Khai thác ứng dụng modul assemply của phần mềm creo parametric 1 0

Hiện tại, thịtrường phần mềm đồhọa trên thếgiới rất đa dạng, tạo thuận lợi trong việc lựa chọn phần mềm sao cho phù hợp và đểphục vụtốt cho công việc thực sựlà một điều dễdàng. Một trong những phần mềm có được những tính năng nổi bật nhưCatia, Unigraphics NX, Ideas, ProEngineer Wildfi.Đây là bốn phần mềm được đánh giá là rất mạnh và rất nổi tiếng trong lĩnh vực CADCAMCNC. Tùy vào thếmạnh của mỗi phần mềm mà chúng có những ứng dụng chuyên biệt: Catia, Unigraphics NX phục vụ triệt để cho ngành công nghiệp hàng không, ôto, tàu thủy. ProEngineer phục vụrất tốt cho ngành cơ khí khuôn mẫu ( thiết kếvà gia công) nhưkhuôn dập, khuôn rèn, khuôn nhựa….

TPHCM, ngày 30 tháng 12 n

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ại Học Sư phạm Kỹ Thuật TPHCM

Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy

TPHCM, ngày 30 tháng 12 năm 2011

ng modul Assemply của

Lời mở đầu Ngày nay, khoa học công nghệ ngày càng phát triển kéo theo là sự ra đời của những phát minh Các máy công cụ ngày càng hoàn thiện và được cải tiến ngày càng hiện đại, phù hợp với yêu cầu công nghệ Trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất

Trong những năm gần đây, công nghệ thông tin đã phát triển một cách vượt bậc,kéo theo đó là việc ứng dụng của nó trong sản xuất cũng ngày càng phổ biến ở các doanh nghiệp,đặc biệt là việc ứng dụng của nó vào lĩnh vực tự

động hóa trong thiết kế và sản xuất tạo thuận lợi trong việc thiết kế và kiểm tra

Cùng với đó là việc ra đời của các phần mềm tích hợp các chức năng phục vụ hiệu quả đối với yêu cầu của sản xuất

Hiện tại, thị trường phần mềm đồ họa trên thế giới rất đa dạng, tạo thuận lợi trong việc lựa chọn phần mềm sao cho phù hợp và để phục vụ tốt cho công

việc thực sự là một điều dễ dàng Một trong những phần mềm có được những

tính năng nổi bật như Catia, Unigraphics NX, I-deas, Pro/Engineer Wildfi.Đây

là bốn phần mềm được đánh giá là rất mạnh và rất nổi tiếng trong lĩnh vực CAD/CAM/CNC Tùy vào thế mạnh của mỗi phần mềm mà chúng có những ứng dụng chuyên biệt: Catia, Unigraphics NX phục vụ triệt để cho ngành công nghiệp hàng không, ôto, tàu thủy Pro/Engineer phục vụ rất tốt cho ngành cơ khí khuôn mẫu ( thiết kế và gia công) như khuôn dập, khuôn rèn, khuôn nhựa…

Pro/Engineer là phần mềm của hãng Prametric Technology, Corp Một phần mềm thiết kế theo tham số, có nhiều tính năng rất mạnh trong lĩnh vực CAD/CAM/CAE, nó mang lai cho chúng ta các khả năng như :

- Mô hình hóa trực tiếp vật thể rắn

- Tạo các môdun bằng các khái niệm và phần tử thiết kế

- Thiết kế thông số

- Sử dụng cơ sở dữ liệu thống nhất

- Có khả năng mô phỏng động học, động lực học kết cấu cơ khí

Hiện nay, số người sử dụng Pro/E trên thế giới rất nhiều( kể cả Việt Nam) nên chúng ta sẽ có cơ hội học hỏi, trao đổi lẫn nhau những vấn đề liên quan đến CAD/CAM với thế giới bên ngoài Do vậy, việc chọn học Pro/E là một hướng đi tốt cho chúng ta trước khi vào nghề và cũng là cách duy nhất để chúng ta nắp bắt, đuổi kịp trình độ công nghệ của thế giới

