giao-trinh-shipconstructor

Mục lục I- Giới thiệu chung ShipConstructor .5 II- Phóng dạng vỏ sườn ShipCAM .5 II.1- Chỉnh trơn (Fairing) II.1.1- Các khái niệm chung đường spline Nguồn gốc công nghệ đường cong spline Đường spline ShipCAM Điểm gãy (Break Point, Knuckle Point) Độ cong đường mặt .9 II.1.2- Cơng việc phóng dạng vỏ nhà máy .10 Giới thiệu chung 10 Dựng chỉnh trơn vỏ theo tuyến hình bảng trị số thiết kế .11 Dựng chỉnh trơn vỏ theo mơ hình vỏ thiết kế phần mềm thiết kế vỏ 11 II.1.3- Dùng lệnh ShipCAM 12 II.1.4- Đề án phóng dạng (Projects) .12 Mở project khác .13 II.1.5- Mở file sườn thiết kế 14 II.1.6- Các công cụ (Toolbars) .15 II.1.7- Các hướng nhìn (Views) .16 Chọn hướng nhìn: 16 II.1.8- Hiển thị nhiều hướng nhìn đồng thời 17 II.1.9- Bỏ chế độ nhiều hướng nhìn 19 II.1.10- Thay đổi màu .19 II.1.11- Chỉnh trơn sườn (Fairing a Station) 19 II.1.12- Các sườn có điểm gãy góc có đoạn thẳng .20 II.1.13- Đánh giá độ trơn (Checking Fairness) .22 II.1.14- Chỉnh trơn đường dọc (Longitudinal Fairing) .22 II.1.15- Soạn thảo file vị trí đường hình (Location File) 27 II.2- Tạo mặt cong vỏ LoftSpace 30 II.2.1- Một số điểm LoftSpace .30 Các file gộp (Group Files) 30 Màn hình Block (Blocks Dialog) 31 II.2.2- Tạo mặt (Surface Generation) .32 II.2.3- Mặt Cross Spline 33 II.2.4- Mặt khả triển (Developable Surface) 35 II.2.5- Giao cắt mặt 38 II.2.6- Cắt mặt (Trimming a Surface) .39 II.2.7- Tạo mặt boong 41 II.2.8- Mặt cong lượn chuyển tiếp hai mặt 42 Tạo mặt chuyển tiếp 42 II.3- Phóng dạng sườn (Frame Lofting) 44 II.3.1- Mở đầu 44 II.3.2- Tạo đường hình thực (Cutting Sections) .44 II.3.3- Lấy dấu sườn tạo rãnh khoét (Producing Frame Marks and Inserting Cutouts) 47 Lấy dấu nẹp dọc đáy .47 Vẽ rãnh khoét sườn cho nẹp dọc đáy 48 Lấy dấu nẹp dọc mạn 50 Lấy dấu sống phụ 51 Xuất đường sườn có rãnh khoét 51 II.4- Khai triển tôn vỏ (Expanding Plates) 52 II.4.1- Khai triển tôn gần sườn 53 II.4.2- Các tùy chọn chung khai triển tôn 56 Tab Stretch Expanded Plate: 56 Tab Stock 57 Tab DXF .57 Tab Layers 57 Trang 1/256 II.4.3- Khai triển mũi lê .58 II.4.4- Khai triển giao cắt với ống lực đẩy .60 II.5- Bản vẽ rải tôn (Shell Expansion) 61 II.6- Trọng lượng, trọng tâm vỏ 63 II.7- Đường cong uốn ngược (Inverse Bending) 66 II.7.1- Tạo đường cong uốn ngược sườn 67 II.7.2- Tạo đường cong uốn ngược cho kết cấu dọc .69 II.8- Tính bệ khn (PinJigs) 70 II.9- In bảng trị số (PrintOffsets) 72 III- Khai triển chi tiết kết cấu Structure 74 III.1- Mơ hình tàu chiều 74 III.1.1- Khái niệm chung .74 III.1.2- Thi cơng theo nhóm cơng nghệ 75 III.1.3- Lập trình tự thi cơng lắp ráp 75 III.1.4- Tổ chức cơng việc theo nhóm 76 Tổ chức công việc theo kiểu cũ: 76 Tổ chức cơng việc kiểu theo nhóm: .76 III.2- Tổ chức công việc thiết kế 76 III.2.1- Đề án thiết kế (Projects) 