Các Toolbar chính để tạo trong môi trường Sketch gồm2.1 Sketch Tools Sketch tools dùng để nhập các thông số cho đối tượng vẽ và kích hoạt một số chức năng điều khiển: Snap to point 1:
Trang 1PHẦN I: CƠ SỞ VẼ VÀ THIẾT KẾ TRÊN CATIA V5 6
1 Môi trường làm việc và các công cụ cơ bản 6
2 Tạo và mở 1 bản vẽ đã có sẵn 12
3 Môi trường vẽ phác 12
4 Giới thiệu chức năng các công cụ tiện ích trong thiết kế 3D 13
5 Sử dụng thanh công cụ Analysis 15
5.1.1.1 Environment Mapping .15
5.1.1.2 Isophotes Analysis .16
5.1.1.3 Cutting Planes – Phân tích độ cong của mặt 17
5.1.1.4 Distance Analysis – Phân tích khoảng cách 18
I GIỚI THIỆU SKETCHER 20
II SKETCHER WORKBRENCH 20
2.1 Sketch Tools 23
2.2 Profile – Tạo biên dạng Sketch 23
2.3 Operation – Lệnh hiệu chỉnh và hỗ trợ tạo hình 23
2.4 Constraint – Thiét lập kích thước và quan hệ ràng buộc 24
III MỘT SỐ LỆNH TẠO HÌNH CƠ BẢN 24
3.1 Proflile – Tạo biên dạng Sketch 24
3.2 Operation – Thực hiện các phép toán trên đối tượng 30
3.3 Constraint – Thiết lập kích thước và quan hệ ràng buộc 34
IV CÁC LỆNH TẠO HÌNH KHỐI CƠ BẢN 37
3.1.1 Pad – Đùn biên dạng 2D thành khối 37
3.1.2 Shaft – Tạo chi tiết dạng tròn xoay 39
3.1.3 Groove – Tạo rãnh 40
3.1.4 Drafted Filleted Pad 41
3.1.5 Drafted Filleted Pocket 42
3.1.6 Shell – Tạo vỏ 43
3.1.7 Thickness – Tạo bề dày cho mặt và bề mặt 44
3.1.8 Thread/Tap – Tạo ren 44
3.1.9 Split – Chia khối bởi một bề mặt 46
3.1.10 Thick Surface – Tạo bề dày cho bề mặt 46
3.1.11 Fillet − Vê cạnh 47
3.1.12 Variable Radius Fillet − Vê cạnh với các bán kính thay đổi 49
3.1.13 Chamfer − Vát cạnh khối 51
3.1.14 Draft Angle – Tạo mặt nghiêng 51
3.1.15 Variable Draft – Tạo mặt nghiêng theo nhiều góc khác nhau 53
3.1.16 Pocket – Tạo hốc 54
3.1.17 Slot – Tạo rãnh 55
3.1.18 Ví dụ 56
V MỘT SỐ LỆNH TẠO HÌNH MỞ RỘNG 61
3.1 Multi- Pad – Tạo khối theo nhiểu cao độ khác nhau 61
3.2 Multi- Pocket – Tạo túi 62
3.3 Hole – Tạo lỗ 63
Trang 23.7 Remove loft - Cắt khối theo các biên dạng khác nhau 70
3.8 Plane – Tạo mặt phẳng 70
3.9 Ví dụ: 71
VI MỘT SỐ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ DỰNG HÌNH KHỐI 78
4.1 Translation – Di chuyển đối tượng 78
4.2 Rotation – Xoay đối tượng 78
4.3 Symmetry – Di chuyển đối tượng đối xứng qua mặt phẳng 79
4.4 Mirror – Tạo đối xứng đối tượng 79
4.5 Rectangular Pattern – Tạo các đối tượng theo hàng, cột 79
4.6 Circular Pattern – Tạo đồng đều các đối tượng quanh một tâm 81
4.7 User Pattern – Tạo đối tượng theo các vị trí tự chọn 84
4.8 Scaling – Thu phóng đối tượng 85
4.9 Constraints – Tạo ràng buộc cho đối tượng 3D 85
I GIỚI THIỆU GENERATIVE SHAPE DESIGN 87
II CÁC LỆNH TẠO HÌNH DẠNG ĐƯỜNG 3D 87
2.1 Tạo điểm 87
2.2 Extremum – Tạo các đối tượng tại các điểm cực trị 89
2.3 Polar Extremum 89
2.4 Polylines – Đa tuyến 90
2.5 Lines – Tạo đường thẳng .90
2.6 Circles – Tạo đường tròn 91
2.7 Corner – Tạo góc lượn 94
2.8 Connect Curves – Tạo đường nối các đường cong 95
2.9 Conic – Tạo các đường Conic 96
2.10 Spline – Tạo đường cong 97
2.11 Helix – Tạo lò xo 98
2.12 Project Curve – Tạo đường chiếu 100
2.13 Intersection – Tạo giao tuyến 101
I CÁC LỆNH TẠO HÌNH BỀ MẶT 102
I.1 Extruded – Kéo một đường thành mặt theo một véc tơ 102
I.2 Revolve – Tạo đối tượng là bề mặt tròn xoay 102
I.3 Sphere – Tạo bề mặt hình cầu 103
I.4 Offset – Tạo mặt song song 104
I.5 Sweep - Quét các biên dạng theo đường dẫn thành bề mặt 104
I.6 Adaptive Sweep – Quét tùy biến thích nghi 107
I.7 Fill – Điền đầy mặt 108
I.8 Lofted – Tạo mặt qua các tiết diện ngang theo đừơng dẫn 109
I.9 Blend – Tạo bề mặt nối liền hai mặt kề nhau 110
II CÁC PHÉP TOÁN THỰC HIỆN TRÊN CÁC MẶT 112
II.1 Joint – Nhập nhiều mặt lại với nhau thành một bề mặt 112
II.2 Healing – Nối liền các vết rách trên bề mặt 113
