Mô hình hóa sản phẩm cơ khí với autodesk inventor (phiên bản 2008, 11, 10) nguyễn hữu lộc

THƯV!ỆN ĐẠI HỌC NHA TRANG ИЧ 67٠.285 Ng 527 ‫ا‬ ‫|إ ﺀ| ؛ ئ‬ ‫ !أ ﺀ‬٠ | ‫ ا ! أ | ل‬1٧» ‫ | ^ ﻳ ﻮ‬, ‫; ج‬: lia s ip ilj iic iik lij v e i e o ậ ệệiừềtỷ ổ44i < u dcK ٠‫ﲤﻪﺀ‬ t k ‫ﺱﺀ‬٠‫ﻏﺆﺀ ﺟﳧﻪ ﺳ ﻊ ﺀ‬ Xin vui long: ٠ Khơng xé sách ٠ VP KhoníT ợ я rh ‫؛‬ ІДп солк PGS TS NGUYỄN Hữu LỘC MƠ HÌNH HĨA SÀN PHẨM Cơ KHÍ VỚI Autodesk Inventor 2008 TRƯufJGBẠi HỌCNHAÌkanc T H Ư V IE W j 11 10 NHÀ XUÍT BẲN KHOA HỌC VÀ KỸ THUÂT ٠ LỜI NÓI ĐẦU Để th iế t kê sản phẩm cần phải có kiến thức bản, sỏ' ngành, kiến thức chuyên môn (đối tượng thiết kế), kiến thức trình thiết kế cơng cụ thiết kế Sách giới thiệu sử dụng công cụ thiết kế hệ thống A u to de sk Inve ntor việ c tạo hình sản phẩm khí Trong m ột chửng mực giới thiệu m ột số kiến thức liên quan đến đối tượng phương pháp mó hình hóa ứng dụng mơ hình ba chiểu trình thiết kế phát triển sản phẩm khí, xây dựng, kiến trúc, kỹ thuật giao thơng, trang trí nội thất Tử việc giải toán kỹ thuật đến việc thiết kế sản phẩm sử dụng sống hàng ngày Ta thiết kế mơ hình ba chiểu hệ thống CAD/CAM khác nhau, năm gần phần mềm A u to d e s k In v e n to r sử dụng rộng rãi giới Việt Nam Các mơ hình ba chiêu thể ý tưởng thiết kế, mối giao tiếp thành viên nhóm thiết kế người tiêu dùng với ý tưởng thiết kế A u to d e s k In ve n to r công cụ hỗ trợ đắc lực cho trình đào tạo kỹ sư khí: tạo mơ hình thật, tính tốn chi tiết máy, hình ảnh thật, phân tích động học, động lực học, tính tốn phán tử hữu hạn Mơ hình ba chiểu đóng vai trị quan trọng cơng nghệ chế tạo: m áy tính hỗ trọ chế tạo (CAM), CIM, kỹ thuật thời thiết kế để chế tạo (DFM) Các phương pháp rút ngắn q trình thiết kế, tiết kiệm vật liệu cơng lao động, nâng cao chất lượng giảm giá thành sản phẩm Hiện Khoa Cơ khí, Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh trang bị phịng m áy với 20 phần mềm A utodesk In ve n to r S e rie s có để phục vụ cho cơng tác đào tạo Mục đích biên soạn sách để sử dụng làm tài liệu tham khảo để sinh viên tự học thực hành mơn: CAD, Mơ h ìn h hóa hình học, Đổ họa kỹ thuật làm tài liệu học tập cho chun để Mơ hình hóa c h i tiế t v i A u to d e s k In v e n to r với thời iượng 40 tiết vừa lý thuyết thực hành Các bạn sử dụng sách để tham khảo khí tìm hiểu hệ thống mơ hình hóa tham số khác phương pháp tạo hình hệ thống Sách biên soạn thuận tiện cho bạn sử dụng phiên A u to d e sk In v e n to r (10 11 2008) theo kinh nghiệm giảng dạy thực hành môn Mô hình hóa hình học, hướng dẫn đồ án mơn học T h iế t kế hệ th ố n g tru y ề n đ ộ n g kh í lớp chuyên đề A u to d e s k In ve n to r tạl khoa Cơ khí Đạl học Bách khoa TP Hồ Chí Minh, c ấ u tạo sách gồm 10 chương, giới thiệu toàn lệnh liên quan đến mơ hình hóa chi tiết: - Chương GIỚI thiệu mơ hlnh hóa ba chiều A u to d e s k In ve n to r - Chương GIỚI thiệu trình tự mơ hình hóa chi tiết phác thảo 2D ٠ Chương GIỚI thiệu