CHƯƠNG II PHẦN mềm THIẾT kế CATIA

CHƯƠNG II: PHẦN MỀM THIẾT KẾ CATIA Giới thiệu CATIA Những năm gần đây, công nghệ CAD/CAM ứng dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực từ khí, nhựa, may mặc, giày da… Điều nói lên vai trò công cách mạng công nghiệp ngày có ý nghĩa trọng yếu Hiện toàn giới có đến hàng trăm loại sản phẩm phần mềm CAD/CAM, tùy theo lĩnh vực nghiên cứu, ngành nghề cụ thể mà nhà thiết kế chế tạo có đầu tư riêng biệt nhằm nâng cao tính khả thi cho loại Phần mềm CATIA dạng phần mềm CAD/CAM tiêu biểu đầu lĩnh vực khí xác tự động, với xuất ứng dụng sớm phần mềm vào năm 1981, ngành công nghiệp hàng không, tàu thủy ô tô phát triển vượt bậc Cho đến nay, có nhiều tập đoàn sản xuất lớn ứng dụng phần mềm này, đáng ý hãng hàng không Airbus tập đoàn TOYOTA Nhật Tuy vậy, phần mềm CATIA sử dụng rộng rãi nước phát triển Mỹ, Nhật, Canada… Ở Việt Nam ta nay, với phát triển kinh tế thị trường mở nên có nhiều tập đoàn công ty lớn đầu tư từ phần mềm CAD/CAM chuyên nghiệp ứng dụng phổ biến rộng rãi vài năm gần Đặc biệt tập đoàn Intel, tập đoàn lớn sử dụng phần mềm CATIA CATIA phần mềm hổ trợ cho công việc thiết kế chi tiết máy người kỹ sư thiết kế Ngoài CATIA cung cấp chức lắp ghép chi tiết rời rạc thành cụm chi tiết, cấu máy bay hay máy khí hoàn chỉnh Và sau đó, người sử dụng phần mềm CATIA mô chuyển động cụm chi tiết, cấu hay máy lắp ráp cấu sinh động Sự chuyển đổi môi trường làm việc CATIA linh hoạt cách sử dụng công cụ Start giúp người thiết kế cảm thấy thoải mái tiết kiệm nhiều thời gian Với phần thiết kế khí khác Pro/E, Solid Edge, Soild Word… Để bắt đầu lắp ráp chi tiết máy thiết kế bạn cần thực thao tác thoát file chi tiết bạn thiết kế tạo file lắp ráp thời gian Đối với CATIA, bạn làm việc môi trường thiết kế chi tiết mà bạn muốn chuyển sang môi trường lắp ráp bạn cần chọn công cụ Start sau chọn môi trường lắp ráp chi tiết bạn thực bước tạo file lắp ráp nhanh chóng linh hoạt Hoặc muốn mô chuyển động cấu lắp ráp bạn việc thực thao tác tưởng tượng để vào môi trường mô chuyển động Ngoài bạn cảm thấy chức năng, tính thiết kế mô CATIA bạn sử dụng Hình 1.1: Khung xường xe ô tô ứ ng dụng catia shape Giao diện phần mềm thao tác hỗ trợ 2.1 Giao di ện Hình 1.2: Giao diệ n phần mề m CATIA Giao diện phần mềm CATIA chia làm thành phần chính: 2.1.1 Cây cấu trúc giữ liệu (Specification): (số hình 1.2) Cấu trúc hình mô tả thông tin trình thiết kế, công cụ quan trọng để quản lý cấu trúc sản phẩm  Cây cấu trúc liệu nằm phía bên rái màng hình phần mềm CATIA  Giống trình duyệt cửa sổ Windows Explorer, mở rộng trình duyệt đóng trình duyệt cách nhấp trỏ chuột vào ký hiệu + -  Nó chứa tất liệu, trình tự thực lệnh suốt trình thiết kế Những bước thực hủy bỏ dễ dàng hiển thị biểu tượng riêng biệt Bước vẽ trước định vị trí cao bước thực sau sơ đồ Chế độ phân cấp giống trình duyệt Windows Explorer Chỉ cần xóa bước bước phía sơ đồ hiển nhiên bị xóa theo  Điều