II.3 Trim – Cắt các đối tượng 114
II.4 Boundary – Tạo đường bao của đối tượng 114
Trang 3II.9 Tritangent Fillet – Vê tròn ba bề mặt 118
II.10 Affinity .119
II.11 Axis to Axis – Sao chép theo các hệ trục tọa độ 119
II.12 Extrapolate – Ngoại suy một bề mặt 120
II.13 Law – Tạo quy luật cho đối tượng 121
III TẠO VÀ QUẢN LÝ CÁC MẶT 122
III.1 Control Points – Chỉnh sửa mặt 122
III.2 Extrude – Tạo mặt bằng cách kéo một biên dạng 124
III.3 Offset – Tạo mặt song song 125
III.4 Styling Extrapolate – Ngoại suy mặt 126
III.5 Blend – Tạo mặt nối liền hai mặt khác 127
III.6 ACA Fillet – Tạo góc lượn giữa các mặt 128
III.7 Fill – Điền đầy khoảng trống giữa các mặt 129
III.8 Di chuyển mặt sử dụng Compass 130
III.9 Match Surface – Kết hợp các mặt với nhau 130
III.10 Break – Cắt một mặt 132
III.11 Concatenate – Nối các mặt 133
III.12 Fragmentation – Phân rã mặt 133
I GIỚI THIỆU ASSEMBLY DESIGN WORKBRENCH 134
II CÁC CÔNG CỤ TRONG ASSEMBLY 135
II.1 Mở một bản vẽ Assembly 135
II.2 Công cụ Define Multi- Instantiation 135
II.3 Fast Multi- Instantiation .136
II.4 Constraints – Các ràng buộc trong Assembly 136
2.4.1 Coincidence Constraint – Ràng buộc đồng tâm, trùng hợp 139
2.4.2 Contact Constraint – Ràng buộc tiếp xúc 140
2.4.3 Offset Constraint – Ràng buộc khoảng cách 140
2.4.4 Angle Constraint – Ràng buộc kích thước góc 140
2.4.5 Fix – Ràng buộc cố định 141
2.4.6 Fix Together – Cố định tương đối nhóm đối tượng 142
2.4.7 Quick Constraint – Tạo ràng buộc nhanh các đối tượng 142
2.4.8 Change Constraint – Thay đổi ràng buộc 143
2.4.9 Deactivate/Activate Constraints 143
2.4.10 Tìm các ràng buộc của một đối tượng 144
2.5 Reuse Pattern 144
2.6 Đặt kiểu tạo Constraint 146
III PHÂN TÍCH MỘT ASSEMBLY 147
2.7 Compute Clash – Phân tích sự va chạm các thành phần 147
2.8 Analyzing Constraints – Phân tích ràng buộc 149
2.9 Analyzing Dependences – Phân tích sự phụ thuộc .150
2.10 Analyzing Degrees of Freedom – Phân tích bậc tự do 151
III.1 Di chuyển các đối tượng trong Assembly 152
III.1.1 Manipulation .152
III.1.2 Snap .152
III.1.3 Smart Move 153
III.2 Các công cụ đo 153
Trang 4III.2.4 Clash – Phân tích sự va chạm giữa các đối tượng 156
I GIỚI THIỆU INTERACTIVE DRAFTING 160
I.1 Interactive Drafting Workbench 160
I.2 Sử dụng thanh công cụ Tools 160
II CÁC CÔNG CỤ TẠO BẢN VẼ KỸ THUẬT 2D 162
II.1 Sheet – Tạo khung bản vẽ chuẩn 162
II.2 Frame – Chèn khung tên vào bản vẽ 163
II.3 Views – Tạo khung nhìn 163
II.4 View Plane – Mặt phẳng nhìn 164
II.5 Folding line – Tạo các đường dóng 164
II.6 Multiple View 165
II.7 Reframing a View – Thay đổi kích cỡ đường bao của View 166
II.8 2D Component 167
II.9 Component Catalog 169
III GHI KÍCH THƯỚC – DIMENSION 170
3.1 Tạo một Dimension .170
3.2 Thay đổi kiểu Dimensions 170
3.3 Driving Dimensions 171
3.4 Coordinate Dimensions – Ghi tọa độ điểm 172
3.5 Cumulated Dimensions – Kích thước tích lũy 172
3.6 Stacked Dimensions – Chuỗi kích thước 173
3.7 Holes Dimensions Table – Bảng ghi kích thước lỗ 173
3.8 Chamfer Dimensions – Ghi kích thước cho cạnh chamfer 174
3.9 Thread Dimensions – Ghi kích thước cho ren 174
3.10 Một số kiểu ghi kích thước khác 175
3.11 Lining up Dimensions – Sắp xếp các đường kích thước 175
3.12 Tolerance – Dung sai 176
IV DRESS – UP ELEMENT 176
IV.1 Center Line – Tạo đường tâm 177
IV.2 Threads – Vẽ ren 177
IV.3 Axis Lines – Tạo đường trục 177
IV.4 Axis Lines and Center Lines – Tạo đường trục và đường tâm 177
IV.5 Area Fill – Gạch vật liệu cho một vùng kín 178
IV.6 Arrows – Vẽ mũi tên 179
V DRAFTING 179
V.1 Chiếu các điểm và đường từ mô hình 3D 180
V.2 Projection View 180
V.3 Unfolded View .180
V.4 View From 3D 181
V.5 Auxiliary View – Tạo hình chiếu phụ 182
V.6 Tạo các mặt cắt 182
