3.2.1. Lệnh Extrude
Tính năng: Đùn biên dạng 2D (sketch) theo phương vuông góc với mặt phẳng vẽ phác để tạo thành mô hình khối hoặc mô hình mặt như Hình 3.3.
a)Bản vẽ phác 2D b) Khối đặc (Solid) c) Mô hình mặt (Surface)
Hình 3.3
Lưu ý:
- Để thực hiện lệnh này, phải có biên dạng 2D được tạo trước đó. - Để tạo thành khối đặc thì biên dạng 2D phải khép kín.
90
Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Create sẽ xuất hiện hộp thoại Extrude như Hình 3.4.
Hình 3.4
Bước 2: Chọn dạng tạo hình trong mục Output: Dạng 1 : Tạo khối đặc (Solid).
Dạng 2 : Tạo mô hình mặt (Surface).
Bước 3: Sử dụng công cụ chọn biên dạng 2D cần đùn. Bước 4: Chọn chế độ đùn (chỉ có trong dạng tạo khối đặc solid):
- Join : Cộng các solid.
- Cut : Trừ các solid.
- Intersect : Giao giữa các solid.
- New solid : Tạo solid mới (Lúc này trên chi tiết sẽ có 2 khối solid
khác nhau trong môi trường Part).
Giả sử ta có 2 khối: 1 khối hộp chữ nhật và 1 khối trụ, sau khi chọn các chế độ đùn, ta sẽ được các kết quả như Hình 3.5.
91
a) Cộng b) Trừ c) Giao
Hình 3.5
Bước 5: Chọn cách thức giới hạn khối đùn trong mục
Extents: Distance : Đùn với khoảng cách nhất định.
- Nhập khoảng cách cần đùn vào ô - Chọn hướng đùn trên các biểu tượng
+ Direction 1 : Đùn theo hướng 1.
+ Direction 2 : Đùn theo hướng 2 ngược chiều với hướng 1.
+ Symmetric : Đùn theo hai hướng đều nhau.
+ Asymmetric : Đùn theo hai hướng không đều nhau.
To Next : Chiều dày khối đùn được xác định từ mặt phẳng vẽ
phác đến bề mặt gần nhất.
To : Chiều dày khối đùn được xác định từ mặt phẳng vẽ phác đến bề mặt được chọn.chọn.
* Between : Chiều dày khối đùn được giới hạn bởi hai bề mặt
được chọn
*All : Chỉ được thực hiện với chế độ Cut ,cắt toàn bộ
92
Bước 6: Nhập góc phình to hay thu nhỏ của khối đùn vào ô Taper trong menu More như Hình 3.6.
Hình 3.6
Tùy theo giá trị góc nhập trong ô Taper dương, âm hay bằng 0 mà khối sẽ phình to, thu nhỏ hoặc giữ nguyên hình dạng như Hình 3.7.
a)Phình to b) Thu nhỏ c) Giữ nguyên hình
dạng
Hình 3.7
Bước 7: Nhấp chọn biểu tượng để hoàn tất.
Sau khi thực hiện xong lệnh Extrude, trên thanh Browser Bar sẽ xuất hiện thư mục Extrusion1 khi tạo khối đặc (solid) hoặc thư mục ExtrusionSrf1 khi tạo mô hình mặt (surface) chứa bản vẽ phác Sketch 1 như Hình 3.8.
93
a)Khối đặc (Solid) b) Mô hình mặt (Surface) Hình 3.8
Bản vẽ phác Sketch1 sau khi trở thành tập con của thư mục Extrusion1 sẽ thuộc quyền sở hữu của thư mục đó. Muốn tiếp tục sử dụng Sketch1 để thực hiện các lệnh khác, ta nhấp chuột phải tại Sketch1 và chọn Share Sketch, khi đó sẽ xuất hiện thư mục Sketch1 nằm độc lập như Hình 3.9.
a) Trước khi Share Sketch b) Sau khi Share Sketch Hình 3.9
Lúc này, ta có thể tạo thêm hàng loạt các Extrusion từ Sketch1, khi không còn nhu cầu sử dụng bản vẽ phác Sketch1 nữa, ta cần ẩn Sketch1 đi để dễ nhìn mô hình bằng cách nhấp chuột phải tại đó và chọn Visibility như Hình 3.10.
