Giáo trình Thiết kế mô hình 3D (Ngành Công nghệ kỹ thuật cơ khí)

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: THIẾT KẾ MƠ HÌNH 3D NGÀNH/NGHỀ: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2017 ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: THIẾT KẾ MƠ HÌNH 3D NGÀNH/NGHỀ: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG THÔNG TIN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Họ tên: Lê Thành Nhân Học vị: Thạc sĩ Khoa: Công Nghệ Cơ Khí Email: lethanhnhan@hotec.edu.vn TRƯỞNG KHOA TỔ TRƯỞNG BỘ MƠN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI HIỆU TRƯỞNG DUYỆT Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2017 BM31/QT02/NCKH&HTQT TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang BM31/QT02/NCKH&HTQT LỜI GIỚI THIỆU Ngày nay, thị trường phần mềm đồ họa giới đa dạng, việc lựa chọn phần mềm để phục vụ tốt cho cơng việc thực điều khó khăn Tuy nhiên, có năm tiêu cần biết chọn phần mềm là: - Tính linh hoạt - Tính khả thi - Tính đơn giản - Tính biểu diễn - Tính kinh tế Creo phần mềm hãng Parametric Technology Corporation Một phần mềm thiết kế theo tham số, đánh giá mạnh tiếng lĩnh vực CAD/CAM/CAE Creo phục vụ tốt cho ngành khí khn mẫu (thiết kế gia cơng) khuôn dập, khuôn rèn, khuôn nhựa… Với ứng dụng khí Creo Parametric có modul sau Sketch : Môi trường làm việc tạo đối tượng 2D Part: Mơi trường mơ hình hóa hình học (xây dựng khơng gian chiều) Assembly : Tạo mơ hình lắp ráp phần tử 3D Manufacturing: Hổ trợ lập trình gia cơng CNC,MOLD Drawing: Tạo vẽ kỹ thuật Format: Xây dựng tiêu chuẩn vẽ, hổ trợ Drawing Phương thức làm việc Creo Parametric Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 06 năm 2017 Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang BM31/QT02/NCKH&HTQT MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TẠO KHỐI ĐẶC VỚI LỆNH PROTRUSION SOLID 1.1 Tạo khối với lệnh Extrude 1.2 Tạo khối với lệnh Revolve 1.3 Tạo khối với lệnh Sweep 1.4 Tạo khối với lệnh Blend 12 CHƯƠNG 2: LẮP GHÉP CÁC CHI TIẾT 2.1 Truy xuất chi tiết thiết kế 15 2.2 Tạo ràng buộc 16 2.3 Mô chuyển động phân rã 16 CHƯƠNG 3: XUẤT BẢN VẼ 3.1 Tạo vẽ 2D 17 3.2 Ghi kích thước 20 3.3 Gạch mặt cắt 20 3.4 Ghi dung sai 23 Tài liệu tham khảo 25 Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang BM31/QT02/NCKH&HTQT GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Thiết kế mơ hình 3D Mã mơn học: MH3103429 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: - Vị trí: Mơn học Thiết kế mơ hình 3D mơn học chun ngành, bố trí sau học xong mơn học AutoCad học học kỳ (học kỳ I năm thứ hai) - Tính chất: mơn học lý thuyết ngành, thuộc môn học bắt buộc - Ý nghĩa vai trị mơn học: Ứng dụng Thiết kế mơ hình 3D việc thiết kế, tạo mơ hình 3D chi tiết để làm công việc tiết theo lập trình gia cơng, thiết kế khn, lắp ráp cụm chi tiết xuất vẽ 2D theo tiêu chuẩn Mục tiêu môn học: - Về kiến thức: - Trình bày quy trình trình thiết kế, lắp ráp, xuất vẻ phần mềm Creo - Về kỹ năng: - Thiết kế, xuất vẽ phần mềm Creo - Về lực tự chủ trách nhiệm: - Khả làm việc độc lập làm việc nhóm - Tự giác học tập - Tuân thủ quy định nhà trường, nội qui xưởng Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang CHƯƠNG 1: TẠO KHỐI ĐẶC VỚI LỆNH PROTRUSION SOLID CHƯƠNG 1: TẠO KHỐI ĐẶC VỚI LỆNH PROTRUSION SOLID Creo phần mềm CAD/CAM mạnh mẽ, bao