Thiết kế mô hình chi tiết

Thiết kế mô hình chi tiết

Chơng Thiết kế mô hình chi tiết ( Part model) Chơng giới thiệu tổng quan khái niệm, cách sử dụng công cụ tạo Feature trình tự thực môi trờng thiết kế mô hình chi tiết ( Part Model) Để tham khảo thêm ví dụ trình diễn, dẫn trình tự bớc ta sử dụng trợ gióp trùc tun (onlin Help), Tutorials vµ Visual SyllabusTM 3.1 Giới thiệu chung: Mô hình chi tiết (Part Model) tập hợp Feature, hầu hết Feature đợc tạo từ phác thảo (Sketch) Các Feature liên kết với Feature khác theo trình tự chúng tạo Có nhiều cách để tạo mô hình chi tiết Lập kế hoạch làm việc tốt giúp ta tạo lập chỉnh sửa mô hình tốt - Mô hình chi tiết 3D (3D Part Model) ? Mô hình chi tiết 3D đợc tạo cách Extrude, Sweep Project đối tợng hình học phác thảo (Sketch) theo đờng dẫn quay quanh trục Các mô hình thờng đợc gọi Solid (vật đặc) chúng có bao gồm khối lợng, không giống nh mô hình khung dây (Wireframe Model) mô hình đợc định nghĩa cạnh Các mô hình Solid Autodesk Inventor Feature-based vµ Persistent + Feature-based cã nghÜa lµ chi tiÕt tổ hợp Feature nh là: Các Hole (lỗ), Flange (Gờ mép), Fillet (vê tròn), Boss (vấu lồi) Với Autodesk Inventor ta tạo chi tiết dựa chức chúng + Persistent có nghĩa ta thay đổi đặc điểm Feature cách trở lại thay đổi Sketch Feature thay đổi giá trị tham số đợc sử dụng lệnh tạo Feature Ví dụ, ta thay đổi chiều dài Extruded Feature cách nhập vào giá trị cho tr−êng Extent cđa lƯnh Extrude Feature nµy Ta cịng cã thể dùng biểu thức để lấy giá trị kích thớc từ kích thớc khác - Feature ? Feature phận riêng chi tiết mà đợc chỉnh sửa Cã lo¹i Feature: Sketched Feature, Placed Feature, Pattern Feature Work Feature + Sketched Feature đợc tạo dựa phác thảo hình học(Sketch) đợc định nghĩa giá trị tham số ta nhập vào thực lệnh tạo Feature Ta thay đổi giá trị tham số Feature phác thảo hình học + Placed Feature, ví dụ nh Fillet ( vê tròn góc) Chamfer (vát góc) Feature không đòi hỏi phác thảo riêng Để tạo Fillet ta nhập vào bán kính vê tròn chọn cạnh Các Placed Feature chuẩn gồm có: Shell, Fillet Round, Chamfer Face draft + Pattern Feature mảng Feature nhóm Feature Có thể ẩn xuất thành phần riêng Pattern cần thiÕt + Work Feature lµ Work Plane, Work Axis, Work Point Work Feature xác định vị trí hớng Feature Ví dụ, ta tạo Work Plane tạo với mặt chi tiết (mặt A) góc định Nếu mặt A thay đổi Work Plane Feature liên quan tới Work Plane bị thay đổi Nếu ta thay đổi góc Work Plane với mặt A Feature liên quan thay đổi tơng ứng với hớng - Khi ta sử dụng môi trờng Part Model? Môi trờng Part Model đợc kích hoạt ta tạo chỉnh sửa chi tiết Ta sử dụng môi trờng Part Model để tạo chỉnh sửa Feature, định nghĩa Work Feature, tạo Pattern kết hợp Feature để tạo thành chi tiết Dùng Browser (cửa sổ duyệt) để chỉnh sửa Sketch Feature, ẩn Feature, tạo ghi thiết kế, tạo Feature thích nghi truy cập vào thuộc tính - Ta tìm Part Model đâu ? Khi mở file Part, Part mục đỉnh Browser Khi mở file Assembly chi tiết đợc liệt kê riêng Ta tìm Feature đợc liệt kê dới biểu tợng Part Browser Để chỉnh sửa Feature, kích chuột phải Browser cửa sổ đồ hoạ Từ menu ngữ cảnh ta chọn Edit Feature để đa tham số tạo Feature chọn Edit Sketch để đa tham số tạo Sketch 3.2 Các tiện ích: Danh sách dới nêu vài tiện ích dùng môi trờng tạo mô hình chi tiết để tạo chi tiết - Feature preview: xem trớc Feature trớc tạo - Feature Editing: Chỉnh sửa hình dáng bên Feature - Work Features: Chọn trực tiếp đối tợng hình học để tạo Work Feature - Derived parts: T¹o mét chi tiÕt dÉn xuÊt tõ chi tiết sở thành phần lắp ráp - Component color: gàn màu chất lợng tô bóng cho chi tiết gán màu suốt nh− thủ tinh cã mét chi tiÕt kh¸c Èn sau - Surface design: Dựng hình phức tạp chi tiết chất dẻo tăng độ xác suất 3.3 Trình tự thực hiện: Sketch ban đầu để tạo chi tiết có hình dáng đơn giản để dễ tạo dựng Sau ta bỉ sung c¸c Feature, chóng ta cã thĨ chØnh sưa cho ta cã thĨ hoµn thiƯn thiÕt kÕ nhanh Toàn trình thiết kế gồm có bổ sung đối tợng hình học, chi tiết kích thớc, ràng buộc để hoàn chỉnh mô hình Đánh giá thiết kế cách thay đổi quan hệ ràng buộc bổ sung loại bỏ Feature 3.4 Lập kế hoạch làm việc: Feature tạo dựng Feature sở Sau ta tạo Feature bổ sung để hoàn thiện thiết kế Vì Feature phụ thuộc Feature sở nên lập kế hoạch làm việc tốt có thĨ gi¶m râ rƯt thêi gian thiÕt kÕ mét chi tiết Chi tiết hoàn chỉnh Các Feature bị cắt bỏ Một số điểm cần lu ý trớc tạo lập mô hình chi tiết: - Cần rõ điểm nhìn tốt nhất: Là điểm nhìn mà Feature sở thờng Feature bật điểm nhìn - Chỉ Feature quan trọng mô hình chi tiết: Những Feature tạo lập trớc sở tạo lập chi tiết lại - Chỉ Feature yêu cầu có phác thảo, Feature thay thế: Cả mô hình mặt mô hình solid đợc đùn từ phác thảo Tuy nhiên Feature nh fillet, chamfer hoàn toàn không đòi hỏi phác thảo - Có thể dùng mặt phẳng toạ độ gốc toạ độ cho thuận tiện không? Ví dụ, ta tạo trục có đờng tâm gốc toạ độ, ta sử dụng mặt phẳng toạ độ từ browser để phác thảo - Lợi ích việc gán kiểu màu khác cho chi tiết khác nhau: Màu sắc độ sáng giúp phân biệt chi tiết với chi tiết khác 3.5 Tạo lập chi tiết míi Khi ta t¹o mét chi tiÕt míi ta cã thĨ chän tõ mét sè biĨu mÉu (template) cã s½n với đơn vị đo đợc định nghĩa trớc Một biểu mẫu chứa thông tin thuộc tính có sẵn nh thuộc tính vật liệu, thông tin đề án Các biểu mẫu đợc lu trữ th mục Autodesk\Inventor4\Templates th mục English Metric Các th mục th mục Templates đợc hiển thị nh nút Tabs hộp thoại New - Để tạo chi tiết mới: Chän mét biĨu mÉu t¹o chi tiÕt tõ hép tho¹i New kích chuột vào mũi tên cạnh nút New sau chọn Part từ menu mở rộng Để mở hép tho¹i New cã thĨ chän New tõ cưa sỉ Getting Started kích vào nút New công cụ chuẩn chọn File sau chọn New Chú ý: NÕu chän Part tõ menu më réng bªn nút New biểu mẫu Part chuẩn đợc mở Nếu file Standard.ipt th mục Autodesk\Inventor\Templates hộp thoại thông báo lỗi xuất - Cách t¹o mét biĨu mÉu (Template): Më mét file chi tiÕt (Part) sửa lại thông tin cần thiết sau ®ã chän File, chän Save Copy As ®Ĩ ghi vµo th− mơc Autodesk\Inventor4\Templates NÕu t¹o mét Folder míi th mục Templates th mục xuất nh nút Tab hộp thoại New - Định nghĩa thuộc tính cho chi tiết: Chọn File ->Properties Nhập thông tin diễn tả định nghĩa chi tiết nh liệu đề án chi tiết, thuộc tính vật liệu, đơn vị đo, tình trạng chi tiết Những thông tin Tab Summary, Project, Status Custom có bên Autodesk Inventor thông qua Design Assistant Microsoftđ Windowsđ Explorer Chú ý: để biết thêm thông tin