+ Persistent có nghĩa là ta có thể thay đổi các đặc điểm của Feature bằng cách trở lại thay đổi Sketch của Feature đó hoặc thay đổi giá trị các tham số được sử dụng trong lệnh tạo ra F[r]
(1)CHƯƠNG THIẾT KẾ MƠ HÌNH CHI TIẾT
Sau tạo hình dạng phác thảo lệnh Sketch, bắt đầu tạo chi tiết chiều (3D) Chương giới thiệu tổng quan khái niệm, cách sử dụng cơng cụ tạo Feature trình tự thực mơi trường thiết kế mơ hình chi tiết ( Part Model)
4.1 Giới thiệu chung
Mơ hình chi tiết (Part Model) tập hợp Feature, hầu hết Feature tạo từ phác thảo (Sketch) Các Feature liên kết với Feature khác theo trình tự chúng tạo Có nhiều cách để tạo mơ hình chi tiết
Mơ hình chi tiết 3D tạo cách quét thẳng góc Extrude, quét theo đường dẫn Sweep, xoay Revolve, vuốt Loft, tạo gân Rib Project đối tượng hình học phác thảo (Sketch) theo đường dẫn quay quanh trục Các mơ hình thường gọi Solid
Các mơ hình Solid Autodesk Inventor Feature-based Persistent + Feature-based có nghĩa chi tiết tổ hợp Feature thơng qua phép tốn Boole cộng, trừ, giao với công cụ tạo Hole (lỗ), Flange (Gờ mép), Fillet (vê tròn), Boss (vấu lồi)
+ Persistent có nghĩa ta thay đổi đặc điểm Feature cách trở lại thay đổi Sketch Feature thay đổi giá trị tham số sử dụng lệnh tạo Feature
Ví dụ, ta thay đổi chiều dài Extruded Feature cách nhập vào giá trị cho trường Extent lệnh Extrude Feature Ta dùng biểu thức để lấy giá trị kích thước từ kích thước khác
Feature phận riêng chi tiết mà chỉnh sửa Có loại Feature: Sketched Feature, Placed Feature, Pattern Feature Work Feature
+ Sketched Feature tạo dựa phác thảo hình học(Sketch) 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 Fillet ( vê trịn góc) Chamfer (vát góc) Feature khơng địi 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
(2)+ Work Feature Work Plane, Work Axis, Work Point Work Feature xác định vị trí hướng 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 tương ứng với hướng
Mơi trường Part Model kích hoạt ta tạo chỉnh sửa chi tiết Ta sử dụng môi trường 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
Khi mở file Part, Part mục đỉnh Browser Khi mở file Assembly chi tiết liệt kê riêng
Ta tìm Feature liệt kê biểu tượng Part Browser Để chỉnh sửa Feature, kích chuột phải Browser cửa sổ đồ hoạ Từ menu ngữ cảnh ta chọn Edit Feature để đưa tham số tạo Feature chọn Edit Sketch để đưa tham số tạo Sketch
4.2 Các tiện ích
Danh sách nêu vài tiện ích dùng mơi trường tạo mơ hình chi tiết để tạo chi tiết
Feature preview: Xem trước Feature trước tạo
Feature Editing: Chỉnh sửa hình dáng bên Feature
Work Features: Chọn trực tiếp đối tượng hình học để tạo Work Feature Derived parts: Tạo chi tiết dẫn xuất từ chi tiết sở thành phần lắp ráp
Component color: gàn màu chất lượng tơ bóng cho chi tiết gán màu suốt thuỷ tinh có chi tiết khác ẩn sau
Surface design: Dựng hình phức tạp chi tiết chất dẻo tăng độ xác suất
4.3 Tạo lập chi tiết
(3)Các biểu mẫu lưu trữ thư mục Autodesk\Inventor 9\Templates thư mục English Metric Các thư mục thư mục Templates hiển thị nút Tabs hộp thoại New
Để tạo chi tiết mới:
Chọn biểu mẫu tạo chi tiết từ hộp thoại New kích chuột vào mũi tên cạnh nút New sau chọn Part từ menu mở rộng Để mở hộp thoại New chọn New từ cửa sổ Getting Started kích vào nút New cơng cụ chuẩn chọn File sau chọn New
