Lắp ráp trong thiết kế

Lắp ráp trong thiết kế

Chơng Lắp ráp (Assemblies) Trong chơng ta tìm hiểu công cụ lắp ráp trình tự làm việc để tạo lắp ráp Ta tìm hiểu số kỹ thuật để tạo phác thảo (Sketch) mô hình chi tiết (Part Model) cách hiệu môi trờng lắp ráp Để có thêm thông tin tham khảo, ví dụ trình diễn, dẫn bớc xem online Help, Tutorial vµ Visual SyllabusTM 6.1 Giíi thiƯu chung Theo cách truyền thống, kỹ s nhà thiết kế tạo sơ đồ trình bày, thiết kế chi tiết sau lắp chúng với vào cụm lắp Trong Autodesk Inventor ta tổ chức trình thiết kế cách tạo chi tiết In-place(chi tiết lắp ráp) chèn chi tiết có sẵn ta tạo lắp ráp Đây phơng pháp thiết kế lấy cụm lắp làm trung tâm hỗ trợ chiến lợc thiết kế TopDown(trên xuống), Bottom-up(dới lên) Middle-out(từ ra) - Lắp ráp gì? Lắp ráp tập hợp chi tiết cụm lắp Trong tài liệu Component kể đến chi tiết cụm lắp - Khi sử dụng môi trờng lắp ráp: Tạo lắp ráp thờng bớc cuối trình thiết kế Khi chi tiết đơn lẻ đà đợc kiểm nghiệm kết cấu Với Autodesk Inventor ta tạo lắp ráp thời diểm trình thiết kế Nếu ta ®ang lµm viƯc víi mét thiÕt kÕ míi, ta cã thể bắt đầu với lắp ráp rỗng sau tạo chi tiết để hoàn thành thiết kế Nếu ta chỉnh sửa lắp ráp ta tạo chi tiết để chèn vào lắp ráp cho chúng lắp với chi tiết có sẵn - Các chi tiết cụm lắp ráp thích nghi gì: Trong lắp ráp thích nghi ta tạo chi tiết mà thích nghi với chi tiết khác Ví dụ tạo miếng đệm, ta định nghĩa nh chi tiết thích nghi, sau ta tạo ràng buộc mặt miếng đệm với mặt chi tiết ghÐp víi nã MiÕng ®Ưm sÏ co d·n ®Ĩ võa khít với khoảng trống chi tiết Các u điểm công nghệ thích nghi: + Có thể chèn thích nghi chi tiết làm việc lắp ráp + Có thể tạo chi tiết để chÌn vµ thÝch nghi chóng thiÕt kÕ + Cã thể chỉnh sửa lắp ráp có chi tiết thích nghi thay đổi - Cách thiết kế chi tiết lắp ráp (In-place): Khi tạo chi tiêt lắp ráp ta chọn mặt chi tiết có sẵn làm mặt phác thảo cho chi tiết Chọn mặt lắp ráp hợp lý tạo thuận lợi cho định nghĩa thiết kế - Các chi tiết dẫn xuất gì: Chi tiết dẫn xuất chi tiết mà sử dụng đặc tính chi tiÕt cã s½n Ta cã thĨ chØnh sưa chi tiết dẫn xuất mà không ảnh hởng đến chi tiết gèc Ta cã thÓ cËp nhËt chi tiÕt dÉn xuÊt để cập nhật thay đổi tạo chi tiết gốc Ta phá bỏ liên kết chi tiÕt dÉn xuÊt vµ chi tiÕt gèc nÕu ta không muốn cập nhật chi tiết dẫn xuất dựa chi tiết gốc - Lắp ráp dẫn xuất gì? Lắp ráp dẫn xuất chi tiết mà dựa lắp ráp có sẵn Ta nhập chi tiết lắp ráp thành thực thể đơn cắt bỏ chi tiết từ chi tiết khác Kiểu thiết kế mô hình lắp ráp top-down tạo trực quan giúp ta tránh đợc lỗi tiết kiệm thời gian 6.2 C¸c tiƯn Ých: - Adaptive technology: C¸c chi tiết thích nghi tạo cho lắp ráp xác hơn, kích thớc không cần cách xác không cần gán quan hệ chi tiết - Design-in-place: Tạo chỉnh sửa chi tiết không gian lắp ráp - Design layouts: Sử dụng sơ đồ bố trí để thiết kế lắp ráp chi tiết trớc chuyển chúng thành solid 3D - English and metric: Tạo lắp ráp chứa chi tiết với hệ thống đo khác - IMates: Lu trữ thông tin ràng buộc đợc định nghĩa trớc với chi tiết sau dùng phơng pháp kéo rê để đặt chi tiết vào lắp ráp Ta thay chi tiết chi tiết khác trì đợc ràng buộc mặt giới hạn thông minh - Large assemblies: Làm việc với lắp ráp lớn sử dụng sở liệu đợc phân đoạn Autodesk Inventor - Pack and Go: Đóng gói lắp ráp Autodesk Inventor tất file tham chiếu chúng đợc định vị vùng riêng 6.3 Trình tự làm việc: Phần trình bày tổng quan cách tạo lắp ráp Trên online Help, Tutorial Visual Syllabus cung cấp nhiều thông tin ví dụ trình diễn, dẫn bớc 6.3.1 Lập kế hoạch làm việc: Thứ tự tạo chi tiết cụm lắp phụ thuộc vào việc ta trả lời câu hái sau sao: - Ta chØnh sưa mét l¾p ráp có sẵn hay bắt đầu lắp ráp mới? - Ta đập vỡ lắp ráp lớn thành cụm lắp đợc không? - Ta dùng chi tiết có sẵn phần tử thiết kế không? - Ràng buộc ảnh hởng đến chức thiết kế? 6.3.2 Tạo chèn thành phần lắp ráp đầu tiên: Chọn chi tiết cụm lắp sở (ví dụ nh khung kim loại) làm thành phần lắp ráp lắp ráp Ta chèn thành phần lắp ráp có sẵn tạo thành phần lắp ráp lắp ráp Thành phần lắp ráp tự động đợc gán cố định ( tất bậc tự bị hạn chế) Gốc toạ độ trục toạ độ đợc theo gốc trục toạ độ lắp ráp - Tạo thành phần lắp ráp: Chọn Insert->New Component Trong hộp thoại Create InPlace Component ta nhập vào tên File kiểu file ( Part Assembly) Khi tạo thành phần lắp ráp Tuỳ chọn Mate Sketch Plane to Selected Face bị ẩn Kích chuột vào nút More để vùng ghi file Template - Chèn thành phần lắp ráp có sẵn: Chọn Insert->Existing Component Duyệt qua file cần mở hộp thoại Open Kích chuột vào cửa sổ đồ hoạ để chèn thành phần lắp ráp thành phần lắp ráp, cã thĨ chÌn nhiỊu b¶n mét lóc, kÕt thóc kÝch chuột phải chọn Done Bản chèn chi tiết cố định khác ràng buộc lắp ráp 6.3.3 Định vị thành phần lắp ráp Có nhiều cách để di chuyển thành phần lắp ráp Nếu thành phần lắp ráp cố định không bị ràng bc hoµn toµn, ta cã thĨ di chun nã vùng lắp ráp Các ràng buộc xoá vài bậc tự thành phần lắp ráp Có thể dịch chuyển thành phần lắp ráp theo bậc tự lại Khi chi tiết cụm lắp đợc cố định đợc cố định hệ toạ độ lắp ráp Chi tiết cố định đợc mô tả biểu tợng riêng cửa sổ duyệt Bất kỳ thành phần lắp ráp lắp ráp đợc cố định Thành phần lắp ráp lắp ráp đợc tự động cố định nhiên ta huỷ bỏ trạng thái cố định Một thành phần lắp ráp cố định không giống nh thành phần lắp ráp ràng buộc khác Một thành phần lắp ráp cố định đợc cố định vào hệ trục toạ độ lắp ráp Một thành phần lắp ráp ràng buộc có quan hệ với thành phần lắp ráp khác mà định nghĩa vị trí Đây tác động lẫn thành phần lắp ráp Ví dụ ta dùng công cụ Move or Rotate để tạm thời định vị lại thành phần lắp ráp đợc ràng buộc Update thành phần lắp ráp trở lại vị trí ràng buộc Khi dịch chuyển thành phần lắp ráp cố định công cụ Move or Rotate, thành phần lắp ráp mà có ràng buộc tíi nã sÏ cïng dÞch chun tíi vÞ trÝ míi thành phần lắp ráp cố định Biểu tợng chi tiết định vị cửa sổ duyệt - Hiển thị bậc tự có sẵn: Kích chuột phải vào chi tiết cửa sổ duyệt cửa sổ ®å ho¹ sau ®ã chän Properties Trong hép héi tho¹i Properties chọn nút