Giáo trình Thiết kế mô hình 3D nâng cao (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/MƠ ĐUN: THIẾT KẾ MƠ HÌNH 3D NÂNG CAO NGÀNH/NGHỀ: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Tháng 12 , 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/MƠ ĐUN: THIẾT KẾ MƠ HÌNH 3D NÂNG CAO NGÀNH/NGHỀ: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG THƠNG TIN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Họ tên: Nguyễn Hải Bằng Học vị:Thạc sĩ Đơn vị: Khoa Cơng Nghệ Cơ Khí Email: nguyenhaibang@hotec.edu.vn TRƯỞNG KHOA TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN HIỆU TRƯỞNG DUYỆT Tháng 12, năm 2017 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI 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 LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình thiết kế mơn hình 3D nâng cao biên soạn theo nguyên tắc: Tính định hướng thị trường lao động; Tính hệ thống khoa học; Tính ổn định linh hoạt; Hướng tới liên thông, chuẩn đào tạo nghề khu vực giới; Tính đại sát thực với sản xuất Với mục đích giúp người đọc làm quen có khả thiết kế sản phẩm, tác giả biên soạn sách với giúp đỡ tận tình đồng nghiệp – Khoa Cơng Nghệ Cơ Khí - Trường Cao Đẳng Kinh Tế - Kỹ Thuật TP.HCM, nhằm dùng làm tài liệu học tập cho mơn học thiết kế mơ hình 3D nâng cao cho sinh viên thuộc ngành CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ Trong q trình biên soạn, khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận góp ý người đọc để lần biên soạn sau hồn thiện Mọi ý kiến đóng góp xin vui lòng gởi địa email: nguyenhaibang@hotec.edu.vn TP.Hồ Chí Minh, ngày……tháng 12 năm 2017 ThS Nguyễn Hải Bằng MỤC LỤC Lời giới thiệu CHƯƠNG 1: TẠO MẶT VỚI LỆCH CƠ BẢN 1.1 Tạo mặt với lệnh Extrude – Surface 1.2 Tạo mặt với lệnh Revole – Surface 1.3 Tạo mặt với lệnh Sweep – Surface 10 1.4 Tạo mặt với lệnh Blend – Surface 13 CHƯƠNG 2: TẠO MẶT VỚI LỆCH BOUNDARY BLEND 18 2.1 Tạo mặt với lệch boundary blend 18 2.2 Các rành buộc boundary blend 20 2.3 Control Poind boundary blend 22 2.4 Ứng dụng lệnh boudrary blend thiết kế máy sấy tóc 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN Tên mơn học/mơ đun: Thiết kế mơ hình 3d nâng cao Mã mơn học/mơ đun: 3103567 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học/mơ đun: - Vị trí: người học học mơn thiết kế mơ hình 3D - Tính chất: Là mơn học thực hành nghề thuộc môn học đào tạo nghề tự chọn - Ý nghĩa vai trị mơn học/mơ đun: nhằm cung cấp cho học sinh kiến thức sâu thiết kế surface phần mềm Creo Parametric Mục tiêu mơn học/mơ đun: - Về kiến thức: Trình bày quy trình thiết kế surface phần mềm Creo - Về kỹ năng: Thiết kế surface phần mềm - Về lực tự chủ trách nhiệm: Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập Chương 1: Tạo mặt với nhóm lệch CHƯƠNG 1: TẠO MẶT VỚI NHÓM LỆCH CƠ BẢN GIỚI THIỆU Chúng ta nói Creo Parametric phần mềm mạnh việc ứng dụng để thiết kế bề mặt Bên cạnh phần mềm Creo Parametric cịn cho phép bạn chuyển bề mặt thiết kế thành khối sở (solid) tạo sản phẩm cách nhanh chóng Sử dụng số lệnh để thiết kế bề mặt Surface cấu thành sản phẩm, lệnh thực tương tự thực lệnh tạo khối sở MỤC TIÊU THỰC HIỆN Thiết kế surface phần mềm Creo Parametric lệnh NỘI DUNG THỰC HIỆN Tạo mặt với lệnh Extrude – Surface Tạo mặt với lệnh Revolve – Surface Tạo mặt với lệnh Sweep – Surface Tạo mặt với lệnh Blend – Surface 1.1 Tạo mặt với lệnh Extrude – Surface 1.1.1 Các dạng nhóm lệnh Extrude – Surface Hình 1.1 – Các dạng nhóm lệnh Extrude – Surface 1.1.2 Cách thực nhóm lệnh Extrude – Surface Lệnh cho phép bạn xây dựng bề mặt, cách đùn tiết diện xây dựng bề mặt 2D theo phương vng góc với mặt phẳng chứa tiết diện