quan trọng ý đến sơ đồ liệu Specification Tree xuất ký hiệu nhỏ đặc biệt biểu tượng lệnh lệnh cần cập nhật lại nhánh sơ đồ liệu bị gãy hay không kích hoạt  Mỗi Work-bench CATIA có kiểu thể Specfication Tree theo kiểu riêng biệt Khi thể Worrkbench vào Specification Tree biết ứng dụng Work-bench  Bằng động tác nhấp nút phải chuột vào biểu tượng Specification Tree thể đầy đủ tính Windows: Cắt, Dán, Copy, Delete, Property…  Bằng cách nhấp nút trái chuột vào nhánh màu trắng Specification Tree ta làm hoạt tính vùng đồ họa, lúc ta phóng to, thu nhỏ hay di chuyển Specification Tree vùng đồ họa Cũng nhấp nút trái chuột vào nhánh màu trắng Specification Tree ta kích hoạt vùng đồ họa trở lại 2.1.2 Vùng đồ họa (Geometric Area): (số hình 1.2) Đây vùng để vẽ thao tác bước thiết kế, thể điều chỉnh mô hình vẽ Vùng nằm phía sau cấu trúc giữ liệu chiếm toàn hình  Vùng dung để vẽ, thiết kế phân tích sản phẩm bao hàm tất vùng hình kể vùng phía sau câu Specification Tree  Nhấp nút trái chuột: Dùng để lựa chọn đối tượng hình  Nhấp giữ nút trái chuột: Cho phép di chuyển đối tượng chọn tạo tính chọn nhiều đối tượng hình  Nhấp nút trái chuột: nhấp đôi nút trái chuột vào đối tượng, xuất hộp thoại lệnh tạo đối tượng dùng trường hợp hiệu chỉnh lệnh 2.2 Thao tác chuột  Nút chuột: nhấn giữ nút chuột xoay mô hình chi tiết vùng đồ họa  Nút chuột + nhấp nút phải chuột: nhấn giữ nút chuột đồng thời nhấp vào nút phải chuột dùng để phóng to hay thu nhỏ mô hình chi tiết vùng đồ họa  Nút chuột + nút phải chuột: nhấn giữ đồng thời nút chuột nút phải chuột dùng để di chuyển mô hình chi tiết đồ họa  Các thao tác ứng dụng tương tự cho Specification Tree nhấp trái chuột vào màu trắng miêu tả Specification Tree 2.3 Trình đơn  Trình đơn Start: Dùng để bắt đầu thay đổi trình ứng dụng thiết kế  Trình đơn File: Tương tự trình đơn File Windows bao gồm lệnh New, Open, Close, Print Dĩ nhiên chứa file gần mở tạo  Trình đơn Edit: Chứa lệnh hiệu chỉnh Cut, Copy, Paste lệnh cập nhật khác  Trình đơn View: Trình đơn quan trọng chứa tất tính hiển thị công cụ (Toolbar), tính thao tác Pan, Zoom, Rotate tính họa đồ Render  Trình đơn insert: Trình đơn chứa hầu hết lệnh tạo hình có giá trị, gắn kết với lệnh biểu tượng lệnh, dễ dàng hình dung từ công cụ lệnh Từ trình đơn dễ dàng chèn thêm lệnh mô chèn thêm chi tiết hay vật thể mô hình sản phẩm  Trình đơn Tools: Rất quan trọng việc thiết lập môi trường làm việc CATIA Trình đơn chứa tất lệnh thiết lập tính lệnh tùy biến hay lệnh Macro  Trình đơn Window: cho phép chuyển đổi tới lui file hành xem nhiều file lúc chọn split hình  Trình đơn Help: Gọi trình ứng dụng tài liệu hướng dẫn sử dụng cài đặt trước 2.4 COMPASS (số hình 1.2) Đối tượng COMPASS tính nằm phía phải hình vùng đồ họa, công cụ 3D ảo việc thao tác kiểu nhìn cách tốt cho việt thiết kế, lắp ráp phân tích chi tiết sản phẩm Để di chuyển chi tiết bất kỳ, ta việc dời Compass đến chi tiết (Chi tiết cần dời có