V.6.1 Offset Section View 182
V.6.2 Offset Section Cut 183
Trang 5V.10 Broken View .186 V.11 Breakout View – Tạo hình cắt trích 186 V.12 Một số chức năng khác trong hiệu chỉnh các khung hình chiếu 187
Trang 6Phần I: CƠ SỞ VẼ VÀ THIẾT KẾ TRÊN CATIA V5
1 Môi trường làm việc và các công cụ cơ bản
CATIA là một phần mềm thiết kế 3 chiều, mô phỏng chuyển động và mô phỏng quá trình gia công được sử dụng rất rộng rãi hiện nay trong lĩnh vực thiết kế và gia công cơ khí
Các vật thể được biểu diễn hết sức trực quan, tạo cho người sử dụng cảm giác như đang làm việc với mô hình thật Giao diện Catia thuận lợi cho người
sử dụng, không bắt người dùng phải nhớ tên các lệnh một cách chi tiết, vì các biểu tượng của các nút lệnh trên các thanh công cụ đã cho người sử dụng biết sơ bộ về chức năng của chúng
Các loại bản vẽ trong Catia
+ Part (Bản vẽ chi tiết): Bản vẽ được sử dụng để tạo các chi tiết riêng lẻ, trong bản vẽ chi tiết ngưởi sử dụng không thể tạo 2 chi tiết trên nó
+ Product(Bản vẽ lắp): Bản vẽ này liên kết các chi tiết trong các bản vẽ chi tiết (Part) lại với nhau để tạo thành 1 cụm chi tiết hay 1 sản phẩm hoàn chỉnh, khi có sự thay đổi trên bản vẽ chi tiết thì tương ứng trên bản vẽ lắp cũng tự động cập nhật theo
+ Drafting(Bản vẽ kĩ thuật): Bản vẽ này biểu thị các hình chiếu hoặc mặt cắt từ bản vẽ chi tiết hoặc bản vẽ lắp
Trang 9 Mối liên hệ giữa các bản vẽ trong Catia
Part
Product
Drarting
Trang 10 QUY ƯỚC ĐỒ HOẠ BIỂU THỊ NHƯ SAU :
Báo thời gian đánh giá hoàn thành nhiệm vụ
Báo mục đích của nhiệm vụ
Báo những điều cần trước
Báo nội dung nhiệm vụ
Báo những mẹo nhỏ
Cảnh báo
Báo thông tin
Báo nội dung cơ bản
Báo thông tin phương pháp luận
Báo thông tin tham khảo
Báo kết thúcnhiệm vụ
Trang 11Báo chức năng những cái mới và nâng cao của phiên bản Sự nâng cao cũng được xác định bởi màu nền xanh ở lề trái
Thông báo tính hoạt động P1
Thông báo tính hoạt động P2
Thông báo tính hoạt động P3
Sử dụng những thao tác chuột theo yêu cầu hoạt động
Sử dụng phím
chuột
Chọn (thực đơn ,yêu cầu, hình học trong vùng đò thị , )kích (biểu tượng nút hộp thoại, bảng, chọn cửa sổ thông tin, )
Nhấn đúpNhấn-ShiftNhấn-Ctrl Kiểm tra
Kéo Kéo và thả (biểu tượng trên đối tượng , đối tượng trên đối tượng )
Kéo
Di chuyển
Kích phải (Lựa chọn thực đơn phù hợp)
Trang 122 Tạo và mở 1 bản vẽ đã có sẵn
Tạo 1 bản vẽ mới
Kích New trên thanh công cụ, hay chọn Start /
Mechanical Design / Part Design(Assembly Design), hay
bấm tổ hợp phím (Ctrl + N)
Trên cửa sổ sẽ xuất hiện hộp thoại New trong đó có các
loại bản vẽ muốn tạo( Part, product, ) ta chọn 1 loại và
nhấn OK
Mở một bản vẽ
Kích Open trên thanh công cụ, hay chọn File/
Open, hay bấm tổ hợp phím (Ctrl+O)
Trong CATA có 3 loại bản vẽ với 3 kiểu File với tên mặc định khác nhau
+ Part :tương ứng với bản vẽ chi tiết
+ Product: tương ứng với bản vẽ lắp
+ Drawing: Tương ứng với bản vẽ kĩ thuật
3 Môi trường vẽ phác
Vẽ phác là bước cơ bản đầu tiên để hình thành mô hình Mô hình tạo thành trong Catia được liên kết với biên dạng của chúng Khi hiệu chỉnh biên dạng, mô hình sẽ tự động cập nhật những thay đổi này Do đó để tạo được
mô hình trước tiên ta phải làm việc với môi trường vẽ phác Môi trường vẽ phác bao gồm mặt phẳng vẽ phác(Sketcher) và công cụ vẽ phác( Sketch Tools)
Kích hoạt môi trường vẽ phác
Để kích hoạt môi trường vẽ phác ta kích Sketcher trên thanh công cụ, hay chọn Insert / Sketcher Một mặt phẳng vẽ phác sẽ xuất hiện trùng với mặt màn hình, khi đó ta mới có thể sử dụng được các lệnh vẽ phác Khi làm việc trong môi trường vẽ phác ta có thể dùng chế độ truy bắt điểm hay không bằng cách chọn hay bỏ chọn Snap to point trên thanh công cụ
Trang 13Các lệnh hiệu chỉnh: Vát mép chamfer, vê tròn Corner, đối xứng Symmetry ,