Occurrence, đánh dấu vào hộp kiểm Degrees of Freedom sau kích chuột vào OK Để tắt chế độ hiển thị bậc tự ta bỏ đánh dÊu hép kiĨm trªn Ta cịng cã thĨ sư dơng tuú chän Degrees of Freedom menu View - Thay đổi trạng thái cố định thành phần lắp ráp: Kích chuột phải vào chi tiết cửa sổ duyệt sau chọn bỏ đánh dấu vào Grounded - Di chuyển quay thành phần lắp ráp cố định: Kích chuột vào công cụ Move Component or Rotate Component công cụ Assembly Sau kéo rê thành phần lắp ráp cố định tới vị trí Khi kích chuột vào Update thành phần lắp ráp ràng buộc đợc định vị lại tới vị trí - Di chuyển thành phần lắp ráp với khoảng cách xác định: Kích chuột phải vào thành phần lắp ráp cần di chuyển sau ®ã chän Properties->Occurrence Ta cã thĨ nhËp sè cho giá trị dịch chuyển theo trục toạ độ X,Y,Z Ta bật tắt trạng thái cố định thành phần lắp ráp cố định - Di chuyển quay tạm thời thành phần lắp ráp ràng buộc: Kích chuột vào công cụ Move Component or Rotate Component công cụ Assembly Dùng công cụ để di chuyển quay tạm thời thành phần lắp ráp mà không xoá ràng buộc Thành phần lắp ráp ràng buộc trở lại vị trí ban đầu ta kích chuột vào Update 6.3.4 Bổ sung thành phần lắp ráp Trong môi trờng lắp ráp ta tạo cụm lắp, chi tiết chèn chi tiết hay cụm lắp có sẵn Khi tạo Component in-place ta gán mặt phẳng phác thảo mặt quan sát hành hay ràng buộc tới mặt thành phần lắp ráp có sẵn Ta chèn vào vùng lắp ráp sau bổ sung ràng buộc Khi thành phần lắp ráp đợc kích hoạt thành phần lắp ráp lại bị mờ cửa sổ duyệt Chỉ có thành phần lắp ráp đợc kích hoạt thời điểm Bộ phận lắp ráp tự phải đợc kích hoạt tạo chèn thành phần lắp ráp - Kích hoạt chi tiết: Kích đúp vào tên chi tiết cửa sổ duyệt Các chi tiết lại bị mờ - Kích hoạt cụm lắp: Kích đúp vào lên của cụm lắp cửa sổ duyệt kích chuột phải cửa sổ đồ hoạ chọn Finish Edit Chú ý: Finish Edit bị ẩn menu ngữ cảnh đối tợng hình học đợc chọn cửa sổ đồ hoạ - Tạo Component in-place: Kích chuột vào công cụ Create Component Nếu cần tạo ràng buộc mặt phác thảo mặt chi tiết có sẵn chọn Constrain Sketch Plane to Selected Face hộp thoại Create In-Place Component Cách khác kích chuột vào vị trí cửa sổ đồ hoạ để xác định mặt phác thảo - Tạo chi tiết cụm lắp dẫn xuất: Duyệt mở file part (.ipt) Feature sở Trong công cụ Feature kích chuột vào nút Derived Component Xác định hệ số tỷ lệ, mặt ®èi xøng vµ kÝch OK NÕu ta chØnh sưa Feature chi tiết dẫn xuất kích chuột phải chọn Update Derived Feature Để phá huỷ liên kết không cËp nhËt sù thay ®ỉi cđa chi tiÕt gèc, kÝch chuột phải vào Feature dẫn xuất cửa sổ duyệt vµ kÝch cht vµo Break link - ChÌn mét chi tiết cụm lắp: Kích chuột vào công cụ Place Component sau rõ file cần chèn Kích chuột vào cửa sổ đồ hoạ để định vị thành phần lắp ráp chèn Mỗi lần kích chuột vào cửa sổ đồ hoạ chèn chi tiết cụm lắp cần chèn Không có ràng buộc đợc gán dùng công cụ Place Component 6.3.5 Tạo mảng thành phần lắp ráp: - Tạo ràng buộc mặt cong với mặt phẳng mặt cong khác: Trong hộp thoại Place Constraint kích chuột vào