Trong các trường đại học kỹ thuật ở Việt Nam, hầu hết các phần mềm hỗ trợ cho việc học tập, giảng dạy cũng như nghiên cứu khoa học trong việc thiết kế các chi tiết máy đều là các phần mềm thương mại đắt tiền như Catia, Inventor, Solidworks, … (có giá tới hàng ngàn đô la Mỹ cho một bản). Tuy nhiên, trên thực tế, các phần mềm này hầu như không được mua bản quyền mà thường được sử dụng dưới dạng “bẻ khóa”. Vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng phần mềm thiết kế 3D mã nguồn mở FreeCAD (miễn phí) thay thế cho các phần mềm thiết kế cơ khí thương mại có chi phí cao có ý thực tiễn cao trong quá trình hội nhập.
Trang 1MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ 2
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 4
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 5
MỞ ĐẦU 8
CHƯƠNG 1 9
TỔNG QUAN GIỚI THIỆU PHẦN MỀM FREECAD 9
1.1 Giới thiệu về phần mềm FreeCAD 9
1.2 Những khả năng chính của FreeCAD 11
1.3 Làm quen sơ bộ với Freecad 13
CHƯƠNG 2 18
SỬ DỤNG PHẦN MỀM FREECAD 18
2.1 Vẽ phác thảo (Sketcher Workbench) 18
2.2 Vẽ thiết kế 2D (Draft Workbench) 21
2.3 Thiết kế chi tiết (Part Design Workbench) 23
2.4 Tạo chi tiết (Part Workbench) 26
2.5 Tạo bản vẽ 2D từ bản vẽ 3D (Drawing Workbench) 29
2.6 Tính toán kiểm nghiệm độ bền chi tiết bằng phương pháp phần tử hữu hạn (Fem Workbench) 32
CHƯƠNG 3 39
ỨNG DỤNG PHẦN MỀM FREECAD TRONG QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ 39
CHI TIẾT ĐẦU MÁY, TOA XE 39
3.1 Giới thiệu kết cấu bộ trục bánh xe đầu máy D19E 39
3.2 Xây dựng mô hình 3D bộ trục bánh xe đầu máy 40
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO 47
Trang 2DANH MỤC HÌNH VẼ
Trang
Hình 1.2 Thiết kế chi tiết trên phần mềm FreeCAD 10Hình 1.3 Thiết kế, tính toán chi tiết trên phần mềm FreeCAD 11Hình 1.4 Giao diện ban đầu khi khởi động Freecad 13
Hình 1.10 Hộp thoại chỉ thông tin chi tiết 17
Hình 2.2 Thiết kế một số biên dạng đơn giản 19Hình 2.3 Giao diện khi làm việc với Draft 23Hình 2.4 Hình ảnh khi làm việc với Part Design 23
Hình 2.7 Minh họa chi tiết sau khi sử dụng các lệnh chỉnh sửa 26Hình 2.8 Giao diện khi làm việc với Part 27Hình 2.9 Minh họa một số chi tiết khi thiết kế với Part 29
Hình 2.11 Bản vẽ tiêu chuẩn sau khi được thiết lập 30Hình 2.12 Các tùy chọn khi xuất các hình chiếu 2D 30
Hình 2.19 Khởi chạy chương trình tính ứng suất, chuyển vị 35
Hình 2.21 Chuyển vị theo phương X được hiển thị theo màu, phía màu xanh
lá là chuyển vị ít nhất, màu xanh dương là chuyển vị nhiều nhất 36Hình 2.22 Chuyển vị theo phương Y được hiển thị theo màu, phía màu xanh
là chuyển vị ít nhất, màu đỏ là chuyển vị nhiều nhất 37Hình 2.23 Chuyển vị theo phương Z được hiển thị theo màu, , phía màu xanh
lá là chuyển vị ít nhất, màu xanh dương là chuyển vị lớn nhất 37Hình 2.24 Chuyển vị tổng cộng theo 3 phương X, Y, Z, cũng được hiển thị