hiển thị màu cam dời Compass đến) Compass gồm có phần giải nghĩa sau : Hình 1.3: Đối tượ ng COMPASS  Free Rotation Handle: Sau chọn vào điểm điều khiển Handle giữ nút trái chuột, dễ dàng quay vật thể vùng đồ họa để xem nhiều hướng  Compass Manipulation Handle: Đây bề mặt cạnh hộp điều khiển Compass có chức thao tác chuột, di chuyển vật thể để thay đổi góc nhìn từ hộp điều khiển mà không cần đến kết hợp thao tác chuột  Privileged Plane: Dùng để hỗ trợ thao tác nhìn vật thể vùng đồ họa 2.5 Các phím tắt thông dụng Có nhiều phím tắt dùng phần mềm CATIA.Tuy nhiên phím tắt dùng môi rường WINDOWS nên có vài phím tắt tác dụng môi trường UNIX  ESC: hủy bỏ lệnh hành  F1: mở trình ứng dụng tài liệu tham khảo (Nếu cài đặt trước)  Shift +F1: Chọn hướng dẫn biểu tượng lệnh  Shift + F2: Tắt /Mở miêu tả Specification Tree  F3: Hiện / ẩn miêu tả Specification Tree  Shift +F3: Chuyển đổi kích hoạt cho vùng đồ họa hay specification Tree  Alt + F4: Thoát trình ứng dụng CATIA  Alt + F8: Chạy file Macro  Ctrl + C: Copy  Alt + E: Trình đơn Edit  Ctrl + N: Search (tìm kiếm nhanh)  Alt + F: Trình đơn file  Alt + H: Trình đơn Help  Alt + I: Trình đơn Insert  Ctrl + N: Tạo file  Ctrl + O: Mở file có sẵn  Ctrl + P: In  Alt + Q: Trình đơn Window  Ctrl + S: Lưu tập tin  Alt + S: Trình đơn start  Ctrl + U: Update  Ctrl + V: Paste  Alt + V: Trình đơn View  Ctrl + X: Cut  Ctrl + Y: Repeat  Ctrl + Z: Undo  Del: Delete  Alt + Enter: Properties  Home: Hiển thị đầu miêu tả Specification Tree kích hoạt  End: Hiển thị cuối miêu tả Specification Tree kích hoạt  Page Up: Di chuyển miêu tả lên môt trang  Page Down: Di chuyển miêu tả xuống trang  Ctrl + Page Up: Zoom In  Ctrl + Page Down: Zoom out  Ctrl + Tab: Chuyển đổi hiển thị tập tin hành trình đơn Windown 2.6 Các định dạng file mở rộng Khi làm việc với loại trình ứng dụng CATIA mà có định dạng File mở rộng khác tương ứng Dưới cách giải ngắn gọn số định dạng file mở rộng thông dụng  CATPart: Đây định dạng file mở rộng cho tập tin trình ứng dụng thiết kế chi tiết đơn (Part Design)  CATProduct: Là định dạng file mở rộng cho cho trình ứng dụng thiết kế lắp ráp với nhiều chi tiết có định dạng file mở rộng CATPart  CATDrawing: Là định dạng file mở rộng cho trình thiết kế vẽ 2D file vẽ 2D trích xuất từ file 3D  CATAnalysis: Là định dạng file mở rộng cho chi tiết đơn hay lắp ráp trình Part design Assembly design có chứa tất thông số phân tích sản phẩm sau hoàn tất công việc phân tích  CATMaterial: Là định dạng file mở rộng cho tập tin vật liệu mà thư viện tiêu chuẩn phần mềm CATIA sẵn  Catalog: Là định dạng file mở rộng chứa tất chi tiết tiêu chuẩn bulong, đai ốc… mà sau dùng trình lắp ráp Dùng để tải nhóm chi tiết hệ thống 2.7 TOOLBAR & ICON (Thanh công cụ biểu tượng lệnh)  Để hiểu biểu tượng ta việc đưa trỏ chuột vào biểu tượng lệnh chờ giây lát xuất tên lệnh  Mỗi trình ứng dụng CATIA sở hữu công cụ biểu tượng lệnh tương ứng Những công cụ đặt đâu muốn, bên trái, bên phải, phía hình phần mềm  Mỗi biểu tượng lệnh nhìn thấy vùng đồ họa tìm thấy trình đơn Insert  Bạn tạo riêng biểu tượng lệnh ứng với tập tin bạn tạo  Nếu công cụ hình, bạn vào trình đơn View Toolbar để lựa chọn hiển thị  Nếu lệnh thực được, phải bảo đảm tính liên kết có lựa chọn miêu tả Specification Tree hay không, vài lệnh thực Body hay Partbody hành kích hoạt (có dấu đường underline) Nếu muốn thực bạn phải kích hoạt vào đối tượng body hay Partbody cách nhấp phím phải vào Body hay Partbody chọn vào Define in Work Object  Khi thực lệnh ý đến vùng phía bên phải hình, dòng nhắc thông tin lệnh bạn dễ dàng thực theo trình tự lệnh 2.8 Thiết lập hệ thống cài đặt Catia Nhằm giúp cho bạn hiệu chỉnh hay thiết lập cài đặt riêng lẻ tùy theo ý đồ người sử dụng, công cụ Option Setting cho phép bạn thực điều cách dễ dàng Bạn tùy biến thiết lập cho tính trình ứng dụng, từ thiết lập chung, tính hình, độ phân giải, tính tự động cập nhật chi tiết sau hiệu chỉnh kích thước… Với đầy đủ tính vậy, bạn linh hoạt việc lựa chọn dạng tùy biến sử dụng phần mềm CATIA Bằng cách vào Tools Option bạn nhận hộp thoại thiết kế hệ thống sau: Hình 1.4 : Hộp thoại thi ết kế hệ thố ng Các thiết lập cho phép bạn thay đổi liên tục trình thiết kế, tùy theo ứng dụng bạn sử dụng mà thiết lập riêng biệt Ví dụ để thiết lập ứng dụng thiết kế bạn nên vào mục Mechanical Design hộp thoại Hình 1.5: Mô t ả thư mục Mechanical Design 2.9 Trình ứng dụng Sketcher Tổng quan Sketcher Nhằm thực tốt nhanh chóng công việc hiệu chỉnh hay thiết kế chi tiết hay phần lệnh tạo mặt hay khối, công việc phải thục kỹ dựng hình 2D, hay nói cách khác kỹ 2D Profile Với tính Sketch, bạn dễ dàng tạo biên dạng 2D từ để dựng bề mặt 3D hay khối Một sketch thông thường bao gồm thành phần sau: Absolute Axis, Geometry Constraint Và hiển thị miêu tả Specification Tree cách nhấn vào dấu + trước biên dạng Sketch Hình 1.6: Mộ t Sketch 2.10 Thay đổi tên đối tượng Specification Tree Bạn thay đổi tên đối tượng Specification Tree cách dễ dàng cách nhấp nút phải chuột vào đối tượng đó, sau chọn thuộc tính Properties Hình 1.7: Mô t ả cách thay đổi tên đối tượ ng Trong thuộc tính Properties, chọn vào thẻ Feature Properties để hiệu chỉnh lại tên hiển thị đối tượng Specification Tree theo mong muốn Hình 1.8: Mô tả cách thay đổi tên đối tượ ng 2.11 Đăng nhập vào trình Sketcher Hình 1.9: Mô t ả đăng nhập vào Sketcher Truy cập vào trình đơn start chọn Mechanical Design Chọn vào trình ứng dụng sketcher hình Mechanical Design Bạn chọn vào biểu tượng Sketcher trình ứng dụng có cho phép ứng dụng vẽ khác Nếu trình ứng dụng CATPart không kích hoạt chọn ứng dụng Sketcher hiển thị hộp thoại Part name bạn phải đặt tên cho sản phẩm chọn mặt định hộp thoại Part1: Hình 1.10: Mô tả đăng nhập vào Sketcher Để đăng nhập vào môi trường vẽ phác Sketcher, chọn mặt phẳng hệ tọa độ hay Specification Tree mặt phẳng chi tiết, sau ta