4 Giới thiệu chức năng các công cụ tiện ích trong thiết kế 3D.
Những công cụ cơ bản
Như đãnói ở trên, Catia là phần mềm thiết kế mô hình 3D rất mạnh so với các phần mềm khác, đặc biệt là với phần mềm AutoCad Catia không những thiết
kế mô hình 3D một cách nhanh chóng và phức tạp, mà từ mô hình đã thiết kế
ta có thể xuất sang bản vẽ kĩ thuật nhanh chóng, đầy đủ các kich thước ở các file có định dạng khác nhau trong đó có cả định dạng file CAD Để tạo thuận lợi cho việc sử dụng ta tìm hiểu một số chức năng của các công cụ tiện ích cơ bản của Catia
+ Công cụ View mode cho ta những cách
nhìn khác nhau về vật thể
Trang 14
• Kích trên thanh công cụ hay chọn View /Render Style / Shading with edgle cho ta nhìn vật thể ở dạng 3D được tô bóng
• Kích trên thanh công cụ hay chọn View / Render Style / Dynamic Hidden Line Removed cho ta nhìn vật thể ở dạng 3D khung dây nhưng không thấy được những cạnh khuất
• Kích trên thanh công cụ hay chọn View / Render Style / Shading cho ta nhìn vật thể ở dạng 3D được tô bóng không có các cạnh
• Kích trên thanh công cụ hay chọn View / Render Style / Shading with edgle and hidden edgle cho ta nhìn vật thể ở dạng 3D được tô bóng có các cạnh và cả các cạnh khuất
+ Công cụ Quick view
+ Công cụ Plane
Kích Plane trên thanh công cụ Container wire
Trong cửa sổ quản lý sẽ xuất hiện hộp thoại Plane defintion Trong mục Plane type có những lựa chọn cách thức tạo mặt phẳng khác nhau
• Offset from plane: Tạo mặt phẳng song
song và cách 1 mặt phẳng có sẵn 1 đoạn d
• Parallel through point: Tạo mặt phẳng song
Isometric View : Quan sát mô hình theo hình chiếu trục đo
Front View : Quan sát mô hình theo hướng chiếu đứng
Back View : Quan sát mô hình theo hướng chiếu từ mặt sau
Left View : Quan sát mô hình theo hướng chiếu từ mặt trái
Right View : Quan sát mô hình theo hướng chiếu từ mặt phải
Top View : Quan sát mô hình theo hướng chiếu từ mặt trên
Bottom View : Quan sát mô hình theo hướng chiếu từ mặt đáy
Trang 15• Angle/Normal to plane: Tạo mặt phẳng nghiêng với 1 mặt phẳng cho trước 1 góc /0.
• Through three point: Tạo mặt phẳng qua 3 điểm cho trước.( 3 điểm ở đây có thể là điểm trên vật thể có sẵn, hoặc ta có thể tạo điểm mới bằng công cụ Point trên thanh Container wire ở trên.)
• Through two lines: Tạo mặt phẳng qua hai đường thẳng cho trước
• Through point and line: Tạo mặt phẳng qua một điểm và 1 đường thẳng( hay 1 cạnh trên vật thể có sẵn) cho trước
• Through planar curve: Tạo mặt phẳng qua 1 đường cong cho trước
• Normal to curve: Tạo mặt phẳng tiếp xúc với đường cong
• Tangent to surface: Tạo mặt phẳng tiếp xúc với 1 bề mặt cho trước
• Equation:Tạo mặt phẳng theo phương trình mặt phẳng Ax+By+Cz=D
Khi làm việc với Catia trong nhiều trường hợp vật thể hay 1 phần vật thể ta cần làm việc bị che khuất bởi vật thể khác, nhất là khi ta làm việc với mô hình
1 máy gồm nhiều chi tiết Trong trường hợp đó Catia đã hỗ trợ lệnh Hide /Show Lệnh này sẽ làm vật thể ẩn tạm thời Và ta có thể nhìn thấy vật
bị ẩn bằng lệnh Swap visible space Khi muốn cho hiện lại vật thể ta
chọn vật đó trên cây thư mục và kích Hide/ Show hay kích Swap visible space chọn vật thể kích Hide/ Show
5 Sử dụng thanh công cụ Analysis
5.1.1.1 Environment Mapping
Trang 16- Click Environment Mapping trên thanh công cụ, hộp thoại
Environment Mapping xuất hiện, đồng thời tất cả các vật thể trên màn hình đều được Mapping.
- Chọn kiểu Mapping trong hộp thoại.
- Kéo thanh trượt trong ô Reflectivity để thay đổi độ phản xạ.
- Click Clean để xóa bỏ mapping trên các vật thể.
- Click Close để đóng hộp thoại.
5.1.1.2 Isophotes Analysis
- Click Isophotes Analysis trên thanh công cụ,
hộp thoại Isophotes Mapping xuất hiện, đồng thời
trên các vật thể trên màn hình xuất hiện các kẻ sọc
- Kéo các thanh trượt trong hộp thoại để thay đổi
kích thước các đường soc trên vật thể
- Click vào các hình cầu nhỏ màu xanh trong ô
Preview để xoay hình cầu đồng thời thay đổi vị trí
Trang 175.1.1.3 Cutting Planes – Phân tích độ cong của mặt
- Click Cutting Planes trên thanh công cụ, hộp
thoại Cutting Plane xuất hiện, đồng thời trên màn
hình xuất hiện mặt phẳng cắt và copass gắn trên mặt
phẳng cắt đó
- Di chuyển compass để thay đổi vị trí mặt phẳng cắt.
- Trong ô Display chọn Curvature và Click Settings
để hiện hộp thoại Curvature Analysis đồng thời hiện các biểu đồ phân tích
trên vật thể
Sử dụng các lựa chọn khác trong hộp thoại:
* Section Type: Chọn kiểu mặt cắt.
- Prallel Planes: Các mặt phẳng cắt song song với nhau và song song với mặt XY của Compass.
- Plane Perpendicular to curves: Các mặt phẳng cắt vuông góc với đường
Trang 18+ Start: Vị trí đầu tiên kể từ vị trí hiện tại của mặt phẳng cắt.
+ End: Vị trí cuối cùng của mặt phẳng cắt tính từ vị trí hiện tại.
5.1.1.4 Distance Analysis – Phân tích khoảng cách
* Click Distance Analysis trên thanh công cụ, hộp
thoại Distance xuất hiện.
* Chọn một đối tượng thứ nhất cần phân tích
* Click vào Second set rồi chọn đối tượng thứ hai.
* Click vào Runing point và chọn một điểm trên các đối tượng để xem chi
tiết giá trị khoảng cách tại điểm đó
* Invert Analysis: Đảo chiểu phân tích.
* Type: Chọn kiểu phân tích
- Normal Distance: Khoảng cách theo phương vuông góc từ đối tượng thứ
nhất đến đối tượng thứ hai
- Distance given in direction X, Y or Z: Khoảng cách tính theo các phương
X, Y hoặc Z của compass Khi chọn kiểu phân tích này ta chọn hướng phân tích tương ứng trong ô Projection.
- Project distance: Chiếu khoảng cách lên các phương X, Y, Z của compass Lựa chọn này được kích hoạt khi các đối tượng phân tích là các
đường cong
- Planar distance : Khoảng cách
Trang 19* Display Options: Lựa chọn sự hiển thị.
- 2D diagram : Hiển thị biểu đồ khoảng cách ở dạng 2D.
- Full color range : Hiển thị hộp thoại chọn màu biểu diễn khoảng cách
- Limited color range : Hiển thị hộp thoại chọn màu biểu diễn khoảng cách
* Click vào More để chọn thêm các lựa chọn khác.
- Color scale: Hiển thị các hộp thoại chọn màu biểu diễn khoảng cách.
- Min/Max values: Hiển thị giá trị lớn nhất và nhỏ nhất.
- Points: Hiển thị biểu đồ dưới dạng các điểm.
- Spikes: Hiển thị biểu đồ phân tích dưới dạng răng cưa Có thể chọn tỷ lệ cho biểu đồ, hoặc đặt ở chế độ tự động đặt tỷ lệ (Auto scale) Chọn Inverted
để đảo chiều biểu đồ Chọn Enverlope để hiển thị đường cong nối liền các
đỉnh của biểu đồ
* Discretization: Kéo thanh trượt trong ô Discretization để thay đổi mật độ
các đường răng cưa và các điểm của biểu đồ
* Automatic trap: Tự động bắt các điểm trên đối tượng thứ hai trong trường
hợp số lượng điển lớn
Trang 20CHƯƠNG 2 SKETCHER
I GIỚI THIỆU SKETCHER
Tạo Sketcher là bước cơ bản đầu tiên để tạo mô hình Mô hình tạo thành trong CATIA được liên kết với biên dạng của chúng Khi hiệu chỉnh biên
dạng, mô hình tự động cập nhật những thay đổi này
Ta làm việc trong môi trường vẽ phác cần tạo ra hoặc hiệu chỉnh các biên dạng của mô hình Môi trường vẽ phác bao gồm các mặt phẳng vẽ phác và
các công cụ vẽ phác (Sketch Tools).
Mặt phẳng vẽ phác chứa các biên dạng của vật thể Nó có thể là các Plane
hoặc là các mặt phẳng của các vật thể có sẵn
II SKETCHER WORKBRENCH
Click vào Sketch trên thanh công cụ Hoặc từ menu File chọn: Start >
Mechanical Design > Sketcher.
Sử dụng chuột trái, chọn mặt phẳng tạo Sketch trên màn hình đồ hoạ hoặc trên Specification tree Sketch workbench xuất hiện (hình dưới)
Các Sub-toolbar trong toolbar Profile gồm:
Các Sub-toolbar trong toolbar Operation gồm:
Trang 23Các Toolbar chính để tạo trong môi trường Sketch gồm
2.1 Sketch Tools
Sketch tools dùng để nhập các thông số cho đối tượng vẽ và kích hoạt một
số chức năng điều khiển:
Snap to point (1): Chức năng này được kích hoạt mặc định, khi nó được
kích hoạt thì con trỏ sẽ tự động nhảy đến các nút của Grid khi chúng ta di
chuyển con trỏ trên màn hình
Construction/ Standard Element (2)
+ Construction: Các Construction là các đường tạm thời, thường được dùng để xây dựng lên các đường khác Các Contruction tự động ẩn đi sau khi thoát khỏi Sketch.
+ Standard: Là các đường được dùng để xây đựng lên bản vẽ Sketch,
nó vẫn còn lưu lại sau khi thoát khỏi Sketch.
Geometrical Constraints (3) Chức năng này được kích hoạt sẽ cho phép
chúng ta đặt các ràng buộc giữa các đối tượng hình học
Dimensional Constraints (4) Cho phép đặt các ràng buộc về kích thước.
Các thông số của đối tượng vẽ: Muốn nhập các thông số vào Sketch Tools
ta có thể dùng phím Tab hoặc dùng con trỏ click vào ô tương ứng.