94
Bản vẽ phác Sketch1 giúp ta tạo được nhiều mô hình 3D khác nhau từ lệnh
Extrude. Tuy nhiên, để có thể hoàn chỉnh được các vật thể thực như mong
muốn, ta cần phải tạo thêm nhiều bản vẽ phác thảo Sketch khác nhau.
Để thực hiện điều này, ta chuyển từ môi trường 3D sang 2D Sketch bằng cách
nhấp chọn biểu tượng trên menu Model 3D hoặc nhấn phím tắt S rồi chọn mặt phẳng cần vẽ phác. Ở đây, ta có thể chọn các mặt phẳng chuẩn của hệ thống hoặc chọn một mặt phẳng bất kỳ trên các mô hình 3D đã tạo như Hình 3.11.
Hình 3.11
Giả sử ta chọn mặt phẳng trên cùng của khối trụ tròn, khi đó sẽ xuất hiện môi trường vẽ phác 2D quen thuộc như Hình 3.12.
95
Lúc này, ta sử dụng các lệnh để vẽ biên dạng Sketch2 theo ý muốn. Giả sử ta vẽ hai đường tròn 22 và 16 rồi chọn biểu tượng Finish Sketch , khi đó sẽ xuất hiện bản vẽ phác thảo Sketch2 nằm trên mặt phẳng trên cùng của khối trụ như Hình 3.13.
Hình 3.13
Với Sketch2 vừa tạo ra, ta có thể tiếp tục sử dụng lệnh Extrude để tạo thêm khối hình học Extrusion3 chứa bản vẽ phác thảo Sketch2 như Hình 3.14.
Hình 3.14
Để hiệu chỉnh lệnh Extrude, ta nhấp chuột phải tại các thư mục vừa tạo
(Extrusion1, Extrusion2 hoặc Extrusion3) và chọn Edit Feature như Hình 3.15.
96
Sau khi hoàn thành mô hình 3D trong môi trường Part, để xem các tính chất vật lý của chi tiết vừa tạo như: khối lượng, thể tích, tổng diện tích các bề mặt, trọng tâm ta nhấp chuột phải tại tên của chi tiết đó (mặc định là Part1) và chọn iPropertive như Hình 3.16, khi đó sẽ xuất hiện hộp thoại Part1 iProperties
như Hình 3.17.
Hình 3.16 Hình 3.17
Lúc này, ta chọn menu Physical và chọn Update sẽ được kết quả các thông số vật lý của mô hình vừa tạo trên Hình 3.18.
97
3.2.2. Lệnh Revolve
Tính năng: Quay biên dạng 2D (sketch) quanh trục một góc bất kỳ để tạo
thành mô hình khối hoặc mô hình mặt như Hình 3.19.
a)Bản vẽ phác 2D b) Khối đặc (Solid) c) Mô hình mặt (Surface)
Hình 3.19
Lưu ý:
- Để thực hiện lệnh này, phải có biên dạng 2D và trục quay được tạo trước đó. - Để tạo thành khối đặc thì biên dạng 2D phải khép kín.
- Biên dạng 2D hở chỉ tạo được mô hình mặt.
Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Create sẽ xuất hiện hộp thoại Revolve như Hình 3.20.
98
Bước 2: Chọn dạng tạo hình trong mục Output: Dạng 1 : Tạo khối đặc (Solid).
Dạng 2 : Tạo mô hình mặt (Surface).
Bước 3: Sử dụng công cụ chọn biên dạng cần quay. Bước 4: Sử dụng công cụ chọn trục quay.
Bước 5: Chọn chế độ quay (chỉ có trong dạng tạo khối đặc solid):
- Join : Cộng các solid.
- Cut : Trừ các solid.
- Intersect : Giao giữa các solid.
- New solid : Tạo solid mới.
Bước 6: Chọn cách thức giới hạn khối quay trong mục Extents:
Angle : Quay biên dạng với một góc nhất định.
