÖ thèng tÝnh to¸n song song
hiÖu n¨ng cao ®Ó lËp tr×nh gia c«ng c¸c bÒ mÆt khu«n
mÉu trªn m¸y c«ng cô CNC
M· sè KC.05.11
GS. TSKH. Bµnh TiÕn Long
Hµ Néi, 11/2003
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
3. PhÇn chÝnh b¸o c¸o
3.1. lêi më ®Çu
Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi xin tr©n träng c¸m ¬n Bé Khoa häc vµ
C«ng nghÖ ®· t¹o ®iÒu kiÖn ®Ó Tr−êng chóng t«i ®−îc thùc hiÖn §Ò tµi nµy.
B¶n b¸o c¸o nµy tr×nh bµy mét c¸ch hÖ thèng qu¸ tr×nh nghiªn cøu vµ øng dông
hÖ thèng m¸y tÝnh song song hiÖu n¨ng cao ®Ó lËp tr×nh gia c«ng c¸c bÒ mÆt khu«n
mÉu phøc t¹p trªn m¸y phay CNC 5 trôc.
NhiÖm vô ®Æt ra lµ khi gia c«ng khu«n trªn m¸y phay CNC 3 trôc hay 5 trôc lµ
cÇn ph¶i tÝnh ®−îc ®−êng dông cô hay ®−êng ch¹y dao trªn c¬ së b¶n vÏ thiÕt kÕ CAD.
Khèi l−îng c«ng viÖc tÝnh to¸n nµy lµ rÊt lín ®Æc biÖt trong tr−êng hîp cÇn gia c«ng
c¸c bé khu«n mÉu cã bÒ mÆt phøc t¹p cao. NÕu chØ sö dông mét m¸y tÝnh PC th«ng
th−êng th× thêi gian tÝnh to¸n sÏ bÞ kÐo dµi. Mét gi¶i ph¸p ®Ó kh¾c phôc vÊn ®Ò nµy lµ
sö dông siªu m¸y tÝnh. Siêu máy tính là loại máy tính có tốc độ xử lý và tính toán rất
cao nhờ sử dụng cùng một lúc nhiều bộ vi xử lý. Các siêu máy tính thông thường có
khoảng từ 4 đến 10 bộ vi xử lý. Các siêu máy tính đặc biệt có tới trên 100 bộ vi xử lý.
Một vấn đề đặt ra khi sử dụng các siêu máy tính là giá thành, một siêu máy tính đặc
biệt có thể lên tới hàng trục triệu USD.
§Ó gi¶i quyÕt bµi to¸n kinh tÕ, gi¶i ph¸p sö dông m¹ng m¸y tÝnh song song ®−îc
®−a ra. Hệ thống song song hiệu năng cao là một hệ thống các máy tính PC thông
thường cài đặt hệ điều hành Linux được kết nối thông qua mạng LAN.
Một số ưu điểm chính của hệ thống máy tính song song hiệu năng cao so với hệ
thống siêu máy tính nhiều vi xử lý là: Rẻ tiền nhờ chỉ sử dụng những máy tính thông
thường; Có tốc độ tính toán đủ nhanh để giải các bài toán lớn, phức tạp; Khả năng lập
trình dễ dàng, linh hoạt; Cung cấp đầy đủ các công cụ lập trình để cho phép người sử
dụng có thể lập trình tính toán từ xa qua Internet.
ChÝnh v× nh÷ng lý do nµy, vÊn ®Ò øng dông hÖ thèng tÝnh to¸n song song hiÖu
n¨ng cao trong viÖc lËp tr×nh gia c«ng c¸c bÒ mÆt khu«n mÉu trªn m¸y c«ng cô ®iÒu
khiÓn sè (CNC) hiÖn ®ang lµ h−íng nghiªn cøu ®−îc coi lµ mòi nhän nhê nh÷ng −u
®iÓm mµ hÖ thèng tÝnh to¸n song song hiÖu n¨ng cao mang l¹i cho qu¸ tr×nh gia c«ng
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 3
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
chÕ t¹o c¸c chi tiÕt c¬ khÝ. Nh÷ng chi tiÕt tr−íc ®©y ph¶i gia c«ng trªn c¸c hÖ thèng
m¸y chuyªn dông th× nay ®· cã thÓ gia c«ng trªn hÖ thèng CNC th«ng th−êng nhê øng
dông hÖ thèng tÝnh to¸n song song hiÖu n¨ng cao.
V× vËy Bé Khoa häc vµ C«ng nghÖ ®· giao cho Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ
Néi thùc hiÖn §Ò tµi: “Nghiªn cøu øng dông hÖ thèng tÝnh to¸n song song hiÖu n¨ng
cao ®Ó lËp tr×nh gia c«ng c¸c bÒ mÆt khu«n mÉu trªn m¸y c«ng cô CNC”, m· sè
KC.05.11 víi nh÷ng môc tiªu c¬ b¶n sau:
- Lµm chñ c¸c m¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn CNC, ®Æc biÖt lµ c¸c m¸y c«ng cô ®−îc
thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o t¹i ViÖt Nam. C¸c kÕt qu¶ cña ®Ò tµi còng lµ nh÷ng sè liÖu rÊt tèt
kh«ng nh÷ng nh»m gióp Ých cho c¸c nhµ s¶n xuÊt m¸y c«ng cô cã thÓ c¶i tiÕn hÖ
thèng ®iÒu khiÓn ngµy cµng tèi −u trong ®iÒu kiÖn hiÖn cã t¹i ViÖt Nam mµ cßn lµ
tµi liÖu dïng cho gi¶ng d¹y t¹i c¸c tr−êng thuéc khèi kü thuËt.
- ThiÕt lËp ®−îc nh÷ng bé hå s¬ vÒ c«ng nghÖ gia c«ng c¸c bÒ mÆt phøc t¹p trªn
m¸y CNC. Môc tiªu nµy nh»m gi¶m thêi gian thiÕt kÕ, t¨ng tÝnh c¹nh tranh s¶n
phÈm cho c¸c doanh nghiÖp cã sö dông m¸y c«ng cô CNC.
- ThiÕt lËp ®−îc c¸c th− viÖn tÝnh to¸n ®−êng dông cô, th− viÖn d÷ liÖu cña hÖ
chuyªn gia ch¹y trªn m¹ng m¸y tÝnh hiÖu n¨ng cao. ThiÕt lËp tr¹m dÞch vô tÝnh to¸n
vµ t− vÊn trªn m¹ng song song, tõ ®ã cã thÓ gióp c¸c doanh nghiÖp cã thÓ sö dông
m¸y c«ng cô CNC mét c¸ch hiÖu qu¶ nhÊt: n¨ng suÊt, chÊt l−îng n©ng cao vµ chi
phÝ thiÕt kÕ, lËp quy tr×nh c«ng nghÖ trung gian gi¶m, tèi −u ho¸ c¸c b−íc quy tr×nh
c«ng nghÖ gia c«ng vµ ®Æc biÖt lµ cã nh÷ng lêi khuyªn cña hÖ chuyªn gia nh»m
gi¶m c¸c sai sãt trong khi thiÕt kÕ vµ gia c«ng.
- Hå s¬ ®iÒu khiÓn thÝch nghi m¸y c«ng cô CNC b»ng hÖ thèng m¸y tÝnh song
song, gi¶i quyÕt c¸c bµi to¸n tèi −u ®a môc tiªu trong qu¸ tr×nh gia c«ng c¸c bÒ mÆt
cã h×nh d¹ng phøc t¹p (®Æc biÖt lµ ®é chÝnh x¸c qu¸ tr×nh t¹o h×nh khi gia c«ng
khu«n mÉu).