gồm nhiều modun phục vụ cho công việc thiết kế, chỉnh sửa, xuất vẽ 2D - 3D, lắp ráp mô phỏng, lập trình gia cơng chi tiết xuất code NC Hình 1.1 Giao diện Creo Parametric Tìm hiểu cơng cụ cửa sổ Hình 1.2 Menu Home - New: tạo đối tượng thiết kế - Open: mở đối tượng sẵn có - Select Working Directory: thiết lập thư mục làm việc, nhằm tránh việc đối tượng thiết kế khác lưu lẫn lộn thư mục, gây khó khăn việc quản lý - Erase Not Displayed: xóa nhớ tạm phiên làm việc, Creo tự động ghi nhớ file ổ đĩa hệ thống gây chậm máy - Model Display System Colors: thiết lập hiển thị (nếu cần) Hình 1.3 Hộp thoại New Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang CHƯƠNG 1: TẠO KHỐI ĐẶC VỚI LỆNH PROTRUSION SOLID 1.1 Tạo khối với lệnh Extrude 1.1.1 Các lệnh Sketch File\New: Hộp thoại sau xuất hiện, ta cần lưu ý sau: Hình 1.4 Hộp thoại New – Tạo chi tiết Hình 1.5 Menu Sketch - Grid: Bật tắt chế độ lưới - Select: + Lựa chọn đối tượng + Lựa chọn nhiều đối tượng + Chọn tất đối tượng + Thoát lệnh vẽ - Centerline: Vẽ đường tâm - Point: Tạo điểm - Coordinate System: tạo gốc tọa độ - Sketching: lênh vẽ đối tượng Hình 1.6 Hộp thoại Sketching - Line:Vẽ đường thẳng Các lệnh mở rộng (Click vào hình tam giác nhỏ): + Line Chain: Vẽ đường thẳng liên tiếp + Line Tangent: Vẽ tiếp tuyến - Rectangle: Vẽ hình chữ nhật Các lệnh mở rộng (Click vào hình tam giác nhỏ): Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang CHƯƠNG 1: TẠO KHỐI ĐẶC VỚI LỆNH PROTRUSION SOLID + Conner Rectangle: Vẽ hình chữ nhật nằm ngang + Slanted Rectangle; Vẽ hình chữ nhật nằm nghiêng + Center Rectangle: vẽ hình chữ nhật với điểm tâm điểm gốc + Parallelogram: Vẽ hình bình hành - Circle: Vẽ đường tròn Các lệnh mở rộng (Click vào hình tam giác nhỏ): + Center and Point: Vẽ đường trịn từ tâm điểm có trước + Concentric: Vẽ đường tròn đồng tâm với đường tròn cho trước + Point: Vẽ đường tròn qua điểm + Tangent: Vẽ đường tròn tiếp xúc với đường thẳng - Arc: Vẽ cung tròn Các lệnh mở rộng (Click vào hình tam giác nhỏ): + Point/ Tangent End: Vẽ cung tròn qua điểm + Center and Ends: Vẽ cung trịn thơng qua tâm điểm + Tangent: Vẽ cung tròn tiếp xúc với đường thẳng + Concentric: Vẽ cung tròn đồng tâm + Conic: Vẽ đường conic - Ellipse: Vẽ đường elip Các lệnh mở rộng (Click vào hình tam giác nhỏ): + Axis Ends Ellipse: Vẽ elip qua điểm elip + Center and Axis Ellipse: Vẽ elip cách chọn tâm điểm - Spline: Vẽ đường cong - Fillet: Tạo đường bo góc Các lệnh mở rộng (Click vào hình tam giác nhỏ): + Circular: Bo góc cung trịn để lại góc dạng nét đứt + Circular Trim: Bo góc cung trịn + Elliptical: bo góc elip để lại góc dạng nét đứt + Elliptical Trim: Bo góc elip - Chamfer:Vát góc Các lệnh mở rộng (Click vào hình tam giác nhỏ): + Chamfer: Vát góc để lại góc dạng nét đứt + Chamfer Trim: Vát góc - Text: Tạo ký tự - Offset: Tạo đối tượng đồng dạng với đối tượng cũ - Thicken: Tạo nhiều đối tượng đồng dạng - Palette: Chèn thư viện Hình 1.7 Hộp thoại Editing, Constrain, Dimension, Inspect - Editing: Các lệnh chỉnh sửa + Modify: Chỉnh sửa kích thước + Mirror: Tạo đối xứng Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang CHƯƠNG 1: TẠO KHỐI ĐẶC VỚI LỆNH PROTRUSION SOLID + Divide: Tạo điểm tách đối tượng + Delete Segment: Xóa nhiều đối tượng + Corner: Kéo dài cho đối tượng giao + Rotate Resize: Xoay, lấy tỉ lệ - Constrain: Các lệnh ràng buộc đối tượng + Ràng buộc thẳng đứng + Ràng buộc nằm ngang + Ràng buộc vuông góc + Tiếp tuyến + Trung điểm + Trùng + Đối xứng + Bằng + Song song - Dimension: Các lệnh kích thước + Normal: Ghi kích thước + Kích thước giới hạn chu vi + Gốc kích thước + Kích thước tham khảo - Inspect: Hiển thị + Hiển thị đối tượng chồng lên + Làm bật điểm đầu mút hở + Tơ màu hình kín 1.1.2 Lệnh Extrude Tạo thể tích cách kéo dài tiết diện kín khơng tự giao theo phương vng góc Sau bước thực hiện: 1) Chọn Insert\Extrude…: hộp thoại Extrude xuất 2) Định nghĩa biên dạng Sketch (2D): chọn chức Placement 3) Định nghĩa cách kéo dài thể tích: chọn chức Options 4) Đặt tên cho feature tạo: chọn chức Properties 5) Kết thúc lệnh Placement: Xác định vị trí bắt đầu tạo thể tích (vị trí mặt phẳng vẽ Sketch) Click Define…và tiến hành vẽ Sketch Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang CHƯƠNG 1: TẠO KHỐI ĐẶC VỚI LỆNH PROTRUSION SOLID Lệnh Helical Sweep từ menu Sweep References" click "Define " Chọn mặt phẳng vẽ vẽ chiều dài ren chọn hướng cắt ren Click "Create or edit sweep section" vẽ biên dạng ren Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 11 CHƯƠNG 1: TẠO KHỐI ĐẶC VỚI LỆNH PROTRUSION SOLID Click bước ren, chiều ren… Kết quà 1.4 Tạo khối với lệnh Blend Lệnh Blend Chọn mặt phẳng vẽ phác Vẽ section thứ Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 12 CHƯƠNG 1: TẠO KHỐI ĐẶC VỚI LỆNH PROTRUSION SOLID Nhập khoảng cách hai section vào môi trường sketch tiếp tục vẽ section thứ hai Vẽ section thứ hai Nhập khoảng section thứ hai section thứ 1, add new section để vẽ section thứ ba Nhập khoảng cách section thứ hai section thứ ba tiếp tục vẽ sectin thứ ba Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 13 CHƯƠNG 1: TẠO KHỐI ĐẶC VỚI LỆNH PROTRUSION SOLID Vẽ section thứ ba Chọn kiểu kết nối section đường thẳng 10 Chọn kiểu kết nối section đường cong 11 Kết Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 14 CHƯƠNG 2: LẮP GHÉP CÁC CHI TIẾT CHƯƠNG 2: LẮP GHÉP CÁC CHI TIẾT Assembly môi trường lắp ráp, cho phép tạo cụm chi tiết từ chi tiết riêng lẽ thơng qua mối lắp Trình tự lắp chi tiết Đặt chi tiết vào môi trường ASSEMBLY Xác định sơ mối lắp cần thực chi tiết đặt vào môi trường ASSEMBLY chi lắp vào cụm lắp ráp Tiến hành lắp(Hộp thoại Placement) - b1: Chỉ loại ràng buộc chi tiết với cụm (loại “constraint”) - b2: Xác định references tương ứng - Làm lại b1 b2 đến lúc thông báo “Fully constraint” xuất 2.1 Truy xuất chi tiết thiết kế Click vào biểu tượng Khoa Cơng nghệ Cơ Khí \ Browse tới đối tượng cần chọn Trang 15 CHƯƠNG 2: LẮP GHÉP CÁC CHI TIẾT 2.2 Tạo ràng buộc - Default: Là loại lắp ráp mà hệ trục toạ độ chi tiết đặt vào môi trường Assembly hệ toạ độ mặc định môi trường trùng Hạn chế bậc tự do, dùng việc lắp ráp chi tiết vào Assembly - Mate Align: Là kiểu lắp mà references dùng phải giống nhau: planeplane Hạn chế bậc tự - Insert: Dùng việc lắp ráp bề mặt tròn xoay như: trục với với lỗ, bạc lót với trục, ổ lăn với trục,… loại lắp hạn chế bậc tự - Tangent: Lắp bề mặt tiếp tuyến nhau, ràng buộc hạn chế bậc tự - Coordinate System: Ràng buộc hệ toạ độ chi tiết trùng với hệ toạ độ môi trường Assembly Ràng buộc hạn chế bậc tự - Pnt On Line: Lắp điểm nằm trục, đường hay curve Điểm điểm cuối cạnh hay datum curve - Pnt On Srf: Lắp điểm