77 III.2.2- Khối kết cấu (Units) 77 III.2.3- Các nhóm kết cấu phẳng (Planar Group) 77 III.2.4- Các chi tiết kết cấu (Parts) 78 III.2.5- Các vẽ khác 78 III.3- Các thuật ngữ .79 III.4- Khởi động ShipConstructor 79 III.5- Xem xét liệu có 79 III.5.1- Đăng ký đề án (Register a Project) 79 III.5.2- Navigator 81 III.5.3- Xem vẽ tổng đoạn phối cảnh .82 III.5.4- Thanh công cụ Visibility 82 Các lớp vẽ (Layers) 82 Views 82 Tơ bóng vật thể chiều 82 Bật/Tắt nhóm (Group Visibility) 82 Group DWG Off 83 III.5.5- Xem vẽ nhóm kết cấu phẳng 83 Kích hoạt Layers 84 Parts 84 Chi tiết (Plate Parts) .85 III.5.6- Xuất vẽ sang CAD 88 III.6- Tổng đoạn kết cấu (Structural Unit) 90 III.6.1- Các kết cấu dọc 90 III.6.2- Thanh cơng cụ nhóm kết cấu phằng (Planar Group Toolbars) .91 Thanh cơng cụ nhóm kết cấu phẳng .91 Thanh công cụ phụ Plate Solid (Plate Solid Flyout) .92 Thanh công cụ phụ Nẹp (Stiffener Flyout) 92 Thanh công cụ phụ Bản mép (Faceplate Flyout) Bẻ mép (Flange Flyout) .92 Thanh công cụ phụ Chi tiết hoá (Detailing Flyout) .92 Thanh công cụ phụ Xác định thuộc tính chi tiết (Define Part Flyout) 92 Thanh công cụ phụ Chi tiết tiêu chuẩn (Standard Part Flyout ) .93 III.7- Thiết kế sườn .93 III.7.1- Giới thiệu chung 93 III.7.2- Mở vẽ sườn 94 III.7.3- Đánh dấu vị trí giao cắt với kết cấu ngồi 94 III.7.4- Tạo đỉnh lõm (Scallops) .98 III.7.5- Quản lý thư viện thép hình 101 III.7.6- Tạo rãnh khoét chèn nẹp (Cutout and Profile Insertion) .104 Trang 2/256 III.7.7- Sao chép thực thể sang nhóm kết cấu khác 105 III.7.8- Đường bao (Toolpath) .108 III.7.9- Vẽ lỗ người chui 109 III.7.10- Xem lại kết vẽ không gian chiều 110 III.7.11- Tạo vật thể rắn (Plate Solids) 111 III.7.12- Tạo nẹp từ tôn dải (flatbar) 113 III.7.13- Xác định thuộc tính nẹp 116 III.7.14- Danh sách chi tiết 120 III.7.15- Vạch dấu vị trí nẹp 121 III.7.16- Ký hiệu hướng (Part Orientation Icon) .123 III.7.17- Độ co hàn (Weld Shrinkage) .124 III.7.18- Xác định thuộc tính (Defining the Plate Part) .126 III.7.19- Bổ xung đối tượng vào chi tiết kết cấu có 129 III.7.20- Xà ngang boong mép 129 III.7.21- Tham chiếu đến nhóm kết cấu phẳng ngồi 131 III.7.22- Tìm điểm mút bên mép xà ngang boong 134 III.7.23- Tìm điểm mút bên ngồi mép xà ngang boong 135 III.7.24- Tạo mép xà ngang boong 136 III.7.25- Xác định thuộc tính mép .139 III.7.26- Tấm mã hông bẻ mép 140 III.7.27- Hiệu chỉnh khe hở 140 III.7.28- Đường bao mã hông 143 III.7.29- Tạo mã hông vật thể rắn (solid) .145 III.7.30- Chuyển ký hiệu gia công sang mặt khác 149 III.7.31- Sườn thép hình .151 III.7.32- Kiểm tra lại vẽ nhóm kết cấu phẳng 153 III.7.33- Tạo chi tiết đối xứng qua mặt phẳng dọc tâm 155 III.7.34- Tổng kết 157 III.8- Thiết kế sống ( Center Girder) .157 III.8.1- Các mép 157 Thiết kế mép (Defining the Faceplate Part) 158 Copy