ràng buộc phác thảo tạo đặc tính biên dạng sở ٠ Chương GIỚI thiệu đặc tính làm việc ứng dụng - Chương GIỚI thiệu tạo đặc tính vị trí biến đổl hình ٠ Chương GIỚI thiệu phác thảo 3D phương pháp tạo hình nâng cao ٠ Chương GIỚI thiệu cách chuyển đổi solid m ặt cong ٠ Chương Giới thiệu klm loại ٠ Chương GIỚI thiệu xây dựng vẽ haỉ chiều ٠ Chương 10 GIỚI thiệu hỗ trọ’ thiết kế Trong mỗl chương tác giả giới thiệu kiến thức hướng dẫn sử dụng lệnh đưa ví dụ tập để bạn đọc tự thực Mò hình sách vật thể, chl tiết máy sản phẩm khí thơng dụng Các hình vẽ sách có thích hình thử tự, trình tự chl tiết thựọ theo lệnh để bạn đọc dể theo dõi Tác giả xln chân thành cảm ơn ý kiến đóng góp phê bình thiếu sót sách nhằm giúp cho việc nâng cao chất lượng sách lần xuất sau Các ý kiến đóng góp phê bình thắc mắc xin gửi vế địa c h ỉ: N guyễn Hữu L ộ c Bộ m ôn T h iế t kế m áy T rư n g Đạỉ h ọ c B ách Khoa, Đạỉ học Q uốc gia TP Hổ C hí M inh 268 Lý T hư ờn g K iệ t, quận 10 email: n h lca d @ va h o o co m TP Hồ Chí Minh, 05/2007 PGS TS NGUYỄN HỮU LỘC NỘI DUNG Lờí nói đầu Nộí dung Chương Mồ hình hóa Autodesk Inventor 11 1.1 Lịch sử phát triển CAD 12 Giới thiệu mô hình 3D Sử dụng Autodesk Inventor thiết kế Yêu cẩu cấu hình khởi động Autodesk Inventor Giao diện Autodesk Inventor 1.5.1 Menu bar, công cụ, panel bar nút lệnh 1.5.2 Browser Bar 1.6 Các lệnh liên quan đến file 1.7 Các lệnh thao tác với hình 1.7.1 Gán màu nễn 1.7.2 Quan sát vẽ (Rotate) 1.7.3 Di chuyển thu phóng hình 1.7.4 Chuyển đổi chế độ hình 1.8 Các phím tắt thông dụng 16 19 23 24 25 26 27 28 28 28 29 29 30 1.2 1.3 1.4 1.5 Chương MỒ hình hóa chì tiết phác thảo 2D 2.1 Mơ hình hóa chi tiết Autodesk Inventor 2.1.1 Mơ hình hóa tham số Autodesk Inventor 2.1.2 Các bước mơ hình hóa Autodesk Inventor 2.2 Thiết lập vẽ phác 2.2,1 Mặt phẳng phác 2.2.2 Thiết lập đơn vị hiển thị lưới (Document Settings) 2.2.3 Thiết lập chế độ phác thảo (Application Options) 2.3 Biên dạng phác thảo 2.4 Nhập tọa độ xác cho đối tượng vẽ 2.5 Các phương thức bắt điểm 2.6 Các lệnh vẽ phác 2.6.1 Vẽ đoạn thẳng 2.6.2 Vẽ hình chữ nhật 2.6.3 Vẽ đa giác 2.6.4 Vẽ cung tròn 2.6.5 Vẽ đường tròn 2.6.6 Vẽ elip 31 32 32 34 36 36 38 38 40 42 44 45 46 47 47 48 49 50 Nội dung 2.6.7 Vẽ đường cong spline 2.6.8 Vẽ điểm 2.7 Các lệnh hiệu chỉnh hỗ trợ tạo hình 2.7.1 Xén phấn đối tượng (Trim) 2.7.2 Cắt đối tượng (Split) 2.7.3 Bo tròn tạo góc lượn (Fillet) 2.7.4 Vát mép cạnh (Chamfer) 2.7.5 Tạo đối tượng song song (Offset) 2.7.6 Kéo dài đối tượng (Extend) 2.8 Các phép biến đổi chép hình 2.8.1 Phép dời hình (Move) 2.8.2 Sao chép hình (Copy) 2.8.3 Phép biến đổi tỉ lệ (Scale) 2.8.4 Phép quay hình (Rotate) 2.8.5 Phép đối xứng (Mirror) 2.8.6 Dời kéo giản (Stretch) 2.8.7 Sao chép dãy (Pattern) 2.9 Chiếu thành phấn solid lên mặt phẳng phác 2.9.1 Chiếu thành phẩn solid lên mặt phẳng phác (Project Geometry) 2.9.2 Chiếu giao tuyến solid với mặt phẳng phác (Project Cut Edges) 