2.6.1. Công cụ sao chép đối tượng
a. Công cụ Rectangular Pattern
Tính năng: Sao chép các đối tượng gốc thành nhiều đối tượng theo hàng và cột.
Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Pattern sẽ xuất hiện hộp thoại Rectangular Pattern như Hình 2.76.
64
Bước 2: Chọn các biểu tượng và nhập các thông số cần thiết trên Hình 2.77 để sao chép các đội tượng theo yêu cầu.
Hình 2.77
Bước 3: Chọn biểu tượng sẽ được kết quả như Hình 2.78.
65
b. Công cụ Circular Pattern
Tính năng: Sao chép các đối tượng gốc thành nhiều đối tượng quay quanh tâm.
Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Pattern sẽ xuất hiện hộp thoại Circular Pattern như Hình 2.79.
Hình 2.79
Bước 2: Chọn các biểu tượng và nhập các thông số cần thiết trên Hình 2.80 để sao chép các đối tượng theo yêu cầu.
Hình 2.80
66
Hình 2.81 c. Công cụ Mirror
Tính năng: Tạo một đối tượng mới đối xứng với đối tượng gốc qua một trục. Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Pattern sẽ xuất hiện hộp thoại Mirror như Hình 2.82.
Hình 2.82
Bước 2: Sử dụng nút lệnh chọn các đối tượng gốc cần lấy đối xứng.
67
Bước 3: Sử dụng nút lệnh chọn trục đối xứng. Bước 4: Chọn nút Apply ta sẽ được kết quả như Hình 2.83. Bước 5: Chọn biểu tượng để hoàn tất.
Hình 2.83
2.6.2. Công cụ hiệu chỉnh đối tượng
a. Công cụ
Tính năng: Di chuyển một hoặc nhiều đối tượng từ vị trí ban đầu sang vị
trí mới.
Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Modify sẽ xuất hiện hộp thoại Move như Hình 2.84.
Hình 2.84
Bước 2: Sử dụng nút lệnh chọn các đối tượng gốc cần di chuyển. Bước 3: Sử dụng nút lệnh chọn điểm gốc của đối tượng cần di chuyển.
68
Bước 4: Chọn vị trí mới cần di chuyển đến. Ta được kết quả như Hình 2.85.
Hình 2.85
Bước 5: Chọn biểu tượng để hoàn tất.
Lưu ý: Các chức năng mở rộng của hộp thoại Move
Biểu tượng : Chức năng sao chép (đối tượng gốc không bị mất đi).
Biểu tượng : Chức năng tự động chuyển sang lựa chọn
Base Point sau khi chọn các đối tượng gốc cần di chuyển.
Biểu tượng : Chức năng nhập tọa độ vị trí mới
so với điểm gốc Base Point.
b. Công cụ
Tính năng: Sao chép đối tượng thành nhiều đối tượng giống nhau. Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Modify sẽ xuất hiện hộp thoại Copy như Hình 2.86.
69
Bước 2: Sử dụng nút lệnh chọn các đối tượng gốc cần sao chép Bước 3: Sử dụng nút lệnh chọn điểm gốc của đối tượng cần sao chép
Bước 4: Chọn các vị trí cần sao chép đến. Ta được kết quả như Hình 2.87.
Hình 2.87
Bước 5: Chọn biểu tượng để hoàn tất.
c. Công cụ
Tính năng: Quay một hay nhiều đối tượng quanh một điểm. Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Modify sẽ xuất hiện hộp thoại Copy như Hình 2.88.
70
Bước 2: Sử dụng nút lệnh chọn các đối tượng cần quay. Bước 3: Sử dụng nút lệnh chọn tâm quay.
Bước 4: Nhập giá trị góc cần quay vào ô Angle.
Bước 5: Chọn nút Apply ta sẽ được kết quả như Hình 2.89. Bước 6: Chọn biểu tượng để hoàn tất.
Hình 2.89 d. Công cụ
Tính năng: Cắt xén các đối tượng. Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Modify hoặc nhấn phím tắt X. Bước 2: Chọn các đối tượng cần xén. Ta được kết quả như Hình 2.90.