mép .162 III.8.2- Xác định thuộc tính sống 163 III.9- Sử dụng chi tiết tiêu chuẩn 163 III.9.1- Mở đầu 163 III.9.2- Xem chi tiết chuẩn có sẵn 163 III.9.3- Thêm mã vào vách ngang 164 III.9.4- Tạo hệ toạ độ mặt phẳng .165 III.9.5- Tạo điểm chèn mã đầu nẹp vách .166 III.9.6- Chèn mã tiêu chuẩn vào 168 III.9.7- Copy mã sang vị trí khác 170 III.10- Thiết kế nẹp vặn 170 III.10.1- Giới thiệu chung 170 III.10.2- Tạo nẹp vặn 170 III.11- Kiểm tra khối kết cấu .177 III.11.1- Mở đầu 177 III.11.2- Kiểm tra vẽ khối 177 III.11.3- Kiểm tra tất nhóm kết cấu 178 III.12- Kiểm tra giao cắt chi tiết 180 III.12.1- Mở đầu 180 III.12.2- Tạo vẽ giao cắt 180 III.12.3- Tính tốn giao cắt 182 IV- Hạ liệu tôn .185 IV.1- Giới thiệu 185 IV.2- Chuẩn bị hạ liệu .187 IV.2.1- Quản lý tham số hạ liệu .187 IV.2.2- Các thiết lập cho trình hạ liệu 188 Trang 3/256 IV.2.3- Tổ chức hạ liệu 190 IV.3- Các thuật ngữ dùng hạ liệu .190 IV.3.1- Bản vẽ hạ liệu (Nest Drawing) 190 IV.3.2- Tờ hạ liệu (Nests) 190 IV.3.3- Tờ hạ liệu mẫu (Nest Templates) .190 IV.4- Hạ liệu tự động 192 IV.5- Gán chi tiết vào tờ hạ liệu 196 IV.6- Kiểm tra tờ hạ liệu tạo kê vật tư 196 IV.6.1- Chuẩn bị kê vật tư hạ liệu (BOM- Bill of Materials) 196 IV.6.2- Chạy lệnh kiểm tra hạ liệu .198 IV.7- Nội dung phần đầu trang tờ hạ liệu 198 IV.8- Bản kê vật tư có đếm chi tiết tiêu chuẩn 199 IV.9- Kiểm tra chồng lấn 201 IV.10- Tìm chi tiết chưa hạ liệu 202 IV.11- In tờ hạ liệu 203 IV.12- Cầu nối hai chi tiết 204 Chèn cầu nối hai chi tiết 204 IV.13- Xuất hạ liệu sang chương trình NC-Pyros .204 IV.14- Quản lý tờ tôn dùng dở 206 V- Các vẽ lắp ráp .207 V.1- Giới thiệu chung .208 V.2- Các bước tạo vẽ lắp ráp .208 V.3- Chuẩn bị mẫu vẽ lắp ráp (Assembly Templates) 209 V.4- Các mẫu nhãn tự động (AutoAnnotation Styles) .210 Xem sửa mẫu nhãn tự động .210 V.5- Gán mẫu vẽ lắp ráp, mẫu kê chi tiết mẫu nhãn tự động vào mức lắp ráp 211 V.6- Lập trình tự lắp ráp kiểm tra (Build Strategy and Checking Correct Assembly Assignments) .213 V.6.1- Thuật ngữ: 213 V.7- Tạo vẽ định vị (keymap) 218 V.8- Tạo vẽ lắp 220 V.9- Ghi nhãn tay vẽ lắp 224 V.9.1- Nhãn thông minh (Smart Labels) 225 V.9.2- Ghi nhãn dùng hệ toạ độ UCS 225 V.9.3- Ghi nhãn nẹp cứng 227 V.9.4- Ghi nhãn nhanh (Quick Annotation) 229 V.9.5- Copy nhãn 230 V.9.6- Ghi nhãn hướng theo hướng nhìn .231 V.10- Đánh dấu vị trí trọng tâm 232 V.11- Bảng kích thước kiểm tra (Quality Control Matrix) 232 V.12- Xoay cụm lắp ráp 234 Tự động gán lại nhãn cho vẽ 235 V.13- In vẽ lắp .237 VI- Bản vẽ khai triển thép hình (Profile Plots) .237 VI.1- Giới thiệu chung 237 VI.2- Tạo vẽ khai triển thép hình .238 VI.3- Chèn vẽ khai triển nẹp 240 VII- Các bảng kê vật tư (Structure Reports) 245 VII.1- Giới thiệu chung .245 VII.2- Bảng kê kết cấu (PWBS Reports) 246 VII.2.1- Bảng kê tóm tắt