theo đồ thị màu, màu xanh là chuyển vị ít nhất, màu đỏ là chuyển vị lớn nhất 37Hình 2.25 Hiệu ứng đồ họa minh họa cho chuyển vị của dầm khi đặt tải trọng 37
Hình 3.3 Bản vẽ trục bánh xuất từ mô hình 3D 40
Trang 3Hình 3.4 Mô hình 3D bánh xe 41Hình 3.5 Bản vẽ bánh xe xuất từ mô hình 3D 41
Trang 4CAE Computer-aided engineering
CAX Computer-aided technologies
CNC Computer numerical control
PLM Product lifecycle management
Trang 5TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1 Thông tin chung:
- Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng phần mềm thiết kế 3D mã nguồn mở FreeCAD
trong quá trình thiết kế một số chi tiết đầu máy, toa xe
- Sinh viên thực hiện:
Phan Trần Minh Đạt
Nguyễn Đức Thông
Trần Văn Quỳnh
- Lớp: Tàu điện - Metro - K56 Khoa: Cơ khí Năm thứ: 2 Số năm đào tạo: 4
- Người hướng dẫn: KS Nguyễn Đức Toàn
2 Mục tiêu đề tài:
Sử dụng được phần mềm FreeCAD và ứng dụng phần mềm trong quá trình thiết
kế một số chi tiết đầu máy, toa xe
3 Tính mới và sáng tạo:
- Nghiên cứu sử dụng phần mềm thiết kế 3D mã nguồn mở FreeCAD (miễn phí) thaythế cho các phần mềm thiết kế cơ khí thương mại có chi phí cao như Catia, Inventor,Solidworks, v.v.…
- Ứng dụng phần mềm trong quá trình thiết kế một số chi tiết đầu máy, toa xe
4 Kết quả nghiên cứu:
- Một tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm FreeCAD
- Bản vẽ thiết kế một số chi tiết đầu máy, toa xe
Trang 65 Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng và khả năng áp dụng của đề tài:
Vấn đề sở hữu trí tuệ và bản quyền các phát minh, sáng chế cũng như các sảnphẩm thương mại đã được các nước phát triển quan tâm và thực hiện từ lâu Tuynhiên, ở Việt Nam, vấn đề này mới chỉ trong giai đoạn bước đầu đưa vào thực hiện.Đây là vấn đề tất yếu cần được quan tâm trong quá trình hội nhập và phát triển của đấtnước Trong các trường đại học kỹ thuật ở Việt Nam, hầu hết các phần mềm hỗ trợ choviệc học tập, giảng dạy cũng như nghiên cứu khoa học trong việc thiết kế các chi tiếtmáy đều là các phần mềm thương mại đắt tiền như Catia, Inventor, Solidworks, … (cógiá tới hàng ngàn đô la Mỹ cho một bản) Tuy nhiên, trên thực tế, các phần mềm nàyhầu như không được mua bản quyền mà thường được sử dụng dưới dạng “bẻ khóa”
Vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng phần mềm thiết kế 3D mã nguồn mở FreeCAD (miễnphí) thay thế cho các phần mềm thiết kế cơ khí thương mại có chi phí cao có ý thựctiễn cao trong quá trình hội nhập Giúp giảm chi phí đào tạo Hơn thế nữa, vì đây làphần mềm mã nguồn mở do đó nếu được đưa vào nghiên cứu có thể cải thiện, nângcấp phần mềm có nhiều tính năng phù hợp và tiện lợi cho từng chuyên ngành Thậmchí, nếu được đầu tư nghiên cứu hoàn thiện thì phần mềm này hoàn toàn có thể thươngmại hóa theo đúng giấy phép mã nguồn mở của phần mềm Đây cũng là xu hướng đã
và đang được các trường đại học ở các nước tiên tiến thực hiện