Design Assistant xem “Design Assistant” - Bỉ sung mµu cho Feature : Trong cửa sổ duyệt kích chuột phải vào Feature vµ chän Properties Trong Feature Color chän mét mµu 3.6 Tạo Feature sở: Sau lập kế hoạch thứ tự bớc, ta định cách tạo chi tiết sở Có thể dùng hai cách Extrude Revolve Ta dùng Extrude để tạo mặt nh ta dùng để tạo solid Ta dùng Loft, Sweep Coil - Extrude đùn tiết diện dọc theo đờng thẳng - Revolve quay liªn tơc mét tiÕt diƯn quanh trơc Loft tạo dựng Feature cách đùn qua thiết diện thay đổi Ta tạo phác thảo nhiều mặt làm việc Loft tạo mô hình đợc đùn từ biên dạng tới biên dạng Loft cã thĨ ®ïn theo mét ®−êng cong - Sweep đùn tiết diện không đổi theo đờng cong - Coil đùn tiết diện không đổi theo đờng xoắn ốc Để tạo Feature sở: Mở trực tiếp file Part tạo Part file lắp ráp Tạo phác thảo bao gồm phác thảo tiết diện đờng dẫn (nếu cần) Chọn công cụ tạo Feature thích hợp Hộp thoại yêu cầu nhập tham số định nghĩa cho Feature Autodesk Inventor chọn biên dạng kín Nếu có nhiều biên dạng kín kích chọn biên dạng mô tả tiết diện cần đùn Nếu không thực lệnh Extrude cần chọn thêm đờng dẫn trục quay Kích OK để kết thúc việc tạo mô hình Thay đổi chế độ hiển thị từ 2D sang mô hình 3D Ta cã thĨ t¹o Work Feature t¹o chi tiết sở - Tạo Work Feature: Kích chuột vào nút Work Plane, Work Axis Work Point Chọn đối tợng hình học hệ toạ độ mặc định Autodesk Inventor tạo Work Feature từ đối tợng hình học đà chọn Ví dụ muốn tạo trục làm việc cần chọn mặt đầu hình trụ trục làm việc đợc tạo qua đờng tâm hình trụ Chú ý: Thông tin chi tiết work Feature xem Online Help Tutorials 3.7 Quan sát chi tiết: Có mét sè c¸ch quan s¸t chi tiÕt, c¸ch quan s¸t chi tiết mặc định vuông góc với biên dạng phác thảo Khi kích chuột phải vào cửa sổ đồ hoạ chọn Isometric View từ menu véc tơ quan sát thay đổi theo hớng Ta cã thĨ chän Previous View tõ menu hc Ên phÝm F5 để trở lại mô hình lần quan sát trớc Các lệnh dùng để quan sát đợc đặt c«ng chn Xem “Viewing Tools” Ta cã thĨ xoay h−íng quan s¸t theo chiỊu, quanh mét trục toạ độ Công cụ Common View glass box (hộp suốt) vector quan sát mặt góc - Sử dụng công cụ quay: Trên công cụ chuẩn kích chuột vào Rotate Biểu tợng quay 3D đợc hiển thị mô hình Kích chuột vào mô hình để chọn điểm quay cho véc tơ quan sát Di chuyển chuột bên biĨu t−äng quay ®Ĩ quay theo chiỊu, di chun chuột bên biểu tợng quay để quay theo trục Kích chuột bên vùng biểu tợng để kÕt thóc lƯnh quay Ta cịng cã thĨ Ên phÝm F4 để kích hoạt lệnh - Sử dụng công cụ Common View: Trên công cụ chuẩn kích chuột vào Rotate để kích hoạt lệnh Common View ấn phím SPACEBAR Khi Rotate đợc kích hoạt kích chuột vào mũi tên mô hình quay góc thẳng hớng quan sát 3.8 Chỉnh sửa Feature - Để chỉnh sửa Feature : Thay đổi tham số lệnh tạo Feature biên dạng phác thảo Kích chuột phải vào Feature cần sửa trình duyệt sau chọn Edit Feature , Edit Sketch Show Dimensions Edit Feature sÏ më hép tho¹i cđa lƯnh t¹o Feature Edit Sketch kích hoạt Sketch Feature Show Dimensions hiển thị kích thớc Sketch Từ ta cã thĨ chØnh sưa chóng m«i tr−êng m« hình chi tiết - Để thoát khỏi chế độ Sketch: Kích chuột vào nút Update Feature đợc cập nhật chơng trình thoát khỏi chế độ Sketch 3.9 Bổ sung Sketched Features: Mối quan hệ cha Feature nghĩa Feature điều khiển Feature khác Feature sở cha tất Feature khác Có nhiều cấp độ liên hệ cha/con Feature tạo sau Feature cha Feature cha phải có sẵn tr−íc VÝ dơ ta cã thĨ t¹o mét vÊu nåi vật đúc, có lỗ khoan(Feature con) trªn nã t theo tõng øng dơng VÊu nồi (Feature cha) có sẵn lỗ khoan ( Feature con), nhng lỗ khoan không tồn vấu nồi - Bổ sung Sketch Feature : Cũng giống nh tạo Feature sở Nhng có điểm khác là: + Thø nhÊt ta ph¶i chØ Sketch + Tthø trờng hợp số lợng tuỳ chọn để tạo Feature nhiều - Tạo phác thảo mới: KÝch cht vµo nót Sketch vµ kÝch cht vµo mét mặt mô hình chi tiết Biên dạng phác thảo đợc định nghĩa mặt lới Nếu muốn dựng Feature mặt cong mặt nghiêng trớc tiên ta phải dựng mặt làm việc(Work Plane) 3.10 Bổ sung Placed Feature: Các Placed Feature không yêu cầu Sketch cho riêng Ví dụ ta cần xác định cạnh để bổ sung Chamfer (vát góc) Dùng công cụ tạo Chamfer để định nghĩa tham số cho Chamfer Các Placed Feature chuẩn là: Shell, Fillet Round, Chamfer Face draft - Shell: Tạo chi tiết rỗng với độ dày xác định thành chi tiết - Fillet: Vê tròn cạnh - Chamfer: Vát mép góc - Face Draft: Tạo mặt vát mặt Ta cần chọn mặt sở hớng vát - Bỉ sung Placed Feature: KÝch cht vµo nót Placed Feature sau chọn Feature cần bổ sung + Bổ sung lỗ (Hole): Tạo điểm tâm lỗ Ta dùng điểm cuối đờng thẳng làm tâm lỗ.Trên công cụ Feature kích chuột vào công cụ Hole sau chọn tâm lỗ, dùng hộp thoại Hole để định nghĩa lỗ Các góc điểm tâm đợc chọn làm tâm lỗ Các tham số định nghĩa lỗ 3.11 Tạo mảng Feature (Pattern of Feature): Một Feature đơn nhóm Feature đợc nhân xếp mảng Các công cụ tạo mảng yêu cầu có đối tợng hình học tham chiếu để định nghĩa mảng Ta tạo mảng cách sử dụng công cụ Rectangular Circular Pattern công cụ Mirror Feature Ví dụ dùng công cụ Rectangular Pattern để tạo mảng gồm hàng cột 3.12 Cắt mặt chi tiết: Công cụ Split dùng phác thảo đối tợng hình học để cắt mặt chi tiết Sử dụng đối tợng hình học phác thảo để tạo đờng cắt đứt Khi cắt mặt, hệ thống chia mặt có sẵn theo đờng cắt đứt Khi cắt chi tiết, hệ thống cắt qua chi tiết theo đờng cắt đứt loại bỏ nửa chi tiết - Cắt mặt: Tạo mặt phác thảo phác thảo đờng cắt đứt Ta dùng đối tợng hình học có nhiều phần để tạo đờng cắt đứt Kích chuột vào công cụ Split công cụ Feature Sau kích chuột vào nút Split Face Chọn đờng cắt mặt cần cắt Nếu muốn cắt tất mặt chi tiết kích chuột vào nút Part Nếu đờng cắt không hoàn toàn cắt mặt cần cắt hệ thống tự động kéo dài đến giao Nút cắt mặt Chọn mặt cắt riêng phần - Cắt chi tiết: Tạo mặt phẳng phác thảo phác thảo đờng cắt Ta dùng đối tợng hình học có nhiều phần để tạo đờng cắt Kích chuột vào công cụ Split công cụ Feature Kích chuột vào nút Split Part Chọn đờng cắt phần cắt bỏ Nếu đờng cắt không giao với mặt cần cắt hệ thống tự động kéo dài đến giao Chọn hớng cắt bỏ vật liệu Nút cắt chi tiết 3.13 Các công cụ tạo mô hình chi tiết Tập hợp công cụ tạo mô hình chi tiết bao gồm công cụ tạo Feature công cụ Feature công cụ quan sát công cụ chuẩn - Các công cụ tạo Feature Một số công cụ Feature có nhiều lựa chọn Mũi tên bên cạnh nút công cụ cho ta mở rộng nút để nhìn thấy nhiều lựa chọn TT Nút Công cụ Chức Ghi Extrude Đùn biên dạng theo phơng vuông góc với phác Có thể dùng