theo phân cấp lắp ráp (PWBS Build Strategy Report - Summary Style) 247 VII.2.2- Bảng kê chi tiết theo phân cấp lắp ráp (PWBS Report - Detailed Format) .248 VII.3- Bảng kê thép hình (Profile Report) .249 VII.4- Bảng kê chi tiết tiêu chuẩn (Standard Parts Reports) .251 VII.5- Bảng kê hạ liệu (Nest Reports) .251 Trang 4/256 VII.5.1- Màn hình Nest (Nests Dialog) 252 VII.5.2- Bảng kê hạ liệu dạng rút gọn (Condensed Nest Reports) .252 VII.5.3- Bảng kê hạ liệu dạng đầy đủ (Detailed Nest Reports) 254 I- Giới thiệu chung ShipConstructor Bộ phần mềm ShipConstructor (dưới viết tắt SC) phần mềm cỡ nhỏ chuyên dụng cho thiết kế thi cơng tàu thuỷ cơng trình SC gồm số phần mềm sau: ShipCAM- dùng để phóng dạng vỏ Structure – dùng để vẽ kết cấu tàu không gian chiều (3D), tạo vẽ lắp ráp, vẽ thi công chi tiết kết cấu v.v Nest – dùng hạ liệu tay hạ liệu tự động Pipe – dùng vẽ vẽ ống không gian chiều, tạo vẽ ống vẽ thi công ống Outfit – dùng vẽ vẽ sơ đồ bố trí thiết bị khơng gian chiều Manager – quản lý tồn q trình thiết kế thi công NC-Pyros – dùng chuyển mã hạ liệu sang mã máy cắt điều khiển chương trình số II- Phóng dạng vỏ sườn ShipCAM ShipCAM chương trình phóng dạng vỏ tàu có chức sau: ● Nhập tuyến hình thiết kế cách: vào bàn phím bảng trị số tuyến hình thiết kế nhập (import) đường hình thiết kế từ chương trình thiết kế kỹ thuật tàu thuỷ Fastship, MultiSurf, Napa, Rhino, Autoship nhập (import) mặt cong vỏ thiết kế từ chương trình thiết kế kỹ thuật tàu thuỷ Fastship, MultiSurf, Napa, Rhino, Autoship Tạo vỏ tàu không gian chiều loại mặt khả triển, mặt kẻ mặt cong đa chiều dạng B-Spline ● Chỉnh trơn vỏ tạo cách chỉnh trơn đường dùng tạo vỏ ● Dùng mặt cắt qua vỏ để tạo đường sườn, đường nước đường cắt dọc Có thể cắt vỏ mặt cắt nghiêng có kết cấu nghiêng so với mặt phẳng toạ độ ● Tự động đánh dấu lên khung sườn chỗ có kết cấu dọc xuyên qua Tự động vẽ rãnh cắt khung sườn cho kết cấu dọc ● Rải tơn lên vỏ chia vỏ thành tôn riêng biệt ● Khai triển phẳng tôn cong ● Tạo mặt boong ● Xác định giao tuyến hai mặt cong cắt mặt theo giao tuyến (ví dụ giao tuyến vỏ ống chân vịt mũi) ● Tạo góc lượn hai mặt ● Trang 5/256 Tạo mặt song song để tạo nên chiều dầy tôn vỏ, tạo mặt trung hịa tơn vỏ ● Trao đổi liệu với chương trình CAD ● Trao đổi liệu với chương trình tính thủy lực BHS/GHS ● Lập vẽ rải tơn vỏ ● Tính trọng lượng, trọng tâm vỏ tôn ● Tạo vẽ chiều cao bệ khn (pinjig) ● Tính đường cong uốn ngược (inverse bending curve) cho sườn kết cấu thép hình ShipCAM gồm module Để chạy module nhấn chuột vào Windows Start Menu chọn: Programs / ShipConstructor2002 Một menu lên danh sách module Mỗi module có giao diện riêng với chức sau: LoftSpace thực cơng việc chung phóng dạng Phần lớn thời gian ta làm việc module LinesFairing chỉnh trơn đường cong đường