Với đề tài “ Khai thác ứng dụng modul Assembly của phần mềm Creo

Parametric 1.0”, Đồ án CAD/CAM/CNC sẽ cung cấp cho bạn một tổng quan về

modul Assembly và các ứng dụng của nó trong thiết kế Pro/ASSEMBLY: tạo

điều kiện thiết lập dễ dàng chi tiết vào hệ thống và dưới hệ thống Nó hỗ trợ cho

phần lắp ráp và lắp ráp nhóm…Thay vì xây dựng và thử nghiệm nguyên mẫu vật lý của cơ cấu, bạn có thể sử dụng thiết kế cơ chế để đánh giá và hoàn thiện

cơ cấu trước khi hoàn thiện việc thiết kế và bước vào giai đoạn tạo mẫu thật.Với thông tin như vậy, bạn sẽ có được cái nhìn sâu sắc về cơ chế hoạt động của cụm máy, máy như thế nào và tại sao nó hoạt động như thế

Em chân thành cảm ơn thầy Trần Chí Thiên đã trực tiếp hướng dẫn và các thầy cô đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án.Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em rất mong nhận được ý kiến từ thầy cô và các bạn

Nhóm sinh viên thực hiện

Mục Lục

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MODUL ASSEMBLY 5

CHƯƠNG II : KHAI THÁC ỨNG DỤNG MODUL ASSEMBLY ĐỂ LẮP RÁP CỤM MÁY, MÁY 8

2.1.Thực hành lắp tĩnh cho hệ thống Piston-xilanh 8

2.2 phân rã chi tiết sau khi lắp ráp 17

2.3 Mô phỏng chuyển động 19

CHƯƠNG III : HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MODUL ASSEMBLY 21

Bài 1 : BOTTOM – UP ASSEMBLY DESIGN 21

3.1.1 Giới thiệu chế độ Bottom – Up Assembly Design: 21

3.1.2 Thiết lập môi trường Assemply 22

3.1.3 Một số thuật ngữ trong môi trường assembly 23

3.1.4 Các cửa sổ ràng buộc và cách sử dụng chuột trong môi trường assembly 23

3.1.6 Các ràng buộc trong kết cấu 25

A Ràng buộc tĩnh học 25

B Ràng buộc động học 29

Bài 2 : GIỚI THIỆU TOP DOWN ASSEMBLY DESIGN 47

I.Đặc điểm 47

II.Các thành phần của hệ thống top – down design 47

KẾT LUẬN 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MODUL ASSEMBLY

Trong chương này chúng ta sẽ tìm hiểu một cách tổng quan về Module

Assembly bao gồm: Giao diện làm việc, các tùy chọn trong nó và các thao tác

cơ bản trong môi trường Assembly

Chế độ lắp ráp (Assemply) trong Creo Parametric 1.0 được sử dụng để

lắp ráp các chi tiết lại với nhau thành một cụm lắp hoặc một máy hoàn chỉnh

Hình 1.1-Thao tác vào môi trường Assembly

Các bộ phận lắp ráp (Component) có thể là các chi tiết (Part) hoặc các

cụm lắp (SubAssemply) có sẵn hoặc có thể được tạo mới trực tiếp từ trong môi

trường lắp ráp Quá trình chèn các chi tiết có sẵn để hình thành một lắp ráp

được gọi là lắp ráp từ dưới lên trên Ngược lại nếu ta tạo các chi tiết trên xuống

Các chi tiết có mặt trong mô hình lắp ráp luôn duy trì các ràng buộc của

nó với file nguồn Trong chế độ tạo chi tiết (Part) khi 1 kích thước được chỉnh

sửa, thì trong lắp ráp chi tiết đó sẽ được tự động thay đổi theo và ngược lại

Hình 1.2- Giao diện modul Assembly

Tùy chọn component trong môi trường Assembly được sử dụng để đặt và

tạo các thành phần

Nó có hai menu con là Assembly và Create

Hình 1.3-Tùy chọn component

Tùy chọn Assembly được dùng để đặt và ráp các bộ phận và kết cấu

hiện có trong Working directory Tùy chọn này được thực hiện trong quá trình

thiết kế từ dưới lên ( Bottom – Up Design ), có nghĩa là đã có file *.prt và ta chỉ

cần lấy ra và lắp ráp thành cụm máy,máy

Hình 1.4- Tùy chọn Assembly trong Component

Hình1.5-Tùy chọn Create trong component

Tùy chọn Create dùng để tạo các bộ phận, kết cấu con, mô hình, khung sườn và các thành phần khối mới Bất kỳ thành phần nào được tạo trong menu này sẽ được lưu dưới dạng một file đối tượng riêng biệt khi kết cấu chính được tạo.Tùy chịn này được thực hiện trong quá trình thiết kế từ trên xuống

