Báo cáo thực tập tốt nghiệp công nghệ CNC CAD/CEA/CAM/CNC

Báo cáo thực tập tốt nghiệp công nghệ CNC CAD/CEA/CAM/CNC

TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM NX UNIGRAPHICS

Giới thiệu chung

NX UNIGRAPHICS hay thường gọi là NX hoặc U-G là một phần mềm CAD/ CAM/CAE tiên tiến và cao cấp được phát triển bởi công ty Siemens PLM Software, thuộc tập đoàn Siemens, Đức.

NX là một tổng thể các giải pháp linh hoạt, tối ưu, đồng bộ, mạnh mẽ giúp các doanh nghiệp giải quyết mọi khó khăn trong lĩnh vực CAD/CAM/CAE NX được sử dụng trong các doanh nghiệp với ba ứng dụng chính [Wikipedia]:

- Thiết kế ( tham số hoặc trực tiếp các bề mặt và các khối mô hình).

- Phân tích kỹ thuật ( tĩnh, động, điện từ, nhiệt, sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn và chất lỏng bằng cách sử dụng phương pháp thể tích hữu hạn).

- Thiết kế quy trình sản xuất bằng các modul gia công.

Do vậy NX được sử dụng hầu hết trong các ngành sản xuất: sản xuất hàng gia dụng, dân dụng, máy công cụ máy công nghiệp, ô tô, tàu thủy, máy bay, công nghiệp hàng không vũ trụ, công nghiệp quốc phòng…Một số tập đoàn lớn sử dụng

NX Unigraphics như: Boeing, Suzuki, Nissan, NASA…

Phần mềm NX được viết lần đầu tiên vào năm 1969 dưới tên UNIAPT bởi công ty phầm mềm United Computing (tiền thân của Siemens PLM Software) Tới năm

NX là phần mềm CAD/CAM/CAE do Siemens PLM Software sở hữu, được phát triển từ nền tảng Unigraphics ra mắt năm 1973 Năm 2002, Unigraphics hợp nhất với I-Deas và Nastran thành NX, gia nhập "Tứ đại CAD/CAM" cùng CATIA, Pro-Engineer và I-Deas Đến năm 2007, Siemens mua lại NX và trở thành đối thủ cạnh tranh trực tiếp của CATIA và Pro-Engineer Phiên bản mới nhất, NX 9.0, ra mắt vào năm 2013.

Những đặc điểm nổi bật của phần mềm NX Unigraphics:

- Tính linh hoạt : NX cung cấp cho người dùng tính linh động mới, tự do trong thiết kế được tăng lên bởi kỹ thuật Synchronous (kỹ thuật mô hình hóa đồng bộ) giúp dễ dàng hơn trong việc thiết kế, chỉnh sửa trực tiếp trong quá trình xây dựng mô hình Sự tự do trong thiết kế trên nền Direct Modeling kết hợp với kỹ thuật mới Synchronous này giúp cho việc thiết kế nhanh hơn hàng chục lần so với trước đây.

- Sức mạnh : NX xử lý được những bài toán cực kỳ phức tạp thông qua hệ thống toàn diện CAD/CAM/CAE NX Advanced Simulation giải quyết mọi thách thức về CAE, làm giảm bớt 30% công việc tạo mẫu thử nghiệm trước khi sản xuất CAM Express giải quyết mọi thách thức trong lập trình gia công các trung tâm gia công 3 trục, 4 trục, 5 trục…Cho đường chạy dao tối ưu, rút ngắn thời gian gia công và chất lượng sản phẩm tốt nhất.

- Phối hợp : Với giải pháp tổng thể CAD/CAM/CAE phương thức xử lý và quản lý thống nhất cho phép quá trình phối hợp phát triển sản phẩm diễn ra nhanh hơn và xử lý nhanh hơn gấp nhiều lần, rút ngắn thời gian sản xuất.

- Năng suất : NX giúp các kỹ sư và chuyên gia thiết kế nâng cao năng suất trong việc cải tiến các mẫu thiết kế cũ giảm tới 40% thời gian và tận dụng được nhiều dữ liệu CAD từ các phần mềm khác để thiết kế cải tiến, phát triển mới.[Thế giới CAD/CAM]

Các Module của phần mềm NX

Phần mềm NX có 6 Module chính là:

- PMI (Product and Manufacturing Information)

- Simulation Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Hình 1.2 Các Module chính của phần mềm NX

Ngoài ra phần mềm NX Unigraphics còn được tích hợp thêm các module mở rộng như: Shape Studio, Sheet Metal, Synchronous Modeling, Electromechanical Design, PCB Xchange, Routing Mechanical, Mold Wizard, Progressive Die Wizard, NX Human, Weld Assistant, Ship Design…

1.2.1 Part Modeling Ứng dụng Part Modeling dùng để thiết kế và chỉnh sửa mô hình hình học của các chi tiết máy Các mô hình chi tiết máy được tao ra nhờ các tính năng đặc trưng (Features) của các khối (Solids) hay bề mặt (Surfaces) Trong đó các đường cong (Curves) và các bề mặt được sử dụng như công cụ xây dựng trung gian Mô hình chi tiết máy cuối cùng là một khối rắn (Solid body) Các chi tiết máy được tạo ra là mô hình cơ bản nhất được sử dụng trong tất cả các ứng dụng khác của phần mềm NX.

Là ứng dụng của NX để tạo ra bản vẽ lắp ráp của cụm chi tiết máy hoặc của một sản phẩm Bản vẽ Assembly được tạo nên từ việc lắp ghép nhiều phần tử, hay chi tiết máy (Components).

Hình 1.5 Bản vẽ đã được thêm PMI

PMI (Product and Manufacturing Information – Thông tin về sản phầm như thông số hình học và chế tạo) là ứng dụng dùng để tạo các ràng buộc kích thước trong mô hình 3D của chi tiết máy.