Cách tạo biểu mẫu (Template):
Mở file chi tiết (Part) sửa lại thơng tin cần thiết sau chọn File, chọn Save Copy As để ghi vào thư mục Autodesk\Inventor9\
Templates Nếu tạo Folder thư mục Templates thư mục xuất nút Tab hộp thoại New
Định nghĩa thuộc tính cho chi tiết:
Chọn File ->Properties Nhập thông tin diễn tả định nghĩa chi tiết 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 ngồi Autodesk Inventor thông qua Design Assistant
- Bổ sung màu cho Feature :
Trong cửa sổ duyệt kích chuột phải vào Feature chọn Properties Trong Feature Color chọn màu
4.4 Tạo Feature sở
Sau lập kế hoạch thứ tự bước, ta định cách tạo chi tiết sở Có thể dùng hai cách Extrude Revolve Ta dùng Extrude để tạo mặt ta dùng để tạo solid Ta dùng Loft, Sweep Coil
Extrude đùn tiết diện dọc theo đường thẳng Revolve quay liên tục tiết diện quanh trục
Loft tạo dựng Feature cách đùn qua thiết diện thay đổi Ta tạo phác thảo nhiều mặt làm việc Loft tạo mơ hình đùn từ biên dạng tới biên dạng Loft đùn theo đường cong
Sweep đùn tiết diện không đổi theo đường cong Coil đùn tiết diện không đổi theo đường xoắn ốc Để tạo Feature sở:
(4)Chọn cơng 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 mơ tả tiết diện cần đùn Nếu khơng thực lệnh Extrude cần chọn thêm đường dẫn trục quay
Kích OK để kết thúc việc tạo mơ hình Thay đổi chế độ hiển thị từ 2D sang mơ hình 3D
Ta tạo Work Feature tạo chi tiết sở - Tạo Work Feature:
Kích chuột vào nút Work Plane, Work Axis Work Point Chọn đối tượng hình học hệ toạ độ mặc định Autodesk Inventor tạo Work Feature từ đối tượng hình học chọn
Ví dụ muốn tạo trục làm việc cần chọn mặt đầu hình trụ trục làm việc tạo qua đường tâm hình trụ
4.5 Quan sát chi tiết
Có số cách quan sát chi tiết, cách quan sát chi tiết mặc định vng 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 hướng Ta chọn Previous View từ menu ấn phím F5 để trở lại mơ hình lần quan sát trước
TT Nút lệnh Công cụ Chức Ghi
1 Zoom
All
Hiển thị toàn chi tiết cửa sổ đồ hoạ
2 Zoom
Window
Hiển thị kín hình vùng chọn
3 Zoom Di chuột để phòng to thu nhỏ
4 Pan Di chuyển vị trí mơ hình cửa sổ đồ hoạ
4
Zoom selecte d
Hiển thị kín hình đối tượng hình học chọn
(5)6 Look At
Thay đổi hướng quan sát cho vng góc với đối tượng hình học chọn
7 Shaded
Display Tơ bóng mơ hình Hidden
Edge Display
Tơ bóng mơ hình nhìn thấy cạnh ẩn
8
Wirefra me
Display
Tơ bóng mơ hình dạng khung
H×nh 4.1 Các lệnh quan sát chi tiết Sử dụng công cụ quay:
Trên cơng cụ chuẩn kích chuột vào Rotate Biểu tượng quay 3D hiển thị mơ hình Kích chuột vào mơ hình để chọn điểm quay cho véc tơ quan sát Di chuyển chuột bên biểu tưọng quay để quay theo chiều, di chuyển chuột bên biểu tượng quay để quay theo trục Kích chuột bên vùng biểu tượng để kết thúc lệnh quay Ta ấn phím F4 để kích hoạt lệnh
Sử dụng công cụ Common View:
Trên cơng cụ chuẩn kích chuột vào Rotate để kích hoạt lệnh Common View ấn phím SPACEBAR Khi Rotate kích hoạt kích chuột vào mũi tên mơ hình quay góc thẳng hướng quan sát
4.6 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 mở hộp thoại lệnh tạo Feature Edit Sketch kích hoạt Sketch Feature Show Dimensions hiển thị kích thước Sketch Từ ta chỉnh sửa chúng mơi trường mơ hình chi tiết