6 Công bố khoa học của sinh viên từ kết quả nghiên cứu của đề tài (ghi rõ họ tên
tác giả, nhan đề và các yếu tố về xuất bản nếu có) hoặc nhận xét, đánh giá của cơ sở
đã áp dụng các kết quả nghiên cứu (nếu có):
Trang 7Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên thực
hiện đề tài (phần này do người hướng dẫn ghi):
Mặc dù mới là sinh viên năm thứ hai, nhóm sinh viên thực hiện đã nỗ lực đểhoàn thành được các mục tiêu của đề tài
Ngày 14 tháng 04 năm 2017
Người hướng dẫn
(ký, họ và tên)
Nguyễn Đức Toàn
Trang 8MỞ ĐẦU
Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài và lý do lựa chọn đề tài:Trong các trường đại học kỹ thuật ở Việt Nam, hầu hết các phần mềm hỗ trợ cho việchọc tập, giảng dạy cũng như nghiên cứu khoa học trong việc thiết kế các chi tiết máyđều là các phần mềm thương mại đắt tiền như Catia, Inventor, Solidworks, … (có giátới hàng ngàn đô la Mỹ cho một bản) Tuy nhiên, trên thực tế, các phần mềm này hầunhư không được mua bản quyền mà thường được sử dụng dưới dạng “bẻ khóa” Vìvậy, việc nghiên cứu sử dụng phần mềm thiết kế 3D mã nguồn mở FreeCAD (miễnphí) thay thế cho các phần mềm thiết kế cơ khí thương mại có chi phí cao có ý thựctiễn cao trong quá trình hội nhập Giúp giảm chi phí đào tạo Hơn thế nữa, vì đây làphần mềm mã nguồn mở do đó nếu được đưa vào nghiên cứu có thể cải thiện, nângcấp phần mềm có nhiều tính năng phù hợp và tiện lợi cho từng chuyên ngành Thậmchí, nếu được đầu tư nghiên cứu hoàn thiện thì phần mềm này hoàn toàn có thể thươngmại hóa theo đúng giấy phép mã nguồn mở của phần mềm Đây cũng là xu hướng đã
và đang được các trường đại học ở các nước tiên tiến thực hiện Mặt khác, theo cácthông tin nhóm nghiên cứu đã tìm hiểu, hiện tại, chưa có một tài liệu tiếng Việt nàohướng dẫn sử dụng phần mềm FreeCAD
Mục tiêu đề tài: Sử dụng được phần mềm FreeCAD và ứng dụng phần mềmtrong quá trình thiết kế một số chi tiết đầu máy, toa xe
Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu: Dựa trên cơ sở các tài liệu được cungcấp trên trang chủ của phần mềm (tài liệu tiếng Anh), kết hợp với các kiến thức đãđược học tập về vẽ kỹ thuật trong trường đại học, tiến hành nghiên cứu sử dụng phầnmềm trong việc thiết kế các chi tiết dưới dạng 3D nói chung và các chi tiết đầu máy,toa xe nói riêng
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu là phần mềmFreeCAD, bộ trục bánh xe đầu máy; Phạm vi nghiên cứu là sử dụng một số mô đuntrong phần mềm FreeCAD để xây dựng mô hình 3D bộ trục bánh xe đầu máy trên cơ
sở bộ trục bánh xe đầu máy D19E
Trang 10CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN GIỚI THIỆU PHẦN MỀM FREECAD 1.1 Giới thiệu về phần mềm FreeCAD