sườn, đường chia tơn, Nó tạo loại mặt khác nhau, cắt mặt cắt để chỉnh trơn dạng vỏ phức tạp StringerCutout dùng quy định vị trí tính tốn giao cắt kết cấu dọc với khung sườn, tự động vẽ rãnh khoét cho kết cấu dọc khung sườn PlateExpand khai triển tôn cong thành tờ tôn phẳng vẽ vạch dấu lên tôn ShellExpand vẽ vẽ rải tôn InverseBend tạo đường cong uốn ngược cho sườn kết cấu thép hình, kể kết cấu bị vặn PinJig tạo vẽ chiều cao bệ khuôn tôn vỏ PrintOffsets in tất số liệu vỏ ● Trong phần ta thực hành sử dụng ShipCAM vỏ tàu dầu có mũi lê II.1- Chỉnh trơn (Fairing) II.1.1- Các khái niệm chung đường spline Nguồn gốc công nghệ đường cong spline Từ spline (thanh giát giường) có nguồn gốc từ "lát" gỗ thép mà thợ phóng dạng dùng vẽ đường cong sàn phóng Trang 6/256 Thanh "lát" uốn thành dạng đường cong cách chặn cóc gang vị trí khác Hình dạng đường cong thay đổi ta thay đổi số cóc vị trí cóc Để mơ tả đường cong này, có nhiều loại đường cong tốn học phổ biến đường cong spline Bêdiê nhà toán học Pháp Pierre Bézier tìm năm 1960 (xem hình đây) Hình dạng đường cong spline Bêdiê xác định điểm nút (end point) điểm điều khiển (control point) Các điểm đóng vai trị cóc sàn phóng Hình mơ tả hai đường cong spline Một đường xác định điểm nút P1, P2 điểm điều khiển PC1, đường xác định P1, P2 PC2 Các điểm điều khiển PC1 PC2 nằm đường cong di chuyển chúng dạng đường cong thay đổi Thực điểm P1, P2 điểm điều khiển khác với PC1 PC2 chúng điểm đường cong Hình biểu diễn đường cong Bêdiê bậc có bốn điểm điều khiển Khi ta di chuyển điểm điều khiển phía bên phải sang bên phải dạng đường cong thay đổi hình sau Trang 7/256 Đường spline dùng phổ biến phóng dạng có đặc điểm sau: ● Có thể dựng đường cong trơn, xấp xỉ một đường cong cho trước theo bảng tọa độ Khi ta dựng đường cong thước lát sàn đường spline máy tính, ta điều chỉnh cho đường cong thật sát với điểm toạ độ cho trước với sai số nhỏ cho phép Đó tính xấp xỉ đường cong Riêng ShipCAM dùng thuật toán nội suy nên đường cong ban đầu (chưa chỉnh trơn) ShipCAM qua điểm tọa độ ● Khi chỉnh trơn cách di chuyển điểm điều khiển đường cong thay đổi hình dạng cách trơn, khơng bị gãy khúc ● Khi phóng to, thu nhỏ đường cong tính chất khơng thay đổi Đường spline ShipCAM ShipCAM dùng đường B-spline bậc để tạo đường sườn đường dọc Ưu điểm đường khả điều khiển cục bộ: điểm điều khiển di chuyển, có vùng đường spline lân cận điểm bị thay đổi Hình cho thấy điểm điều khiển di chuyển lên phía đơn vị, đường spline điểm bị di chuyển lên 2/3 đơn vị, điểm đường spline hai điểm điều khiển lân cận di chuyển lên 1/6 đơn vị Các vùng cịn lại khơng bị ảnh hưởng Thông thường, đường spline không qua điểm thiết kế gốc (là điểm bảng trị số thiết kế) ShipCAM dùng kỹ thuật riêng để buộc đường spline phải qua điểm thiết kế gốc chương trình