Drafting là ứng dụng của NX để tạo ra bản vẽ 2D dùng cho những thiết kế cuối cùng, hoàn chỉnh Trên bản vẽ 2D thể hiện các hình chiếu, mặt cắt, các thông số hình học, chế tạo của chi tiết máy. Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Hình 1.6 Bản vẽ 2D trên ứng dụng Drafting

Hình 1.7 Ứng dụng Manufacturing để tạo đường dẫn dao và mô phỏng quá trình gia công chi tiêt

1.2.5 Manufacturing Đây là ứng dụng để lập trình gia công chi tiết trên NX, với ứng dụng Manufacturing ta có thể lập trình tạo ra các chương trình NC (Numberical Control – Dùng cho các máy gia công điều khiển số), mô phỏng quá trình gia công, tạo và tối ưu các đường dẫn dao gia công, phân tích va đập khi gia công

Bao gồm ứng dụng Mô phỏng thiết kế (Design Simulation) và Mô phỏng nâng cao ( Advanced Simolation) để tính toán biến dạng cấu trúc và ứng suất trên mô hình phần tử hữu hạn Thiết kế mô phỏng được sử dụng để phân tích ứng suất trong các điều kiện đặt tải trọng khác nhau.

Hình 1.9 Công cụ Shape Studio trong NX

Hình 1.10 Công cụ Sheet Metal trong NX

Là bộ công cụ giúp mô hình hóa và phân tích bề mặt, tạo nên kiểu dáng và các bề mặt phức tạp trong công nghiệp.

Là ứng dụng để thiết kế tấm, thiết kế các mô hình vỏ mỏng trong công nghiệp. Bao gồm 3 module nhỏ là: Sheet Metal, Aerospace Sheet Metal và Forming/Flatting.

1.2.9 Synchronous Modeling Đây là bộ công cụ giúp hiệu chỉnh, thay đổi kích thước, kết cấu, body từ các file định dạng step, igs…hoặc các file được biên dịch từ các phần mềm khác qua bộ công cụ stranslator của NX một cách nhanh chóng và mạnh mẽ Đây là kỹ thuật mới được hãng Siemens nghiên cứu và tích hợp vào NX, làm thay đổi lớn về tư duy thiết kế và trao đổi dữ liệu qua các phần mềm. Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Hình 1.11 Công cụ Synchronous Modeling trong NX trong NX

Hình 1.12 Công cụ PCB Xchange trong NX

Hình 1.13 Công cụ Routing Mechanical trong NX

Là một ứng dụng của NX để thiết kế các bo mạch CPU

Là ứng dụng của NX để thiết kế đường ống trong cơ khí.

Là ứng dụng dùng để thiết kế khuôn ép nhựa, tích hợp các bộ công cụ MoldWizard bao gốm các thư viện, công cụ nâng cao dùng để thiết kế.

Hình 1.14 Công cụ Mold Wizard trong NX

Hình 1.15 Công cụ Progressive Die Wizard trong NX

Hình 1.16 Mô phỏng mô hình cơ thể người trong NX

Hình 1.17 Weld Assistant trong tính toán mối hàn

Là ứng dụng của NX dùng để thiết kế các khuôn đột dập liên hợp.

Là ứng dụng để tạo mô hình cơ thể người, dùng trong mô phỏng chuyển động, phá hủy, mô phỏng ô tô…

Là ứng dụng của NX trong tính toán, thiết kế công nghệ hàn. Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Ship Design là ứng dụng của NX dùng để thiết kế mô hình tàu thủy.

Bước đầu làm quen với phần mềm NX Unigraphics

Giao diện khi khởi động của phần mềm NX Unigraphics như hình dưới:

1- Thanh Manu Bar: với các ứng dụng File, Tools, References, Window,

Hình 1.18 Ứng dụng Ship Design trong thiết kế tàu

Hình 1.19 Giao diện khi khởi động của phần mềm NX Unigraphics

2- Thanh Standard: với các ứng dụng New (Tạo một file mới), Open (Mở một file mới), Open Recent Part (Mở file vừa mới đóng trước đó),

Command Finder (Tìm kiếm các lệnh), Help (Trợ giúp và hướng dẫn) 3- Thanh Resource Bar (Thanh tài nguyên): dùng để truy cập các chỉ dẫn và bảng màu Bao gồm các chức năng Assembly Navigator, Part Navigator,

4- Thanh hướng dẫn và giới thiệu tổng quan về các chức năng của một số phần trong NX, bao gồm Applications, Roles, Custumize, View Manipulation,

Full Screen Display, Selection, Dialog Boxes, Command Flow, Navigators, Parts, Templates, Help.

Bước 1: Nhấn File trên thanh Manu Bar.

Bước 2: Chọn New ( Phím tắt: Ctrl+N ).

Bước 3: Ở bảng New chọn các chế độ:

- Model: Phần thiết kế Bao gồm các file ứng dụng : Thiết kế Part (Model), thiết kế bản vẽ lắp (Assembly), thiết kế bề mặt (Shape Studio), thiết kế tấm (NX Sheet Metal, Aero Sheet Metal), thiết kế đường ống cơ khí (Routing

Mechanical), thiết kế mạch điện (Routing Logical, Routing Electrical) hoặc bản vẽ bất kì (Blank).

- Drawing: Phần bản vẽ 2D dành cho các bước sau khi thiết kế xong ở phần

Model Bao gồm các file bản vẽ Drawing (A0, A1, A2, A3, A4 – Drawing), Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Các loại file bản vẽ Đặc tính của bản vẽ

Hình 1.20 Chọn loại File ở chế độ Model

Khung quan sát trước Đơn vị các bản vẽ 2D Layout (A0, A1, A2, A3, A4 – 2D Layout) và các bản vẽ Views (A0, A1 – Views).