2.2 Profile – Tạo biên dạng Sketch
Profile cho phép tạo các hình cơ bản như Point,
Line, Polyline, Spline, Rectangle, Circle,
Conic…
2.3 Operation – Lệnh hiệu chỉnh và hỗ trợ tạo hình
Operation cho phép thực hiện các phép toán trên đối tượng
như : vát cạnh (Corner), vê cạnh (Chamfer), Cắt tỉa (Trim)
Trang 242.4 Constraint – Thiét lập kích thước và quan hệ ràng buộc
Đặt các ràng buộc về mặt hình học giữa các đối tượng và các
ràng buộc về kích thước: Horizontal, Vertical, Concident,
Tangent, Length, Angle…
III MỘT SỐ LỆNH TẠO HÌNH CƠ BẢN
3.1 Proflile – Tạo biên dạng Sketch
III.1.1 Rectangle – Tạo hình chữ nhật
Trên thanh công cụ chọn Rectangle Thanh công cụ Sketch tools sẽ có
dạng như hình vẽ:
Trên thanh Sketch tools ta có thể nhập các thông số cho hình chữ nhật cần tạo Sau Sketch tools sẽ thay đổi sau mỗi bước thực hiện lệnh Sử dụng Sketch tools một cách linh hoạt kết hợp với sử dụng con trỏ ta có thể tạo
được hình chữ nhật theo nhiều cách khác nhau Hình chữ nhật tạo thành được xác định bằng hai đỉnh đối diện nhau
III.1.2 Circle – Tạo đường tròn
- Click vào Circle trên thanh công cụ
- Click vào một điểm trên màn hình để xác định tâm của đường tròn.
- Click vào một điểm khác để xác định điểm nằm trên đường tròn.
Có thể dùng Sketch tools để nhập các thông số cho đường tròn: Circle center, Point on circle, Radius.
III.1.3 Ellipse – Tạo đường Elipse
- Trên thanh công cụ chọn Ellipse
Trang 25- Click vào một điểm khác để xác định bán kính thứ nhất của Ellipse.
- Click vào một điểm nữa để xác định một điểm nằm trên Ellipse.
Trên thanh công cụ Sketch tools ta có thể nhập các thông số cho Ellipse: Center point, Major radius, Minor radius, Angle…
III.1.4 Line – Tạo đường thẳng
- Trên thanh công cụ chọn Line
- Click vào một điểm trên màn hình để xác định điểm đầu của đường thẳng.
- Click vào điểm khác để xác định điểm cuối của đường thẳng.
Trên thanh công cụ Sketch tools ta có thể nhập các thông số cho Line: Start point, End Point, Angle, Length.
III.1.5 Axis – Tạo đường tâm
- Click vào Axis trên thanh công cụ
- Click để xác định điểm đầu của đường tâm.
- Click vào điểm khác để xác định điểm cuối của đường tâm.
Chú ý: Đường tâm thường được sử dụng cho các lệnh như Symmetry và Shaft.
III.1.6 Point – Tạo điểm
- Click vào điểm trên thanh công cụ.
- Click vào một vị trí trên màn hình để xác định điểm cần tạo.
Tạo độ của Point có thể nhập từ thanh Sketch tools.
III.1.7 Spline – Tạo đường cong bất kỳ Spline
Trang 26- Click vào Spline trên thanh công cụ.
- Click vào các điểm liên tiếp trên màn hình để tạo Spline.
- Double Click để xác định điểm cuối cùng của Spline.
III.1.8 Profile – Tạo một biên dạng là các Polyline
- Click vào Profile trên thanh công cụ.
- Click vào các điểm liên tiếp trên màn hình để tạo Profile là các đường
thẳng liên tiếp
- Double Click để xác định điểm cuối của Profle.
Khi tạo Profile, thanh công cụ Sketch tools sẽ xuất hiện thêm các lựa chọn:
Line, Tangent Arc,Three Point Arc Click vào các biểu tượng của chúng để
thực hiện lựa chọn
Redefine parameter (Đặt lại các thông số cho đối tượng).
Sau khi tạo đối tượng ta có thể Double Click vào đối tượng để đặt lại các
thông số cho đối tượng vừa tạo
III.1.9 Oriented rectangle – Tạo hình chữ nhật nghiêng
Một hình chữ nhật ngiêng được xác định bằng 3 điểm
- Click vào Oriented rectangle trên thanh
công cụ
- Click vào một vị trí trên màn hình để xác định
đỉnh thứ nhất của hình chữ nhật
- Click vào vị trí khác để xác định đỉnh thứ hai.
- Click một vị trí nữa trên màn hình để xác định
Trang 27Sử dụng Sketch tools ta có thể nhập các thông số: First corner, Second corner, Third coner, Width, Length, Angle.
III.1.10 Parallelogram – Tạo hình bình hành
Để tạo một hình bình hành chúng ta cần xác định 3 đỉnh của hình bình hành
Click vào Prallelogram trên thanh công cụ
- Click vào lần lượt 3 đỉnh tạo lên hình bình hành.
Sử dụng thanh công cụ Sketch tools ta có thể tạo hình bình hành từ các thông số: First corner, Second corner, Third coner, Width, Height, Angle.
III.1.11 Elongated hole – Tạo một lỗ dài
Một lỗ dài được xác định bằng hai tâm lỗ và một
bán kính của lỗ
Click vào Elongated hole trên thanh công cụ
- Click vào một điểm trên màn hình để xác
định tâm lỗ thứ nhất
- Click vào điểm khác để xác định tâm lỗ thứ
hai
- Click vào một điểm khác nữa để xác định một điểm nằm trên lỗ.
Sử dụng Sketch tools ta có thể nhập các thông số: First center, Length,
Trang 28III.1.12 Cylindrical elongated hole – Tạo rãnh cong
- Click vào Cylindrical elongated
hole trên thanh công cụ
- Chọn tâm của lỗ
- Chọn điểm đầu
- Chọn điểm cuối
- Chọn một điểm nằm trên lỗ
Sử dụng Sketch tools ta có thể tạo lỗ
bằng các thông số: Radius, Circle center, Start point, End point, Radius, Point on Cylindrical elongated hole.