chọn lệnh Sketcher trình đơn Insert Sketcher Sketch Hình 1.11: Mô tả đăng nhập vào Sketcher Hoặc chọn vào biểu tượng lệnh Sketch công cụ Sketcher Sau chọn xong lệnh Sketch đăng nhập vào môi trường vẽ phác có dao diện sau: Hình 1.12: Giao diệ n vẽ phác Sketcher Khi đăng nhập vào cửa sổ đồ họa Sketcher, hệ trục tọa độ 2D màu vàng xuất rỏ phương ngang H (Horizontal) phương dọc V (Vertical) gốc tọa độ, hệ trục tọa độ tuyệt đối Sketch dùng để ràng buộc đối tượ ng Sketch Hình 1.13: Hệ trục tọa độ Vùng đồ họa Sketch ta thiết lập kiểu hiển thị đường kẻ ô (Grid) tắt Grid hay thuộc tính tính Sketch bạn thiết lập mặc định trình đơn Tools Option ph ần mềm Hình 1.14: Bảng thiết lập vùng đồ họ a Trong thuộc tính cho phép bạn thiết lập mặc định môi trường Sketch  Grid: Thuộc tính bạn thiết lập khoảng cách đường kẻ ẩn/hiện vùng kẻ ô bạn thiết lập diện tích vùng kẻ ô môi trường Sketch  Sketch Plane: Thiết lập mặc định góc nhìn môi trường Sketch bạn chọn thuộc tính để tạo góc nhìn song song với hình  Geometry: bạn thiết lập chế độ tự động tạo điểm tâm cho đối tượng cung tròn hay ellipse Hoặc bạn chọn chế độ thao tác trực tiếp thông số Sketch  Constraint: Chế độ mặc định hiển thị thuộc tính rang buộc hay kích thước đối tượng Sketch  Color: chế độ hiển thị màu đối tượng Sketch  Update: Tự động thông báo lỗi khí đối tượng Sketch không ràng buộc khống chế kích thước 2.12 Các biểu tượng lệnh công cụ hổ trợ Sketcher Nhóm công cụ biểu tượng Sketcher Nhóm công cụ biểu tượng lệnh Selection: Các biến tùy chọn Nhóm công cụ biểu tượng lệnh Constraint: Ràng buộc đo kích thước Nhóm công cụ biểu tượng lệnh Profile: Các lệnh thực tạ đối tượng Sketch Nhóm công cụ biểu tượng lệnh Operations: Các lệnh hiểu chỉnh đối tượng [...]... chọn các dạng tùy biến khi sử dụng phần mềm CATIA Bằng cách vào trong Tools Option bạn sẽ nhận được một hộp thoại thiết kế hệ thống như sau: Hình 1.4 : Hộp thoại thi ết kế hệ thố ng Các thiết lập này cho phép bạn thay đổi liên tục trong quá trình thiết kế, tùy theo từng ứng dụng bạn đang sử dụng mà thiết lập riêng biệt Ví dụ như để thiết lập trong ứng dụng thiết kế thì bạn nên vào trong mục Mechanical... thể thiết lập kiểu hiển thị đường kẻ ô (Grid) hoặc tắt Grid hay những thuộc tính của tính năng Sketch bạn có thể thiết lập mặc định trong trình đơn Tools Option của ph ần mềm Hình 1.14: Bảng thiết lập vùng đồ họ a Trong thuộc tính này cho phép bạn thiết lập các mặc định trong môi trường Sketch  Grid: Thuộc tính này bạn có thể thiết lập khoảng cách các đường kẻ ô hay ẩn/hiện vùng kẻ ô và bạn có thể thiết. .. việc với từng loại trình ứng dụng trong CATIA mà chúng ta sẽ có các định dạng File mở rộng khác nhau tương ứng Dưới đây là cách giải quyết ngắn gọn một số định dạng file mở rộng thông dụng  CATPart: Đây là định dạng file mở rộng cho tập tin trong trình ứng dụng thiết kế chi tiết đơn (Part Design)  CATProduct: Là định dạng file mở rộng cho cho trình ứng