- Simulation: Phần mô phỏng phần tử hữu hạn Bao gồm các file ứng dụng mô phỏng của NX Nastran, ANSYS, Abaqus, LS-DYNA…

- Manufacturing: Phần gia công Bao gồm các file ứng dụng: General Setup (Chế độ gia công chung), Die Mold (Gia công khuôn đột, dập),

Hình 1.21 Chọn loại File ở chế độ Drawing

Hình 1.22 Chọn loại File ở chế độ Simulation

Muti-Axis (Gia công với máy nhiều trục), Mill turn (Gia công với máy tiện-phay).

- Inspection: Phần kiểm tra bằng đầu dò Bao gồm các file ứng dụng: DMIS General Setup (Kiểm tra bằng chương trình cài đặt), Probe Tool (Kiểm tra bằng đầu dò).

Bước 4: Đặt tên File và nơi lưu file tại ô Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Hình 1.23 Chọn loại File ở chế độ Manufacturing

Hình 1.24 Chọn loại File ở chế độ Inspection

Bước 5: Nhấn Ok để đồng ý.

Ví dụ: Tạo một file Model mới tên là Part1.prt và lưu ở màn hình Desktop.

1.3.3 Mở một file sẵn có

Bước 1: Chọn File , chọn Open File (Ctrl+O).

Bước 2: Trong bảng Open hiện ra, chọn địa chỉ Folder chứa file cần mở, chọn tên File cần mở, và kiểu định dạng File

Hình 1.25 Tạo một file Part1.prt ở màn hình Desktop

1.3.4 Đóng, lưu một file đang mở

Cách 1: Nhấp vào File , chọn Close.

Cách 2: Nhấn nút X trên cửa sổ màn hình trên cùng góc trái của phần mềm NX. Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Hình 1.26 Các bước để mở một bản vẽ có sẵn

Hình 1.27 Đóng file bản vẽ đang mở

- Selected Parts: Đóng những Part đã được chọn.

- All Parts: Đóng tất cả các Part.

- Save and Close: Lưu và đóng file hiện hành.

- Save As and Close: Đóng và lưu file hiện hành dưới tên khác.

- Save All and Close: Đóng và lưu tất cả các file đang mở.

- Save All and Exit: Lưu tất cả và thoát khỏi chương trình NX.

- Close and Reopen Selected Parts: Đóng và mở lại những Part đã chọn.

- Close and reopen All Modified Parts: Đóng và mở lại những Part đã được sửa. Để lưu một file ta kích vào File , chọn Save (Ctrl+S) để lưu, hoặc chọn Save as (Ctrl+Shift+S) để lưu bản vẽ dưới một tên khác.

Hình 1.28 Đóng file bản vẽ đang mở bằng nút X Đóng file bản vẽ đang mở Đóng toàn bộ và thoát khỏi NX

- Save: lưu bản vẽ hiện hành

- Save Work Part Only: lưu body của bản vẽ.

- Save As: lưu bản vẽ bằng một tên khác

- Save All: lưu tất cả

- Save Bookmark: lưu những bookmark của bản vẽ.

1.3.5 Mở các file gần đây nhất

NX cũng giống như một số phần mềm CAD/CAM khác, các bản vẽ được mở gần đây nhất, sẽ được lưu ở phần History của phần mềm Như vậy, những bản vẽ được thiết kế gần nhất dễ dàng được mở ra, mà không cần phải tìm đến Folder đã lưu chúng, tiết kiệm thời gian cho người thiết kế Điều kiện để các bản vẽ gần đây nhất được lưu trong phần History là các bản vẽ phải được lưu lại. Ưu thế của NX Unigraphics là có thể nhớ nhiều bản vẽ đã được mở gần đây nhất, các bản vẽ được nhớ tới ba tuần (3 weeks ago), hơn hẳn so với các phẩn mềm như AutoCAD (5 bản vẽ gần nhất) hay SolidWorks (10 bản vẽ gần nhất).

- Mở cửa sổ Gateway của NX.

- Kích vào biểu tượng History Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Tên file và địa chỉ Folder

Xem trước Thời gian mở các file

Hình 1.29 Mở file được mở gần đây nhất

- Chọn các file được mở cách đây: Today, Last week, 3 Weeks ago.

- Click đúp vào file cần chọn.

1.3.6 Giao diện của phần mềm NX

Tạo một bản vẽ với tên Part1.prt, ta thấy được giao diện của cửa sổ NX

1- Chế độ làm việc và tên file

7- Hệ trục tọa độ và các mặt phẳng tọa độ

Thanh Manu Bar bao gồm chức năng: File (Liên quan đến file: tạo file mới, đóng-mở file, lưu file, in file, xuất-nhập file, các đặc tính của file…) , Edit (Liên quan đến chỉnh sửa: cắt, dán, xóa, các đối tượng sketch, curve, feature, surface,

Hình 1.30 Giao diện của phần mềm NX body…), View (Liên quan đến quan sát: Các hướng nhìn, camera, mặt cắt, các layout, vật liệu…), Insert ( Liên quan đến các công cụ thiết kế: Feature, sketch, surface, curve, body…), Format, Tools, Assemblies, Information, Analysis,

Thanh Tool Bar chứa các công cụ để thiết kế NX thường mặc định hiện các Tool Bar quan trọng, thường dùng trong thiết kế Những Tool Bar này phụ thuộc vào môi trường đang thiết kế: Model, Drawing hay Simulation, Manufacturing…

Ta có thể cài đặt và sắp xếp lại các thanh Tool Bar này theo ý muốn của người thiết kế Có hai cách để thêm hoặc loại bớt các thanh Tool Bar trên giao diện NX.

Cách 1: Trên thanh Manu Bar, chọn Tools, Customize (Ctrl+1), hiện ra một bảng, chọn Toolbars, người thiết kế muốn thêm Tool Bar nào chỉ cần click vào

Tool bar đó, lúc này Tool bar được chọn có dấu tích màu đỏ Ngược lại nếu muốn loại Tool bar đó chỉ cần bỏ dấu tích đỏ bằng cách click vào nó.