tạo thảo để tạo khối rắn Feature sở mô hình mặt Revolve Quay liên tục biên dạng Có thể dùng tạo quanh trục Feature sở Hole Tạo lỗ chi tiết Dùng điểm cuối đờng thẳng tâm lỗ làm đờng tâm lỗ Shell Khoét rỗng chi tiết Placed Feature Rib Tạo gân cho chi tiết Placed Feature Loft Tạo Feature có tiết diện Yêu cầu có nhiều thay đổi, theo mặt phẳng làm đờng dẫn cong việc Sweep Đùn phác thảo biên Có thể dùng để tạo dạng theo đờng dẫn chi tiết sở cong Coil Đùn biên dạng theo Có thể dùng để tạo đờng dẫn xoắn ốc Feature sở Thread Tạo đờng ren ren chi tiết 10 Fillet Vê tròn cạnh Placed Feature 11 Chamfer Vát mép cạnh Placed Feature 12 Face Draft Tạo khối vát cạnh đà Placed Feature chọn Split Cắt mặt theo đờng cắt cắt chi tiết theo đờng cắt 13 - Mở mẫu phần tử thiết kế View Catalog 14 - ChÌn mét phÇn tư thiÕt kÕ - Tạo phần tử thiết kế từ Feature có sẵn 15 Derived T¹o mét chi tiÕt míi tõ chi Component tiết sở 16 Rectangula r Pattern Tạo ma trận chữ nhật Feature 17 Circular Pattern Tạo loạt Feature theo đờng tròn 18 Mirror Feature Tạo ảnh đối xứng qua mặt, đờng thẳng, trục 19 Work Plane Tạo mặt làm việc 20 Work Axis 21 Work Point Tạo điểm làm việc 22 Parameters Tạo trục làm việc Hiển thị tham số cho Feature sửa đổi chữ số equations Tạo tham số bổ sung - Các công cụ quan sát Bảng diễn tả công cụ dùng ®Ĩ thay ®ỉi h−íng quan s¸t Cã thĨ dïng c¸c công cụ tất môi trờng TT Nút lệnh Công cụ Chức Zoom All Hiển thị toàn chi tiết cửa sổ đồ hoạ Zoom Window Hiển thị kín hình vùng đợc chọn Ghi Zoom Di chuột để phòng to thu nhỏ Pan Di chuyển vị trí mô hình cửa sổ đồ hoạ Zoom selected Hiển thị kín hình đối tợng hình học đợc chọn Rotate Thay đổi hớng quan sát mô hình Look At Thay đổi hớng quan sát cho vuông góc với đối tợng hình học đợc chọn Shaded Display Tô bóng mô hình Hidden Edge Display Tô bóng mô hình nhng nhìn thấy cạnh ẩn Wireframe Display Tô bóng mô hình dạng khung Mẹo: - Sử dụng hệ toạ độ mặc định: Nếu ta tạo trục với đờng tâm gốc tạo độ ta tham chiếu mặt phẳng toạ độ phác thảo biên dạng Feature bổ sung - Bổ sung Work Feature trình tạo chi tiết: Ta tạo lắp ráp cách dễ dàng có sẵn Work Feature file part - Dùng chung Sketch c¸c Feature: C¸c Sketch dïng chung cã thĨ dïng cho nhiều Feature Sketch dùng chung xuất đỉnh cửa sổ duyệt Một biểu tợng Sketch đợc hiển thị dới Feature mà sử dụng chúng - Sử dụng điểm giới hạn To Next Through All: Các Feature tạo có điểm giới hạn tự động cập nhật thay đổi tới Feature khác - Đặt chế độ chọn: Chỉ kiểu đối tợng hình học ta muốn chọn để lọc bỏ đối tợng hình học khác - Sử dụng lọc cửa sổ duyệt: ẩn thành phần khác cửa sổ duyệt để dễ dàng tham chiếu qua Feature  ... sưa cho ta cã thĨ hoµn thiện thiết kế nhanh Toàn trình thiết kế gồm có bổ sung đối tợng hình học, chi tiết kích thớc, ràng buộc để hoàn chỉnh mô hình Đánh giá thiết kế cách thay đổi quan hệ ràng... - Chỉ Feature quan trọng mô hình chi tiết: Những Feature tạo lập trớc sở tạo lập chi tiết lại - Chỉ Feature yêu cầu có phác thảo, Feature thay thế: Cả mô hình mặt mô hình solid đợc đùn từ phác... động kéo dài đến giao Chọn hớng cắt bỏ vật liệu Nút cắt chi tiết 3.13 Các công cụ tạo mô hình chi tiết Tập hợp công cụ tạo mô hình chi tiết bao gồm công cụ tạo Feature công cụ Feature công cụ