Các bước thực câu lệnh Extrude-Surface sau: - Khởi động phần mềm Creo Parametric 5.0 - Tạo thư mục làm việc cho phần thiết kế bạn - Tạo tập mới, cách pick chuột chọn biểu tượng (Create a new Object) > Đặt tên cho tập Extrude-Surface > Pick chuột bỏ chế độ mặc định đơn vị > Pick chọn OK KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ Chương 1: Tạo mặt với nhóm lệch Hình 1.2 – Giao diện với mặt phẳng - Creo Parametric 5.0 trình bày hộp thoại New File Options yêu cầu bạn chọn đơn vị cho thiết kế > Pick chuột chọn mmns_part_solid > Pick chuột chọn OK để thoát khỏi hộp thoại Lúc Creo Parametric 5.0 trình bày giao diện với mặt phẳng (Top, Right, Front) hình 1.2 Để truy nhập vào lệnh tạo mặt phẳng phương pháp đùn Extrude, bạn pick chuột chọn biểu tượng (Extrude Tool) hình vẽ - Pick chuột chọn biểu tượng (Extrude as surface) để chuyển việc xây dựng khối theo mặc định sang xây dựng bề mặt, đùn tiết diện tạo bề mặt - Pick chuột chọn vào biểu tượng Placement góc trái bên hình vẽ > Pick chọn Define để định nghĩa mặt phẳng vẽ phác (mặt phẳng xây dựng tiết diện 2D) hình 1.3 Creo Parametric trình bày hộp thoại Sketch yêu cầu bạn chọn mặt phẳng vẽ phác > Pick chuột chọn mặt phẳng Top để làm mặt phẳng vẽ phác Hình 1.3 – Chọn vẽ phác KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ Chương 1: Tạo mặt với nhóm lệch - Pick chọn Sketch để khỏi hộp thoại Sketch > Creo Parametric trình bày hộp thoại References yêu cầu bạn chọn thêm chuẩn kích thước để xác định vị trí tương quan cho đối tượng sau Hình 1.4 – Vẽ phác tiết diện 2D - Pick chuột chọn Close để đóng cửa sổ References lại vào môi trường vẽ phác với trục tọa độ, để xác định chuẩn kích thước cho đối tượng tạo Sử dụng biểu tượng lệnh Sketch Tool để vẽ tiết diện 2D hình 1.4 - Pick chuột chọn biểu tượng để kết thúc lệnh vẽ phác tiết diện 2D, tiếp tục thực lệnh tạo bề mặt > Nhập vào giá trị chiều sâu đùn 50mm > Nhấn phím Enter để hệ thống ghi nhận giá trị này, hình 1.5 Hình 1.5 – Tạo surface với extrude - Pick chuột chọn biểu tượng để xem trước kết kết thúc lệnh tạo bề mặt cách đùn Extrude-Surface, hình 1.6 KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ Chương 1: Tạo mặt với nhóm lệch Hình 1.6 – Kết thúc lệnh tạo bề mặt dùng Extrude-Surface 1.2 Tạo bề mặt với lệnh Revolve-Surface 1.2.1 Các dạng nhóm lệnh Revolve-Surface Hình 1.7 – Rovolve 3600 1800 1.2.2 Cách thực nhóm lệnh Revolve-Surface Lệnh Revolve-Surface dùng để xây dựng bề mặt dạng tròn xoay, lệnh thực cách quét tiết diện 2D quanh đường trục Các thao tác thực lệnh sau: - Khởi động phần mềm Creo Parametric - Tạo thư mục làm việc cho phần thiết kế bạn - Tạo tập mới, cách pick chuột chọn biểu tượng (Create a new Object) > Đặt tên cho tập Revolve-Surface > Pick chuột bỏ chế độ mặc định đơn vị > Pick chọn OK - Creo Parametric trình bày hộp thoại New File Options yêu cầu bạn chọn đơn vị cho thiết kế > Pick chuột chọn mmns_part_solid > Pick chuột chọn OK để thoát khỏi hộp thoại > Lúc Creo Parametric trình bày giao diện với mặt phẳng (Top, Right, Front) KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ Chương 2: Tạo mặt với lệch boundary blend 2.4 Ứng dụng lệnh boundrary blend thiết kế máy sấy tóc 2.4.1 Vẽ phác biên dạng curve 1, - Bấm vào icon - Chọn mặt phẳng TOP làm mặt phẳng vẽ phác - Bấm vào nút hộp thoại Sketch - Vẽ phác biên dạng hình 2.13 Hình 2.13 – Vẽ phác đường curve mặt phẳng Top - Bấm dấu check để kết thúc vẽ phác 2.4.2 Vẽ phác biên dạng curve - Bấm vào icon - Chọn mặt phẳng Front làm mặt phẳng vẽ phác - Bấm vào nút hộp thoại Sketch - Vẽ phác biên dạng hình 2.14 Hình 2.14 – Đường curve thứ KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ 24 Chương 2: Tạo mặt với lệch boundary blend - Bấm dấu check để kết thúc vẽ phác 2.4.3 Vẽ biên dạng curve - Bấm vào icon Insert a datum curve - Thru Points | Done - Spline | Whole Array | Add Point - Bấm chọn vào điểm đầu mút curve theo thứ tự 1, 3, hình 2.15 Hình 2.15 – Vẽ đường curve thứ - Done - Chọn ‘Tangency’ từ hộp thoại CURVE: Through Points hình - Bấm nút - Start | Surface - Bấm dấu check vào ô: ‘Normal’ - Chọn mặt phẳng TOP - Bấm Flip để đổi chiều mũi tên (chọn chiều hướng lên) - Bấm OK để chấp nhận - End | Surface - Bấm dấu check vào ô: ‘Normal’ - Chọn mặt phẳng TOP - Bấm Flip để đổi chiều mũi tên (chọn chiều hướng xuống) Chú ý: hướng không chế vng góc hướng vẽ curve Hình 2.16 – Hướng chọn mũi tên - Bấm để xem trước kết - Bấm để chấp nhận kết KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ 25 Chương 2: Tạo mặt với lệch boundary blend 2.4.4 Vẽ đường curve Tương tự đường curve Ta kết hình 2.17 Hình 2.17 – Đường curve thứ 2.4.5 Tạo mặt cho nửa phần thân máy sấy tóc - Bấm vào icon Boundary Blend Tool Ở ô Chọn Curve Bấm giữ nút Ctrl, chọn Curve Bấm giữ nút Ctrl, chọn Curve Ở ô Chọn giữ nút Curve Bấm giữ nút Ctrl, chọn Curve - Kết hình 2.18 Hình 2.18 – Tạo surface boundrary - Khống chế vuông góc Bấm giữ chuột phải vào biểu tượng nằm Curve Chọn Normal từ menu xổ xuống, biểu tượng Tương tự, khống chế cho Curve đổi thành Chú ý: thực điều này, có nghĩa Surface tạo qua Curve khống chế vng góc với mặt phẳng chứa Curve (tiếp tuyến với nửa mặt cịn lại) KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ 26 Chương 2: Tạo mặt với lệch boundary blend - Bấm để xem trước kết - Bấm dấu check Dashboard để chấp nhận kết - Kết hình 2.19 Hình 2.19 – Hồn thành surface nửa thân máy 2.4.6 Vẽ phác biên dạng curve 6, 7, Vẽ theo hình 2.20 Hình 2.20 – Vẽ phác đường curve 6, 7, 2.5.7 Vẽ phác đường curve Chọn curve làm đường tham chiếu Ta hình 2.21 KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ 27 Chương 2: Tạo mặt với lệch boundary blend Hình 2.21 – Đường curve 2.4.8 Tạo mặt tham chiếu - Bấm vào icon Extrude Tool - Bấm vào biểu tượng Dashboard để tạo Surface - Trong vùng đồ hoạ, nhấn giữ chuột phải, chọn Define Internal Sketch… - Chọn mặt phẳng RIGHT làm mặt phẳng vẽ phác - Bấm nút để đổi hướng nhìn - Hệ thống tự động chọn mặt phẳng TOP làm mặt tham chiếu thứ hai, ô ‘Orientation’ định hướng cho mặt phẳng TOP - Bấm vào nút hộp thoại Sketch - Vẽ phác biên dạng hình 2.22 Hình 2.22 – Vẽ phác biên dạng - Bấm dấu check để kết thúc vẽ phác - Bấm vào biểu tượng KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ để đổi chiều extrude hình 2.23 28 Chương 2: Tạo mặt với lệch boundary blend - Nhập giá trị chiều sâu: 150mm - Bấm nút để xem trước kết - Bấm dấu check để chấp nhận Hình 2.24 – Vẽ surface Extrude Tool 2.4.9 Tạo curve 10 - Từ menu chọn Edit | Project… - Bấm chọn Curve - Ở ô ‘Surface’ chọn surface S2 - Ở ô ‘Direction’ chọn ‘Normal to surface’ - Bấm nút để xem trước kết - Bấm dấu check Kết hình 2.25 để chấp nhận Hình 2.25 – Đường curve 10 2.4.10 Tạo mặt cho nửa phần tay nắm - Trong Model Tree, nhấn giữ chuột phải vào surface S2, chọn Hide từ menu xổ xuống (surface S2 bị ẩn đi) - Bấm vào icon Boundary Blend Tool - Ở ô Chọn Curve Bấm giữ nút Ctrl, chọn Curve 10 - Khống chế vng góc KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ 29 Chương 2: Tạo mặt với lệch boundary blend + Bấm giữ chuột phải vào biểu tượng nằm Curve + Chọn Normal từ menu xổ xuống, biểu tượng - Khống chế tiếp tuyến đổi thành +Bấm giữ chuột phải vào biểu tượng nằm Curve 10 + Chọn Tangent từ menu xổ xuống, biểu tượng đổi thành - Bấm nút để xem trước kết - Bấm dấu check để chấp