Cách 2: Click chuột phải vào vùng trống của thanh Tool Bar, sẽ hiện ra một danh sách các Tool Bar, những Tool Bar đã được thêm có dấu tích , những

Tool Bar chưa được thêm để trống Để thêm một Tool Bar chỉ cần click vào Tool Bar đó Ngược lại, để loại một Tool Bar chỉ cần bỏ dấu tích. Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Các Tool Bar đã được thêm

Các Tool Bar chưa được thêm

Các Tool Bar đã được thêm

Các Tool Bar chưa được thêm

Sau khi thêm các Toolbar, chúng sẽ hiện ra màn hình, người thiết kế giữ chuột trái, kéo chúng đến vị trí cần đặt và thả.

Trên thanh Tool Bar, có rất nhiều lệnh, các lệnh được sử dụng nhiều hay ít phụ thuộc vào người thiết kế Để dễ dàng thao tác cho người thiết kế, NX có đặt các lệnh tương đương nhau vào một nhóm lệnh và có chức năng thêm, bớt lệnh cho mỗi

Toolbar Ví dụ, nhóm lệnh Extrude có các lệnh: Extrude, Revolve, Block, Cylinder, Cone, Sphere, Hole, Emboss, Slot, Groove, Thread Cuối mỗi thanh lại có phần Add or Remove Buttons để hiển thị thêm hoặc xóa bớt nút lệnh.

Tool Bar Curve vừa được thêm

Thanh Selection Bar dùng để lựa chọn các đối tượng muốn thao tác Người thiết kế có thể chọn đối tượng trước khi chọn lệnh thao tác, hoặc ngược lại

TÌM HIỂU MODULE PART MODELING

Sketch trong NX

Môi trường Sketch hay còn gọi là Sketcher là ứng dụng để tạo các bản phác thảo 2D trước khi tạo hình 3D các đối tượng Trong NX cũng như các phần mềm CAD/CAM khác, các đối tượng 3D đều được tạo nên từ các phác thảo 2D, các phác thảo này có thể là biên dạng hình học của đối tượng 3D Một Sketch bao gồm một mặt phẳng và các hình vẽ 2 chiều trên nó

Một đối tượng 3D được tạo bằng cách Extrude (kéo dài), Revolve (xoay tròn),

Swept một Sketch dưới dạng Solid (khối) hay Sheet (tấm).

Các tính năng đặc biệt của Sketch:

- Sketch rất hữu ích khi thiết kế các mặt cong tự do, xem chúng là các đường dẫn linh hoạt để quét các đối tượng hoặc các đường cong mặt cắt cho các vật thể tự do.

- Trong Sketch, các đường cong là tham số, do đó dễ dàng kết họp, thay đổi hoặc gỡ bỏ.

- Nếu mặt phẳng chứa Sketch thay đổi thì Sketch trên mặt phẳng ấy cũng thay đổi theo.

- Sketch rất hữu ích trong việc kiểm soát các Feature, đặc biệt các Feature có thể thay đổi trong tương lai, Sketch có thể được chỉnh sửa một cách nhanh chóng và dễ dàng.

Có 2 loại Sketch đó là :

- Sketch on Plane (trên các mặt phẳng)

- Sketch on Path (trên các đường dẫn)

Hình 1.34 Các Sketch trong Extrude (a) và Revolve (b) a b

- Chọn mặt và hướng tham chiếu (Đặt layer cho Sketch nếu cần)

- Tạo, chỉnh sửa, xóa các ràng buộc Inferred Constraints

- Đóng Sketch Để dễ dàng cho việc tạo Sketch, NX đã xây dựng một thanh Toolbar là Direct

Sketch để tạo, chỉnh sửa Sketch.

2 Tạo các đối tượng hình học và chỉnh sửa Gồm các lệnh: Line, Circle,

Spline, Profile, Rectangle, Point, Trim, Extend, Fillet, Chamfer, Offset…

4 Tạo các ràng buộc giữa các đối tượng hình học.

Có 3 cách để bắt đầu vào Sketch

- Click biểu tượng Sketch trên thanh Direct Sketch.

- Chọn Insert, Sketch in Task Enviroment. Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Hình 1.35 Các Sketch on Plane (a) và Sketch om Path (b) a b

Tạo một Sketch mới, trên mặt Front, trong bản vẽ Part1.prt mới tạo ở phần trước.

- Kích vào biểu tượng Sketch trên thanh Direct Sketch.

- Ở Type chọn On Plane, ở Sketch Plane chọn mặt Front trên hệ trục tọa độ.

Sau khi nhấn Ok, bảng trên cũng biến mất, vùng đồ họa được mở rộng, để cho, người thiết kế vẽ các đối tượng 2D (các đường).

2.1.3 Các dạng đường và các lệnh liên quan đến đường trong NX:

Nhóm lệnh Tên lệnh Phím tắt Chức năng

Profile Z Tạo các đường thẳng và cung tròn liên tiếp Line L Tạo các đường thẳng một (không liên tục)

Circle O Tạo đường tròn Ellipse Tạo đường e- líp Rectangle R Tạo hình chữ nhật Polygon P Tạo hình đa giác