2.9.3 Chiếu hình khai triển (Project Flat Pattern) 2.10 Các chức khác 2.10.1 Kiểm tra biên dạng phác (Sketch Doctor) 2.10.2 Chèn AutoCAD file 2.10.3 Nhập text vào phác thảo 2D 2.10.4 Chèn file hình ảnh 2.10.5 Hiệu chỉnh hệ trục tọa độ 2.11 Ví dụ 2.11.1 Ví dụ 2.11.2 Ví dụ 2.12 Bài tập 50 52 53 53 53 53 54 55 56 57 57 57 58 58 59 59 60 62 63 63 64 64 64 65 65 66 66 68 68 69 70 Chương Ràng buộc phác thảo phương pháp tạo hình 73 3.1 Giới thiệu 3.2 Gán ràng buộc hình dạng 3.3 Gán ràng buộc kích thước 3.3.1 Ghi hiệu chỉnh ràng buộc kích thước 74 74 82 83 3.3.2 Dạng hiển thị kích thước 84 3.4 Quản lý tham số phác thảo Parameters 85 Nôi dung 87 3.5 Quét vng góc biên dạng (Extrude) 93 3.6 Qt chung quanh true (trịn xoay) (Revolve) 96 3.7 Một số đặc tính phác thảo khác 96 3.7.1 Tạo gân đường gân (Rib) 97 3.7.2 Uốn cong theo biên dạng (Bend Part) 99 3.7.3 Gắn biên dạng lên mặt solid (Emboss) 101 3.8 Hiệu chỉnh mơ hình 101 3.8.1 Hiệu chỉnh phác thảo (Edit Sketch) 102 3.8.2 Hiệu chỉnh đặc tính (Edit Feature) 3.8.3 Hiển thị (Visibility), bỏ qua (Suppress) không bỏ qua 102 (Unsuppress) đặc tính 103 3.9 Ví dụ 109 3.10 Bài tập Chương Đặc tính làm việc ứng dụng 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Diềm làm việc (Work point) Trục làm việc (Work Axis) Mặt phẳng làm việc (Work Plane) Ví dụ Bài tập Chương Tạo đặc tính vị trí biến đơi hình 5.1 Tạo lỗ (Hole) 5.2 Tạo ren (Thread) 5.3 Bo tròn tạo góc lượn (Fillet) 5.4 Tạo vát mép (Chamfer) 5.5 Tạo mặt vuốt (Face Drat) 5.6 Dời mặt (Move Face) 5.7 Tạo vó (Shell) 5.8 Hiệu chỉnh GRIP 5.9 Sao chép dãy (Pattern) 5.9.1 Sao chép theo hàng cột (Rectangular Pattern) 5.9.2 Sao chép dăy quanh tâm (Circular Pattern) 5.10 Phép đối xứng (Mirror) 5.11 Ví dụ 5.12 Bài tập Chương Phác thảo 3D phương pháp tạo hình nẵng cao 6.1 Các đối tượng vẽ phác 3D 119 120 122 124 128 134 139 140 142 144 148 149 150 151 152 153 153 155 156 158 161 173 176 Nôi dung 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5 6.1.6 Vẽ đường thẳng (Line) Vẽ đường nối tiếp (Bend) Vẽ đường cong tự (Spline) Trích cạnh solid (Include Geometry) Giao tuyến mặt (3D Intersection Curve) Chiếu đường cong lên mặt cong (Project Curve to Surface) 6.1.7 Vẽ đường đinh ốc (Helix Curve) 6.2 Hiệu chỉnh đối tượng phác thảo 3D 6.3 Ràng buộc phác thảo 3D ghi kích thước 6.4 Quét theo đường dẫn (Sweep) 6.5 Quét theo đường đinh ốc (Coil) 6.6 Vuốt theo biên dạng (Loft) 6.7 Ví dụ 6.7.1 ,Ví dụ 6,1 6.7.2 Ví dụ 6.2 6.8 Bài tập Chương Chuyển đểi solid mặt cong 7.1 Tạo mặt cong 7.2 Làm dày tạo mặt cong song song (Thicken/Offset) 7.3 Thay mặt (Replace Face) 7.4 Thêm bớt vật liệu vào solid (Sculpt) 7.5 Xóa mặt solid (Delete Face) 7.6 Tạo ô lưới theo đường bao (Boundary Path) 7.7 Xén mặt cong (Trim Surfaces) 7.8 Kéo dài mặt cong (Extend Surface) 7.9 Vá mặt cong (Stitch Face) 7.10 Cắt solid mặt (Split) 7.11 Ví dụ 7.11.1 Ví dụ 7.1 7.11.2 Ví dụ 7.2 7.12 Bài tập Chương Kim loại