(Top – Down Design )

CHƯƠNG II : KHAI THÁC ỨNG DỤNG MODUL ASSEMBLY

ĐỂ LẮP RÁP CỤM MÁY, MÁY Trong chương này chúng ta sẽ sử dụng các ràng buộc trong modul assembly như Default, Mate, Mate Offset, Align, Align Offset, Orient Insert…Và các kiểu liên kết cơ bản như Pin, Cylinde để thực hành lắp ráp cho hệ thống pisto - xylanh

Và mô phỏng một số chuyển động cơ bản của nó.

Hình 2.1.1- Set Working Directory

- Thư mục làm việc chính là thư mục chứa file *.prt đã thiết kế từ trước.Sau khi hoàn thực hiện thao tác này ta chỉ việc thao tác vào thư mục làm việc và lấy chi tiết ra và lắp ráp

1.Xylanh 7.Cùm thanh truyền 2.Cam 8.Vít cùm

3.Bánh đà 9.Nắp hông xylanh 4.Thanh truyền 10.Vít nắp hông 5.Piston 11.Nắp xylanh 6.Chốt piston 12.Vít nắp xylanh

Hình 2.1.2 – Các bộ phận của hệ thống piston-Xylanh

Bước 1 : Lắp thân xilanh lên mặt phẳng chuẩn

- Lấy chi tiết từ trong thư mục làm việc :

Vào biểu tượng Assemple trên modul Model

Xuất hiện bảng,thực hiện theo thứ tự chọn vào vị trí 1 để hiển thị chi tiết,

chọn vị trí 2 để xem chi tiết, bấm vào Open để xuất chi tiết ra môi trường

Bước 2 : lắp cơ cấu cam và ràng buộc với xilanh theo kiểu liên kết

- Placement > Translation > DTM1 trên xilanh và DTM3 trên cam

Hình 2.1.5 – Các ràng buộc hiển thị trong Tab Placement

- Chọn vào select all để ẩn các

mặt phẳng và đường trục của chi tiết

Bước 3 : lắp thanh truyền động với cam theo kiểu liên kết pin

- Assemble > thanhtruyencd.prt

Hình 2.1.6 – Các ràng buộc hiển thị trong Tab Placement

- Axis alignment > trục của thanh truyền và trục của cam

- Translation > Mặt phẳng DTM1 của thanh truyền và DTM1 của cam

Bước 4 : lắp ráp piston vào xilanh theo kiểu liên kết Cylinder

- Assemble/piston.prt

- Chọn chọn kiểu liên kết là Cylinder

- Axis alignment > trục A_2 của piston và trục A_17 của xilanh

- New set > chọn ràng buộc là Pin

- Axis alignment > truc A_9 của piston và trục A_2 của thanh truyền

- Translation > DTM Right của piston và DTM1 của thanh truyền

- Tương tự cho thanh truyển và piston thứ 2 Sau khi ráp xong ta được như hình ảnh sau :

Hình 2.1.9 – Lắp piston vào thanh truyền

Bước 5: Lắp cùm giữ thanh truyền ràng buộc tĩnh

- Assemble/thanhtruyennap.prt

- Coincident > trục thanhtruyennap A_5 và trục thanhtruyencd A_4

- Coincident > mặt phẳng của thanhtruyencd và mặt phẳng thanhtruyennap

Hình 2.1.10 – Cùm cố định thanh truyền khi lắp vào

Bước 6 : lắp vít giữa thanh truyền chuyển động và Cùm giữ thanh truyền

- Assemble/vit_cum.prt

- Coincident > trục vit_cum A_1 và trục thanhtruyencd A_4

Tương tự cho các cụm vít còn lại

Bước 7 : Lắp nắp xilanh vào xilanh bằng ràng buộc tĩnh

- Assemply/napxilanh.prt

- Lắp tương tự như bước trên

Bước 8 : lắp chốt giữ nắp xilanh và xilanh bằng ràng buộc tĩnh

Bước 12 : lắp chốt cố định piston và thanh truyền chuyển động

- Assemble/vit_piston.prt

- Tương tự bước 6

Sau khi lắp xong ta được hình sau :