XuÊt ph¸t tõ c¸c môc tiªu ®· ®Ò ra, ®Ò tµi sÏ tËp trung nghiªn cøu vµo c¸c néi
dung cã tÝnh thùc tiÔn cao sau ®©y:
1. X©y dùng c¸c bé hå s¬ c«ng nghÖ vÒ thiÕt kÕ bÒ mÆt trªn hÖ thèng song song
hiÖu n¨ng cao; thiÕt kÕ theo m« h×nh 3 chiÒu (bÒ mÆt Surface vµ khèi r¾n Solid)
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 4
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
trªn hÖ thèng song song hiÖu n¨ng cao; øng dông hÖ thèng song song hiÖu n¨ng
cao trong tÝnh to¸n ®−êng dông cô vµ ®iÒu khiÓn m¸y c«ng cô CNC; t¹o ®−êng
dông cô ®Ó gia c«ng khu«n mÉu cã bÒ mÆt phøc t¹p trªn hÖ thèng song song
hiÖu n¨ng cao.
2. X©y dùng th− viÖn tÝnh to¸n ®−êng dông cô trªn hÖ thèng song song hiÖu n¨ng
cao.
3. X©y dùng c¸c phÇn mÒm thùc hiÖn c¸c nhiÖm vô tÝnh to¸n, ph©n chia vµ
truyÒn/nhËn d÷ liÖu cho hÖ thèng m¸y tÝnh song song hiÖu n¨ng cao; tÝnh ®−êng
dông cô ch¹y trªn hÖ thèng song song hiÖu n¨ng cao ®Ó sinh ra ®−êng ch¹y dao
®iÒu khiÓn m¸y phay CNC 3 trôc vµ 5 trôc; điều khiển máy phay CNC 5 trục
theo phương pháp DNC (Direct Numerical Control) trên cơ sở đo rung động
phản hồi của máy.
4. X©y dùng hÖ thèng tÝnh to¸n song song hiÖu n¨ng cao cã kÕt nèi víi m¸y phay
CNC 5 trôc.
5. ThiÕt kÕ vµ chÕ t¹o mét sè bé khu«n mÉu trªn m¸y phay CNC 5 trôc víi sù trî
gióp cña hÖ thèng tÝnh to¸n song song hiÖu n¨ng cao ®Ó kiÓm chøng kÕt qu¶
nghiªn cøu lý thuyÕt.
6. §µo t¹o, chuyÓn giao c«ng nghÖ vµ triÓn khai øng dông c¸c kÕt qu¶ cña ®Ò tµi
trong c«ng nghiÖp.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 5
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
3.2. néi dung chÝnh b¸o c¸o
3.2.1. Tæng quan t×nh h×nh nghiªn cøu ngoµi n−íc vµ trong n−íc
1. Ngoµi n−íc
C¸c øng dông cña m¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn sè ngµy cµng nhiÒu vµ nã thùc sù lµ
mét c«ng cô rÊt h÷u hiÖu ®Ó gia c«ng c¸c chi tiÕt phøc t¹p. HiÖn t¹i, c¸c ViÖn nghiªn
cøu, c¸c tr−êng §¹i häc vµ c¸c c«ng ty ë n−íc ngoµi ®ang tiÕn hµnh nghiªn cøu theo 4
h−íng sau:
• Nghiªn cøu hoµn chØnh m¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn sè. Tõ viÖc sö dông hÖ thèng
CNC, PLC ®Õn viÖc sö dông PC-Base, tõ 2 trôc ®Õn 5 trôc cïng gia c«ng. C¸c
nghiªn cøu chñ yÕu ë h−íng nµy lµ tËp trung n©ng cao ®é chÝnh x¸c, ®é cøng v÷ng
vµ ®é tin cËy cña hÖ thèng. Nh÷ng thiÕt bÞ tiªu biÓu cã thÓ kÓ ®Õn nh− MAHO,
BridePort, Mishubishi,...
• Nghiªn cøu vµ hoµn chØnh ng«n ng÷ ®iÒu khiÓn. Thùc chÊt lµ t¹o cho m¸y c«ng
cô mét giao diÖn th©n thiÖn, linh ho¹t vµ ®Æc biÖt lµ cã kh¶ n¨ng më réng phï hîp
víi mäi nhu cÇu. HiÖn t¹i cã rÊt nhiÒu h·ng ®· ®−a ra nhiÒu ng«n ng÷ ®iÒu khiÓn rÊt
hiÖn ®¹i, dÔ häc vµ hoµn toµn lµ hÖ më (cho phÐp ng−êi sö dông cã thÓ x©m nhËp
s©u vµo hÖ thèng). Cã thÓ kÓ ®Õn hÖ ®iÒu khiÓn næi tiÕng nh− Fanuc, Heidenhein.
• Nghiªn cøu vÒ mÆt c«ng nghÖ gia c«ng trªn hÖ thèng ®iÒu khiÓn sè. H−íng
nghiªn cøu nµy hiÖn t¹i ®ang ®−îc nghiªn cøu vµ ®−îc coi lµ mòi nhän bëi v× h−íng
nµy chÝnh lµ viÖc ¸p dông c¸c nghiªn cøu vµo thùc tiÔn, ®em l¹i lîi nhuËn cho c¸c
nhµ nghiªn cøu. Nh÷ng chi tiÕt tr−íc ®©y ph¶i gia c«ng trªn c¸c hÖ thèng m¸y
chuyªn dông, cùc kú ®¾t tiÒn th× nay ®· cã thÓ gia c«ng trªn hÖ thèng CNC th«ng
th−êng, vÝ dô nh− b¸nh r¨ng c«n xo¾n, c¸c d¹ng cam ®Æc biÖt hay c¸c chi tiÕt ®Þnh
h×nh lín. Mét trong nh÷ng môc tiªu quan träng n÷a cña h−íng nghiªn cøu c«ng
nghÖ chÝnh lµ nghiªn cøu c¸c ph−¬ng ph¸p gia c«ng cao tèc, tèc ®é c¾t cã thÓ tõ vµi
tr¨m ®Õn ngµn mÐt/gi©y. Nh÷ng trung t©m nghiªn cøu næi tiÕng vÒ lÜnh vùc c«ng
nghÖ lµ viÖn KIST (Hµn quèc), tr−êng Leuven (BØ), viÖn MIT (Mü),...
• Nghiªn cøu phÇn mÒm tÝch hîp CAD/CAM. Cã thÓ kÕ ®Õn nh÷ng s¶n phÈm næi
tiÕng nh− Cimatron, UniGraphics, ProEngineer,... Nh÷ng s¶n phÈm cña h−íng nµy
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 6
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
lµ nh÷ng c«ng cô kh«ng thÓ thiÕu ®−îc do chóng cã tÝnh linh ho¹t, mÒm dÎo vµ ®Æc
biÖt lµ cã thÓ sinh ra m· ®iÒu khiÓn mét c¸ch nhanh chãng.