Nhập giá trị góc cần quay ( 360o ) vào ô Chọn chiều quay trên các biểu tượng
+ Direction 1 : Quay theo chiều 1 (ngược chiều kim đồng hồ).
+ Direction 2 : Quay theo hướng 2 (cùng chiều kim đồng hồ).
+ Symmetric : Quay theo hai hướng đều nhau.
+ Asymmetric : Quay theo hai hướng không đều nhau.
To next : Quay biên dạng từ mặt phẳng vẽ phác đến mặt phẳng
gần nhất.
To : Quay biên dạng từ mặt phẳng vẽ phác đến mặt phẳng được chọn.
99
Between : Góc quay được giới hạn bởi hai bề mặt được chọn.
All : Quay toàn vòng (360o).
Bước 7: Nhấp chọn biểu tượng để hoàn tất.
Sau khi thực hiện xong lệnh Revolve, trên thanh Browser Bar sẽ xuất hiện thư mục Revolution1 khi tạo khối đặc (solid) hoặc thư mục RevolutionSrf1 khi tạo mô hình mặt (surface) chứa bản vẽ phác Sketch 1 như Hình 3.21.
a)Khối đặc (Solid) b) Mô hình mặt (Surface) Hình 3.21
3.2.3. Lệnh Loft
Tính năng: Nối các biên dạng 2D (Sketch) trên các mặt phẳng khác nhau
dọc theo một hay nhiều đường dẫn để tạo thành mô hình khối hoặc mô hình mặt như Hình 3.22.
a) Các biên dạng Sketch b) Khối đặc (Solid) c)Mô hình mặt
(Surface) Hình 3.22
100
Lưu ý:
- Để thực hiện lệnh này, phải có ít nhất hai biên dạng trên hai mặt phẳng khác nhau.
- Để tạo thành khối đặc thì biên dạng 2D phải khép kín. - Đường dẫn có thể là sketch 2D hoặc sketch 3D.
- Biên dạng 2D hở chỉ tạo được mô hình mặt.
Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Create sẽ xuất hiện hộp thoại Loft như Hình 3.23.
Hình 3.23
Bước 2: Chọn dạng tạo hình trong mục Output: Dạng 1 : Tạo khối đặc (Solid).
Dạng 2 : Tạo mô hình mặt (Surface).
Bước 3: Nhấp biểu tượng trong hộp thoại con Sections để chọn các biên dạng sketch. Trường hợp chọn nhiều sketch trên cùng một mặt phẳng thì các sketch này phải giao nhau.
Bước 4: Chọn đường dẫn để nối các biên dạng sketch, với 3 cách lựa chọn sau:
Rails Đường dẫn là các đường sinh giới hạn biên dạng ngoài của
mô hình. Lựa chọn này đòi hỏi đường dẫn phải giao với chu vi của các biên dạng sketch, trường hợp không có đường dẫn thì hình dạng của mô hình tự nội suy theo các biên dạng.
101
Center Line Đường dẫn là đường nối tâm của các biên dạng
sketch. Lựa chọn này đòi hỏi đường dẫn phải giao với các mặt phẳng chứa biên dạng.
Area Loft : Đường dẫn cũng là đường nối tâm của các
biên dạng sketch. Với lựa chọn này, ngoài các biên dạng sketch chính đã có, ta còn tạo thêm biên dạng phụ quyết định hình dạng của mô hình.
Center Line: Chọn đường dẫn.
Placed Sections: Chọn một điềm bất kỳ trên đường dẫn sẽ xuất hiện hộp
thoại Section Dimensions, ta nhập giá trị diện tích của biên dạng phụ tại điểm được chọn.
Bước 5: Chọn chế độ Loft (chỉ có trong dạng tạo khối đặc solid):
- Join : Cộng các solid.
- Cut : Trừ các solid.
- Intersect : Giao giữa các solid.
- New solid : Tạo solid mới.
Bước 6: Nhấp chọn biểu tượng để hoàn tất.