Spline S Tạo các đường cong phẳng Nhóm lệnh chỉnh sửa Fillet F Bo tròn góc đường

Chamfer Vát cạnh hai đường thẳng

Derived Lines Coppy các đường song song với đường ban đầu

Curve from Curves Lệnh offset các đối tượng Quick Trim T Lệnh xén các đường

Quick Extend E Lệnh kéo dài các đường

Make Conner Lệnh tạo giao điểm giữa hai đường

Nhóm lệnh ghi kích thước

Inferred Dimesion D Lệnh ghi các kích thước bất kì, phụ thuộc vào người thiết kế

Hozinal Dimesion Lệnh ghi kích thước các kích thước thẳng đứng

Vertical Dimesion Lệnh ghi kích thước các kích thước nằm ngang

Parallel Dimesion Lệnh ghi kích thước các kích thước song song

Dimesion Lệnh ghi kích thước các kích thước vuông góc

Angular Dimesion Lệnh ghi các kích thước góc

Diameter Dimesion Lệnh ghi các kích thước đường kính

Radius Dimesion Lệnh ghi các kích thước bán kính

Nhóm lệnh tạo các ràng buộc

Constraints Lệnh tạo ràng buộc giữa các đối tượng

Make Symmetic Lệnh tạo ràng buộc đối xứng giữa các đường Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Chế độ nhập của các lệnh tạo đường: có 2 chế độ nhập cho lệnh tạo đường là chế độ nhập theo tọa độ , và chế độ nhập theo kích thước

 Chế độ nhập theo tọa độ (Coordinate Mode) : Nhập các giá trị tọa độ theo X-Y

 Chế độ nhập theo kích thước (Parameter Mode): Nhập các giá trị theo kích thước hình học, phụ thuộc vào đối tượng cần nhập.

- Đường thẳng thì nhập thông số chiều dài và góc

- Cung tròn thì nhập thông số bán kính và góc quét

- Đường tròn thì nhập thông số đường kính

- Góc bo thì nhập thông số bán kính

Phương pháp nhập (Method) và chế độ nhập (Mode) của một số lệnh tạo đường.

- Lệnh Profile: là lệnh tạo đường liên tục của các đường thằng, cung tròn Do đó có 2 phương pháp nhập là nhập đường thẳng và nhập cung tròn Có 2 chế độ nhập là nhập tọa độ và nhập kích thước.

- Lệnh Line: là lệnh tạo đường thẳng qua 2 điểm, nên chỉ có một phương pháp nhập là nhập điểm và có 2 chế độ nhập là nhập tọa độ và nhập kích thước.

- Lệnh Arc: là lệnh tạo cung tròn, do đó có 2 phương pháp nhập đó là cung tròn qua 3 điểm và cung tròn qua tâm và 2 điểm Lệnh này có 2 chế độ nhâp là tọa độ và kích thước.

Lệnh Circle tạo đường tròn bằng 2 phương pháp nhập: qua tâm biết đường kính hoặc đi qua 3 điểm Lệnh này cung cấp 2 chế độ nhập: tọa độ và kích thước.

- Lệnh Rectangle là lệnh tạo hình chữ nhật (HCN) nên có 3 phương pháp nhập là: HCN qua 2 điểm góc, HCN qua 3 đỉnh, HCN qua điểm tâm – trung điểm 1 cạnh – 1 đỉnh nẳm trên cạnh Có 2 chế độ nhập là tọa độ và kích thước.

Ngoài các chế độ nhập bằng tọa độ cũng như kích thước như trên, người thiết kế còn sử dụng cách bắt điểm (Snap) bằng chuột để dễ dàng thao tác.

Các lệnh bắt điểm được cho dưới bảng sau:

Enable Snap Point Bật chức năng bắt điểm

Closet Đóng chức năng bắt điểm

End Point Bắt điểm mút của đường thẳng, cạnh, cung tròn, điểm đầu của đường cong Mid Point Bắt trung điểm của đường thẳng, cạnh, cung tròn

Control Point Bắt một điểm trên một đối tượng hình học

Poles Bắt các điểm cực của đường spline

Intersection Bắt giao điểm của hai đường thẳng

Arc Center Bắt tâm của đường tròn, cung tròn, góc bo

Quadrant Point Bắt điểm tại bốn góc của một đường tròn

Existing Point Bắt bát kì một điểm đã tồn tại

Point on Curve Bắt điểm nẳm trên đường cong

Point of Face Bắt điểm nằm trên mặt

Điểm tiếp tuyến (Tangent Point) xác định điểm giao giữa một đường thẳng và một cung tròn hoặc đường thẳng và đường tròn Điểm giao giữa hai đường cong được gọi là điểm giao (Two-Curve).

Point Dialog Bắt điểm kéo dài của một đường thẳng, một cạnh

Grid Bắt điểm nẳm trên biên lưới Grid

Nhóm lệnh hiệu chỉnh đường

 Fillet là lệnh bo tròn 2 góc tạo bởi đường thẳng Để thực hiện lệnh Fillet ta sử dụng các cách sau:

- Click Insert, Curve Sketch, chọn Fillet

- Trên thanh Direct Sketch, click biểu tượng

- Hoặc bấm phím F trên bàn phím

Khi bo tròn giao điểm của các đường thẳng, có thể giữ hoặc xóa giao điểm Khi có 3 đường thẳng giao nhau tại một điểm, đường thứ 3 sẽ tự động bị xóa Độ lớn và hướng bo tròn được xác định bởi thao tác di chuột của người thiết kế.

 Chamfer là lệnh vát mép giao điểm giữa 2 đường thẳng Để thực hiện lệnh vát mép ta thực hiện theo các cách sau:

- Chọn Insert, Curve Sketch, chọn Chamfer

- Trên thanh Direct Sketch click vào biểu tượng

Trên màn hình xuất hiện bảng sau, ta chọn các đối tượng để vát mép, và đặt các chế độ vát mép cũng như các kích thước của vát mép.