FreeCAD là phần mềm thiết kế 2D, 3D, CAD chuyên nghiệp, từ đơn giản như vẽ2D đến phức tạp như mô phỏng chuyển động, kiểm nghiệm độ bền, lập trình CNC,cung cấp những công cụ hữu hiệu nhất, phục vụ cho công việc và học tập, đặc biệt,đây là phần mềm hoàn toàn miễn phí và có mã nguồn mở, được đóng góp bởi cộngđồng lập trình, kĩ sư… Hiện nay, vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu và phát triển
Hình 1.1 Giới thiệu phần mềm FreeCAD
FreeCAD hiện đã được trang bị đầy đủ các tính năng, công cụ cơ bản tươngđồng với các phần mềm thiết kế thông dụng hiện nay như Catia, Solidworks,
Trang 11FreeCAD cho phép bạn thiết kế các bản vẽ CAD, CAM, CAX, CAE và PLM, phục vụtrên đa số các lĩnh vực thiết kế như cơ khí, xây dựng, kiến trúc,…
FreeCAD được hỗ trợ các chức năng tiên tiến dựa trên cơ sở OpenCascade, mộtcông cụ thiết kế hình học mạnh mẽ, tính năng thiết kế mô hình 3D được cung cấp bởicác thư viện 3D coin và python API, đây là tính năng rất hữu ích và mang lại hiệu quảcao trong quá trình thiết kế
Ngoài ra, FreeCAD cũng có khả năng thiết kế bản vẽ 2D, tuy nhiên đây khôngphải trọng tâm Nhưng phần mềm này hoàn toàn thiết kế được những bản vẽ 2D cơbản mà không gặp phải nhiều trở ngại
Phần mềm FreeCAD có thể hoạt động trên tất cả các hệ điều hành nhưWindow, Mac OS, Linux, Với sự hỗ trợ đắc lực của FreeCAD , quá trình thiết kếđược đơn giản hóa một cách tối đa, mang lại hiệu quả thiết kế cao hơn, chính xác hơn,đặc biệt là hiệu quả kinh tế cao hơn khi so sánh với các phần mềm thương mại hiệnnay
Một số hình ảnh khi thiết kế với FreeCAD:
Hình 1.2 Thiết kế chi tiết trên phần mềm FreeCAD
Trang 12Hình 1.3 Thiết kế, tính toán chi tiết trên phần mềm FreeCAD
Có thể tải xuống phần mềm FreeCAD trên các diễn đàn hoặc truy cập trực tiếpvào trang chủ của FreeCAD : FreeCADweb.org
Tùy vào hệ điều hành, ta có thể chọn đường dẫn để tải về, sau khi tải về và giảinén, phần mềm có dung lượng nhỏ gọn khoảng 500 MB (so với các phần mềm thươngmại khác thường có dung lượng hàng chục GB)
1.2 Những khả năng chính của FreeCAD
Như đã trình bày ở trên, FreeCAD là phần mềm miễn phí, mã nguồn mở, có khảnăng xây dựng các bản vẽ 3D, CAD, MCAD, CAX, CAE, PLM,… nhằm mục đíchthiết kế cơ khí nói riêng và thiết kế sản phẩm nói chung, chẳng hạn như kiến trúc, xâydựng hoặc các chuyên ngành kỹ thuật khác Cụ thể, FreeCAD có các tính năng sau
Với nhân đồ họa dựa trên công nghệ Open CASCADE, phần mềm này chophép hoàn thiện các vật thể 3D phức tạp như đường cong, mặt phẳng hoặc các thực thểhình học dựa trên cơ sở hỗ trợ các định dạng file tương thích với các phần mềm 3Dkhác như STEP hay IGES
Một mô hình tham số hoàn thiện Tất cả các vật thể trong FreeCAD thực chấtđược tạo bởi các tham số, mọi điểm thuộc vật thể đều có ràng buộc với nhau hoặcthậm chí là ràng buộc với vật thể khác Điều này có nghĩa rằng thay đổi tại một điểm
sẽ gây ra thay đổi tại các điểm khác và ta có thể tùy chọn giữ lại hoặc hủy thay đổi đó
Trang 13Trong FreeCAD, một vật thể còn có thể được tạo bởi mã lập trình của ngôn ngữ màFreeCAD sử dụng là Python.
