Tối ưu hóa quá trình thiết kế guồng quay cước câu cá

Đ I H C ĐÀ N NG TR NGăĐ I H C BÁCH KHOA -* PH MăĐÌNHăKHANH T Iă UăHịAăQUỄăTRÌNHăTHI T K GU NG QUAY C C CÂU CÁ LU N VĔNăTH C S K THU T Chuyên ngành: K thu tăC ăkhí ĐẨăN NG, 10/2018 Đ I H C ĐÀ N NG TR NGăĐ I H C BÁCH KHOA -* PH MăĐÌNHăKHANH T Iă UăHịAăQUỄăTRÌNHăTHI T K GU NG QUAY C C CÂU CÁ Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Mã s : 8.52.01.03 LU NăVĔNăTH C S K THU T NG IăH NG D N KHOA H C: TS NGUY N XUÂN HÙNG ĐẨăN NG, 10/2018 L IăCAMăĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Ph m Đình khanh T Iă UăHịAăQUỄăTRÌNHăTHI T K GU NGăQUAYăC CÂU CÁ C H c viên: Ph m Đình Khanh Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Mã s :8.52.01.03 Khóa: K34 Tr ng Đ i H c Bách Khoa – ĐHĐN Tóm tắt: Luận văn trình tổng quan vi c ng d ng phần mềm Catia 3D vào vi c thiết kế sản phẩm guồng quay c c câu cá t i công ty Daiwa Viêt Nam, nhằm giảm th i gian chi phí thiết kế qui trình phát triển sản phẩm.Tác giả đư thực hi n h ng dẫn kỹ thuật sử d ng phần mềm Catia để mơ hình hóa 3D m t s chi tiết sản phẩm guồng quay c c câu cá; lắp ráp hoàn chỉnh chi tiết; kiểm tra va ch m, tiếp xúc khoảng cách an toàn chi tiết; phân tích t i u thiết kế chi tiết kích th c, tr ng l ng dựa phân tích biểu đồ FEM; thực hi n mô ph ng đ ng h c; xây dựng quy trình thiết kế sản phẩm t i u qui trình hi n t i Tác giả đư tóm tắt kết đ t đ c đ a h ng phát triển T khóa: Tối ưu hóa q trình thiết kế guồng quay cước câu cá Summary: Thesis presents an overview of the application of Catia 3D software to the design of reel at Daiwa Vietnam, to reduce the time and cost of designing in the development process The Author has guided using Catia software to model 3D some parts of the Reel; complete assembly of parts; detect the collision, contact and safe distance between the parts; optimal analysis of dimensions, weight of parts based on FEM chart analysis; perform dynamic simulation; designing the product design process is optimal than the present process The author has summarized the results achieved and set out the next direction Key words: Optimizing the process of designing the Reel M CL C M Đ U 1.Tính cấp thiết c a đề tài : 2.M c tiêu nghiên c u: 3.Đ i t ng ph m vi nghiên c u: 4.Ph ơng pháp nghiên c u: 5.ụ nghĩa khoa h c thực ti n: 6.Dự kiến kết đ t đ CH c: NGă1: T NG QUAN 1.1Gi i thi u 1.2L ch sử phát triển c a phần mềm Catia 1.3 u nh c điểm c a Catia so v i phần mềm CAD/CAE khác CH NGă2: NG D NG PH N M M CATIA V5R17 THI T K S N PH M GU NGăQUAYăC C 2.1 Thiết kế chi tiết d ng 3D 2.1.1 Gi i thi u Module thiết kế công c 2.1.2 ng d ng thực tế vẽ vẽ 3D c a chi tiết guồng quay c 2.2 Lắp ráp chi tiết guồng quay c c 51 c 53 2.2.1 Gi i thi u Module thiết kế công c 53 2.2.2 L nh vẽ liên quan t i trình láp ráp chi tiết 66 2.3 Kiểm tra va ch m chi tiết vẽ lắp 67 2.3.1 L nh vẽ liên quan t i trình kiểm tra va ch m 67 2.3.2 Hình ảnh miêu tả v trí kiểm tra 68 CH NG 3: TRÍCH XU T B N V 2D T B N V 3D 69 3.1 Gi i thi u Module thiết kế công c 69 3.2 L nh liên quan t i vi c trích xuất vẽ 2D từ vẽ 3D 81 CH NG 4: T Iă UăHịAăTHI T K V I S TR GIÚP C A CATIA 83 4.1 Mô hình phần tử hữu h n phân tích 83 4.1.1 Xác đ nh thành phần phân tích 83 4.1.2 Các b c phân tích 83 4.2 T i u hóa 85 4.2.1 T i u kích th c 86 4.2.2 T i u hình dáng 86 CH NGă5: MÔ PH NGăĐ NG H C S N PH M GU NGăQUAYăC C 87 5.1 Xây dựng mơ hình mơ ph ng 87 5.2 Lắp ráp mơ hình