Tangent Trong trờng hợp ta có hai phơng án tiếp xúc tiếp xúc nh hình dới - Tạo ràng buộc ngang lỗ mặt trụ: Trong hộp thoại Place Constraint kích chuột vào Insert Lệnh gán đồng tâm cung tròn đờng tròn đợc chọn để tạo ràng buộc Để gán ràng buộc ta chọn đờng tròn hình trụ lỗ mà ta muốn ràng buộc Chú ý: Các ràng buộc Insert đợc hạn chế bề mặt phẳng mà vuông góc với đờng trục hình trụ lỗ 6.3.8 Sử dụng ràng buộc động: Sau ta ràng buộc thành phần lắp ráp ta mô trình chuyển động học cách thay đổi giá trị ràng buộc Công cụ Drive Constraint đặt lại vị trí chi tiết qua bớc theo giá trị ràng buộc Ta quay thành phần lắp ráp Ví dụ cách tạo ràng bc gãc ®éng tõ ®Õn 3600 ta cã thĨ mô trình chạy đồng hồ Công cụ Drive Constraint đợc giới hạn tới ràng buộc Ta điều khiển ràng buộc bổ sung cách sử dụng công cụ Parameters để tạo quan hệ số học ràng buộc - Để điều khiển ràng buộc: Kích chuột phải vào ràng bc cưa sỉ dut sau ®ã chän Drive Constraint Nhập vào giá trị đầu giá trị cuối thời gian dừng bớc Kích chuột vào nút More để đặt khoảng dịch chuyển cho bớc, số lần lặp lại định nghĩa chu kỳ Chọn Start/End dịch chuyển tăng dần từ điểm đầu đến điểm cuối, sau trở lại vị trí ban đầu trớc bắt đầu chu kỳ Start/End/Start dịch chuyển tăng dần từ điểm đầu đến điểm cuối sau dịch chuyển giảm dần điểm đầu trớc lặp lại Kích chuột vào nút Forward, Rewind Stop ®Ĩ ®iỊu khiĨn chun ®éng 6.3.9 Bỉ sung rµng bc cho chi tiết thích nghi: Có thể tạo chi tiết đặt dới ràng buộc mà đợc thích nghi theo ràng buộc lắp ráp Bằng cách này, chức thiết kế điều khiển hình dạng thành phần lắp ráp Ví dụ, ta tạo miếng đệm gán ràng bc cho nã sÏ kÐo d·n hc thu nhá để điền đầy khe hở hai chi tiết Một số yêu cầu để thích nghi: - Phác thảo phải đợc ràng buộc hình học kích thớc Nếu phác thảo đà bị gán toàn kích thớc Autodesk Inventor thay đổi kích thớc Nếu có nhiều kích thớc thiếu Autodesk Inventor thay đổi sai đối tợng hình học - Chi tiết phải đợc gán thích nghi lắp ráp Kích chuột phải vào chi tiết cửa sổ duyệt lắp ráp sau chọn Adaptive - Feature phải đợc đặt thích nghi file chi tiết Kích hoạt chi tiết sau kích chuột phải vào Feature cưa sỉ dut vµ chän Adaptive - ChØ có cá thể chi tiết đợc thích nghi Nếu chi tiết đà đợc thích nghi tuỳ chọn Adaptivity bị mờ menu ngữ cảnh Các ràng buộc thích nghi đợc gán sau thành phần lắp ráp đà đợc ràng buộc vị trí Trớc tiên Autodesk Inventor định vị lại chi tiết để đảm bảo theo ràng buộc Nếu thành phần lắp ráp dịch chuyển, hệ thống thích nghi chi tiết để điều chỉnh khoảng trống Nếu thành phần lắp ráp đà bị ràng buộc hoàn toàn, dòng nhắc nhắc ta tạo ràng buộc thừa chi tiết 6.3.10 Tạo sơ đồ bố trí 2D: Tất kỹ thuật dùng để tạo chi tiết đợc gán tới sơ đồ bố trí 2D Ta dựng sơ đồ 2D cách tạo chi tiết phác thảo hình dáng bề chúng nh đờng phác thảo điểm tâm, không tạo Feature Ví dụ, ta tạo cấu phác thảo 2D, sau ràng buộc điểm với điếu khiển ràng buộc để quan sát chuyển động Ta cã thĨ thay ®ỉi kÝch th−íc cđa chi tiÕt mét cách đơn giản cách kéo rê phác thảo