4

Có thể chọn bất kỳ mặt nào trên chi tiết đã có sẵn hoặc chọn các mặt phẳng của hệ thống (XY, XZ, YZ) sau đó vẽ phác biên dạng 2D và thiết kế chi tiết như trong môi trường Part. Bước[r]

1 CHƯƠNG 4: MÔI TRƯỜNG LẮP RÁP CHI TIẾT (ASSEMBLY) TRONG

INVENTOR

4.1 Giới thiệu chung môi trường lắp ráp

Sau thiết kế xong chi tiết môi trường Part, ta cần lắp ráp chúng lại với để tạo thành mơ hình khí hồn chỉnh Hình 4.1

Hình 4.1 Mơ hình lắp ráp bàn dao gia công mặt cầu

Để thực việc này, phần mềm Autodesk Inventer hoàn thiện môi trường lắp ráp Assembly giúp ràng buộc chi tiết thiết kế lại với cách khống chế bậc tự chúng khơng gian làm việc

Ngồi ra, mơi trường này, cịn tạo thêm chi tiết khác giống môi trường Part, thêm vào tạo nhanh chi tiết tiêu chuẩn như: Bulơng, đai ốc, vít, ổ lăn, chốt, then … có sẵn thư viện hệ thống

Ưu điểm đáng kể môi trường lắp ráp Assembly Modul Design chuyên thiết kế xác tối ưu chi tiết máy như: Trục, truyền bánh trụ, truyền bánh côn, truyền bánh vít-trục vít, đai, xích, cam, lị xo, phớt chắn dầu… góp phần thuận lợi dễ dàng việc thiết kế mơ hình ba chiều vẽ lắp khí

4.2 Khởi động

Nhấp chuột vào biểu tượng New menu Get Started Hình 4.2, xuất hộp thoại Create New File Hình 4.3

2

Hình 4.3

Tiếp tục chọn biểu tượng Standard(mm).iam mục Metric nhấn nút

Create để khởi động, lúc môi trường lắp ráp xuất Hình 4.4

Hình 4.4

4.3 Chèn tạo chi tiết môi trường lắp ráp 4.3.1 Lệnh Place

Tính năng: Chèn chi tiết thiết kế từ môi trường Part vào môi trường lắp ráp

3 Bước 1: Click chọn biểu tượng Place Component xuất hộp thoại Place Component Hình 4.5

Hình 4.5

Bước 2: Chọn đường dẫn lưu chi tiết thiết kế mục Look in Bước 3: Chọn tên chi tiết cần chèn mục Name

Bước 4: Chọn nút lệnh để chèn chi tiết vào môi trường lắp ráp

Bước 5: Click chuột vị trí vùng đồ họa Assembly để đặt chi tiết Lúc này, chi tiết Hình 4.6

Hình 4.6

Khi có nhiều chi tiết chèn vào môi trường Assembly, ta cần chọn chi tiết làm chuẩn trình lắp ráp phải cố định chi tiết cách nhấp chuột phải vào tên chi tiết chọn Grounded, chi tiết cố định xuất biểu tượng trước tên gọi

4

Hình 4.7

4.3.2 Lệnh Place from Content Center

Tính năng: Chèn chi tiết tiêu chẩn từ thư viện hệ thống phần mềm

Các bước thao tác:

Bước 1: Click chọn biểu tượng trên Component xuất hộp thoại

Place from Content Center Hình 4.8

Hình 4.8

Bước 2: Chọn nhóm chi tiết cần chèn mục Category View Bước 3: Chọn chi tiết cụ thể mục Fasteners

Bước 4: Nhấp chọn biểu tượng chọn vị trí cần đặt chi tiết vùng độ họa

Assembly

5

Hình 4.9

4.3.4 Lệnh Create

Tính năng: Tạo chi tiết môi trường lắp ráp

Các bước thao tác:

Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng Component xuất hộp thoại Place from

Content Center Hình 4.10

Hình 4.10

Bước 2: Đặt tên chi tiết cần tạo mục New Component Name Bước 3: Chọn định dạng cho chi tiết mục Template