mơ ph ng 87 5.3 Mô ph ng đ ng h c 87 5.4 Xem xét kết mô ph ng (video mô ph ng đ ng h c) 87 CH NGă6:ăĐỄNHăGIỄăVẨăK T LU N 89 6.1Đánh giá kết 89 6.2 Ph ơng h 6.2.1 Ph ơng h ng phát triển kết luận 91 ng phát triển: Nghiên c u ng d ng module đ ng lực h c 91 6.2.2 Kết luận 91 TÀI LI U THAM KH O 92 DANH M C CÁC HÌNH NH Hình 1.1 Giao di n c a CATI Hình 2.1 H p tho i lựa ch n môi tr ng thiết kế Hình 2.2: Giao di n modul Part Design .8 Hình 2.3 L nh cơng c Sketch Based Featurres Hình 2.4 L nh công c Sketch Based Featurres 10 Hình 2.14: Lắp chi tiết lên thân máy 66 Hình 2.15: Láp ráp hồn chỉnh guồng câu cá 67 Hình 2.16 : Dị tìm va ch m c a chi tiết lắp ráp .68 Hình 2.17 : Dị tìm va ch m c a chi tiết lắp ráp .68 Hình 3.1: L nh trích xuất hình chiếu từ 3D 81 Hình 3.2 Hình cắt 81 Hình 3.3 Hình cắt 82 Hình 4.1: Mơ hình g i đỡ 83 Hình 4.2: Mơ hình g i đỡ cung cấp ràng bu c 84 Hình 4.3: Mơ hình g i đỡ t o lu i 84 Hình 4.4: Mơ hình g i đỡ v i chuyển v l n nh .85 Hình 4.5: Mơ hình g i đỡ v i ng suất l n nh .85 Hình 4.6: T i u hình d ng c a giá đ giảm kh i l ng 85 DANH M C CÁC B NG BI U Bảng 1.1 Bảng so sánh khả ng d ng phần mềm Bảng 4.1 So sánh th i gian chi phi thiết kế c a qui trình : 90 M Đ U Tính c p thi t c aăđ tài : Ngày nay, để tồn t i đ c th ơng tr ng kinh doanh, đòi h i doanh nghi p phải t o sản phẩm t i u chất l ng, giá thành rẻ, c nh tranh mặt th i gian cung ng Để đáp ng đ c đòi h i này, yêu cầu đặt phải ng d ng khoa h c công ngh vào sản xuất từ khâu thiết khâu chế t o sản phẩm Vi c ng d ng phần mềm ng d ng tr thành yếu t tất yếu đáng đầu t c a tất công ty l n gi i nhằm tăng tính c nh tranh uy tín Các hưng ng c ngồi có xu h ng dùng phầm mềm CAD/CAM có cơng c tính tốn FEM tích h p s n ch ơng trình để t i u hóa vi c tính tốn thiết kế Catia m t ch ơng tình Catia m t ch ơng trình đầy quyền tích h p nhiều module thiết kế đ đáp ng v i m i yêu cầu CAD/CAE/CAM Các cơng c m i tr nên hữu ích để giảm th i gian thiết kế qui trình phát triển sản phẩm Đặc bi t, công c mô ph ng dùng để tiết ki m th i gian chi phí giai đo n thử nghi m Mơ hình 3D máy tính thực hi n d dàng q trình thiết kế, tự đ ng tính tốn thể tích kh i l ng Mơ hình 3D cịn dùng để mô ph ng lắp ráp, nh thực hi n q trình phân tích đ ng h c đ ng lực h c Phát triển sản phẩm theo ph ơng pháp truyền th ng đ c thực hi n b i vi c thiết kế, t o mẫu, thiết kế l i thử nghi m, công vi c đ c thực hi n lặp l i cho t i đ t đ c hi u ng d ng h th ng CAD/CAE t o phản hồi giai đo n thiết kế t o hi u th i gian phát triển sản phẩm.H th ng CAD/CAE giúp cho công ty giảm th i gian nhân cơng chi phí phát triển sản phẩm Vi c nghiên c u ng d ng Công ngh CAD/CAE vào thiết kế hết s c cần thiết nhằm nâng cao tính c nh tranh cho doanh nghi p hi n Xuất phát từ yêu cầu cấp bách c a sản xuất kinh doanh công ty, s l ng sản phẩm REEL m i ngày m t tăng nhanh Trong đó, qui trình thiết kế sản phẩm m i hi n t i là: Quá trình đ c thực hi n lặp l i cho t i sản phẩm đ t yêu cầu thiết kế nh chế t o Th i gian c a trình trung bình từ 10 tháng đến 12 tháng, có sai sót phải lặp l i qui trình, th i gian kéo dài ảnh h ng đến kế ho ch kinh doanh c a khách hàng 88 trình thiết kế làm giảm th i gian chi phí thiết kế m t cách đáng kể, làm cho sản phẩm thiết kế có chất l ng cao v i giá thành thấp 89 Ch ngă6 ĐỄNHăGIỄăVẨăK TăLU N 6.1 Đánhăgiáăk tăqu Sau m t th i gian h c tập nghiên c u đề tài ― T i u hóa q trình thiết kế guồng quay c c câu cá đư đ t đ c m t s m c tiêu đề ra: Hoàn thành tập lý thuyết h ng dẫn thực hành phần mềm Catia tiếng Vi t liên quan t i ph m ví ng d ng c a đề tài Mơ hình hóa 3D m t s chi tiết c a sản phẩm guồng câu cá Lắp ráp hoàn chỉnh vẽ lắp chi tiết d ng 3D c a sản phẩm guồng câu cá tiến hành kiểm tra ch m, kiểm tra tiếp xúc khoảng cách an toàn chi tiết Trích xuất vẽ 2D từ vẽ 3D c a m t s chi tiết sản phẩm guồng câu cá Thực hi n phân tích t i u thiết kế chi tiết kích th c, tr ng l ng dựa phân tích biểu đồ FEM (Finite Element Method _phương pháp phần tử hữu h n) Thực hi n mô ph ng đ ng h c m t s lo i kh p n i… Xây dựng qui trình thiết kế sản phẩm t i u hơn( t t hơn) qui trình hi n t i Tiết ki m đ c 2~3 tháng so v i qui trình thiết kế hi n t i, giảm đ c chi phí thay đổi thiết kế, sửa khuôn cắt giảm đ c công đo n thiết kế 3D vẽ khuôn 90 Bảng 4.1 So sánh thời gian chi phi thiết kế qui trình : H NG M C QUI TRÌNH HI N T I QUI TRÌNH M I Thiết kế vẽ 3D Tháng Tháng Thiết kế cấu t o sản phẩm kiểm tra vẽ cấu t o sản phẩm 2D Tháng 0.5 Tháng Thiết kế vẽ chi tiết sản phẩm kiểm tra vẽ chi tiết 2D 2.5Tháng 1.25 Tháng Thiết kế vẽ 3D khuôn Tháng Tháng Th i gian chế t o thử Tháng Tháng Chi phí chế t o thử Cao Thấp Chi phí sửa khn Cao Thấp 91 6.2 Ph ngăh ngăphátătri năvƠăk tălu n 6.2.1 Phương hướng phát triển: Nghiên c u ng d ng module đ ng lực h c 6.2.2 Kết luận Quá trình thực hi n đề tài đư c gắng nghiên c u phần mềm biên so n phần lý thuyết h ng dẫn sử d ng phần mềm tập trung vào vấn đề quan tr ng Nắm đ c công c nh ch c thiết kế mô ph ng chi tiết, cấu máy c a phần mềm Catia Hình thành cho ng i sử d ng phần mềm kỹ lên vẽ thiết kế chi tiết, lắp ghép chi tiết mô ph ng đ ng h c c a cấu Ngoài ng i sử d ng phần mềm cịn sử d ng ch c tính tốn kết cấu c a phần mềm để kiểm tra điều ki n bền c a chi tiết máy Tuy nhiên th i gian nghiên c u thực hi n đề tài có h n nên biên so n phần lý thuyết sử d ng phần mềm Catia m t cách đầy đ hoàn chỉnh Và ch c công c hỗ tr c a phần mềm Catia r ng nhiều không riêng lĩnh vực thiết kế khí mà cịn lĩnh vực kỹ thuật khác Vì vậy, mong ng i sử d ng thơng cảm đóng góp ý kiến cho tơi để tơi hồn thi n n i dung t ơng lai 92 TẨIăLI UăTHAMăKH O Sách Kỹ thuật: [1] Ph m Quang Huy: Thiết kế khí mơ 3D với Catia [2] Nguy n Hữu Ph c: Hướng dẫn sử dụng phần mêm Catia [3] Tr ơng Tất Tài : Hướng dẫn sử dụng phần mềm Catia Truy cập từ mạng: [4] https://www.youtube.com/watch?v=Whr6bu2n1iY [5] http://catiadoc.free.fr/online/CATIAfr_C2/kinugCATIAfrs.htm [6] https://www.youtube.com/watch?v=zLc_OJZIxH [7] https://www.youtube.com/watch?v=Whr6bu2n1iY [8] http://catiav5v6tutorials.com/catia-v5-tutorials/general-structural-analysis/firststeps-in-catia-general-structural-analysis-beginner-tutorial/ [9] https://www.youtube.com/watch?v=N0XJwTWpSbY [10] https://www.youtube.com/watch?v=UveMs1oqD-E ... sản phẩm t i u qui trình hi n t i Tác giả đư tóm tắt kết đ t đ c đ a h ng phát triển T khóa: Tối ưu hóa q trình thiết kế guồng quay cước câu cá Summary: Thesis presents an overview of the application... u hóa q trình thiết kế, từ khâu lập vẽ, chế t o khuôn t i công đo n gia công chi tiết M c tiêu nghiên c u: Làm ch đ c ng d ng c a phần mềm Catia t i u hóa trình thiết kế sản phẩm Guồng Câu Cá. .. i gian chi phí thiết kế qui trình phát triển sản phẩm.Tác giả đư thực hi n h ng dẫn kỹ thuật sử d ng phần mềm Catia để mơ hình hóa 3D m t s chi tiết sản phẩm guồng quay c c câu cá; lắp ráp hoàn