bắt đầu tạo đường từ bảng trị số Ban đầu ShipCAM tạo đường spline gần không qua điểm thiết kế gốc Sau tính sai số điểm đường spline điểm thiết kế gốc, tạo copy điểm điều khiển ShipCAM dùng điểm điều khiển copy điều chỉnh cho đường spline qua điểm thiết kế gốc Cách làm gọi nội suy đường Bspline Ghi chú: Đường spline qua điểm thiết kế lần ta lệnh cho ShipCAM dựng đường spline theo bảng trị số cho trước Khi ta bắt đầu di chuyển điểm điều khiển để chỉnh trơn đuờng spline đường spline khơng cịn qua điểm thiết kế Trên hình ShipCAM loại điểm có dạng biểu diễn sau (xem hình vẽ hình có biểu đồ cong phần dưới): ● Điểm thiết kế : hình chữ x màu vàng nhạt ● Điểm điều khiển: hình chữ thập màu đỏ Riêng điểm điều khiển kích hoạt chữ thập phóng to điểm khác Trang 8/256 Điểm gãy: hình chữ thập màu hồng Điểm gãy (Break Point, Knuckle Point) Điểm gãy điểm đường cong thay đổi từ dạng sang dạng khác Ví dụ: điểm đường sườn chuyển từ cong sang thẳng ShipCAM có công cụ để tạo điểm nằm công cụ Spline Edit Tại điểm gãy, tiếp tuyến hai đường hai bên trùng (đường cong chuyển tiếp trơn qua điểm gãy) không trùng hình vẽ sau ● Độ cong đường mặt Trong phóng dạng vỏ tàu, điều quan trọng hàng đầu đường cong mặt tạo nên vỏ phải trơn (trừ trường hợp đặc biệt tàu có tuyến hình gãy góc) Trên sàn phóng, độ trơn đường cong đảm bảo cách uốn thước lát nhìn mắt Độ trơn vỏ đánh giá qua độ trơn đường hình thực biến thiên đặn khoảng cách đường hình thực (cũng nhìn mắt) Trên hình ShipCAM, độ trơn vỏ đánh giá qua độ trơn đường hình thực Độ trơn đường đánh giá qua biểu đồ độ cong chạy dọc theo đường Trang 9/256 Biểu đồ độ cong có loại: ● Biểu đồ bán kính cong : biểu diễn bán kính cong điểm đường cong Bán kính cong điểm lớn đường cong cong ● Biểu đồ độ cong: biểu diễn độ cong=1/bán kính cong Độ cong điểm lớn đường cong cong nhiều ● Biểu đồ độ dốc: biểu diễn tang góc tiếp tuyến đường cong điểm so với phương nằm ngang Biểu đồ loại thường dùng với đoạn đường cong tương đối thẳng nghiêng không 45 độ so với phương ngang ● Biểu đồ 1/độ dốc: biểu đồ loại dùng cho đoạn đường cong tương đối thẳng có độ nghiêng gần 90 độ II.1.2- Cơng việc phóng dạng vỏ nhà máy Giới thiệu chung Số liệu ban đầu tàu mà nhà máy đóng tàu nhận thường vẽ tuyến hình trị số tuyến hình thiết kế mơ hình vỏ tàu phần mềm thiết kế kỹ thuật tạo Theo liệu thiết kế ban đầu đó, thiết kế thi cơng phải tạo mặt cong vỏ tàu làm sở cho việc đóng vỏ tàu thực sau Mặt cong vỏ phải thỏa mãn yêu cầu sau: ● Tại vị trí mà thiết kế kỹ thuật quy định (các đường hình lý thuyết, bán kính hơng, bán kính mũi v.v ) phải sát với trị số thiết kế (sai lệch thường không vài mm thiết kế ban đầu tốt) ● Mặt cong phải trơn nghĩa biến thiên độ cong tồn mặt phải đặn khơng có vùng gãy khúc cong đột ngột, đường hình thực Trang 10/256