nhận - Kết ta hình 2.26 Hình 2.26 – Mặt 1/4 tay cầm - Tương tự, tạo mặt S4 qua Curve 8, 10 + Khống chế vuông góc Curve + Khống chế tiếp tuyến Curve 10 - Kết hình 2.27 Hình 2.27 – Mặt nửa phần tay nắm 2.4.11 Tạo phần nối thân tay nắm - Bấm vào icon Extrude Tool - Bấm vào biểu tượng Dashboard để tạo Surface - Trong vùng đồ hoạ, nhấn giữ chuột phải, chọn Define Internal Sketch… - Chọn mặt phẳng FRONT làm mặt phẳng vẽ phác - Bấm vào nút hộp thoại Sketch KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ 30 Chương 2: Tạo mặt với lệch boundary blend - Vẽ phác biên dạng hình 2.28 Hình 2.28 – Vẽ phác phần nối - Bấm dấu check để kết thúc vẽ phác - Nhập giá trị chiều sâu: 50mm Hình 2.29 – Extrude surface 50 - Bấm vào biểu tượng để cắt surface S1 - Ở ô ‘Quilt’ chọn surface S1 - Bấm vào biểu tượng - Bấm nút - Bấm dấu check để đổi chiều cắt, chọn chiều cắt hình để xem trước kết để chấp nhận Hình 2.30 – Cắt surface S1 KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ 31 Chương 2: Tạo mặt với lệch boundary blend - Bấm vào icon Boundary Blend Tool - Bấm vào biểu tượng - Ở ô ‘First direction’ bấm nút - Chọn cạnh (1), bấm Ctrl, chọn cạnh (2) - Bấm nút - Chọn cạnh (3), bấm nút - Khống chế tiếp tuyến + Bấm giữ chuột phải vào biểu tượng nằm biên + Chọn Tangent từ menu xổ xuống, biểu tượng + Bấm giữ chuột phải vào biểu tượng đổi thành nằm biên + Chọn Tangent từ menu xổ xuống, biểu tượng đổi thành Hình 2.31 – Hoàn thành phần nối thân tay nắm 2.4.12 Kết nối mặt thành - Chọn surface S3 - Bấm nút Ctrl, chọn surface S4 - Bấm vào icon Merge Tool - Bấm dấu check để chấp nhận - Tương tự, kết nối mặt lại KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ 32 Chương 2: Tạo mặt với lệch boundary blend Hình 2.32 – Kết nối surface với 2.4.13 Tạo bề dày cho nửa phần thân - Chọn surface kết nối - Từ menu, chọn Edit | Thicken… - Nhập giá trị bề dày: 1,2mm - Bấm nút - Bấm nút để đổi chiều làm dày hình để xem trước kết Hình 2.33 Hình 2.33 – Tạo bề dày 1.2mm - Bấm nút để chấp nhận 2.4.14 Lấy đối xứng mơ hình - Từ Model Tree - Bấm chọn vào tên chi tiết ‘MAY_SAY_TOC.PRT’ - Bấm vào icon Mirror Tool - Ở ô ‘Mirror plane’ chọn mặt phẳng TOP làm mặt phẳng đối xứng - Bấm nút để xem - Bấm nút để chấp nhận KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ trước kết 33 Chương 2: Tạo mặt với lệch boundary blend - Kết hình 2.34 Hình 2.34 – Máy sấy tóc Bài tập Bài KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ 34 Chương 2: Tạo mặt với lệch boundary blend Bài Bài KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ 35 Chương 2: Tạo mặt với lệch boundary blend Bài KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ 36 Chương 2: Tạo mặt với lệch boundary blend KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO Cơng nghệ CAD/CAM – CNC, Nguyễn Tác Ánh, ĐH SPKT Tp HCM, 2008 Thiết kế chế tạo khuôn mẫu với Creo 3.0, Nguyễn Thế Tranh, Đà Nẵng, 2018 KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ 38 ... HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN: THIẾT KẾ MƠ HÌNH 3D NÂNG CAO NGÀNH/NGHỀ: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG THƠNG TIN... TP.HCM, nhằm dùng làm tài liệu học tập cho mơn học thiết kế mơ hình 3D nâng cao cho sinh viên thuộc ngành CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ Trong q trình biên soạn, khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong... KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ 35 Chương 2: Tạo mặt với lệch boundary blend Bài KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ 36 Chương 2: Tạo mặt với lệch boundary blend KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO Công nghệ