Để thoát khỏi chế độ Sketch:
(6)4.7 Các cơng cụ tạo mơ hình chi tiết
Tập hợp công cụ tạo mơ hình chi tiết bao gồm cơng cụ tạo Feature công cụ Feature công cụ quan sát công cụ chuẩn Một số công cụ Feature có nhiều lựa chọn Mũi tên bên cạnh nút cơng cụ cho ta mở rộng nút để nhìn thấy nhiều lựa chọn
T
T Nút Công cụ Chức Ghi
1 Extrude
Đùn biên dạng theo phương vng góc với phác thảo để tạo khối rắn mơ hình mặt
Có thể dùng tạo Feature sở
2 Revolve Quay liên tục biên dạng quanh trục
Có thể dùng tạo Feature sở
3 Hole Tạo lỗ chi tiết
Dùng điểm cuối đường thẳng tâm lỗ làm đường tâm lỗ
4 Shell Khoét rỗng chi tiết Placed Feature Rib Tạo gân cho chi tiết Placed
Feature
6 Loft
Tạo Feature có tiết diện thay đổi, theo đường dẫn cong
Yêu cầu có nhiều mặt phẳng làm việc
7 Sweep
Đùn phác thảo biên dạng theo đường dẫn cong
Có thể dùng để tạo chi tiết sở
8 Coil Đùn biên dạng theo đường dẫn xoắn ốc
Có thể dùng để tạo Feature sở
9 Thread Tạo đường ren ren chi tiết
1
0 Fillet Vê tròn cạnh
(7)1
1 Chamfer Vát mép cạnh
Placed Feature Face Draft
Tạo khối vát cạnh chọn Placed Feature Split
Cắt mặt theo đường cắt cắt chi tiết theo đường cắt
1
View Catalog
- Mở mẫu phần tử thiết kế
- Chèn phần tử thiết kế
- Tạo phần tử thiết kế từ Feature có sẵn
1
Derived Compone nt
Tạo chi tiết từ chi tiết sở
1
Rectang ular Pattern
Tạo ma trận chữ nhật Feature Circula r Pattern
Tạo loạt Feature theo đường tròn
1
Mirror Feature
Tạo ảnh đối xứng qua mặt, đường thẳng, trục
1
Work
Plane Tạo mặt làm việc
0
Work
(8)2
Work
Point Tạo điểm làm việc
2
Paramet ers
Hiển thị tham số cho Feature sửa đổi chữ số equations Tạo tham số bổ sung 4.7.1 Lệnh tạo đặc tính qt thẳng góc Extrude (E) Trang Shape:
Hình 4.1 Hộp thoại Extrude, trang Shape:
Profile: xác định biên dạng quét, phần tự động kích hoạt hộp thoại Extrude mở
Join: lựa chọn mặc định việc quét biên dạng phác thảo sở Khi có khối sở cho phép cộng vào chi tiết sở chọn
a) Trước cộng b) Sau cộng Cut: Gỡ bỏ vật liệu từ chi tiết sở chọn
(9)Intersect: Tạo phần giao chi tiết sở biên dạng phác thảo quét
Out put: Xác định mơ hình tạo
Solid: Tạo mơ hình dạng solid, lựa chọn mặc định biên dạng quét khép kín
Surface: Tạo mơ hình dạng mặt, lựa chọn mặc định biên dạng quét hở
Extends: xác định phần kết thúc việc quét thẳng góc Đối với chi tiết sở, mặc định Extends Distance
Distance: Quét thẳng góc biên dạng cách xác định khoảng cách To Next: Quét thẳng góc biên dạng đến mặt
To: Quét thẳng góc biên dạng đến mặt phẳng xác định
From to: Xác định mặt phẳng mặt cong bắt đầu kết thúc cho việc quét
All: Cắt suôt chi tiết sở
a) Solid sở b) Solid to
Các h-ớng quét xuống d-ới, lên sang hai bên
Trang More: Chi tiết sở
Biên dạng phác
(10)Hình 4.2 Hộp thoại Extrude, trang More
Taper: Xác định góc vuốt quét thẳng góc Góc vuốt âm nằm khoảng [-900; +900]
4.7.2 Lệnh tạo đặc tính xoay Revolve (R)
Ta tạo đặc tính xoay việc xoay biên dạng quanh trục Trục cạnh chi tiết, trục làm việc, đ-ờng phác nằm biên dạng phác thảo
Hỡnh 4.3 Hộp thoại Revolve Shape: Xác định cách tạo chi tiết xoay
Profile: xác định biên dạng xoay, phần tự động kích hoạt hộp thoại Revolve mở
Axis: Xác định trục xoay