 Quick Trim là lệnh dùng để xén các đường trong NX Để thao tác với lệnh Quick Trim ta sử dụng các cách:

- Chọn Edit, Curve Sketch, chọn Quick Trim

- Trên thanh Direct Sketch click biểu tượng

- Bấm phím T trên bàn phím

Ta có thể xén một lần nhiều đường bằng cách giữ chuột trái, và kéo qua phần đối tượng mà ta muốn xén Những đối tượng bị đường cong của chuột quét qua sẽ bị xén Những đường giao với đường khác sẽ bị xén tới vị trí giao nhau ấy, còn những đường thẳng đứng một mình sẽ bị xóa đi Sau khi xén xong, NX sẽ tự ràng buộc quan hệ giữa các đường còn lại. Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

 Quick Extend là lệnh kéo dài đối tượng đến đường biên Để thực hiện lệnh kéo dài ta thực hiện thao tác theo các cách sau :

- Chọn Edit, chọn Curve Sketch, chọn Quick Extend

- Trên thanh Direct Sketch click biểu tượng

- Bấm phím E trên bàn phím

Người thiết kế cần xác định các đường biên và đối tượng cần mở rộng đến các đường biên đó Sau khi thực hiện thao tác kéo dài, NX sẽ tự động thiết lập ràng buộc và ghi kích thước cho các đối tượng.

 Make Conner là lệnh tạo ra các điểm giao nhau của các đường hở , để thực hiện lệnh này, có thể thao tác theo các cách sau:

- Chọn Edit, chọn Curve Sketch, chọn Make Conner

- Trên thanh Direct Sketch click vào biểu tượng

Form Features trong NX

Lệnh Form Features là những lệnh tạo khối 3D (bề mặt 3D) dùng để tạo ra các khối 3D (bề mặt 3D) có bề mặt đơn giản, ví dụ như mặt phẳng, mặt trụ, mặt côn, mặt cầu – những loại mặt thường gặp trong các thiết kế cơ khí.

Dưới đây ta sẽ đi tìm hiểu một số lệnh thường được sử dụng: Extrude,

Revolve, Cylinder, Hole, Swept, Datum plane, Thread, Edge Bend, Chamfer. 2.2.1 Lệnh Extrude

Extrude (Đùn khối) là lệnh được sử dụng để tạo một khối boby từ việc quét một tiết diện 2D hoặc 3D các Sketch, đường, cạnh, mặt hoặc các đường của vật thể. Các bước thực hiện:

- Chọn biên dạng để Extrude

- Chọn kích thước cần Extrude

- Nhấn Ok để kết thúc lệnh

Cách tạo một khối Extrude:

- Chọn Insert, chọn Design Feature, chọn Extrude

- Trên thanh công cụ Feature, chọn biểu tượng

- Bấm phím X trên bàn phím Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Khi sử dụng lệnh Extrude, xuất hiện bảng lựa chọn

Select Curve: Lựa chọn biên dạng

-Nếu biên dạng kín sẽ tạo được cả khối (Solid) lẫn mặt (Sheet)

-Nếu biên dạng hở chỉ tạo được mặt (Sheet)

Direction: Lựa chọn hướng Extrude, có thể là một vecto, một đường thằng qua

2 điểm, một đường thẳng trong Sketch, theo hướng các trục tọa độ, hướng vuông góc mới mặt… Trong NX, nếu không có sự lựa chọn gì, NX sẽ đặt mặc định là hướng vuông góc với mặt phẳng chứa Sketch cần Extrude Ta có các lựa chọn:

- Inferred Vector: chọn trục quay dạng vec-tơ

- Curve/Axis Vertor: Chọn đường hoặc vec-tơ có sẵn

- On Curve Vector: Vec-tơ trên đường cong

- Face/Plane Nomal: hướng vuông góc với mặt phẳng

- XC Axis: hướng theo chiều + trục X

- YC Axis: hướng theo chiều + trục Y

- ZC Axis: hướng theo chiều + trục Z

- -XC Axis: hướng theo chiều - trục X

- -YC Axis: hướng theo chiều - trục Y

- -ZC Axis: hướng theo chiều - trục Z

Limits: Xác định khoảng bắt đầu và khoảng kết thúc của lệnh Extrude Start là mặt bắt đầu của lệnh Extrude, mặt này có thể xác định bằng khoảng cách, hoặc xác định bằng cách chọn các đối tượng: đường thẳng, mặt phẳng đã có trước Tương tự với End là mặt kết thúc của lệnh Extrude.

Boolean: Toán tử Bole, dùng để xác định khi các khối giao nhau, cắt nhau.

Phần này có các lựa chọn

- None: không xét tới sự giao nhau giữa các khối

- Subtract: Trừ các khối giao nhau

- Intersect: Lấy phần giao giữa các khối

- Inferred: Phần mềm tự động tối ưu các khối

Nếu sử dụng không đúng các toán tử Bole phần mềm sẽ thông báo lỗi.

Draft: Làm nghiêng đối tượng theo một góc (biến hình hộp thành hình chóp)

Offset: Làm dày mỏng đối tượng Biến đối tượng thành một khối đồng dạng với nó theo các chiều trục.

Setting: Cài đặt Kiều Extrude là khối (Solid) hay bề mặt (Sheet) Cài đặt sai số Tolerance cho Extrude.

Preview: Xem trước kết quả khi dùng lệnh

Lệnh tạo vật thể tròn xoay bằng, cách quay một Sketch, một biên dạng, một cạnh quanh một trục với góc quay xác định.

- Tạo một Sketch, hoặc chọn các đường, các biên dạng

- Chọn biên dạng: Sketch, đường…

- Chọn trục quay Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

- Xác định chiều quay và góc quay

- Nhấn Ok để kết thúc.