102
………….
c) Loft với đường dẫn 1 d) Loft với đường dẫn 2 Hình 3.24. Lệnh Loft với lựa chọn Rails
a) Các biên dạng và đường b) Loft với đường dẫn 1
c) Loft với đường dẫn 2 d) Loft với đường dẫn 3 Hình 3.25. Lệnh Loft với lựa chọn Center Line
103
a)Các biên dạng và đường dẫn
b)Loft với biên dạng phụ có diện tích 5000mm2 c)Loft với biên dạ ng phụ có diện tích 400mm2
Hình 3.26. Lệnh Loft với lựa chọn Area Loft
3.2.4. Lệnh Sweep
Tính năng: Quét biên dạng 2D (sketch) dọc theo một đường dẫn cho trước
để tạo thành mô hình khối hoặc mô hình mặt như Hình 3.27.
a)Các biên dạng sketch và đường dẫn b) Tạo khối với đường dẫn 1
c) Tạo khối (Solid) với đường dẫn 2 d) Tạo mặt (Surface) với đường dẫn 2 Hình 3.27
104
Lưu ý:
- Để thực hiện lệnh này, phải có ít nhất một biên dạng sketch và một đường dẫn trên hai mặt phẳng giao nhau.
- Đường dẫn có thể là sketch 2D hoặc sketch 3D. Đường dẫn có thể kín hoặc hở nhưng phải xuyên qua mặt phẳng chứa biên dạng.
- Để tạo thành khối đặc thì biên dạng 2D phải khép kín. - Biên dạng 2D hở chỉ tạo được mô hình mặt.
Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Create sẽ xuất hiện hộp thoại Sweep như Hình 3.28.
Hình 3.28
Bước 2: Chọn dạng tạo hình trong mục Output: Dạng 1 : Tạo khối đặc (Solid)
Dạng 2 : Tạo mô hình mặt (Surface).
Bước 3: Sử dụng công cụ chọn biên dạng sketch. Bước 4: Sử dụng công cụ chọn đường dẫn.
Bước 5: Chọn các dạng tạo hình trong mục Type, với 3 lựa chọn sau:
- Path: Quét biên dạng theo một đường dẫn như Hình 3.29. Chọn hướng
105
+ : Biên dạng quét uốn lượn theo đường dẫn. Với lựa chọn này, ta có thể nhập góc côn trong ô Taper.
+ : Biên dạng quét song song với nhau trên suốt chiều dài đường dẫn.
a)Biên dạng và đường dẫn
b)Sweep với lựa chọn Path, góc Taper là 2
c) Sweep với lựa chọn Parallel
Hình 3.29
- Path & Guide Rail: Quét biên dạng theo một đường dẫn (Path) và đường
giới hạn biên (Guide Rail) như Hình 3.30.
a)Biên dạng, đường dẫn và đường giới hạn biên b)Lựa chọn Path&Guide Rail với thuộc tính X&Y c)Lựa chọn Path&Guide Rail với thuộc tính X d)Lựa chọn Path&Guide Rail với thuộc tính None
106
- Path & Guide Surface: Quét biên dạng theo một đường dẫn (Path) và
xoắn theo một bề mặt (Guide Surface) như Hình 3.31..
a)Biên dạng, đường dẫn và bề mặt b)Sweep với lựa chọn Path
c)Sweep với lựa chọn Path&Guide Surface Hình 3.31
Bước 6: Chọn chế độ Sweep (chỉ có trong dạng tạo khối đặc solid):
- Join : Cộng các solid.
- Cut : Trừ các solid.
- Intersect : Giao giữa các solid
- New solid : Tạo solid mới.
Bước 7: Nhấp chọn biểu tượng để hoàn tất.
3.3. Các lệnh hoàn thiện khối 3.3.1 Lệnh Rib 3.3.1 Lệnh Rib
Tính năng: Tạo gân chịu lực cho các chi tiết.
Điều kiện thực hiện lệnh: Phải có trước một biên dạng (kín hoặc hở) trên
một mặt phẳng nào đó để xác định hình dạng và kích thước của gân.
Các bước thao tác:
* Trường hợp 1: Tạo gân có chiều dày vuông góc với mặt phẳng chứa biên dạng.