Join: lựa chọn mặc định việc xoay biên dạng phác thảo sở Khi có khối sở cho phép cộng vào chi tiết sở chọn
Cut: Gỡ bỏ vật liệu từ chi tiết sở chọn Intersect: Tạo phần giao chi tiết sở biên dạng phác thảo xoay
Out put: Xác định dạng mơ hình đ-ợc tạo, mặt cong mặt solid
(11)Surface: Tạo mơ hình dạng mặt, lựa chọn mặc định biên dạng xoay hở
Hình 4.4 Các chi tiết tạo từ lệnh Revolve
Extends: xác định phần kết thúc việc xoay trịn quanh trục
Full: Xoay biªn dạng 3600 quanh trục, lựa chọn mặc
nh
Angle: Xoay biên dạng quanh trục góc cho tr-íc
Hỡnh 4.5 Cỏc chi tiết tạo từ lệnh Revolve 4.7.3 Tạo đặc tính làm việc, Work Features
Các đặc tính làm việc đặc tính giúp định vị đối t-ợng hình học khó định vị theo tham số Ta ràng buộc đặc tính phác thảo đặc tính định vị vào đặc tính làm việc mà ràng buộc với chi tiết Bằng cách ta điều khiển đ-ợc đặc tính phác thảo đặc tính định vị cách thay đổi vị trí
(12)Có loại đặc tính làm việc: work plane, work point, work axis Các mặt phẳng trục sở nằm mục Origin khung Browser Bar
Hỡnh 4.6 Các đặc tính làm việc khung Browser Bar * Tạo mặt phẳng làm việc Work plane
Lệnh Work plane sử dụng để định nghĩa mặt phẳng làm việc tham số tạo chi tiết, mặt phẳng làm việc t-ơng tự nh- mặt phẳng phác,ta có tr-ờng hợp tạo mặt phẳng làm việc nh- sau:
+ Qua hai c¹nh chi tiÕt có sẵn trục làm việc + Vuông góc với cạnh có sẵn trục làm việc qua điểm
+ Tiếp xúc với mặt trụ mặt nón qua cạnh trục
(13)+ Qua ba điểm, ba đỉnh
+ Qua điểm song song với mỈt
+ Tiếp xúc với đối tợng song song với mặt + Song song với mặt phẳng cỏch khoảng xỏc định
* Tạo trục làm việc Work Axit
Trc lm vic đ-ờng thẳng tham số mà ta đặt trùng qua tâm solid trụ mặt phẳng phác Sử dụng trục làm việc để tạo mặt phẳng làm việc qua trục, xác định tâm để Pattern Circular, xác định trục xoay cho Revolve, tạo chi tiết quét xon c
Các ph-ơng pháp tạo trục làm viƯc: + Trơc qua hai ®iĨm
(14)+ Trơc ®i qua khèi trơ
+ Vuông góc với mặt qua điểm
* Tạo điểm làm việc Work Point
Điểm làm việc giúp định vị đặc tính phác thảo xác, tạo tâm xếp đối t-ợng, tạo lỗ, đặt đặc tính mặt cong cắt Các ph-ơng pháp tạo điểm làm việc:
+ Là điểm đầu cạnh + Giao mặt phẳng
+ Giao mặt cạnh + Giao điểm cạnh
(15)Để tạo gân ta dùng biên dạng hở, định nghĩa chiều dày gân quét thẳng góc
Hình 4.7 Hộp thoại lệnh Rib Shade: Xác định ph-ơng thức tạo mơ hình
Hình 4.8 Cỏc chi tiết tạo từ lệnh Rib Profile: xác định biên dạng tạo gân
Direction: xác định h-ớng quét tạo gân Thickness: xác định chiều dày gân
: h-ớng tạo gân
Extents: xỏc nh phn mở rộng gân, gân đ-ợc tạo dạng phẳng
a) Gân dạng phẳng b) Gân dạng
Hình 4.9 Cỏc chi tit dạng phẳng v dạng tạo từ lệnh Rib
Extents Profile: kéo dài gân đến gặp mặt chi tiết
4.7.5 Tạo đặc tính lỗ Hole (H)
Sử dụng lệnh Hole để tạo lỗ bậc, lỗ khoan, lỗ côn, lỗ thơng suốt với chiều dài xác định
(16)Hình 4.10 Hộp thoại lệnh Hole
Centers: xác định tâm lỗ, ta phải tạo tâm lỗ tr-ớc sử dụng lệnh Hole lệnh Point Hole center Termination: xác định phần cuối lỗ
Through: tạo lỗ suốt Distance: tạo lỗ kín
To: tạo lỗ mà phần cuối giới hạn mặt phẳng chọn
Drection: xác định h-ớng quét lỗ
Drill Point: xác định góc bên chi tiết 4.7.6 Tạo đặc tính ren Thread
Ta tạo ren ren solid trụ, nón, elip