dụng thiết kế lắp ráp với nhiều chi tiết có định... có thể dễ dàng thực hiện theo trình tự của các lệnh ấy 2.8 Thiết lập hệ thống cài đặt Catia Nhằm giúp cho các bạn có thể hiệu chỉnh hay thiết lập một cài đặt riêng lẻ tùy theo ý đồ của người sử dụng, công cụ Option Setting cho phép bạn thực hiện điều này một cách dễ dàng Bạn có thể tùy biến trong thiết lập cho từng tính năng trình ứng dụng, từ thiết lập chung, tính năng màn hình, độ phân giải, tính năng... hiện tốt và nhanh chóng công việc hiệu chỉnh hay thiết kế một chi tiết hay một phần của các lệnh tạo mặt hay khối, công việc đầu tiên phải thuần thục các kỹ năng dựng hình 2D, hay nói cách khác là kỹ năng 2D Profile Với tính năng Sketch, bạn có thể dễ dàng tạo ra các biên dạng 2D từ đó để dựng các bề mặt 3D hay khối Một sketch thông thường bao gồm các thành phần sau: Absolute Axis, Geometry và Constraint... trình thiết kế bản vẽ 2D hoặc các file bản vẽ 2D được trích xuất từ file 3D  CATAnalysis: Là một định dạng file mở rộng cho một chi tiết đơn hay lắp ráp có thể là trong trình Part design hoặc Assembly design nhưng có chứa tất cả các thông số phân tích của sản phẩm sau khi hoàn tất công việc phân tích  CATMaterial: Là một định dạng file mở rộng cho tập tin vật liệu mà trong thư viện tiêu chuẩn của phần. .. vào biểu tượng lệnh đó và chờ trong giây lát sẽ xuất hiện tên của lệnh đó  Mỗi một trình ứng dụng trong CATIA sở hữu những thanh công cụ và các biểu tượng lệnh tương ứng Những thanh công cụ có thể đặt ở bất kỳ đâu chúng ta muốn, bên trái, bên phải, phía dưới hoặc ngay cả trong màn hình của phần mềm  Mỗi biểu tượng lệnh nhìn thấy trong vùng đồ họa có thể tìm thấy trong trình đơn Insert  Bạn có thể... nhưng có chứa tất cả các thông số phân tích của sản phẩm sau khi hoàn tất công việc phân tích  CATMaterial: Là một định dạng file mở rộng cho tập tin vật liệu mà trong thư viện tiêu chuẩn của phần mềm CATIA không có sẵn  Catalog: Là định dạng file mở rộng chứa tất cả các chi tiết tiêu chuẩn như bulong, đai ốc… mà về sau đó được dùng trong trình lắp ráp Dùng để tải nhóm các chi tiết cũng hệ thống... cách các đường kẻ ô hay ẩn/hiện vùng kẻ ô và bạn có thể thiết lập diện tích vùng kẻ ô trong môi trường Sketch  Sketch Plane: Thiết lập các mặc định của góc nhìn trong môi trường Sketch và bạn có thể chọn thuộc tính để tạo góc nhìn song song với màn hình  Geometry: bạn có thể thiết lập chế độ tự động tạo điểm tâm cho đối tượng cung tròn hay ellipse Hoặc bạn chọn chế độ thao tác trực tiếp trên các thông... công cụ không được thể hiện trên màn hình, bạn có thể vào trong trình đơn View Toolbar để lựa chọn hiển thị  Nếu một lệnh bất kỳ không thể thực hiện được, phải bảo đảm là một trong những tính năng liên kết có được lựa chọn trên cây miêu tả Specification Tree hay không, một vài lệnh chỉ thực hiện được khi một trong những Body hay Partbody được hiện hành kích hoạt (có dấu đường underline) Nếu muốn nó thực