III.1.13 Key hole profile – Tạo lỗ hình chìa khóa
- Click vào Key hole profile trên thanh công cụ
III.1.14 Hexagon – Tạo hình lục giác
- Click vào Hexagon trên thanh công cụ
- Chọn tâm của lục giác
Trang 29Sử dụng công cụ Sketch tools ta có thể nhập các thông số: Hexagon center, Point on Hexagon, Dimention, Angle.
III.1.15 Three point circle – Tạo đường tròn qua 3 điểm
- Click vào Three point circle trên thanh công cụ.
- Chọn điểm thứ nhất nằm trên đường tròn
- Chọn điểm thứ hai nằm trên đường tròn
- Chọn điểm thứ ba nằm trên đường tròn
III.1.16 Circle using coordinate
Click vào Circle using coordinate trên
thanh công cụ Hộp thoại Circle Definition xuất
hiện Cũng giống như sử dụng Sketch tools, ta
có thể nhập các thông số cho đường tròn vào
- Chọn đối tượng tiếp xúc thứ nhất
- Chọn đối tượng tiếp xúc thứ hai
- Chọn đối tượng tiếp xúc thứ ba
III.1.18 Three point arc – Tạo cung tròn qua ba điểm
- Click vào Three point arc trên thanh công cụ.
Trang 30III.1.19 Arc – Tạo cung tròn từ tâm và bán kính
- Click vào Arc trên thanh công cụ.
- Chọn điểm làm tâm cung tròn
- Chọn điểm đầu của cung tròn
- Chọn điểm cuối của cung tròn
III.1.20 Connect – Đường nối
- Click vào Connect trên
thanh công cụ
- Chọn đối tượng thứ nhất
- Chọn đối tượng thứ hai
Ngoài ra, đối với tạo biên dạng còn rất nhiều chức năng tạo hình khác :
+ Tạo đường Parabol – Parabola by focus
+ Tạo đường Hypebol – Hypebola by focus
+ Tạo đường Conic – Creat a conic
+ Tạo đường vô hạn – Infinite line
+ Tạo đường thẳng tiếp tuyến với hai đường – Bi-tangent line
+ Tạo đường phân giác – Bisecting line
+ Tạo điểm giao của các đường – Interection point
+ Tạo điểm chiếu – Projection point , …
3.2 Operation – Thực hiện các phép toán trên đối tượng
Trang 313.2.1 Corner – Tạo góc lượn
- Click vào Corner trên thanh công cụ
- Click vào một đỉnh của hình chữ nhật cần tạo góc lượn.
- Di chuột đến vị trí thích hợp.
Chú ý: Để tạo góc lượn có bán kính xác định ta nhập bán kính góc lượn từ
thanh Sketch tools.
Trên thanh công cụ Sketch tools ta có thể chọn các kiểu tạo góc lượn: Trim all element, Trim first Element, No trim.
3.2.2 Chamfer – Vát góc
- Click vào Chamfer trên thanh công cụ
- Click vào đỉnh của hình chữ nhật cần tạo chamfer.
- Di chuột đến vị trí thích hợp.
Để tạo các chamfer có kích thước xác định ta dùng Sketch tools.
Trên thanh Sketch tools ta có thể chọn các kiểu vát góc: Trim all element, Trim first Element, No trim, Angle- Hypotenuse, Length1- Length2, Angle- Length1.
Trang 32- Click vào Trim trên thanh công cụ.
- Click vào đối tượng thứ nhất cần cắt.
- Click vào đối tượng thứ hai.
Trên thanh công cụ ta có thể chọn kiểu trim: Trim all elements, Trim fist element.
3.2.4 Symmetry – Tạo hình đối xứng
- Click vào Symmetry trên thanh công cụ
- Click vào đối tượng gốc.
- Click vào đường thẳng đối xứng.
3.2.5 Break – Chia đôi đối tượng
- Click vào Break trên thanh công cụ
- Click vào đối tượng cần chia.
- Click vào điểm chia.
3.2.6 Quick trim – Cắt nhanh các đối tượng
- Click vào Quick trim trên thanh công cụ
Trang 333.2.7 Close – Đóng kín cung tròn thành đường tròn
- Click vào Close trên thanh công cụ.
- Click vào cung tròn cần đóng kín Đường tròn tương ứng sẽ được tạo
thành
3.2.8 Complement – Lấy phần đối của cung tròn
- Click vào Complement thanh công cụ.
- Click vào cung tròn cần lấy phần đối
3.2.9 Translate – Di chuyển đối tượng
- Click vào Translate trên thanh công cụ.
- Click vào đối tượng cần dịch chuyển.
- Click vào điểm thứ nhất để xác định gốc của dịch chuyển.
- Click vào điểm thứ hai để xác định đích đến.
3.2.10 Rotate – Xoay đối tượng
- Click vào Rotate trên thanh công cụ.
- Click vào đối tượng cần xoay.
- Click vào tâm xoay.
- Click vào điểm gốc của phép xoay.
- Click vào đích đến.
3.2.11 Scale – Phóng to thu nhỏ đối tượng
- Click vào Scale trên thanh công cụ.
Trang 34- Click vào tâm của Scale.
- Nhập tỷ lệ
3.2.12 Offset – Tạo đối tượng song song với đối tượng khác
- Click vào Offset trên thanh công cụ.
- Click vào đối tượng Offset.
- Click vào vị trí của đối tượng mới.
3.3 Constraint – Thiết lập kích thước và quan hệ ràng buộc
Constraints
Công cụ Constraint dùng để đặt các ràng buộc về kích thước hoặc về vị trí cho các đối tượng trong Sketch Tùy vào số lượng và kiểu đối tượng, chương
trình sẽ tự tạo ra các ràng buộc thích hợp
Với một đối tượng ta có các ràng buộc: Fix, Horizontal,Vertical.