Một kiến trúc mô đun cho phép thêm chức năng vào các ứng dụng lõi Các chứcnăng mở rộng này có thể sẽ được lập trình bằng ngôn ngữ C++ hoặc đơn giản là ngônngữ Python hoặc chương trình sao chép macros
Nhập hoặc xuất các file bản vẽ với các định dạng phổ biến như STEP, IGES,OBJ, STL, DXF, SVG, STL, DAE, IFC hoặc OFF, NASTRAN, VRML với điều kiện
là các file phải tương thích với dạng file gốc của FreeCAD là Fcstd Độ tương thíchkhi đọc một file trên FreeCAD còn phụ thuộc vào định dạng của file và mô đun thựchiện đọc
Mô đun vẽ phác thảo với các công cụ hỗ trợ cho phép phác thảo hình dạng củavật thể, hoặc vẽ phác hình dạng của vật thể rồi thực hiện xây dựng chi tiết từ hình dạng
đã dựng
Tính năng mô phỏng chuyển động của Robot cho phép nghiên cứu chuyển độngcủa Robot Mô đun này hiện đã được trang bị giao diện đồ họa mở rộng GUI, cho phépngười dùng theo dõi quá trình thiết kế một cách chi tiết và trực quan
Mô đun Render cho phép đổ bóng bề mặt của chi tiết Tùy vào nhu cầu sử dụng
mà mô đun này sẽ hữu ích
Mô đun Assembly cho phép làm việc với nhiều chi tiết cùng một lúc, mô phỏngchuyển động, …
Trang 141.3 Làm quen sơ bộ với Freecad
1.3.1 Giao diện của Freecad
Hình 1.4 Giao diện ban đầu khi khởi động Freecad
Giao diện ban đầu khi khởi động Freecad được thể hiện trên hình 1.4 Tronggiao diện, có thể thấy 3 vùng độc lập để thực hiện các chức năng khác nhau Cụ thểnhư sau :
a Thanh Công Cụ
Hình 1.5 Thanh công cụ của FreeCAD
Đây là miền để thực hiện mọi chức năng của phần mềm Có thể thấy các hộpthoại như các workbench, chọn mặt phẳng thiết kế, … xuất hiện như trên hình 1.5
Ở vùng này, có thể ẩn/hiện các công cụ bằng cách click chuột phải vào mộtvùng không gian trống rồi chọn công cụ cần ẩn/hiện
Trang 15b Vùng truy cập nhanh
Đây là miền giúp truy cập nhanh các chức năng thường sử dụng nhất như PartDesign, Architectural Design, …, mở các file gần đây, nhận những thông báo về cậpnhật mới của phần mềm hoặc truy cập vào trang chủ của FreeCAD
Hình 1.6 Vùng truy cập nhanh của FreeCAD
c Thanh Hiển thị tích hợp (Combo View)
Đây là thanh cho biết chế độ hiện đang làm việc, thứ tự các lệnh đã thực hiện, kíchthước của chi tiết, từ đó có thể biết trình tự thiết kế hoặc chỉnh sửa chi tiết một cách dễdàng
Trang 16Hình 1.7 Thanh Combo View
- Giao diện các chế độ làm việc (Workbenchs)
Hình 1.8 Giao diện Part Design
Cũng tương tự như giao diện của phần giao diện mở đầu, vùng 1 và vùng 3 cóchức năng như đã nêu Vùng 2 chính là không gian thiết kế, toàn bộ hình ảnh của chitiết sẽ được thể hiện trong vùng này
Giao diện của các workbench khác cũng hoàn toàn tương tự
1.1.2 Giới thiệu các chức năng cơ bản.
a Tạo, mở và lưu trữ 1 file.
- Tạo file mới :
Trang 17Trong Freecad, có 2 cách để tạo 1 file mới, cụ thể như sau :
1 Nhấp vào biểu tượng ( tổ hợp Ctrl + N ) trên vùng 1, sau đó chọn workbenchthiết kế
2 Chọn trực tiếp vào đường dẫn các workbench muốn sử dụng trên giao diện mở đầu,tuy nhiên chỉ có thể chọn một số các workbench thông dụng nhất mà không chọn đượctất cả các workbench
Hình 1.9 Menu truy cập nhanh
- Mở 1 file dữ liệu :
Có 2 cách để mở 1 file :
1 Click chuột vào biểu tượng trên vùng 1 rồi chọn file muốn mở
2 Mở các file gần đây bằng cách click vào
Recent Files trên vùng 2 của giao diện mở đầu
- Lưu trữ file :
Cũng có 2 cách để lưu 1 file, cụ thể như sau :
1 Chọn File trên vùng 1 , sau đó chọn Save hoặc Save as,… tùy theo nhu cầu.
2 Click chuột trực tiếp vào biểu tượng trên vùng 1
Trang 18- Sửa, xóa lệnh hoặc thay đổi thiết kế, kích thước,… của chi tiết bằng cách clickchuột phải vào dòng lệnh đó Sau khi click chuột sẽ có hộp thoại hiện ra , tùyvào yêu cầu mà click vào mục cần chọn.
- Cũng có thể click vào hộp thoại phía dưới để chỉnh sửa kích thước, tọa độ, gócđộ,…bằng cách nhập vào số liệu cần thiết kế
Hình 1.10 Hộp thoại chỉ thông tin chi tiết.
c Một số thao tác với chuột và bàn phím.
Để tương tác trực tiếp với giao diện cũng như chi tiết đang thiết kế bằng chuột
Trang 19CHƯƠNG 2
SỬ DỤNG PHẦN MỀM FREECAD 2.1 Vẽ phác thảo (Sketcher Workbench)
2.1.1 Giới thiệu vẽ phác thảo
Tạo Sketcher là bước cơ bản đầu tiên để tạo mô hình Mô hình tạo thành trongFreecad được liên kết với biên dạng của chúng Khi hiệu chỉnh biên dạng, mô hình tựđộng cập nhật những thay đổi này
Ta làm việc trong môi trường vẽ phác cần tạo ra hoặc hiệu chỉnh các biên dạngcủa mô hình Môi trường vẽ phác bao gồm các mặt phẳng vẽ phác và các công cụ vẽphác(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
- Môi trường vẽ phác thảo :
Để bắt đầu thiết kế Sketch, ta chọn workbench thiết kế là Sketcher, sau đó click vàobiểu tượng (Creat a new sketch) rồi chọn mặt phẳng và bắt đầu quá trình thiết kế
Hình 2.1.Giao diện khi thiết kế Sketch
Có thể thấy trong góc phải phía dưới màn hình là sơ đồ biểu thị mặt phẳng đanglàm việc
Trang 202.1.2 Các lệnh thao tác trong Sketch
Khi thiết kế Sketch, ta có các nhóm lệnh thiết kế 2D tương ứng như SketcherGeometries, Sketcher Constrains, Sketcher tools,…
a Sketcher Geometries
Là nhóm lệnh để thực hiện vẽ các hình cơ bản, gồm các lệnh cụ thể sau : Tạo một điểm
Tạo 1 đường thẳng với 2 điểm
Tạo 1 cung tròn từ 1 điểm làm tâm, bán kính , điểm bắt đầu và điểm kết thúc Tạo 1 đường conic, trong lệnh này, ta có 3 tùy chọn bằng cách click vào mũitên để tạo đường conic theo các dữ liệu sẵn có
Tạo các đường từ 1 chuỗi các điểm cho trước
Tạo hình vuông/chữ nhật từ 2 điểm của đường chéo
Tạo cung tròn tại giao điểm của 2 đường thẳng , ta click vào 2 đường thẳng sau
đó di chuột để chọn góc độ