bề mặt, mặt mặt phẳng, cong hay datum plane - Edge On Srf: Lắp cạnh bề mặt, mặt mặt phẳng, cong hay datum plane 2.3 Mô chuyển động phân rã Các bước thực hiện: View\View Manager Chọn Explode\New\Đăt_tên Chọn properties\Chọn chức di chuyển chi tiết + Move with children: di chuyển đối tượng + Explode Lines: đường kết nối đối tượng Right click lên tên Explode view\Save Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 16 CHƯƠNG 3: XUẤT BẢN VẼ CHƯƠNG 3: XUẤT BẢN VẼ 3.1 Tạo vẽ 2D 3.1.1 Tạo khung tên vẽ Bước 1: New\Format\khung tên vẽ Bước 2: Chọn kích cở khung vẽ: A0,A1,A2,A3,A4,… Bước 3: Thiết kế khung tên - Click Table\Table - Chọn kiểu tạo bảng\click chuột đề chấp nhận - Nhập khoảng cách cột\Done Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 17 CHƯƠNG 3: XUẤT BẢN VẼ Bước 4: Tạo text 3.1.2 Đưa hình chiếu vào vẽ File\new\drawing Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 18 CHƯƠNG 3: XUẤT BẢN VẼ Hình 3.1 Các loại hình chiếu Creo 3.1.2.1 General Là hình chiếu sở, hình chiếu dùng để tạo hình chiếu khác như: chiếu bằng, chiếu cạnh,…Cách thực hiện: 1) Trang Layout\Model views\ GENERAL 2) Select CENTER POINT for drawing view: Chọn CENTER POINT cho hình chiếu 3) Hộp thoại Drawing view xuất hiện: hộp thoại ta làm bước sau: • View type: chọn hướng nhìn • Visible area: Chọn cách quan sát hình chiếu • Scale: chọn tỉ lệ cho hình chiếu • View Display: cách thể hình chiếu 3.1.2.2 Projection Hình chiếu vng góc, cách thực hiện: 1) Trang Layout\Model views\ PROJECTION 2) Chọn View cần tạo hình chiếu vng góc 3) Select CENTER POINT for drawing view: Chọn CENTER POINT cho hình chiếu 4) Hộp thoại Drawing view xuất hiện: hộp thoại ta làm bước sau: • Visible area: Chọn cách quan sát hình chiếu • View Display: cách thể hình chiếu 3.1.2.3 Detailed Tạo hình trích, ta muốn phóng to phần chi tiết vẽ để làm cho người đọc nhìn nhận rõ hơn, cách thực hiện: 1) Trang Layout\Model views\ DETAILED 2) Select center point for detail on an existing view: Chọn tâm cho hình trích Model view Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 19 CHƯƠNG 3: XUẤT BẢN VẼ 3) Sketch a spline, without intersecting other splines, to define an outline: Vẽ đường spline không cắt để xác định miền cho hình trích 4) Select CENTER POINT for drawing view: Chọn CENTER POINT cho hình chiếu 3.1.2.4 Auxiliary Tạo hình chiếu phụ (Hình chiếu có hướng nhìn khơng vng góc với khung vẽ), cách thực sau: 1) Trang Layout\Model views\ AUXILIARY 2) Select edge of or axis through, or datum plane as, front surface on main view: Chọn cạnh, hay mặt main view để xác định hương nhìn hình chiếu phụ 3) Select CENTER POINT for drawing view: Chọn CENTER POINT cho hình chiếu 4) Drawing view\Section\Single part surface: Chọn mặt phẳng cần giữ lại 3.1.2.5 Revolved Mặt cắt chập Mặt cắt xoay góc 90o Ta nên dùng mặt cắt chập kết hợp với Partial view, để thể vật thể cách rõ ràng 3.2 Ghi kích thước 3.2.1 Thể kích thước trục trình thiết kế model Cách thực hiện: Chuyển sang trang annotate\Insert Chọn View cần thể kích thước trục Click bểu tượng Show model annotations Hộp thoại Show Model Annotations xuất –List kích thước q trình tạo hình –List sai lệch hình dáng trình tạo hình –List note –List độ nhám bề mặt –List symbol 3D vẽ –List datum Chọn loại annotation cần thể Check đối tượng muốn thể 3.2.2 Ghi kích