Hình 4.11 Hộp thoại lệnh Thread, trang location Trang location
(17)Display in Model: hiển thị hình dạng ren mô hình
Thread Length: xác định thông số cho chiều dài ren
Full Length: tạo ren suốt chiều dài chi tiết Direction: xác định h-ớng quét ren
Offset: xác định khoảng cách điểm bắt ren đầu chi tiết
Length: xác định chiều dài ren Trang Specification
Xác định loại ren, kích th-ớc đặc tr-ng ren đ-ợc tạo
Hình 4.12 Hộp thoại lệnh Thread, trang Specification 4.7.7 Tạo đặc tính mặt chuyển tiếp Fillet (Shift+ F)
Đặc tính mặt chuyển tiếp tập hợp cung trịn có bán kính khơng đổi thay đổi theo đ-ờng bậc ba
Trang Constan: bán kính khơng đổi
(18)Radius: xác định bán kính, nhấp chọn vào bán kính mặ định, lựa chọn đ-ợc kích hoạt ta nhập giá trị cần thiết vào
Select Mode: Xác định ph-ơng pháp chọn đối t-ợng Edge: Chọn lần l-ợt cạnh
Loop: Chän liÒn mét lúc tạo thành đ-ờng bao kín mặt
Feature: Chọn tất cạnh cạnh lõm
All Fillets: Tạo góc l-ợn tất cạnh cạnh lõm All rounds: Bo tròn tất cạnh låi
a) Tr-ớc Fillet b) Sau Fillet với bán kính khơgn đổi
Hình 4.13 Cỏc chi tiết tạo từ lệnh Fillet Trang Variable: bán kính thay đổi
Hình 4.14 Hộp thoại lệnh Fillet, trang Variable Edges: xác định cạnh để tạo góc l-ợn
Radius: xác định bán kính điểm cạnh
Point: hiển thị số điểm cạnh đ-ợc chọn, mặc định hai (Start End)
Position: xác định vị trí điểm ợc chọn so với đ ờng thẳng tạo góc bo
(19)Trang Setbacks: xác định dạng mặt đỉnh từ cnh tr lờn
Hình 4.15 Hộp thoại lệnh Fillet, trang Setbacks More: C¸c lùa chän kh¸c
Roll along sharp edges: điều khiển việc mặt chuyển tiếpkhi gặp cạnh cắt vào cung bo
Rolling ball where possible: Tạo lại mặt chuyển tiếp
Automatic Edge chain: Tự động nối cạnh đ-ợc chọn với cạnh tiếp tuyến
Preserve All Features:kiĨm tra tất khối giao với cạnh đ-ợc chọn
4.7.8 Tạo đặc tính mặt vát Chamfer (Shift+ K)
Đặc tính tạo mặt vát dùng để vát xiên bề mặt tạo hai mặt chi tit
Hình 16 Hộp thoại lệnh Chamfer
(20)Two Distance: tạo mặt vát định giá trị Distance Distance
Distance 1: Thiết lập khoảng cách thứ cho mặt vát Distance 2: Thiết lập khoảng cách thứ hai cho mặt vát Distance anh Angle: tạo mặt vát định nghĩa giá trị Distance Angle
Angle: Thiết lập góc cho mặt vát
Edge Chain: t động kết nối cạnh đ-ợc chọn với cạnh nối
Setback: xác định ph-ơng thức tạo mặt đỉnh có ba cạnh trở lên bị vát mép
Setbacks: định dạng điểm giao ba cạnh đ-ợc chọn để vát mép
No Setbacks: không định dạng điểm giao ba cạnh đ-ợc chọn để vát mép
Preserver All Feature: tự động kết nối cạnh đ-ợc chọn với cạnh nối với
Hình 17 Cỏc chi tiết tạo từ lệnh Chamfer 4.7.9 Tạo đặc tính vỏ Shell
Sử dụng đặc tính vỏ để làm rỗng chi tiết nh- tạo vỏ khn đúc, tạo hộp, chai, bình…
(21)Hình 18 Hộp thoại lệnh Shell
Remove Face: chọn mặt để trống, nghĩa mặt hở tạo v
Inside: tạo vách cách sử dụng mặt chi tiết làm vách
Outside: tạo vách cách sử dụng mặt chi tiết làm vách vỏ
Both: tạo vách cách sử dụng mặt chi tiết làm mặt
4.7.10 To c tớnh quột Sweep
Lệnh Sweep dùng để tạo mặt cong solid cách quét biên dạng theo đ-ờng dẫn Đ-ờng dẫn thẳng đ-ờng cong bất kỳ, đ-ờng cong hở hoạc kớn
Hình 19 Hộp Thoại lệnh Sweep
Trang Shape: chọn biên dạng, đ-ờng dẫn hình dạng đối t-ợng tạo
(22)