HiÖn nay, c«ng nghÖ th«ng tin ®· cã nh÷ng ph¸t triÓn nh¶y vät, c¸c hÖ thèng
tÝnh to¸n vµ ®iÒu khiÓn cã d¹ng ®a xö lý (Multi Proccessing) ®−îc ®−a vµo ¸p dông cho
m¸y c«ng cô CNC. C¸c øng dông cña m¹ng m¸y tÝnh hiÖu n¨ng cao ®· vµ ®ang b¾t ®Çu
®−îc nghiªn cøu vµ ®−a vµo khai th¸c nhê nh÷ng −u ®iÓm v−ît tréi: chi phÝ thiÕt bÞ
kh«ng cao, cã thÓ tiÕn hµnh tÝnh to¸n vµ ®iÒu khiÓn trªn m¹ng vµ ®Æc biÖt lµ kh¶ n¨ng
xö lý d÷ liÖu rÊt lín trong thêi gian ng¾n rÊt thÝch hîp cho viÖc ®iÒu khiÓn thÝch nghi.
HiÖn t¹i, trong dù ¸n hîp t¸c víi VLIR (V−¬ng quèc BØ) cña tr−êng §HBK Hµ
Néi, nhãm ph¸t triÓn phÇn mÒm cho Unigraphics (thuéc hÖ tÝch hîp KATIA) cña
tr−êng §H Katholieke Leuven sÏ hîp t¸c víi §HBK Hµ néi x©y dùng mét hÖ thèng
bao gåm ph¸t triÓn phÇn mÒm vµ phßng thÝ nghiÖm tÝch hîp CAD/CAM. §©y lµ mét
thuËn lîi lín cho §HBK Hµ néi trong khi thùc hiÖn ®Ò tµi nµy.
Tuy nhiªn, hÇu hÕt c¸c nghiªn cøu trªn míi chØ dõng ë mét kÕt qu¶ cô thÓ nµo
®ã mµ ch−a cã mét nghiªn cøu nh»m tæng hîp c¸c kÕt qu¶ trªn. Cã thÓ nªu ra mét sè vÝ
dô:
• VÒ mÆt c«ng nghÖ: víi c¸c c«ng nghÖ phæ biÕn ®Òu ch−a cã nh÷ng hÖ chuyªn gia
nh»m tËp hîp nh÷ng kinh nghiÖm còng nh− c¸c kÕt qu¶ ®· ®¹t ®−îc. Th«ng th−êng,
víi c¸c h·ng rÊt lín nh− BMW hay Airbus, Boeing,... hä cã nh÷ng bé hå s¬ c«ng
nghÖ rÊt tèi −u cho c¸c s¶n phÈm cña hä. Song chóng lµ nh÷ng bÝ mËt c«ng nghÖ
(know-how) kh«ng phæ biÕn.
• VÒ c¸c phÇn mÒm tÝch hîp: hiÖn t¹i chóng chØ dõng l¹i ë møc ®é cung cÊp c«ng
cô ®Ó ng−êi dïng cã thÓ thiÕt kÕ (CAD) vµ tÝnh to¸n ®−êng dông cô (CAM) mµ
ch−a cã bÊt kú mét lêi khuyªn hay h−íng dÉn viÖc chän dông cô, chÕ ®é c¾t hay
nªu lªn sù bÊt hîp lý trong kÕt cÊu chi tiÕt. Víi c¸c chi tiÕt phøc t¹p, ®Æc biÖt lµ víi
c¸c chi tiÕt ®−îc t¹o bëi thiÕt bÞ dß to¹ ®é 3 chiÒu, th× viÖc tÝnh to¸n rÊt l©u vµ ®«i
khi kh«ng ra ®−îc kÕt qu¶. Ngoµi ra, c¸c phÇn mÒm tÝch hîp kiÓu nh− ProEngineer,
KATIA (Unigraphics) hay CIMATRON ®Òu cã gi¸ rÊt cao (cì tõ 20000 ®Õn
100000 USD cho mét b¶n cµi ®Æt trªn mét m¸y tÝnh).
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 7
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
• HÇu hÕt c¸c m¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn sè hiÖn nay ®Òu míi chØ dõng ë møc ®é ®iÒu
khiÓn quü ®¹o dông cô c¾t mµ ch−a cã hÖ thèng ph¶n håi ®Ó ®iÒu khiÓn thÝch nghi
víi qu¸ tr×nh gia c«ng.
2. Trong n−íc
H−íng nghiªn cøu vÒ chÕ t¹o vµ l¾p ®Æt m¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn sè ®−îc triÓn
khai t¹i ViÖn M¸y vµ Dông cô (IMI) tr−íc ®©y vµ t¹i C«ng ty C¬ khÝ Hµ Néi
(HAMECO) hiÖn nay víi quy m« kh¸ lín vµ ®· ®em l¹i mét hiÖu qu¶ kinh tÕ râ rÖt:
hµng lo¹t c¸c thiÕt bÞ cò kü ®· cã thÓ ®iÒu khiÓn b»ng m¸y tÝnh (CNC), ®em l¹i cho c¸c
doanh nghiÖp s¶n xuÊt trong n−íc nhiÒu kh¶ n¨ng trong viÖc mua s¾m thiÕt bÞ vµ n©ng
cao chÊt l−îng s¶n phÈm cña m×nh.
Mét sè c¸c doanh nghiÖp ë Thµnh phè Hå ChÝ Minh (Tp HCM) ®· cã kh¸ nhiÒu
nghiªn cøu s©u vÒ c¸c hÖ thèng CNC, ®Æc biÖt lµ chÕ t¹o m¸y vµ söa ch÷a c¸c hÖ thèng
CNC cò. Cã thÓ kÓ ®Õn c¸c h−íng nghiªn cøu cã bµi b¶n vµ hiÖu qu¶ cña §HBK Thµnh
phè Hå ChÝ Minh, c«ng ty SINCO,... Ngoµi h−íng nghiªn cøu vÒ thiÕt bÞ m¸y mãc
trªn, c¸c h−íng nghiªn cøu cßn l¹i ®Òu ch−a ®−îc thùc sù b¾t ®Çu. Cã ch¨ng míi chØ
dõng l¹i ë mét vµi chi tiÕt c¬ khÝ nµo ®ã mµ ch−a cã bÊt kú mét nghiªn cøu toµn diÖn
nµo vÒ c¶ c«ng nghÖ vµ phÇn mÒm tÝch hîp CAD/CAM.
Theo nh÷ng kh¶o s¸t th«ng qua Së KHCN & MT Hµ Néi, hiÖn nay hÇu hÕt c¸c
doanh nghiÖp s¶n xuÊt ®Òu cã c¸c trang thiÕt bÞ CNC. Tuy nhiªn, cã thÓ nhËn thÊy c¸c
hÖ thèng trªn ®−îc sö dông ch−a hÕt c«ng suÊt lµ do c¸c nguyªn nh©n sau:
• ChÕ ®é gia c«ng ch−a hîp lý dÉn ®Õn t×nh tr¹ng l·ng phÝ vËt liÖu, dông cô c¾t.
§iÓn h×nh lµ tr×nh tr¹ng g·y dao th−êng xuyªn, c¾t lÑm hay va ®Ëp dao vµo ph«i, ...