Bước 4: Chọn đường dẫn thư mục lưu chi tiết mục New File Location

Bước 5: Nhấp biểu tượng chọn mặt phẳng cần tạo chi tiết Có thể chọn mặt chi tiết có sẵn chọn mặt phẳng hệ thống (XY, XZ, YZ) sau vẽ phác biên dạng 2D thiết kế chi tiết môi trường Part

Bước 6: Chọn biểu tượng Return để quay lại môi trường lắp ráp 4.4 Lệnh ràng buộc Contraint

Tính năng: Ràng buộc vị trí tương đối chi tiết trình lắp ráp

Các bước thao tác:

6

Hình 4.11

Bước 2: Vào trang Assembly, chọn kiểu ràng buộc mục Type, với lựa chọn:

- Mate : Tạo ràng buộc điểm, cạnh, mặt phẳng chi tiết với (có thể ràng

buộc với trục chuẩn, mặt phẳng chuẩn gốc tọa độ hệ thống)

+ Sử dụng công cụ chọn hai đối tượng cần ràng buộc + Chọn kiểu ràng buộc mục Solution, gồm:

 Mate : Vectơ pháp tuyến hai đối tượng chọn ngược hướng (Áp sát hai đối tượng vào nhau)

 Flush : Vectơ pháp tuyến hai đối tượng chọn hướng (Hai đối tượng chọn ngang hàng nhau)

+ Nhập khoảng cách hai đối tượng vào ô

a) Trước ràng buộc b) Sau ràng buộc

Hình 4.12 Ràng buộc Mate hai mặt phẳng

a) Trước ràng buộc b) Sau ràng buộc

7

- Angle : Tạo ràng buộc hai mặt phẳng hai cạnh chi tiết hợp với

một góc định

+ Sử dụng cơng cụ chọn hai đối tượng cần ràng buộc + Chọn hướng tạo góc mục Solution

+ Nhập góc nghiêng hai đối tượng vào

Trước ràng buộc b) Sau ràng buộc

Hình 4.14 Ràng buộc Angle hai mặt phẳng

- Tangent : Tạo ràng buộc tiếp xúc mặt trụ, côn, cầu với tiếp xúc

giữa chúng với mặt phẳng

+ Sử dụng công cụ chọn hai đối tượng cần ràng buộc + Chọn dạng tiếp xúc mục Solution, gồm:

 Inside : Tiếp xúc

 Outside : Tiếp xúc

+ Nhập khoảng cách hai đối tượng vào ô

Trước ràng buộc b) Sau ràng buộc

8

a) Trước ràng buộc b) Sau ràng buộc

Hình 4.16 Ràng buộc tiếp xúc ngồi hai khối trụ

- Insert : Tạo ràng buộc đồng trục khối trụ, khối nón khối cầu Ràng

buộc Insert bao gồm ràng buộc Mate hai trục ràng buộc Mate hai mặt chi tiết

+ Sử dụng cơng cụ chọn đường trịn cung tròn đối tượng cần ràng buộc

+ Chọn kiểu ràng buộc mục Solution, gồm:

 Opposed : Các mặt phẳng chứa đường tròn cung tròn chọn áp vào

 Aligned : Các mặt phẳng chứa đường tròn cung tròn chọn ngang hàng

+ Nhập khoảng cách hai đối tượng vào ô

a) Trước ràng buộc b) Sau ràng buộc

Hình 4.17 Ràng buộc Insert hai lỗ trịn

- Symmetry : Tạo ràng buộc đối tượng nằm hai đối tượng

Sử dụng công cụ chọn ba đối tượng cần ràng buộc Đối tượng đối tượng thuộc hai chi tiết khác nhau, đối tượng nằm hai đối tượng lại

9

- Rotation : Tạo ràng buộc quay hai đối tượng giống hai bánh chuyển

động ăn khớp với

+ Sử dụng công cụ chọn hai đối tượng cần ràng buộc + Chọn chiều chuyển động hai đối tượng mục Solution, gồm:

 Forward : Hai đối tượng chuyển động chiều

 Reverse : Hai đối tượng chuyển động ngược chiều

+ Nhập tỉ số truyền động hai đối tượng vào ô Nếu giá trị đối tượng quay vòng đối tượng quay năm vòng, nhập giá trị 0,5 đối tượng quay vòng (360o) đối tượng quay nửa vòng (180o)