Hình 2.1.11 – Cơ cấu piston – Xylanh sau khi hoàn thành

2.2 : phân rã chi tiết sau khi lắp ráp :

Hình 2.2.1 – Thẻ Exploded view để tạo mô hình phân rã

Trên thanh Tool bar ta chọn để phân rã chi tiết Nếu không hài lòng với chế độ phân rã mà hệ thống đã soạn sẵn, chúng ta có thể bố trí lại bằng

cách nhấn vào Edit Position Sau khi duy chuyển đến vị trí cần thiết ta nhấn Ok

để lưu lại

Hình 2.2.1- Mô hình phân rã

2.3 : Mô phỏng chuyển động

Bước 1 : cung cấp thông số và động cơ

• Chọn Application > Mechanism

• Nhấn vào Servo Motors xuất hiện bảng :

Hình 2.3.1-Thao tác trên Tab ServoMotor

Thao tác trên Tab ServoMotor ta thực hiện theo các bước :

1 Nhấn vào dấu mũi tên

2 Chọn vào mũi tên ở vị trí số 2

3 Nhấm qua thẻ Profile Chọn Velocity

• A là chu kì nhập 72 > Ok

Hình 2.3.2-Thao tác trên thẻ Profile

Chọn playback xuất hiện bảng

Hình 2.3.4 – Quan sát chuyển động với thẻ playbacks

Chọn play để quan sát quá trình chuyển động và nhấn Capture để lưu lại video

CHƯƠNG III : HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MODUL ASSEMBLY

Trong chương này chúng ta sẽ đi sâu vào tìm hiểu hai kiểu thiết kế trong môi trường Assembly là:Thiết kế từ trên xuống ( Top – Down Design ) và thiết

kế theo kiểu từ dưới lên ( Bottom – Up Design ) Mặt khác chúng ta sẽ đi tim hiểu thêm các công cụ bổ trợ trong quá trình thiết kế như : Công cụ quan sát

mô hình,các lệnh hỗ trợ…

Bài 1 : BOTTOM – UP ASSEMBLY DESIGN

3.1.1 Giới thiệu chế độ Bottom – Up Assembly Design

Chế độ Assembly của Creo Parametric được sử dụng để nhóm lại các thành phần nhằm đáp ứng những yêu cầu của một bảng thiết kế các thành phần

có thể gồm có các bộ phận hiện có và các kết cấu con hay các thành phẩn được tạo trực tiếp trong chế độ Assembly Việc đặt các thành phần hiện có để hình thành một kết cấu được gọi là thiết kế kết cấu từ dưới lên trên (bottom-up assembly design)

Việc thiết kế theo kiểu này bạn có thể bỏ qua quá trình thiết kế các đối tượng trong máy, cụm máy mà bước sang làm việc trong môi trường Assem bly.Tuy nhiên việc phát hiện các vấn đề liên quan đến hình dáng hay kích thước của từng đối tượng là một điều khó khăn.Mặt khác chúng ta lại mất thêm một thời gian đáng kể để điều chỉnh các thành phần riêng lẻ trong cụm lắp ráp.Trong môi trường này các chi tiết trong một cụm lắp có mối liên kết với nhau nên việc loại bỏ hay chỉnh sửa có thể thay đổi toàn bộ cụm lắp

Assembly

3.1.2 Thiết lập môi trường Assemply

File/ new/ assemply/ design/ nhập tên file/ chọn “mmns_asm_design”

Lưu ý bỏ chọn “ use default template ”

- Inlbs_asm_design : đơn vị của file assemply là inch

- Mmns_asm_design : đơn vị của file assemply là mm

Sau khi chọn xong xuất hiện màn hình làm việc như trang bên

Hình 3.1.1 – Giao diện làm việc chế độ Assembly

3.1.3 Một số thuật ngữ trong môi trường assembly

 Assembly : part hay subassembly đã được đặt trong không gian assembly

 Component : part hay subassembly đang được xác định vị trí trong không gian assembly

 Assembly ref : các đối tượng : điểm, trục, cạnh, thuộc về assembly, dùng để tạo các ràng buộc trong lắp ráp

 Component ref : các đối tượng : điểm, trục, cạnh, mặt thuộc về component, dùng để tạo các ràng buộc lắp ráp