• Ch−¬ng tr×nh gia c«ng ch−a tèi −u, ®Æc biÖt lµ gia c«ng c¸c bÒ mÆt phøc t¹p ®ßi
hái nhiÒu b−íc c«ng nghÖ. §iÒu nµy th−êng lµ do c¸c th«ng sè c«ng nghÖ (gåm ®é
chÝnh x¸c gia c«ng, h×nh d¹ng, ®Æc biÖt lµ kÝch th−íc dông cô,...) cßn ph¶i cho tr−íc
nªn phô thuéc rÊt nhiÒu vµo kinh nghiÖm cña ng−êi kü s− thiÕt kÕ vµ lËp tr×nh. Sau
khi gia c«ng xong, kh«ng thÓ ®o ®−îc sai sè, kh«ng kh¼ng ®Þnh ®−îc ®é chÝnh x¸c
cña qu¸ tr×nh c¾t gät (qu¸ tr×nh t¹o h×nh). Ngoµi ra, c¸c phÇn mÒm tÝch hîp cña
n−íc ngoµi ch−a thùc sù dµnh cho ng−êi ViÖt Nam, cho thùc tÕ s¶n xuÊt t¹i ViÖt
Nam.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 8
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
• Phô thuéc nhiÒu vµo kinh nghiÖm cña ng−êi c«ng nh©n vËn hµnh. Mét thùc tÕ chØ
ra lµ hÇu hÕt c¸c ch−¬ng tr×nh CAM do phÇn mÒm CAD/CAM sinh ra ®Òu chØ lµ
t−¬ng ®èi vÒ mÆt chÕ ®é c¾t gät, cã nghÜa lµ ng−êi c«ng nh©n vËn hµnh m¸y ph¶i
®øng vµ ®iÒu chØnh (cô thÓ lµ ®iÒu chØnh tèc ®é quay trôc chÝnh, ®iÒu chØnh b−íc
dÞch dao) cho phï hîp víi ®iÒu kiÖn gia c«ng thùc tÕ.
• Ngay chÝnh b¶n th©n ng−êi kü s− thiÕt kÕ vµ lËp tr×nh còng vÉn sö dông ph−¬ng
ph¸p tÝnh to¸n theo kiÓu cò: tra chÕ ®é c¾t tõ trong c¸c cuèn vÒ chÕ ®é gia c«ng
kim lo¹i, chän dông cô theo c¶m tÝnh vµ theo kinh nghiÖm chø ch−a cã tµi liÖu nµo
lµm c¨n cø,... ®Ó ®−a vµo phÇn mÒm CAM. §iÒu nµy h¹n chÕ n¨ng suÊt lµm viÖc
cña ng−êi kü s−, gi¶m kh¶ n¨ng s¸ng t¹o cña hä bëi v× hä ph¶i mÊt thêi gian trong
viÖc tra cøu tµi liÖu, so s¸nh vµ tÝnh to¸n - mét c«ng viÖc thùc sù nhµm ch¸n.
Tõ ®ã, viÖc nghiªn cøu toµn diÖn cho vÊn ®Ò gia c«ng trªn m¸y c«ng cô CNC lµ
mét ®ßi hái bøc xóc hiÖn nay nh»m n©ng cao hiÖu qu¶ sö dông c¸c hÖ thèng CNC.
HÖ thèng tÝnh to¸n hiÖu n¨ng cao (hay cßn gäi lµ tÝnh to¸n song song) lµ mét
trong nh÷ng thµnh tùu vµ øng dông ®ang ®−îc Nhµ N−íc vµ Bé KH&CN ®¸nh gi¸ cao.
ViÖc ra ®êi hÖ thèng hiÖu n¨ng cao nµy t¹o tiÒn ®Ò thuËn lîi cho mét nghiªn cøu tæng
qu¸t kh«ng nh÷ng trong c«ng nghÖ gia c«ng trªn m¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn sè (hÖ
chuyªn gia) mµ cßn trong viÖc ®iÒu khiÓn thÝch nghi. Cã thÓ kÓ ®Õn mét sè c¸c −u ®iÓm
v−ît tréi cña hÖ thèng tÝnh to¸n hiÖu n¨ng cao khi øng dông nã trong lÜnh vùc gia c«ng
c¬ khÝ nh− sau:
• Chi phÝ thÊp: Th«ng th−êng ®Ó cã nh÷ng hÖ thèng ®iÒu khiÓn CNC, ng−êi ta
th−êng dïng c¸c hÖ m¸y tÝnh cã nhiÒu vi xö lý (th−êng lµ tõ 2 ®Õn 4 vi xö lý). C¸c
hÖ thèng nµy bªn c¹nh viÖc chi phÝ kh¸ ®¾t tiÒn cßn kh«ng tËn dông ®−îc c¸c m¸y
tÝnh s½n cã. HÖ thèng m¹ng song song kiÓu nµy cho phÐp tËn dông c¸c m¸y tÝnh cã
cÊu h×nh kh«ng cao ®· cã ®Ó tÝnh to¸n vµ xö lý sè liÖu cã ®é phøc t¹p vµ kÝch th−íc
lín.
• Cã kh¶ n¨ng t¹o ra ®−îc c¸c dÞch vô tÝnh to¸n vµ ®iÒu khiÓn th«ng qua m¹ng
LAN hay WAN. ViÖc t¹o ra c¸c trung t©m dÞch vô theo kiÓu nµy chÝnh lµ xu thÕ
hiÖn nay cña c¸c n−íc cã ngµnh c«ng nghiÖp ph¸t triÓn: kh«ng x©y dùng nhiÒu
trung t©m c«ng nghÖ mµ chØ tËp trung x©y dùng 1 trung t©m dÞch vô cung cÊp cho
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 9
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
kh¸ch hµng c¸c dÞch vô tÝnh to¸n vµ ®iÒu khiÓn cã s½n ngay trªn m¹ng th«ng qua
c¸p LAN, WAN hay c¸p ®iÖn tho¹i. VÝ dô cô thÓ lµ c¸c nghiªn cøu sinh lµm ë c¸c
thµnh phè nhá cña Ph¸p ®Òu cã thÓ göi bµi to¸n cña m×nh lªn Paris ®Ó ch¹y trªn
nh÷ng hÖ thèng m¸y tÝnh song song (rÊt nhanh) cña chÝnh phñ Ph¸p vµ kÕt qu¶ sÏ
®−îc göi trë l¹i th«ng qua m¹ng WAN.
• Cã kh¶ n¨ng n©ng cÊp dÔ dµng vµ c¸c th«ng tin sÏ ®−îc tù ®éng cËp nhËt ngay ®Õn
ng−êi s¶n xuÊt th«ng qua m¹ng.
• Cã kh¶ n¨ng xö lý ®ång thêi c¸c th«ng tin bao gåm: tra cøu c«ng nghÖ, tÝnh to¸n
tèi −u, thay ®æi c¸c tham sè cña m¸y khi gia c«ng,...
3.2.2. Lùa chän ®èi t−îng nghiªn cøu
C¸ch tiÕp cËn, ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu vµ kü thuËt ®∙ sö dông trong qu¸ tr×nh
nghiªn cøu vµ thùc hiÖn ®Ò tµi
• §Ò tµi ®−îc x©y dùng trªn c¬ së bµi to¸n c«ng nghÖ (bao gåm nghiªn cøu khoa häc
vµ triÓn khai ¸p dông) khi gia c«ng c¸c bÒ mÆt cã h×nh d¹ng phøc t¹p (øng dông
trong chÕ t¹o khu«n mÉu) vµ hiÖu qu¶ trong tÝnh to¸n, ®iÒu khiÓn cña hÖ thèng tÝnh
to¸n hiÖu n¨ng cao (high performation parallel computation - HPPC).