Với hai đối tượng ta có các ràng buộc: Coincidence, Concentricity, Tangency, Parallelism, Midpoint, Perpendicularity…
Ví dụ:
- Để tạo ràng buộc về chiều dài cho đường thẳng, ta Click vào đường thẳng rồi Click vào Constraint , chương trình tự động tạo ràng buộc về chiều dài cho đường thẳng vừa chọn
- Để tạo ràng buộc về khoảng cách giữa hai đối
tượng, ta chọn hai đối tượng cần tạo ràng buộc rồi
Click vào Constraint
Constraints Defined in Dialog Box
Công cụ Constraint Definition in Dialog Box
dùng để đặt ràng buộc cho các đối tượng thông
Trang 35Click vào đối tượng cần đặt ràng buộc rồi Click vào Constraint Definition in
Dialog Box trên thanh công cụ Hộp thoại Constraint Definition xuất hiện.
Tích vào ràng buộc cần thực hiện
Trang 36CHƯƠNG 3 PART DESIGN
I MÔI TRƯỜNG THIẾT KẾ PART
- Để vào part design workbench, trên menu
chọn File> New (Ctrl+ N).
- Hộp thoại New xuất hiện.
- Trong hộp thoại New chọn Part, ấn nút OK
Part Design Workbench xuất hiện.
- Part design Workbench cung cấp một số thanh công cụ:
+ Sketch based Features dùng để tạo các
Trang 37+ Constraints đặt các ràng buộc về kích thước, vị trí.
+ Dress- up Features chỉnh sửa, tạo mô hình: Fillet,
Chamfer, Draft…
+ Transfomation Features di chuyển và thực hiện một số
phép toán : Translation, Symmetry, Mirror, Scale…
+ Reference Element cho phép tạo ba đối tượng cơ bản
dùng để hỗ trợ quá trình thiết kế các mô hình: Point, Line,
Plane.
+ Surface- Base Features cung cấp một số lệnh liên quan đến
các mặt: Split
+ Prt Sketch tạo các phác thảo 2D để xây dựng mô hình.
Để thực hiện một lệnh trên thanh công cụ ta chỉ việc Click vào biểu tượng
của lệnh đó trên thanh công cụ
- Ngoài các thanh công cụ, Part Design Workbench còn cung cấp các menu
có chứa các lệnh như trong các thanh công cụ
IV CÁC LỆNH TẠO HÌNH KHỐI CƠ BẢN
3.1.1 Pad – Đùn biên dạng 2D thành khối
Trang 38Công cụ thường xuyên được sử dụng trong việc tạo một khối 3D Nó có chức năng kéo một biên dạng 2D thành một khối 3D.
Click vào Pad nằm trên thanh công cụ
Hộp thoại Pad Definition xuất hiện:
Nhập các thông số cho hộp thoại:
o First Limit: Các thông số cho giới hạn thứ
nhất của Part
o Type: Chọn kiểu tạo part.
o Offset: Pad tạo thành sẽ cách mặt phẳng
o Limit: Chọn một Surface làm giới hạn của Pad.
o Offset: Pad tạo thành sẽ cách Surface lựa chọn một khoảng bằng giá trị nhập trong ô Offset.
Profile/ Surface:
o Selection: Chọn một biên dạng cho Pad Click vào biểu tượng Sketch
bên cạnh ô Selection để chỉnh sửa hoặc tạo mới một Sketch.
Trang 39 Mirror Extend: Tạo Pad đối xứng.
More: Đặt thêm các thông số cho Pad:
Khi click vào More, hộp thoại Pad Definition có dạng như sau:
Second Limit:
Type: Chọn kiểu cho giới hạn thứ hai của pad (Giống với giới hạn thứ nhất).
Direction: Chọn hướng cho Pad
Bình thường biên dạng 2D được kéo theo phương vuông góc với mặt phẳng tạo biên dạng Nếu chọn hướng cho Pad thì biên dạng 2D sẽ kéo theo hướng
đã chọn Để chọn hướng cho Pad, ta Click vào ô Reference rồi chọn một
đường thẳng hoặc mặt phẳng làm hướng Nếu hướng được chọn là đường
thẳng thì Pad tạo thành sẽ được kéo theo phương đường thẳng Nếu hứơng được chọn là mặt phẳng thì Pad tạo thành sẽ kéo theo phưong vuông góc với
mặt phẳng
Thick: Đặt chiều dày cho pad.
Khi Click vào thick thì ta có thể đặt các chiều dày cho Pad vào ô Thickness1
và Thickness2.
3.1.2 Shaft – Tạo chi tiết dạng tròn xoay
Trang 40Click vào Shaft trên thanh công cụ Hoăc vào Insert > Sketch- Based
Freature > Shaft Hộp thoại Shaft Definition xuất hiện.
Nhập các thông số cho hộp thoại:
a) Limits: Giới hạn trục.
- Fist angle: Góc thứ nhất của trục (Giá trị mặc định là 3600)
- Second angle: Góc thứ hai của trục (Giá trị mặc định là 00)
Chú ý: Tổng hai góc trên không được lớn hơn 3600
b) Profile: Biên dạng.
- Selection: Chọn biên dạng của trục Có thể Click vào Sketch để tạo một
biên dạng mới hoặc chỉnh sửa lại biên dạng đã chọn
- Reverse Side: Đảo chiều tạo trục
c) Axis: Đường tâm.
- Selection: Chọn một đường thẳng làm đường tâm trục Đường tâm không được cắt Profile.
3.1.3 Groove – Tạo rãnh
Groove là lệnh tạo một vật thể bằng cách khoét một vật thể có sẵn Phần vật