tă'm 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 Định dạng kim loại (Sheet Metal Styles) Tạo theo biên dạng mặt (Face) Tạo theo biẽn dạng canh (Contour Flange) Cắt theo biên dạng (Cut) Tạo nối (Flange) 176 177 178 178 179 179 179 180 181 181 186 188 193 193 196 199 209 210 210 212 213 214 215 216 217 217 219 220 220 222 224 227 230 232 234 234 235 Nối dunti 8.6 Tạo nếp gấp cho (Hem) 8.7 Uốn (Fold) 8.8 Nối góc (Corner Seam) 8.9 Nối tiếp cạnh (Bend) 8.10 Tạo lỗ (Hole) 8.11 Bo trịn vát mép góc (Corner Round/Corner Chamfer) 8.12 Tạo rãnh với hình dạng sẵn có (Punchtool) 8.13 Khai triển (Flat Pattern) 8.14 Chuyển đổi chi tiết solid thành 8.15 Các lệnh khác 8.16 Ví dụ 8.17 Bài tập Chương Xây dựng vẽ hai chiều 9.1 Tạo hình chiếu từ mơ hình 3D 9.1.1 Các thiết lập 9.1.2 Tạo hình chiêu 9.1.3 Tạo hình chiếu từ hình chiếu 9.1.4 Tạo hình chiếu phụ 9.1.5 Tạo hình cắt 9.1.6 Tạo hình trích 9.1.7 Tạo hình cắt lìa 9.1.8 Tạo hình cắt riêng phẩn 9.2 Hiệu chỉnh vẽ 9.2.1 Hiệu chỉnh hlnh chiếu tạo 9.2.2 Quay hình chiếu 9.2.3 Ẩn/hiện cạnh tiếp xúc 9.2.4 Thay dổi dạng đường 9.2.5 Hiệu chỉnh mặt cắt '9.2,6 Ân/hiện đối tượng 9.3 Ghi kích thước vẽ chiều 9.3.1 Tạo kiểu kích thước 9.3.2 Ghi kích thước 9.4 Hiệu chỉnh đường bao khung tên 9.4.1 Hiệu chỉnh khung vẽ 9.4.2 Hiệu chỉnh khung tên 9.5 Xuất vẽ 9.5.1 Xuất sang AutoCAD tile 9.5.2 Xuất vẽ giấy (Prinỉ) 9.6 Ví dụ 9.7 Bài tập 238 239 241 242 243 244 245 246 247 248 248 249 255 258 258 259 260 261 262 264 264 265 266 266 266 267 268 269 269 270 270 270 272 272 273 274 274 275 276 278 10 Chương 10 Hỗ trợ thiết kê' 10.1 Hệ thống hỗ trợ thiết kế phím tắt 10.1.1 Xem phím tắt lệnh 10.1.2 Tạo thay phím tắt lệnh 10.2 Xuất nhập liệu 10.3 Derived Component 10.4 Hỗ trợ tính tốn 10.5 Gán vật liệu, ánh sáng màu cho mơ hình 10.5.1 Tạo nguồn sáng 10.5.2 Gán tính chất vật liệu 10.5.3 Gán màu cho mơ hình 10.5.4 Gán màu cho mặt solid 10.6 Dán hình ảnh lên mặt solid (Decal) 10.7 Một số chức liên quan Browser bar 10.7.1 Delete 10.7.2 !Properties 10.7.3 Nhật ký thiết kế 10.8 Hiển thị hình ảnh mơ hình Tài liệu tham khảo Nỗi dung 287 288 288 288 289 291 291 293 293 293 294 295 295 296 296 297 298 298 301 288 Chương 10 Ngoài ỉệnh tạo mơ hình gỉớl thiệu chương trước, chương giới thiệu m ột số lệnh hỗ trợ trình mồ hình hóa 10.1 Hệ thống hỗ trỢ thiết kế phím tắt A u to d e sk In v e n to r cung cấp m ột hệ thống hỗ trợ thiế t kế (H elp menu) bao gồm: H elp T o p ic s , W h a t’s New, T u to ria ls , S k ill B u ild e rs , S h o rtc u t Q u ick Reference 10.1.1 Xem phím tắt lệnh Để xem phím tắt lệnh từ Help menu ta chọn Shorcut Quick Reference (hình 10.1 a), hộp thoại tên xuất liệt kê tất phím tắt (hình 10.1b) ‫ ﺀ ﻻ إ‬٠‫ﺀ‬ ỏ Fi m 5‫ﺭﺉ‬١‫ﺍﺱ‬New Jutonals n S k ẩ B iíS ĨR Shortcut Q،i (^ Reference ٥f· Subscnpbone٠L«a١fn«n٥ Catafci ٤‫؟‬.‫ ؛‬OeateSuppcxt Request ỵ»ewSuf٩poft Requests ٥nCentei p‫؛‬,١ г?‘٠٠١\ ' Ч‫؛‬ ٠ "’ ٥‫ ؛‬١ Ч> V ١٠." x ٠^·