Ta có 2 cách để bắt đầu với lệnh Revolve:

- Chọn Insert, chọn Design Feature, chọn Revolve

- Trên thanh công cụ Feature chọn biểu tượng

Các bước thực hiện với lệnh Revolve

Khi thực hiện lệnh Revolve, xuất hiệ bảng lựa chọn

Selection: có chức năng chọn các đối tượng (các đường biên dạng)

Select Curve: các đường biên dạng đã chọn được

Reverse Direction: chọn hướng ngược lại

Axis: trục quay Trục quay có các lựa chọn (tương ứng với các biểu tượng như hình bên:

- Inferred Vector: chọn trục quay dạng vec-tơ

- Curve/Axis Vertor: Chọn đường hoặc vec-tơ có sẵn

- On Curve Vector: Vec-tơ trên đường cong

- Face/Plane Nomal: hướng vuông góc với mặt phẳng

- XC Axis: hướng theo chiều + trục X

- YC Axis: hướng theo chiều + trục Y

- ZC Axis: hướng theo chiều + trục Z

- -XC Axis: hướng theo chiều - trục X

- -YC Axis: hướng theo chiều - trục Y

- -ZC Axis: hướng theo chiều - trục Z

Limits: Xác định vị trí bắt đầu và vị trí kết thúc của lệnh Revolve Start là mặt bắt đầu của lệnh Revolve, giá trị của mặt này đo bằng góc hợp bởi mặt đó với mặt chứa Sketch Tương tự với End là mặt kết thúc của lệnh Revolve, được đo bằng giá trị góc so với mặt Start Nếu là khối tròn xoay thì giá trị góc này bằng 360 độ.

- None: không xét tới sự giao nhau giữa các khối

- Subtract: Trừ các khối giao nhau

- Intersect: Lấy phần giao giữa các khối

- Inferred: Phần mềm tự động tối ưu các khối

Offset: Tạo độ dày mỏng cho chi tiết theo biên dạng đã chọn.

Setting: Cài đặt kiểu khối (solid) hay bề mặt (sheet).

Preview: Xem trước kết quả khi dùng lệnh

Lệnh Cylinder là lệnh tạo ra các khối trụ 3D (Solid) trong phẩn mềm NX Đây là một trong những lệnh thao tác nhanh của NX vì nó không cần đòi hỏi có các Sketch phức tạp. Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

49 Để thực hiện lệnh Cylinder, người thiết kế có thể lựa chọn các các sau:

- Chọn Insert, chọn Design Feature, chọn Cylinder

- Click biểu tượng trên thanh Feature Toolbar

Xuất hiện bảng lựa chọn

Type: Kiểu hình trụ (Cách tạo ra hình trụ) Có 2 lựa chọn là:

- Axis, Diameter, Height: Hình trụ được tạo với hướng trụ, đường kính trụ và chiều cao trụ.

- Arc and Height: Hình trụ được tạo khi biết cung tròn biên dạng, và chiều cao trụ Bán kính của trụ lúc này bằng bán kính của cung tròn Hướng của trụ lúc này vuông góc với mặt phẳng chứa cung tròn.

Arc, Height Axis, Diameter, Height

Axis: trục của hình trụ

- Specify Vector: hướng Vec-tơ của trục, có thể chọn theo nhiều phương pháp như Direction trong lệnh Extrude và Revolve.

- Reverse Direction: hướng ngược lại

- Specify Point: điểm tâm của mặt bắt đầu hình trụ Như vậy điểm này nẳm trên mặt nào thì hình trụ sẽ bắt đầu từ mặt đó

Arc: chọn cung tròn cho lệnh Cylinder (với trường hợp Arc, Height)

Dimension: Kích thước của hình trụ, bao gồm

- Diameter: Đương kính của trụ

- Height: Chiều cao của trụ

Boolean: Các phép toán Bole, khi các khối giao nhau, giống như trong lệnh Extrude và lệnh Revolve.

Preview: Xem trước kết quả khi dùng lệnh

Để thực hiện lệnh Cylinder, sử dụng NX không cần phải dùng Sketch Các đối tượng như Point, Arc, Vector có thể được lựa chọn dễ dàng, đây là một trong những ưu điểm của NX.

Lệnh Hole là lệnh tạo lỗ trong NX, các lỗ này có kiểu và kích thước lỗ được tiêu chuẩn hóa: Lỗ ren, Lỗ khoan… Để thực hiện lệnh Hole, NX yêu cầu cần có vật thể là khối Solid 3D trước, để bắt đầu ta có thể chọn một trong các cách sau:

- Chọn Insert, chọn Design Feature, chọn Hole

Trên màn hình xuất hiện bảng lựa chọn Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Type: Kiểu lỗ Các kiểu lỗ trong lệnh Hole đã được tiêu chuẩn hóa quốc tế, vì vậy người thiết kế chỉ việc chọn các kiểu lỗ theo yêu cầu thiết kế Có các loại kiểu lỗ sau:

- General Hole: Các loại lỗ nói chung

- Drill Size Hole: Lỗ khoan

- Screw Clearance Hole: Lỗ doa tinh

- Hole Series: Một số kiểu lỗ khác

Position: Chọn vị trí đặt lỗ Vị trí đặt lỗ phụ thuộc vào điểm tâm của mặt lỗ.

Specify Point : Điểm tâm của mặt lỗ

Direction: Hướng của lỗ Trong mục Hole Direction có 2 lựa chọn:

- Nomal to Face: Lỗ vuông góc với mặt đặt lỗ

- Along Vector: Lỗ đặt theo chiều của vec-tơ

Form and Dimension: Cấu trúc và kích thước lỗ Tùy theo các loại lỗ mà NX quy định, chúng có cấu trúc riêng, người thiết kế sẽ phải chọn kích thước sao cho phù hợp với thiết kế của mình.

Boolean: Phép toán Bole dùng khi các đối tượng có sự giao nhau Giống như trong lệnh Extrude và Revolve.

Setting: Cài đặt dung sai cho lỗ.

Preview: Xem trước kết quả khi dùng lệnh

Ví dụ: Tạo lỗ ren M10x1.5 và lỗ khoan M20 cùng sâu 20mm trên khối Solid hình hộp kích thước 100x100x50 mm.

Bước 1: Tạo khối hộp chữ nhật

Bước 3: Tạo lỗ ren M10x1.5 Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Lệnh Datum Plane là lệnh tạo ra các mặt phẳng tham chiếu từ các đối tượng như đường, điểm, mặt Mặt phẳng tham chiếu này được sử dụng để tạo mối tương quan với các đối tượng khác, làm mặt phẳng để vẽ Sketch, hỗ trợ thực hiện các lệnh 3D phức tạp.