- Rotation-Translation : Tạo ràng buộc quay tịnh tiến hai đối tượng giống

như chuyển động ăn khớp bánh

+ Sử dụng công cụ chọn hai đối tượng cần ràng buộc + Chọn chiều chuyển động hai đối tượng mục Solution, gồm:

 Forward: Hai đối tượng chuyển động chiều  Reverse : Hai đối tượng chuyển động ngược chiều

+ Nhập khoảng cách dịch chuyển tương đối hai đối tượng vào ô Nếu giá trị đối tượng quay vịng đối tượng tịnh tiến 5mm

Bước 4: Vào trang Transitional, ràng buộc bề mặt hai đối tượng trượt tương đối với

Bước 5: Vào trang Constraint Set ràng buộc hai gốc tọa độ ảo hai chi tiết lại với Bước 6: Nhấp chọn biểu tượng để hoàn tất

4.5 Các lệnh hiệu chỉnh sau lắp ráp

4.5.1 Thay đổi khoảng cách ràng buộc chi tiết

10

Hình 4.18

Muốn thay đổi khoảng cách ràng buộc chi tiết, ta nhấp phải chuột tên gọi ràng buộc Browser Bar chọn Edit, hộp thoại Edit Constraint Hình 4.19 Lúc này, ta chỉnh sửa lại thông số mong muốn vào ô Offset, chọn biểu tượng

để hồn tất

Hình 4.19

4.5.2 Sao chép chi tiết môi trường lắp ráp

4.5.2.1 Lệnh Pattern Component

Tính năng: Sao chép chi tiết mơi trường lắp ráp thành nhiều chi tiết xung

quanh trục quay thành nhiều hàng cột Hình 4.20

11

a) Sao chép theo hàng cột b) Sao chép xung quanh trục quay Hình 4.20

Các bước thao tác:

Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên Pattern xuất hộp thoại

Pattern Component Hình 4.21

Hình 4.21

Bước 2: Sử dụng công cụ chọn chi tiết cần chép Bước 3: Chọn kiểu chép, với lựa chọn sau:

- Associative : Sao chép thực dựa tính chất chép

- Pattern Feature tạo chi tiết môi trường Part

- Rectangular : Sao chép thành nhiều hàng cột

+ Mục Column:

 Sử dụng công cụ chọn cạnh trục xác định phương chép thứ

 Chọn biểu tượng để đổi hướng chép  Nhập số đối tượng cần tạo theo phương vào ô

 Nhập khoảng cách hai đối tượng kề theo phương vào ô

+ Mục Row:

 Sử dụng công cụ chọn cạnh trục xác định phương chép thứ hai

 Chọn biểu tượng để đổi hướng chép  Nhập số đối tượng cần tạo theo phương vào ô

- Nhập khoảng cách hai đối tượng kề theo phương vào ô - Circular : Sao chép xung quanh trục quay

12 + Nhập số đối tượng cần tạo vào

- Nhập góc hai đối tượng kề vào ô

Bước 4: Nhấp chọn biểu tượng để hoàn tất 4.5.2.2 Lệnh Mirror Components

Tính năng: Tạo chi tiết đối xứng với chi tiết gốc qua mặt phẳng mơi trường lắp

ráp Hình 4.22

Trước lấy đối xứng b) Sau lấy đối xứng Hình 4.22

Các bước thao tác:

Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên Pattern xuất hộp thoại

Mirror Components: Status Hình 4.23

Hình 4.23

Bước 2: Sử dụng công cụ chọn chi tiết cần lấy đối xứng Bước 3: Sử dụng

công cụ chọn mặt phẳng đối xứng

Bước 4: Nhấp chọn biểu tượng nhấn nút OK để hồn tất 4.5.3 Xóa chi tiết

13

Hình 4.24 4.5.4 Ẩn hiển thị chi tiết

Để ẩn hiển thị chi tiết theo mong muốn người sử dụng môi trường lắp ráp, ta nhấn phải chuột tên gọi chi tiết Browser Bar chọn Visibility Biểu tượng chi tiết ẩn Browser Bar chuyển từ màu vàng sang màu xám 4.5.5 Chỉnh sửa chi tiết