thước Các bước thực hiện: Chọn trang annotate\Insert Click biểu tượng \Hộp thoại ATTACH TYPE xuất Click để chọn cách chọn đối tượng\chỉ đối tượng cần ghi kích thước Chọn hướng ghi kích thước Ok 3.3 Gạch mặt cắt 3.3.1 Tạo mặt cắt: Có cách tạo mặt cắt Mặt cắt phẳng (planar): Cắt vật thể đường thẳng (hình chiếu mặt phẳng theo phương vng góc) Mặt cắt bậc (offset): Cắt vật thể chuỗi đường thẳng (hình chiếu mặt phẳng theo phương vng góc) Cách thực hiện: - Chọn View cần tạo mặt cắt - R-click\chọn Properties\hộp thoại Drawing view xuất - Chọn Section\2D cross-section - Chọn dấu cộng “+”, chọn mặt cắt tạo Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 20 CHƯƠNG 3: XUẤT BẢN VẼ - Chọn cách thể mặt cắt - Apply\Ok 3.3.2 Cách thể mặt cắt Mặt cắt toàn phần (Full) Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 21 CHƯƠNG 3: XUẤT BẢN VẼ Mặt cắt riêng phần (Local): Thể phần nhỏ bên vật thể như: lỗ, rãnh, lỗ ren, thể chung hình chiếu Cách thực hiện: - Chỉ điểm vùng cần tạo mặt cắt - Vẽ spline để khoanh vùng cần tạo mặt cắt Hình cắt kết hợp với hình chiếu (Half): Dùng nhữngvật thể đối xứng qua trục Phần cắt thường đặt bên hay bên phải trục đối xứng Các bước thực hiện: - Chọn mặt cắt chọn mặt phẳng giới hạn - Xác định phần giữ lại (chiều mũi tên) Mặt cắt chập: Là mặt cắt chập lên hình chiếu Mặt cắt xoay góc 90o Ta nên dùng mặt cắt chập kết hợp với Partial view, để thể vật thể cách rõ ràng Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 22 CHƯƠNG 3: XUẤT BẢN VẼ Cách thực hiện: - Trang LAYOUT\MODEL VIEW\ REVOLVED - Chọn hình chiếu cần tạo mặt cắt chập - Chọn vị trí đặt hình cắt chập - Xác định mặt cắt \Chọn kiểu Full hay - Partial view - Apply\Ok 3.4 Ghi dung sai Cách thực hiện: Chọn kích thước cần ghi dung sai\R-click\properties (Double-Click lên kích thước cần ghi dung sai) Hiệu chỉnh hộp thoại Tolerance mode Nhập giá trị dung sai tương ứng Hình Hộp thoại Dimension Properties Trang Properties\View and Display Norminal Value: Giá trị theo thiết kế Override Value: Thay đổi giá trị kích theo yêu cầu Tolerance: Tolerance mode - cách thể dung sai Nominal: Chỉ thể kích thước danh nghĩa Limits: Kích thước ghi theo kiểu – max Plus-Minus: Ghi dung sai theo giới hạn giới hạn Symmetric: Ghi dung sai theo kiểu đối xứng Symmetric Superscript: Ghi dung sai theo kiểu đối xứng thể kích thước Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 23 CHƯƠNG 3: XUẤT BẢN VẼ Khoa Công nghệ Cơ Khí Trang 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Tác Ánh - Công nghệ CAD/CAM – CNC - Đai học Sư Phạm Kỹ Thuật - 2008 Nguyễn Thế Tranh - Thiết kế chế tạo khuôn mẫu với Creo 3.0 - Đà Nẵng - 2018 Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 25 ... PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: THIẾT KẾ MƠ HÌNH 3D NGÀNH/NGHỀ: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG THÔNG TIN CHỦ NHIỆM ĐỀ... Ứng dụng Thiết kế mơ hình 3D việc thiết kế, tạo mơ hình 3D chi tiết để làm cơng việc tiết theo lập trình gia cơng, thiết kế khn, lắp ráp cụm chi tiết xuất vẽ 2D theo tiêu chuẩn Mục tiêu môn học:... Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang BM31/QT02/NCKH&HTQT GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Thiết kế mơ hình 3D Mã mơn học: MH3103429 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: - Vị trí: Mơn học Thiết kế