Tạo mép vát giữa 2 đường thẳng giao nhau
Tạo một cạnh nối với biên dạng ngoài của hình
Hình 2.2 Thiết kế một số biên dạng đơn giản
Trang 21b Sketcher Constrain
Sketcher Constrain được sử dụng để xác định độ dài, đặt các quy tắc giữa các yếu
tố phác hoạ, và để khóa bản vẽ dọc theo trục dọc và ngang Một số lệnh đòi hỏi sựràng buộc của phần Trợ giúp Sketcher Có 2 loại lệnh Constrain
- Không liên kết với dữ liệu số :
Coincident : Gắn 1 điểm vào đồng thời 1 hoặc nhiều điểm khác
Point On Object : Gắn một điểm vào một đối tượng khác như một đườngthẳng, cung hay trục
Vertical : Đưa các đường/chuỗi đường bất kì ( trừ các đường nằm ngang theophương Ox) về hướng cùng phương với Oy
Horizontal : Đưa các đường/chuỗi đường bất kì ( trừ các đường thẳng đứngtheo phương Oy ) về hướng cùng phương với Ox
Parallel : Chuyển các đường thẳng bất kì về dạng song song với nhau
Perpendicular : Đưa 2 đường thẳng bất kì về dạng vuông góc với nhau
Tangent : Tạo tiếp tuyến chung giữa 2 thực thể
Equal Length : Đưa 2 đường thẳng về cùng một độ dài hoặc cùng đườngkính đối với đường tròn, đường chéo với hình chữ nhật,…
Symmetric : Tạo 2 điểm đối xứng qua 1 đường thẳng hoặc 2 điểm đối xứng quađiểm thứ 3
- Có liên kết với dữ liệu số.
Lock : Cố định vật thể, gắn vào số liệu của tọa độ ban đầu Số liệu này có thểhiệu chỉnh lại sau
Horizontal Distance : Chọn trực tiếp chiều rộng của vật thể bằng cách nhập sốliệu, có thể chọn 1 đường hoặc 2 điểm đầu , cuối
Vertical Distance : Chọn trực tiếp chiều cao của vật thể bằng cách nhập số liệu,cách chọn tương tự như chọn chiều rộng
Length : Chọn trực tiếp chiều dài của vật thể bằng cách nhập số liệu, cách chọntương tự như chọn chiều rộng
Radius : Chọn số liệu bán kính của đường tròn/ cung tròn
Internal Angle : Chọn góc giữa 2 đường thẳng
c Sketcher Tools
Đây là nhóm lệnh giúp chỉnh sửa vật thể Gồm có các lệnh như sau :
Trang 22Closed Shape : Lệnh có tác dụng nối 2 điểm của 2 vật thể khác nhau làm một.Connect Edge : Nối các điểm cuối với nhau bằng cách áp dụng các ràng buộctrùng khớp với các điểm cuối
Select Constrain : Chọn các ràng buộc của một yếu tố nào đó
Show/Hide internal geometry: Ẩn/Hiện các đường bao ngoài của vật thể
Copy : Copy một vật thể
Trên đây là 3 nhóm lệnh chính của vẽ Sketch, các lệnh này đều sử dụng bằng cáchnhấp vào lệnh, sau đó thao tác chuột trên không gian thiết kế
Qua workbench này, ta có thể thiết kế biên dạng của vật thể, thiết kế 2D với các công
cụ trợ giúp như đã nêu một cách dễ dàng
2.2 Vẽ thiết kế 2D (Draft Workbench)
Draft là mô đun cho phép vẽ phác thảo các hình 2D một cách nhanh chóng Bêncạnh đó, phần mềm còn cung cấp rất nhiều công cụ để chỉnh sửa vật thể theo nhu cầu.Một vài công cụ chỉnh sửa của mô đun này còn có thể hoạt động trên các mô đun khác
mà vẫn đảm bảo phần mềm hoạt động ổn định