Ta chỉnh sửa trực tiếp chi tiết chưa đạt yêu cầu môi trường lắp ráp cách nhấn phải chuột tên gọi chi tiết Browser Bar chọn Edit, mơi trường Part xuất Hình 4.25 Ta nhận thấy thành phần chi tiết cần hiệu chỉnh hiển thị rõ ràng, chi tiết khác bị mờ

Sau hiệu chỉnh xong, ta nhấp chuột vào biểu tượng Return để quay lại mơi trường

lắp ráp

Hình 4.25

4.6 Kiểm tra va chạm

14

Hình 4.26

Lúc này, hộp thoại Analyze Interference xuất Hình 4.27, với lựa chọn sau:

Hình 4.27

- : Chọn chi tiết thứ cần kiểm tra - : Chọn chi tiết thứ hai cần kiểm tra

Sau nhấp chọn biểu tượng để kiểm tra Nếu hai chi tiết không va chạm xuất hộp thoại thơng báo phần mềm Hình 4.28

Hình 4.28

Nếu hai chi tiết va chạm với hộp thoại Interference Detected thơng báo thể tích va chạm hai chi tiết Hình 4.29 phần thể tích va chạm chuyển sang màu đỏ

Hình 4.29

4.7 Ví dụ áp dụng

15

a) Mơ hình lắp Van tiết lưu b) Các chi tiết Van tiết lưu Hình 4.30

Trình tự bước thực

Bước 1: Sử dụng công cụ Place menu Assemble chọn đường dẫn đưa chi

tiết Thân (đã tạo môi trường Part) vào môi trường lắp ráp Assembly, sau cố định chi tiết bằng lệnh Grounded Hình 4.31

Hình 4.31

Bước 2: Tiếp tục sử dụng công cụ Place đưa chi tiết lại như: Tay nắm, Tay

16

Hình 4.32

Bước 3: Sử dụng công cụ với lựa chọn Insert trang Assembly để ràng buộc đồng tâm tiếp xúc hai mặt lỗ hai chi tiết Trục Đĩa quay Hình 4.33

Hình 4.33

17

Hình 4.34

Bước 4: Tiếp tục sử dụng công cụ với lựa chọn Mate trang Assembly để ràng buộc đồng trục hai lỗ lại hai chi tiết Trục Đĩa quay Hình 4.35 kết Hình 4.36

Hình 4.35

Hình 4.36

18

Hình 4.37

Hộp thoại ISO 8734A xuất với thông số Chốt Hình 4.38, ta lựa chọn đường kính chiều dài Chốt phù hợp với yêu cầu nhấn nút lệnh để hồn tất

Hình 4.38

Bước 6: Sử dụng lệnh ràng buộc Insert lắp chi tiết Chốt vừa tạo bước vào lỗ Đĩa

19

Hình 4.39

Hình 4.40

Bước 7: Ràng buộc đồng tâm tiếp xúc hai mặt khối trụ cụm lắp ráp chi tiết Thân lệnh Insert Hình 4.41

Hình 4.41

Kết thúc bước 7, mơ hình lắp ráp hiển thị kết với biểu tượng ràng buộc

Insert Browser Bar Hình 4.42

Hình 4.42

20 tiết Vịng kẹp vào chi tiết Thân Hình 4.43 Sau đó, sử dụng cơng cụ ràng buộc Mate để lắp đồng trục hai lỗ lại Hình 4.44

Hình 4.43

Hình 4.44

Kết thúc bước 8, ta kết lắp với hai biểu tượng tượng ràng buộc Insert Mate thanh Browser Bar Hình 4.45

Hình 4.45

Bước 9: Dùng Bulơng siết chặt chi tiết Vòng kẹp vào chi tiết Thân vị trí lỗ tạo ren hai chi tiết Như vậy, ta cần tạo thêm chi tiết Bulông từ thư viện phần mềm công cụ Khi hộp thoại ra, ta chọn biểu tượng Bolt mục