• C¸c c«ng cô chÝnh: To¸n häc hiÖn ®¹i (®¹i sè, gi¶i tÝch sè, h×nh häc vi ph©n,
ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n), Tin häc (lËp tr×nh trªn hÖ thèng song song hiÖu
n¨ng cao hÖ ®iÒu hµnh LINUX, CSDL cña hÖ chuyªn gia, CSDL ®iÒu khiÓn thÝch
nghi, m« h×nh c¶m nhËn vµ tù häc, lý thuyÕt ®å ho¹, xö lý ¶nh vµ hiÖn thùc ¶o, lý
thuyÕt m« pháng vµ m« h×nh ho¸),...
• Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu: tæ hîp liªn ngµnh C¬ khÝ - §iÖn tö - Tin häc vµ Tù ®éng
ho¸. Lý thuyÕt thùc nghiÖm vµ c¸c ph−¬ng ph¸p tèi −u ho¸ sÏ ®−îc sö dông trong
qu¸ tr×nh thu thËp vµ xñ lý sè liÖu. C¸c tiªu chÝ ®Æt ra cho qu¸ tr×nh tèi −u gåm: ®é
chÝnh x¸c h×nh häc cña s¶n phÈm, thêi gian gia c«ng, vµ mét sè c¸c tiªu chÝ kh¸c
thÝch hîp cho tõng lo¹i s¶n phÈm cô thÓ.
• C¸c b−íc tiÕn hµnh theo quy tr×nh: Nghiªn cøu kh¶o s¸t, ph©n tÝch, thiÕt kÕ gi¶i
ph¸p, cµi ®Æt thuËt to¸n vµ tiÕn hµnh thö nghiÖm, hiÖu chØnh tham sè c«ng nghÖ,
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 10
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
viÕt phÇm mÒm, chÕ t¹o c¸c s¶n phÈm prototype, thiÕt lËp th− viÖn c¸c quy tr×nh
c«ng nghÖ gia c«ng trªn m¸y c«ng cô CNC vµ tiÕn hµnh chÕ t¹o c¸c s¶n phÈm thö
nghiÖm cho c¸c nhµ m¸y. So s¸nh c¸c kÕt qu¶ ®¹t ®−îc (chÊt l−îng, thêi gian) víi
c¸c s¶n phÈm t−¬ng tù gia c«ng kh«ng cã HPPC.
• §Ò tµi sÏ coi träng viÖc tËp hîp c¸c c¸ nh©n, tËp thÓ nghiªn cøu trong vµ ngoµi
n−íc, ®Æc biÖt tËn dông tèi ®a chÊt x¸m vµ kÕt qu¶ cña c«ng nghÖ míi nh»m n©ng
cao chÊt l−îng, hiÖu qu¶ vµ hoµn thµnh ®óng kÕ ho¹ch cña ®Ò tµi.
S¬ ®å khèi qu¸ tr×nh gia c«ng c¸c bÒ mÆt khu«n mÉu cã øng dông m¹ng m¸y
tÝnh hiÖu n¨ng cao ®−îc m« t¶ tæng quan trong h×nh 1. Vai trß cña m¹ng m¸y tÝnh song
song ë ®©y chÝnh lµ lµm 2 nhiÖm vô: ®−a ra c¸c lêi chØ dÉn cã c¨n cø trong viÖc chän
c¸c tham sè c«ng nghÖ gia c«ng (chän dông cô, chän chÕ ®é c¾t,...) vµ gi¸m s¸t qu¸
tr×nh gia c«ng. Mét kÕt qu¶ gia c«ng kh«ng tèt sÏ ®−îc hÖ thèng song song gi¸m s¸t vµ
tù tÝnh to¸n tèi −u hoÆc tra trong c¸c hå s¬ c«ng nghÖ ®· cã s½n vµ tõ ®ã ®−a ra c¸c
quyÕt ®Þnh cho c©u lÖnh tiÕp theo cña m¸y CNC sÏ ®−îc thùc hiÖn nh− thÕ nµo. Trong
s¬ ®å tæng quan, giao tiÕp gi÷a hÖ thèng tÝnh to¸n song song vµ m¸y gia c«ng CNC cã
thÓ qua cæng RS232 (ph−¬ng ph¸p DNC - Direct numerical control), m¹ng LAN, m¹ng
WAN hay m¹ng Internet. §©y chÝnh lµ ®iÓm quan träng trong ®Ò tµi nµy: t¹o dÞch vô
kü thuËt trªn m¹ng øng dông trong gia c«ng trªn m¸y CNC.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 11
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
T
hi
Õt
k
Õ
(C
A
D
)
-
C
hä
n
dô
ng
c
ô
c¾
t
-
L
ùa
c
hä
n
ch
Õ
®é
c
¾t
-
L
ùa
c
hä
n
c¸
c
b−
íc
g
ia
c
«n
g
H
Ö
ch
uy
ªn
g
ia
:
-
Ph
©n
tÝ
ch
c
hi
ti
Õt
, c
hä
n
dô
ng
c
ô
hî
p
lý
-
C
ã
c¸
c
b¶
ng
tr
a
c¸
c
ch
Õ
®é
c
«n
g
ng
hÖ
-
K
hu
yÕ
n
c¸
o
c¸
c
b−
íc
c
«n
g
ng
hÖ
p
h¶
I
qu
a
C
¸c
th
«n
g
tin
n
µy
®
−î
c
lÊ
y
tõ
C
SD
L
tr
ªn
m
¹n
g
H
PP
C
(
gå
m
c
¸c
b
¶n
g
tr
a
c«
ng
n
gh
Ö,
c¸
c
qu
y
tr
×n
h
c«
ng
n
gh
Ö
gi
a
c«
ng
®
iÓ
n
h×
nh
,
c¸
c
lo
¹i
d
ôn
g
cô
c
¾t
c
ã
s½
n,
…
)
T
Ýn
h
to
¸n
®
−ê
ng
d
ôn
g
cô
th
eo
:
-
C
hi
ti
Õt
®
·
th
iÕ
t k
Õ
tõ
C
A
D
-
D
ôn
g
cô
c
¾t
®
·
ch
än
-
C
¸c
th
am
s
è
ch
Õ
®é
c
¾t
®
Þn
h
tr
−í
c
Si
nh
m
·
ch
−¬
ng
tr
×n
h
ph
ï
hî
p
ví
i
bé
®
iÒ
u
kh
iÓ
n
C
N
C
c
ña
m
¸y
p
ha
y
hi
Ön
c
ã
§
iÒ
u
kh
iÓ
n
m
¸y
C
N
C
:
-
T
rù
c
ti
Õp
th
«n
g
qu
a
cæ
ng
R
S2
32
C
-
C
hÕ
®
é
®i
Òu
k
hi
Ón
D
N
C
(t
ru
yÒ
n
tõ
ng
d
ßn
g
lÖ
nh
)
§
o
lù
c
c¾
t v
µ
m
ét
sè
ti
ªu
c
hÝ
k
h¸
c
C
Çn
th
ay
®
æi
c
hÕ
®
é
c¾
t ®
Ó
®¹
t c
¸c
c
hØ
ti
ªu
T
Ýn
h
to
¸n
tè
i −
u
th
eo
c
¸c
c
hØ
ti
ªu
®
Þn
h
tr
−í
c
T
ha
y
®æ
i c
hÕ
®
é
c¾
t:
-
T
ha
y
®æ
i t
èc
®
é
tr
ôc
c
hÝ
nh
-
T
ha
y
®æ
i t
èc
®
é
dÞ
ch
d
ao
K
Õt
q
u¶
tè
i −
u
sÏ
®
−î
c
dï
ng
n
ga
y
ch
o
c©
u
lÖ
nh
s
au
n
ªn
®
ßi
h
ái
tè
c
®é
tÝ
nh
to
¸n
k
h¸
lí
n
nª
n
sÏ
®
−î
c
xö
lý
tr
ªn
m
¹n
g
H
PP
C
§
ón
g
C
ßn
lÖ
nh
g
ia
c
«n
g
K
Õt
th
óc
Sa
i
§
ón
g
Sa
i
H×nh 1: S¬ ®å khèi qu¸ tr×nh gia c«ng c¸c bÒ mÆt khu«n mÉu cã øng dông m¹ng m¸y
tÝnh song song hiÖu n¨ng cao
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 12
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
ThiÕt kÕ
CAD
TÝnh to¸n
®−êng dông
cô
CAM
L−u tr÷ d÷ liÖu
DataStore
M¸y tÝnh ®iÒu
khiÓn trung
t©m
Server
M¸y phay
CNC
HÖ thèng ®o l−êng
ph¶n håi (rung ®éng)
FeedBack
M¹ng m¸y tÝnh song
song hiÖu n¨ng cao
HPCS
S¶n phÈm
§−êng truyÒn sè liÖu ph¶n håi
§−êng truyÒn d÷ liÖu chÝnh
M¸y tÝnh tõ xa
Remote computer
INTERNET, M¹ng
diÖn réng WAN
M¹ng côc bé LAN
Hình 2: Sơ đồ tổng quan ứng dụng hệ thống song song hiệu năng cao để tính toán
đường dụng cụ gia công các bề mặt khuôn mẫu có bề mặt phức tạp
Đối tượng nghiên cứu của đề tài được thể hiện trong hình 2 và gồm có các thành
phần chính như sau:
1. Thiết kế (CAD): mô hình bề mặt của khuôn mẫu được thiết kế trên các phần
mềm CAD khác nhau. Kết quả thu được là mô hình khuôn mẫu có độ phức tạp
rất cao.