Bước 1: Nhấp chọn biể tượng trên thanh Create sẽ xuất hiện hộp thoại Rib như Hình 3.32.
107
Hình 3.32
Bước 2: Chọn biểu tượng Parallel to Sketch Plane trong hộp thoại Rib. Bước 3: Sử dụng công cụ chọn biên dạng tạo gân.
Bước 4: Nhấp 1 trong 2 biểu tượng chọn hướng tạo gân. Bước 5: Nhập chiều dày gân cần tạo vào ô
Bước 6: Nhấp 1 trong 3 biểu tượng chọn hướng tạo chiều dày gân. Bước 7: Chọn cách tạo chiều sâu của gân, với 2 lựa chọn sau:
To Next : Chiều sâu gân xuất phát từ biên dạng tạo gân đến các mặt
phẳng giới hạn cho gân.
Finite : Chiều sâu gân được xác định bằng giá trị cần nhập.
Bước 8: Nhấp biểu tượng để hoàn tất, sẽ được kết quả như Hình 3.33.
108
c) Lệnh Rib với lựa chọn Finite
Hình 3.33. Tạo gân có chiều dày vuông góc với mặt phẳng chứa biên dạng * Trường hợp 2: Tạo gân có chiều dày song song với mặt phẳng chứa biên dạng
Bước 1: Cũng tương tự như Trường hợp 1, nhấp chọn biểu tượng trên thanh Create.
Bước 2: Chọn biểu tượng Normal to Sketch Plane trong hộp thoại Rib. Bước 3: Sử dụng công cụ trong mục Shape chọn biên dạng tạo gân. Bước 4: Nhấp 1 trong 2 biểu tượng chọn hướng tạo gân.
Bước 5: Nhập chiều dày gân cần tạo vào ô
Bước 6: Nhấp 1 trong 3 biểu tượng chọn hướng tạo chiều dày gân. Bước 7: Chọn cách tạo chiều sâu của gân, với 2 lựa chọn sau:
To Next : Chiều sâu gân xuất phát từ biên dạng tạo gân đến các mặt
phẳng giới hạn cho gân.
Finite : Chiều sâu gân được xác định bằng giá trị cần nhập.
109
a) Chi tiết và biên dạng
b) Lệnh Rib với lựa chọn To Next\
c) Lệnh Rib với lựa chọn Finite
Hình 3.34. Tạo gân có chiều dày song song với mặt phẳng chứa biên dạng
3.3.2. Lệnh Coil
Tính năng: Quét biên dạng theo đường xoắn ốc quanh một trục. Ví dụ tạo
110
a) Lò xo b) Ren trên bulông Hình 3.35
Điều kiện thực hiện lệnh: Phải có trước một biên dạng và một đoạn thẳng
làm trục quay (Có thể chọn trục x, y, z của hệ thống làm trục quay).
Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Create sẽ xuất hiện hộp thoại Coil như Hình 3.36.
Hình 3.36
Bước 2: Sử dụng công cụ trong trang Coil Shape chọn biên dạng. Bước 3: Sử dụng công cụ chọn trục quay và đảo chiều đường xoắn ốc.
Bước 4: Nhấp 1 trong 2 biểu tượng chọn hướng xoắn. Bước 5: Chọn dạng tạo hình trong mục Output:
Dạng 1 : Tạo khối đặc (Solid).
Dạng 2 : Tạo mô hình mặt (Surface).
111
- Join : Cộng các solid
- Cut : Trừ các solid.
- Intersect : Giao giữa các solid
- New solid : Tạo solid mới.
a) Biên dạng và trục quay b) Ren tạo thành trên chi tiết Hình 3.37.Tạo đường xoắn ốc với chế độ Cut
Bước 7: Thiết lập các thông số cho đường xoắn ốc trong trang Coil Size, với 4 lựa chọn trong mục Type gồm: Pitch and Revolution: Nhập giá trị bước
xoắn và số vòng xoắn theo bảng sau:
Hình 3.38
Với lựa chọn này, ta có kết quả như Hình 3.39.
a)Biên dạng và trục quay b) Lò xo được tạo ra