21

Hình 4.46

Nhấp biểu tượng chọn vị trí đặt Bulơng mơi trường lắp ráp Lúc hộp thoại ISO 4015 xuất Hình 4.47 để ta chọn thông số Bulông phù hợp với yêu cầu Sau đó, nhấn chọn nút lệnh để hồn tất

Hình 4.47

Bước 10: Dùng lệnh ràng buộc Insert lắp Bulông vào chi tiết Thân Hình 4.48, sau sử

dụng cơng cụ chép thành ba Bulơng Hình 4.49

22

Hình 4.49

Bước 11: Tiếp tục sử dụng công cụ ràng buộc Insert để lắp lỗ chi tiết Tay quay vào chi tiết Trục Hình 4.50, ta kết Hình 4.51

Hình 4.50

Hình 4.51

Bước 12: Để chi tiết Tay quay quay kéo theo Trục quay thực nhiệm vụ điều tiết lưu lượng, ta cần tạo thêm mối liên kết then trục lỗ hai chi tiết lệnh

23

Hình 4.52

Hộp thoại Parallel Key Connection Generator giúp ta tạo then truyền động theo mong muốn Hình 4.53

a) Truyền động then tạo b) Hiển thị then ẩn chi tiết Tay quay Hình 4.53

Bước 13: Sử dụng công cụ tạo chi tiết Đai ốc ISO 4032 từ thư viện phần mềm Hình 4.54 với thơng số tương ứng với đầu trục ren, sau lắp vào chi tiết Trục lệnh Insert, ta kết Hình 4.55

24

a) Ràng buộc lệnh Insert b) Sau ràng buộc Hình 4.55

Bước 14: Tiếp tục sử dụng lệnh ràng buộc Insert lắp chi tiết Tay nắm vào chi tiết Tay quay ta mơ hình lắp hồn chỉnh Van tiết lưu Hình 4.56

a) Ràng buộc Tay nắm vào Tay quay b) Mơ hình lắp hồn chỉnh Hình 4.56

4.8 Bài tập chương

25 Hình 4.57

Stt Tên chi tiết Số lượng Ghi

1 Vít 01

2 Chốt tựa 02

3 Đế 01

4 Vít 01

5 Khuôn 01

6 Tấm đỡ 01

7 Tấm ốp chày 01

8 Vít M14x2 04 Chọn theo tiêu chuẩn từ thư viện

9 Ống đệm 02

10 Tấm 01

11 Tấm 01

12 Vít 02

13 Chốt trụ 10 02 Chọn theo tiêu chuẩn từ thư viện

14 Đầu đỡ 01

15 Vít M10x1.5 04 Chọn theo tiêu chuẩn từ thư viện

26 17 Chốt trụ 12 02 Chọn theo tiêu chuẩn từ

thư viện

Cấu tạo khuôn:

Trên đế đặt khuôn đỡ 6, chúng định vị hai chốt 17 siết chặt bốn vít đầu trụ Chốt tựa lắp lỗ khn hai vít số số Các chi tiết 1, 2, 3, 4, 5, 6, 17 tạo thành khối cố định

Khối di động gồm có ốp chày 7, đỡ hai ống đệm 10 (tấm đỡ chày 16) Các chi tiết 7, 10 liên kết với vít 12

Đầu đỡ 14 hàn với 11, lắp với 10 vít 15 hai chốt định vị 13 Phần vuông đầu đỡ lắp với lỗ cần lệch tâm máy ép

Nguyên lý làm việc:

Chi tiết gia công đưa qua rãnh đỡ đến vị trí chốt tựa Chốt lắp với lỗ khuôn Khi máy ép làm việc, lực từ cần lệch tâm tác động lên đầu đỡ 14 làm phận di động khuôn xuống đầu chày 16 đột thành lỗ chi tiết Sau đột xong lỗ thứ nhất, chốt tựa đặt sang lỗ phía (khoảng cách lỗ với lỗ đột 33mm) tiếp tục đột lỗ lại

27

Hình 4.59 Khn

28

Hình 4.61 Chốt tựa

29

Hình 4.63 Tấm ốp chày

30

Hình 4.65 Tấm

31

Hình 4.67 Vít số 12

32