Về các nhóm lệnh, mô đun này có 3 nhóm lệnh chính là: Nhóm lệnh vẽ vật thể,nhóm lệnh hiệu chỉnh vật thể và nhóm các công cụ tiện ích Sau đây sẽ giới thiệu chitiết về các nhóm lệnh này
2.2.1 Nhóm lệnh vẽ (Drawing objects)
Đây là nhóm lệnh để tạo ra vật thể
Line : Lệnh tạo đường thẳng khi có 2 điểm đầu và cuối
Wire: Lệnh tạo một chuỗi đường thẳng nối tiếp nhau
Circle: Lệnh tạo một đường tròn với tâm và bán kính cho trước
Arc : Lệnh tạo một cung tròn với tâm, bán kính, góc chắn cung cho trước.Ellipse : Lệnh tạo đường elip đi qua 2 điểm cho trước
Polygon : Lệnh tạo một ngũ giác với tâm và một đỉnh bất kì cho trước Ngoài
ra, còn có các lệnh tương tự để tạo đa giác nhiều cạnh hơn
Text : Lệnh chèn chú thích cho hình vẽ
Dimension : Lệnh để ghi kích thước cho bản vẽ
Bspline : Lệnh tạo đường cong bất kì từ số điểm theo ý muốn
Point : Lệnh tạo một điểm bất kì
Facebinder : Lệnh tạo một vật thể mới trên một mặt của vật thể đã tồn tại
Trang 232.2.2 Nhóm lệnh hiệu chỉnh (Modifying objects)
Đây là nhóm lệnh để hiệu chỉnh vật thể sau khi vẽ xong Để làm việc với nhómnày, ta cần chọn đối tượng trước, nếu không có đối tượng nào được chọn, phần mềm
sẽ yêu cầu phải chọn đối tượng trước
Move : Lệnh dời đối tượng
Rotate : Lệnh xoay đối tượng
Offset : Lệnh phóng to, thu nhỏ đối tượng với tỉ lệ tùy chọn
Trim : Lệnh cắt bớt hoặc mở rộng một đối tượng
Upgrade : Lệnh liên kết các đối tượng về một khối Ngược lại, lệnh Downgrade
để phá một khối thành nhiều đối tượng
Scale : Lệnh tạo tỉ lệ cho đối tượng so với vật thể gốc
Addpoint : Lệnh thêm một điểm vào một đối tượng Ngược lại, lệnhDeletepoint giúp xóa bớt điểm trên một vật thể
Shape 2D view : Xuất hình chiếu 2D từ một vật thể 3D
Mirror : Lệnh đối xứng một đối tượng đã chọn qua một điểm hoặc đườngthẳng
Array : Lệnh sao chép một đối tượng thành nhiều đối tượng và sắp xếp theo thứ
tự tùy ý
2.2.3 Nhóm công cụ (Utility tools)
Đây là nhóm công cụ được tích hợp sẵn trong vật thể khi ta click chuột phải
vào vật thể, chính vì vậy, mỗi vật thể khác nhau sẽ có những công cụ khác nhau
Set working plane : Chọn mặt phẳng cần làm việc khi đang ở chế độ xem 3Dhoặc một mặt phẳng nào đó
Finish line : Kết thúc vẽ Line, Bspline,… sau khi đã vẽ xong mà không thoátlệnh
Close line : Kết thúc vẽ Line Bspline,…sau khi vẽ xong và thoát luôn lệnh.Undo line : Hoàn tác một đường thẳng vừa vẽ của một vật thể
Toggle line : Bật hoặc tắt chế độ Draft
Show/hide snap bar : Ẩn hoặc hiện thanh công cụ Snap
Slope : Chỉnh độ dốc của đường hoặc chuỗi đoạn thẳng
Trang 242.2.4 Các định dạng file
Phần mềm này cho phép xuất và đọc bản vẽ ở rất nhiều định dạng file :Autodesk DXF, Open Cad format OCA, Airfoil Data Format DAT,…
Với mỗi dạng bản vẽ, ta có các định dạng file khác nhau
Hình 2.3 Giao diện khi làm việc với Draft
2.3 Thiết kế chi tiết (Part Design Workbench)
Hình 2.4 Hình ảnh khi làm việc với Part Design