3.1.4 Các cửa sổ ràng buộc và cách sử dụng chuột trong môi trường

assembly

 Separate windows : là cửa sổ hiển thị component

 Assembly windows : là cửa sổ hiển thị assembly và component

 Trong cửa sổ “Separate windows” : dùng chuột như trong môi trường part

 Trong cửa sổ “Assembly windows” :

o Dùng như môi trường part : kết quả tác dụng lên component và assembly

Ctrl + Alt + trái chuột : di chuyển component

Ctrl + Alt + phải chuột : di chuyển component

Ctrl + Alt + giữa chuột : xoay component

Quay đối tượng quanh một tâm

Phóng to-thu nhỏ theo một tâm

3.1.5 Đặt các thành phần

Các bộ phận và các kết cấu con hiện có có thề được đặt vào một mô hình kết cấu việc đặt thành phần hiện có thường được gọi là thiết kế kết cấu từ dưới lên trên Các tùy chọn Component >> Assembly và Component >> Package được dùng để xác định và mở các thành phần một thành phần được mờ, file đối tượng đi kèm với nó được mở vào bộ nhớ của Creo parametric (chứ không phải vào một cửa sổ riêng biệt) khi một kết cấu được lưu, các đối tượng trong kết cấu được lưu sang các file đối tượng riêng lẻ của chúng Các thành phần riêng biệt không thề xóa khỏi bộ nhớ miễn là đối tượng kết cấu liên kết được mở

Một thành phần có thể được đặt vào một kết cấu vào bất kì thời điểm nào trong suốt tiến trình tạo kết cấu, kể cả ở dạng thành phần đầu tiên của mỗi kết cấu khi được đặt dưới dạng thành phần đầu tiên và trước khi tạo bất kì chi tiết kết cấu, đối tượng được đặt vào mà không có bất kì sự ràng buộc nào đã ấn định

Hình 3.1.2 – Hộp thoại Component Placement

Khi được đặt sau một thành phần hay một chi tiết kết cấu, Creo sẽ mở một hộp thoại Component Placement Hộp thoại này có năm tab Tab Placement được sử dụng để thiết lập constraint và các nối kết cơ cấu các constraint và nối kết ấn định quan hệ giữa các thành phần của một kết cấu Tab Move được sử dụng để điều chỉnh việc đặt một thành phần trong suốt tiến trình đặt Tab Options và Tab Flexibility thì hệ thống ẩn đi Tab Properties hiển thị tên của chi tiết đang hiện hành

3.1.6 Các ràng buộc trong kết cấu

A Ràng buộc tĩnh học :

Khi một thành phần được đặt vào một kết cấu bằng cách sử dụng tùy chọn Assembly, nó có thể hoàn toàn bị ràng buộc bởi các thành phần và chi tiết hiện có Loại kết cấu này được gọi là kết cấu tham số (parametric assembly) Creo cung cấp nhiều loại ràng buộc (constraint) để đặt các thành phần

Sau đây là nội dung mô tả các loại constraint :

 Constraint Atomatic : kí hiệu

Loại Constraint Automatic thật sự không phải là một loại Constraint

nhưng là một công cụ nhanh được kết nhập trong các tùy chọn Constraint có sẵn

để xúc tiến tiến trình ấn định Constraint Đó là một loại Constraint mặt định khi

truy cập hợp thoại Component Placement Với tùy chọn Automatic, các thành phần tham chiếu được chọn cho cả thành phần và kết cấu Creo Parametric 1.0

sẽ ấn định Constraint để ứng dụng, nhưng sẽ cung cấp cho bạn tùy chọn để chọn một Constraint khác Ví dụ, khi ghép nối hai bề mặt tùy chọn Automatic, bạn phải chọn mỗi bề mặt, Creo sẽ cung cấp cho bạn một Constraint Coincident với tùy chọn dùng để thay đổi Constraint thành một Mate

 Constraint Default : kí hiệu

Đây là một loại ràng buộc mặc định khi truy cập vào hộp thoại

Component Placement Với tùy chọn Default các chi tiết tham chiếu được chọn cho cả chi tiết và cụm lắp Tùy tình huống Pro/Engineer sẽ tự ấn định ràng buộc thích hợp Ví dụ khi ghép nối hai bề mặt bằng tùy chọn Default, ta phải chọn mỗi bề mặt, Pro/Engineer sẽ tạo ràng buộc Coincident