- Chọn Insert, chọn Datum/Point, chọn Datum Plane

- Click biểu tượng trên thanh Feature

Type: Loại mặt phẳng Ta có 14 loại mặt khác nhau

Inferred Mặt phẳng chung, có thể tạo bởi điểm, đường thẳng hoặc mặt đã có sẵn

At Angle Mặt phẳng tạo mới một mặt cho trước một góc

At Distance Mặt phẳng tạo với một mặt cho trước một khoảng

Bisector Mặt phẳng nẳm giữa hai mặt phẳng

Curves and Point Mặt phẳng tạo bỏi điểm và đường

Two Line Mặt phẳng qua 2 điểm và có vec-tơ pháp tuyến

Tangent Mặt phẳng tiếp tuyến với một mặt cong

Thought Object Mặt phẳng chứa đối tượng

Point and Direction Mặt phẳng qua điểm và vuông góc với vec-tơ

On Curve Mặt phẳng vuông góc với đường cong, và có vec-tơ pháp tuyến

YC-ZC Plane Mặt OYZ Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

XC-ZC Plane Mặt OZX

XC-YC Plane Mặt OXY

Lệnh Sweep Along Guide dùng để tạo đối tượng 3D bằng cách dẫn các đường thẳng, biên dạng, Sketch theo một đường dẫn Các đường thẳng, biên dạng được gọi là các Section (mặt cắt) Các đường dẫn gọi là các Guide (đường dẫn). Để thực hiện được lệnh Sweep Along Guide, ta cần có hai đối tượng là Section và Guide và chắc chắn rằng hai đối tượng này nằm trên hai mặt phẳng khác nhau. Bắt đầu với lệnh Sweep Along Guide bằng cách:

- Chọn Insert, chọn Swept, chọn Sweep Along Guide

- Click trên thanh Feature biểu tượng

Trên màn hình hiện ra bảng chọn

Select Curve: Chọn các đường biên dạng Nếu dạng Solid thì yêu cầu biên dạng kín, nếu dạng Sheet biên dạng có thể kín hoặc hở.

Guide: Chọn đường dẫn, yêu cầu đường dẫn phải liên tục.

Offset: Đặt giá trị nếu muốn đối tượng có dạng dày mỏng, theo biên dạng (không phải khối đặc)

First Offset: Đặt giá trị chiều dày cho hướng thứ nhất (hướng vào bên trong biên dạng)

Second Offset: Đặt giá trị chiều dày cho hướng thứ hai (hướng ra ngoài biên dạng)

Các chế độ Boolean, Setting, Preview giống như các lệnh Extrude và Revolve.

Ví dụ: Tạo hình vật thể như hình vẽ bằng lệnh Sweep Along Guide.

Bước 2: Tạo mặt phẳng chứa mặt cắt (mặt này vuông góc với mặt phẳng chứa đường dẫn)

Bước 3: Trên mặt mới tạo được, vẽ một mặt cắt hình tròn Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Bước 4: Chọn lệnh Sweep Along Guide

Lệnh Edge Bend là lệnh fillet (bo tròn) 3D trên các cạnh của vật thể Yêu cầu của lệnh Edge Bend là có khối vật thể, khối vật thể có cạnh Để bắt đầu với lệnh

Edge Bend ta có thể dùng các cách:

- Chọn Insert, chọn Detail Feature, chọn Edge Bend

- Click vào biểu tượng trên thanh công cụ Feature

Trên màn hình xuất hiện bảng lựa chọn

Edge to Bend: Chọn cạnh để fillet

Radius1: Bán kính fillet tại điểm 1

Variable Radius Points: Giá trị bán kính tại các điểm khác nhau

Lệnh Chamfer cho phép vát cạnh vật thể trong phần mềm thiết kế Để thực hiện lệnh này, vật thể cần phải có cạnh Có một số cách để bắt đầu lệnh Chamfer, bao gồm:

- Chọn Insert, chọn Detail Feature, chọn Chamfer

- Click vào biểu tượng trên thanh công cụ Feature

Trên màn hình xuất hiện bảng lựa chọn Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Edge: Lựa chọn các cạnh để vát mép

Select Edge: Các cạnh được chọn

Offsets: Chế độ vát mép NX có 3 chế độ vát mép là :

- Symmetric : vát mép đối xứng chiều rộng vát mép hai bên

- Asymmetric : vát mép không đối xứng chiều rộng vát mép hai bên

- Offset and Angle : vát mép theo chế độ góc và khoảng cách

Setting và Preview là chế độ cài đặt và xem trước kết quả

Vẽ chi tiết có hình dáng như sau:

- Thiết kế đường ống bằng lệnh Sweep Along Guide

- Thiết kế 2 mặt bích hai đầu bằng lệnh Extrude

- Thiết kế lỗ trên các mặt bích bằng lệnh Hole

Bước 1: Chọn mặt để vẽ đường dẫn cho lệnh Sweep Along Gụide Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Bước 2: Vẽ Sketch cho đường dẫn

Bước 3: Vẽ Sketch cho mặt cắt

Bước 4: Dùng lệnh Sweep Along Guide để tạo ống

Bước 5: Vẽ Sketch của mặt bích trên 1 đầu của ống

Bước 6: Extrude để được 1 mặt bích trên 1 đầu của ống

Bước 7: Vẽ Sketch của mặt bích thứ 2 trên đầu còn lại của ống Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD

Bước 8: Extrude để được mặt bích còn lại

Bước 9: Tạo lỗ trên 1 mặt bích bằng lệnh Hole

Bước 10: Tạo lỗ trên mặt bích còn lại

Kết quả Đề tài: “Tìm hiều phần mềm NX Unigraphics Module CAD