2. Tính đường dụng cụ (CAM): Hai môdun phần mềm tính đường dụng cụ
(CAM.KC.05.11 và OnWinPC) là sản phẩm của đề tài sẽ đảm nhiệm việc tính
toán đường dụng cụ gia công trên máy phay CNC 3 trục và 5 trục bao gồm cả
gia công thô và tinh. Các bước tính toán đường dụng cụ được thực hiện trên
một máy tính đơn và trên mạng máy tính song song hiệu năng cao để so sánh
kết quả.
3. Lưu trữ dữ liệu (DataStore): toàn bộ kết quả tính toán của hai môdun phần mềm
tính đường dụng cụ (CAM.KC.05.11 và OnWinPC) được lưu trữ và quản lý
nhờ công cụ này. Kho dữ liệu này rất cần cho hệ thống mạng máy tính song
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 13
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
song hiệu năng cao nhằm đảm bảo việc tính toán và điều khiển máy công cụ
một cách có hiệu quả. Phần mềm tính toán, phân chia và truyền/nhận dữ liệu
cho hệ thống máy tính song song hiệu năng cao (môdun MasterDNC và môdun
SlaveDNC) cho phép tiếp nhận những dữ liệu từ các máy tính trên mạng song
song hiệu năng cao và để điều khiển các máy công cụ CNC (theo thiết kế có thể
cho phép tới 256 máy công cụ CNC khác nhau).
4. Máy tính điều khiển trung tâm (Server): máy tính này sẽ tiếp nhận và xử lý dữ
liệu truyền từ máy tính lưu trữ dữ liệu đến máy phay CNC. Ngoài ra, nó còn
được cài đặt phần mềm AX5621 để thu thập các dữ liệu phản hồi (rung động)
từ các máy phay CNC 5 trục trong quá trình gia công. Phần mềm AX5621 cũng
là kết quả nghiên cứu của đề tài KC.05.11.
5. Máy phay CNC 5 trục: hiện nay mạng máy tính song song hiệu năng cao đang
được kết nối với 01 máy phay CNC 5 trục. Trên máy CNC này được gắn một
đầu đo rung động 3 chiều của hãng Piezotronics (CHLB Đức).
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 14
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
3.2.3. C¸c kÕt qu¶ chÝnh cña ®Ò tµi
1. X©y dùng hÖ thèng tÝnh to¸n song song hiÖu n¨ng cao gåm 1 m¸y chñ ch¹y
trªn hÖ ®iÒu hµnh WIN2000 SERVER vµ 4 m¸y kh¸ch ch¹y trªn hÖ ®iÒu hµnh
LINUX
H×nh 3: HÖ thèng tÝnh to¸n song song hiÖu n¨ng cao
H×nh 4: M¸y phay CNC 5 trôc ®−îc kÕt nèi víi hÖ thèng tÝnh to¸n song song
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 15
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Các bước thực hiện khi tính toán đường dụng cụ và điều khiển máy phay
CNC 5 trục để gia công các bộ khuôn mẫu
1. Thiết lập mạng máy tính song song hiệu năng cao gồm một máy chủ (hay máy
tính trung tâm) chạy trên hệ điều hành Win2000 Server và 4 máy khách (nút
tính toán) chạy trên hệ điều hành LINUX.
2. Thiết lập cấu hình mạng và cấu hình các máy khách (nút tính toán) theo tiêu
chuẩn TCP/IP (giao thức truyền thông Internet).
3. Cài đặt phần mềm AutoCad 2002 cho máy chủ (máy tính trung tâm) chạy trên
hệ điều hành Win2000 Server.
4. Cài đặt phần mềm tính đường dụng cụ (môdun CAM.KC.05.11 và môdun
OnWinPC) và cài đặt phần mềm tính toán, phân chia và truyền/nhận dữ liệu cho
hệ thống máy tính song song hiệu năng cao (môdun MasterDNC và môdun
SlaveDNC) cho máy chủ (máy tính trung tâm) chạy trên hệ điều hành Win2000
Server.
5. Kết nối máy tính điều khiển với máy phay CNC 5 trục thông qua cổng truyền
thông nối tiếp RS-232 (COM1 hoặc COM2). Lắp đặt cảm biến đo rung động
của máy theo ba phương x,y,z và thực hiện kết nối cảm biến đo rung động với
máy tính điều khiển.
6. Cài đặt phần mềm AX5621 trên máy tính điều khiển để thực hiện nhiệm vụ
điều khiển máy phay CNC 5 trục theo phương pháp DNC (Direct Numerical
Control) trên cơ sở đo rung động phản hồi của máy.
7. Sử dụng môdun phần mềm CAM.KC.05.11 chạy trên máy chủ (máy tính trung
tâm) để đọc dữ liệu từ bản vẽ CAD; thực hiện tính toán đường chạy dao cơ sở
và ghi kết quả ra một File dữ liệu dạng *.dat.
8. Sử dụng môdun phần mềm OnWinPC chạy trên máy chủ (máy tính trung tâm)
để đọc File dữ liệu tính toán đường chạy dao cơ sở; tiến hành phân chia và
truyền dữ liệu này tới hệ thống tính toán song song hiệu năng cao chạy trên hệ
điều hành Linux để tiến hành tính toán đường chạy dao (thô hoặc tinh). Kết quả
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 16
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
tính toán được các máy tính song song gửi trả lại cho máy tính trung tâm và
được hiện thị dưới dạng các toạ độ điểm ở ngay trên bản vẽ CAD.
9. Sử dụng môdun phần mềm CAM.KC.05.11 chạy trên máy chủ (máy tính trung
tâm) để đọc dữ liệu (là toạ độ các điểm đã tính toán được từ bước 8); tiến hành
sinh mã (postprocesor) ra mã G-code cho máy phay CNC để gia công và ghi ra
thành File dưới dạng *.nc.