chúng Sau định rõ đợc quan hệ, hoàn thiện hình dáng tạo Feature Mô tả dới cấu tay quay trợt đợc dựng từ chi tiết 2D Các Work Feature đợc bổ sung cho ràng buộc lắp ráp đợc gán Tất thay đổi đợc chØnh sưa dƠ dµng Chi tiÕt cã thĨ chØnh sưa cách kéo rê Ta thay đổi khoảng cách tâm tay quay chi tiết đế cố định cách sửa lại ràng buộc Mate 6.3.11 Kiểm tra chạm: Autodesk Inventor kiểm tra va chạm tập hợp thành phần lắp ráp thành phần lắp ráp tập hợp Để kiểm tra nhanh ta chọn thành phần lắp ráp ta cần kiểm tra Ví dụ, ta sửa chi tiết lắp ráp ta cã thĨ giíi h¹n viƯc kiĨm tra va ch¹m thành phần lắp ráp chiụ tác ®éng cđa sù thay ®ỉi - §Ĩ kiĨm tra va chạm thành phần lắp ráp: Chọn Tools->Analyze Interferance Để kiểm tra va chạm tập hợp thành phần lắp ráp, chọn thành phần lắp ráp cho tập hợp sau chọn tập hợp thø hai vµ kÝch chuét vµo OK NÕu cã va chạm, Autodesk Inventor hiển thị va chạm nh solid hiển thị khối lợng trọng tâm hộp thoại Để kiểm tra va chạm tập hợp, chọn tất thành phần lắp ráp tập hợp Tất chi tiết tập hợp kiểm tra đợc tính toán lại dựa vào va chạm đợc hiển thị màu đỏ Va chạm hai chi tiết đợc hiển thị theo diễn tả dới Khối lợng liệu vị trí đợc hiển thị ta kích vào More hộp thoại 6.3.12 Tạo quan sát thiết kế (Design View): Quan sát thiết kế lu giữ cấu hình hiển thị lắp ráp , sau ta dùng tên để gọi lại Ta ghi cài đặt dới đây: - Visibility on/off - Enable on/off - View orientation - Zoom factor - Browser expansion - Color overrides - Để tạo quan sát thiết kế: Trên công cụ cửa sổ duyệt kích chuột vào Design View Trong hộp thoại Design View nhập vào tên quan sát thiết kế vùng lu trữ sau kích chuột vào Save - Để gọi lại quan sát thiết kế: Trên công cụ cưa sỉ dut më réng nót Design View vµ chän quan sát thiết kế - Để cập nhật quan sát thiết kế: Kích chuột vào Design View chọn quan sát thiết kế Thực thay đổi kích chuột vào Save 6.3.13 Cấu trúc lại lắp ráp: Cấu trúc lắp ráp tổ chức thành phần lắp ráp Nhóm chi tiết vào cụm lắp để đơn giản hoá cửa sổ duyệt Cụm lắp phản ánh tiến trình chế tạo Trong Autodesk Inventor ta thay đổi thành phần lắp ráp cụm lắp tạo cụm lắp thời điểm trình thiết kế Tại đỉnh cấu trúc lắp láp bao gồm chi tiết cụm lắp Mỗi cụm lắp bao gồm chi tiết cụm lắp nhỏ khác Việc di chuyển thành phần lắp ráp ( chi tiết cụm lắp) vào cụm lắp làm cho thành phần lắp ráp giảm xuống cấp (sau ta gọi tắt giảm cấp) cấu trúc Ngợc lại di chuyển thành phần ... thành phần lắp ráp lắp ráp đợc cố định Thành phần lắp ráp lắp ráp đợc tự động cố định nhiên ta huỷ bỏ trạng thái cố định Một thành phần lắp ráp cố định không giống nh thành phần lắp ráp ràng buộc... phần lắp ráp có sẵn tạo thành phần lắp ráp lắp ráp Thành phần lắp ráp tự động đợc gán cố định ( tất bậc tự bị hạn chế) Gốc toạ độ trục toạ độ đợc theo gốc trục toạ độ lắp ráp - Tạo thành phần lắp. .. phần tử thiết kế không? - Ràng buộc ảnh hởng đến chức thiết kế? 6.3.2 Tạo chèn thành phần lắp ráp đầu tiên: Chọn chi tiết cụm lắp sở (ví dụ nh khung kim loại) làm thành phần lắp ráp lắp ráp Ta