10. Sử dụng môdun phần mềm Slave DNC chạy trên máy chủ (máy tính trung tâm)
để gửi các File *.nc cho máy tính điều khiển.
11. Sử dụng môdun phần mềm Master DNC chạy trên máy tính điều khiển để
truyền các chương trình NC vào máy phay CNC 5 trục theo phương pháp DNC
để gia công các bộ khuôn mẫu.
2. Xây dựng phần mềm tính toán, phân chia và truyền/nhận dữ liệu cho mạng
máy tính song song hiệu năng cao và máy phay CNC 5 trục
§Ó hÖ thèng m¸y tÝnh song song hiÖu n¨ng cao cã thÓ kÕt nèi vµ ®iÒu khiÓn
®−îc m¸y phay CNC 5 trôc, ®Ò tµi KC.05.11 ®· x©y dùng phÇn mÒm tÝnh to¸n, ph©n
chia vµ truyÒn/nhËn d÷ liÖu cho hÖ thèng m¸y tÝnh song song hiÖu n¨ng cao vµ m¸y
phay CNC 5 trôc ho¹t ®éng theo nguyªn lý DNC (Direct Numerical Control) vµ ®−îc
biÓu diÔn nh− trong h×nh 5.
Phần mềm gồm có 2 môdun:
1. Slave DNC: là môdun chương trình chạy trên các máy tính trong mạng
LAN/Internet có nhiệm vụ gửi các tệp *.nc cho máy DNC trung tâm sau khi đã
thiết kế xong.
2. Master DNC: là môdun DNC chính có nhiệm vụ: tập hợp các chương trình NC
từ các máy trong mạng; quản lý và lưu trữ các chương trình NC; truyền các
chương trình NC vào máy CNC.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 17
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
RS232
RS232
Khoảng cách xa
Máy DNC
trung tâm
Trung tâm
song song
hiệu năng
cao
iMac
TCP/IP
Khoảng cách xa
Internet
Máy CNC2
Máy CNC1
Hệ thống DNC
Xưởng sản xuất
Phòng
thiết
kế
Hình 5: Mô hình máy phay CNC 5 trục được điều khiển bằng hệ
thống máy tính song song hiệu năng cao
Môdun Slave DNC
Hình 6: Giao diện chính của chương trình Slave DNC
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 18
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Mô đun Master DNC
Hình 7: Giao diện chính của chương trình Master DNC
3. X©y dùng phÇn mÒm tÝnh ®−êng dông cô ch¹y trªn hÖ thèng song song hiÖu
n¨ng cao ®Ó sinh ra ®−êng ch¹y dao ®iÒu khiÓn m¸y phay CNC 3 trôc vµ 5
trôc
Nguyên lý hoạt động của phần mềm
Phần mềm tính đường dụng cụ chạy trên hệ thống song song hiệu năng cao gồm
có ba môdun chương trình: Môdun thứ nhất gọi là OnWinPC. Môdun thứ hai gọi là
CAM.KC.05.11. Hai môdun này chạy trên máy tính trung tâm cài đặt hệ điều hành
Window (Win98, WinMe, Win2000 hoặc WinXP) trong môi trường AutoCad 2002.
Môdun thứ ba chạy trên các máy tính song song cài đặt hệ điều hành Linux để thực
hiện nhiệm vụ tính toán đường dụng cụ theo thuật toán chọn trước.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 19
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Hình 8: Giao diện chính của môdun phần mềm CAM.KC.05.11
Hình 9: Giao diện chính của môdun phần mềm OnWinPC
Hình 10 và hình 11 dưới đây thể hiện đường chạy dao để gia công bộ khuôn vỏ
điện thoại tổ hợp dùng trong quân đội trên máy phay CNC 5 trục trên cơ sở ứng dụng
phần mềm tính đường dụng cụ chạy trên hệ thống tính toán song song hiệu năng cao.
Đề tài đã sử dụng phần mềm này để tính đường dụng cụ gia công 12 bộ khuôn mẫu có
bề mặt phức tạp trên máy phay CNC 5 trục. Mã nguồn của phần mềm được liệt kê
trong phần phụ lục 1 của báo cáo tổng kết Khoa học và Kỹ thuật đề tài.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 20
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
Hình 10: Kết quả tính toán đường chạy dao để gia công khuôn vỏ điện thoại tổ hợp
dùng trong quân đội trên máy phay CNC 5 trục
Hình 11: Kết quả tính toán đường chạy dao để gia công khuôn vỏ điện thoại tổ hợp
dùng trong quân đội trên máy phay CNC 5 trục (phóng to)
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 21
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
4. ChÕ t¹o c¸c bé khu«n mÉu trªn m¸y phay CNC 5 trôc víi sù trî gióp cña hÖ
thèng tÝnh to¸n song song hiÖu n¨ng cao
§Ó kiÓm chøng kÕt qu¶ nghiªn cøu lý thuyÕt, ®Ò tµi ®· sö dông hÖ thèng tÝnh
to¸n song song hiÖu n¨ng cao vµ c¸c phÇn mÒm:
• PhÇn mÒm tÝnh ®−êng dông cô ch¹y trªn hÖ thèng song song hiÖu n¨ng cao
(m«dun CAM.KC.05.11 vµ m«dun OnWinPC);
• PhÇn mÒm tÝnh to¸n ph©n chia vµ truyÒn/nhËn d÷ liÖu cho hÖ thèng m¸y tÝnh
song song hiÖu n¨ng cao (m«dun MasterDNC vµ m«dun SlaveDNC);
• Phần mềm AX5621 thực hiện nhiệm vụ điều khiển máy phay CNC 5 trục theo
phương pháp DNC (Direct Numerical Control) trên cơ sở đo rung động phản
hồi của máy.
®Ó tÝnh to¸n ®−êng ch¹y dao gia c«ng; ph©n chia vµ truyÒn d÷ liÖu ®· tÝnh to¸n cho
m¸y phay CNC 5 trôc; ®iÒu khiÓn m¸y gia c«ng 12 bé khu«n theo ph−¬ng ph¸p DNC
trªn c¬ së ®o rung ®éng cña m¸y.
H×nh ¶nh c¸c bé khu«n do ®Ò tµi thiÕt kÕ, chÕ t¹o vµ c¸c kÕt qu¶ ®o kiÓm trªn
m¸y ®o to¹ ®é 3 chiÒu cña h·ng Mitutoyo t¹i C«ng ty Kim khÝ Th¨ng Long ®−îc tr×nh
bµy trong phÇn phô lôc cña b¸o c¸o tæng kÕt Khoa häc vµ Kü thuËt ®Ò tµi.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 22
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
3.2.4. Tæng qu¸t ho¸ vµ ®¸nh gi¸ kÕt qu¶ thu ®−îc
Sau 24 tháng triển khai nghiên cứu và tổ chức thực hiện, đề tài KC.05.11 đã
hoàn thành các hạng mục công việc cụ thể như sau:
1. Hoµn thµnh 5 bé hå s¬ c«ng nghÖ
9 Hå s¬ c«ng nghÖ øng dông hÖ thèng song song hiÖu n¨ng cao trong tÝnh to¸n
®−êng dông cô vµ ®iÒu khiÓn m¸y c«ng cô CNC.
9 Hå s¬ c«ng nghÖ thiÕt kÕ bÒ mÆt trªn hÖ thèng song song hiÖu n¨ng cao.
9 Hå s¬ c«ng nghÖ thiÕt kÕ theo m« h×nh 3 chiÒu (bÒ mÆt Surface vµ khèi r¾n
Solid) trªn hÖ thèng song song hiÖu n¨ng cao.
9 Hå s¬ c«ng nghÖ t¹o ®−êng dông cô ®Ó gia c«ng khu«n mÉu cã bÒ mÆt phøc t¹p
trªn hÖ thèng song song hiÖu n¨ng cao.
9 Hå s¬ c«ng nghÖ t¹o mÉu nhanh (Rapid Prototyping) cho mét sè c¸c s¶n phÈm
tiªu biÓu dïng trong «-t«, xe m¸y, m¸y bay, vµ mét sè lÜnh vùc kh¸c nhê hÖ
thèng song song hiÖu n¨ng cao.
2. Hoµn thµnh viÖc x©y dùng th− viÖn tÝnh to¸n ®−êng dông cô trªn hÖ thèng song
song hiÖu n¨ng cao.
3. Hoµn thµnh 3 phÇn mÒm
9 PhÇn mÒm tÝnh to¸n, ph©n chia vµ truyÒn/nhËn d÷ liÖu cho hÖ thèng m¸y tÝnh
song song hiÖu n¨ng cao theo thuËt to¸n chän tr−íc gåm 2 m«dun (m«dun
MasterDNC vµ m«dun SlaveDNC).
9 PhÇn mÒm tÝnh ®−êng dông cô ch¹y trªn hÖ thèng song song hiÖu n¨ng cao ®Ó
sinh ra ®−êng ch¹y dao ®iÒu khiÓn m¸y phay CNC 3 trôc vµ 5 trôc gåm 2
m«dun (m«dun CAM.KC.05.11 vµ m«dun OnWinPC).
9 Phần mềm AX5621 thực hiện nhiệm vụ điều khiển máy phay CNC 5 trục theo
phương pháp DNC (Direct Numerical Control) trên cơ sở đo rung động phản
hồi của máy.
4. X©y dùng hoµn chØnh hÖ thèng tÝnh to¸n song song hiÖu n¨ng cao cã kÕt nèi víi
m¸y phay CNC 5 trôc.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 23
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
9 HÖ thèng tÝnh to¸n song song hiÖu n¨ng cao gåm 1 m¸y chñ ch¹y trªn hÖ ®iÒu
hµnh WIN2000 SERVER vµ 4 m¸y kh¸ch ch¹y trªn hÖ ®iÒu hµnh LINUX.
9 M¸y phay CNC 5 trôc ®−îc kÕt nèi víi hÖ thèng tÝnh to¸n song song hiÖu n¨ng
cao.
5. Hoµn thµnh viÖc thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o 12 bé khu«n mÉu trªn m¸y phay CNC 5 trôc víi
sù trî gióp cña hÖ thèng tÝnh to¸n song song hiÖu n¨ng cao ®Ó kiÓm chøng kÕt qu¶
nghiªn cøu lý thuyÕt.
9 Khu«n vá ®iÖn tho¹i tæ hîp dïng trong qu©n sù.
9 Khu«n vá hép c«ng t¬ ®o ®Õm ®iÖn.
9 Khu«n c¸nh qu¹t th«ng giã.
9 Khu«n cèp xe « t« Ford.
9 Khu«n hép mü phÈm Debon (lo¹i nhá).
9 Khu«n hép mü phÈm Clear (lo¹i nhá).
9 Khu«n hép mü phÈm Dove (lo¹i to).
9 Khu«n vá chai n−íc Lavie.
9 Khu«n vßi hoa sen.
9 Khu«n n¾p ®Ëy xÝ bÖt.
9 Khu«n vá ®iÒu khiÓn Tivi Sony.
9 Khu«n b¸ng sóng AK-47.
6. §µo t¹o, chuyÓn giao c«ng nghÖ vµ triÓn khai øng dông c¸c kÕt qu¶ cña ®Ò tµi trong
c«ng nghiÖp. Cô thÓ, c¸c kÕt qu¶ cña ®Ò tµi ®· ®−îc chuyÓn giao cho c¸c c¬ së sau:
9 §µo t¹o vµ chuyÓn giao phÇn mÒm tÝnh to¸n, ph©n chia vµ truyÒn/nhËn d÷ liÖu
cho hÖ thèng m¸y tÝnh song song hiÖu n¨ng cao gåm 2 m«dun (m«dun
MasterDNC vµ m«dun SlaveDNC) cho C«ng ty Kim khÝ Th¨ng Long vµ C«ng ty
Nhùa Hµ Néi.
9 §µo t¹o vµ chuyÓn giao phÇn mÒm tÝnh ®−êng dông cô ch¹y trªn hÖ thèng song
song hiÖu n¨ng cao ®Ó sinh ra ®−êng ch¹y dao ®iÒu khiÓn m¸y phay CNC 3 trôc
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 24
Báo cáo tóm tắt tổng kết Khoa học và Kỹ thuật Đề tài
vµ 5 trôc gåm 2 m«dun (m«dun CAM.KC.05.11 vµ m«dun OnWinPC) cho
C«ng ty Kim khÝ Th¨ng Long vµ C«ng ty Nhùa Hµ Néi.
9 Trong thêi gian tíi sÏ tiÕp tôc chuyÓn giao c«ng nghÖ cho C«ng ty C¬ khÝ Hµ
Néi (HAMECO).
7. Các kết quả kiểm chứng của đề tài trong thực tế đã chứng tỏ rằng, khi sử dụng hệ
thống song song hiệu năng cao gồm 4 máy tính (nút) để tính toán đường dụng cụ
gia công các bộ khuôn, thời gian tính toán đã giảm từ 90 đến 100 lần so với khi chỉ
sử dụng một máy tính.
3.3. KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ
H−íng nghiªn cøu mµ ®Ò tµi ®· chän lµ ®óng ®¾n.
§Ò tµi ®· ®−îc triÓn khai thùc hiÖn theo ®óng tiÕn ®é ®· ®Ò ra.
§Ò tµi ®· hoµn thµnh c¸c môc tiªu ®· ®Ò ra theo ®óng nh− b¶n ThuyÕt minh ®Ò
tµi vµ hîp ®ång ®· ký víi Bé Khoa häc vµ C«ng nghÖ.
C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña ®Ò tµi cã ý nghÜa khoa häc vµ gi¸ trÞ kinh tÕ ®èi víi
§Êt n−íc.
C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña ®Ò tµi cã kh¶ n¨ng øng dông rÊt cao trong thùc tiÔn.
Đề tài có hai kiến nghị sau:
1. Đề nghị Bộ Khoa học và Công nghệ; Ban Chủ nhiệm Chương trình KC.05 cho
phép đề tài KC.05.11 được tổ chức nghiệm thu cấp Nhà nước để sớm đưa
những kết quả nghiên cứu của đề tài chuyển giao và ứng dụng rộng rãi trong
sản xuất.
2. Đề nghị Bộ Khoa học và Công nghệ và các cơ quan hữu quan tạo điều kiện
giúp đỡ để các kết quả nghiên cứu của đề tài có thể được ứng dụng rộng rãi
trong cả nước.
Đề tài cấp Nhà nước KC.05.11 Trang 25
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Báo cáo- Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tính toán song song hiệu nâng cao để lập trình gia công các bề mặt khuôn mẫu trên máy công cụ CNC.pdf