71
a) Trước khi xén b) Sau khi xén Hình 2.90
e. Công cụ
Tính năng: Kéo dài một đối tượng đến đối tượng cắt ngang khác gần đó. Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Modify.
Bước 2: Chọn đối tượng cần kéo dài. Ta được kết quả như Hình 2.91.
a)Trước khi kéo dài b) Sau khi kéo dài
Hình 2.91 f. Công cụ
Tính năng: Chia một đối tượng thành hai đối tượng khác nhau thông qua
một đối tượng cắt ngang.
Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Modify.
72
a)Trước khi chia b) Sau khi chia Hình 2.92
g. Công cụ
Tính năng: Phóng to hay thu nhỏ các đối tượng theo tỉ lệ nhất định. Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Modify sẽ xuất hiện hộp thoại Scale như Hình 2.93.
Hình 2.93
Bước 2: Sử dụng nút lệnh chọn các đối tượng cần phóng to (thu nhỏ).
Bước 3: Sử dụng nút lệnh chọn điểm cơ sở để phóng to (thu nhỏ).
Bước 4: Nhập hệ số thay đổi tỉ lệ kích thước vào ô Scale Factor (>1: phóng to;<1: thu nhỏ).
Bước 5: Chọn nút Apply sẽ được kết quả như Hình 2.94. Bước 6: Chọn biểu tượng để hoàn tất.
73
Hình 2.94 h. Công cụ
Tính năng: Di chuyển và kéo giãn các đối tượng. Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Modify sẽ xuất hiện hộp thoại Stretch như Hình 2.95.
Hình 2.95
Bước 2: Sử dụng nút lệnh chọn các đối tượng cần kéo giãn và di chuyển. Ta chọn các đối tượng bằng cách kéo chuột trái để tạo thành cửa sổ bao quanh chúng.
Bước 3: Sử dụng nút lệnh chọn điểm xác định khoảng di chuyển.
Bước 4: Chọn vị trí cần di chuyển đến.
Bước 5 Chọn biểu tượng để hoàn tất.
Lưu ý: Đối tượng nào nằm trong cửa sổ lựa chọn sẽ được dời đi, đối tượng
74
a)Trước khi Stretch b) Sau khi Stretch
c) Trước khi Stretch d) Sau khi Stretch Hình 2.96
i. Công cụ
Tính năng: Tạo đối tượng mới song song với một đối tượng cho trước. Các bước thao tác:
Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Modify hoặc nhấn phím tắt O.
Bước 2: Chọn đối tượng gốc.
Bước 3: Xác định vị trí cho đối tượng mới. Ta được kết quả như Hình 2.97.
Hình 2.97
75
2.7.1. Ví dụ
Để hiểu rõ hơn các nội dung được trình bày trong chương 2, tác giả sẽ hướng dẫn các bước cần thực hiện để xây dựng bản vẽ phác 2D có biên dạng và kích thước như Hình 2.98.
Hình 2.98
2.7.2. Trình tự các bước thực hiện
Bản vẽ trên có biên dạng đối xứng do đó ta chỉ cần vẽ một nửa (bên trái hoặc bên phải) rồi lấy đối xứng qua trục, sẽ được kết quả mong muốn.
Bước 1: Sử dụng lệnh Line vẽ đoạn thẳng đứng qua gốc tọa độ có kích thước 176mm và hai đoạn thẳng nằm ngang có kích thước 35mm và 27mm như Hình 2.99.
76
Bước 2: Chọn biểu tượng vẽ hai đường tròn đồng tâm có đường kính36 và 18, cách gốc tọa độ một khoảng 37mm theo phương x và 118mm theo phương y như Hình 2.100.
Hình 2.100
Bước 3: Tiếp tục chọn biểu tượng vẽ đường tròn đường kính
16 cách gốc tọa độ một khoảng 35mm theo phương x và 8mm theo phương y như Hình 2.101.
77
Bước 4: Chọn biểu tượng vẽ cung tròn có bán kính R = 86mm qua hai điểm nằm trên đường tròn 36 sau đó sử dụng công cụ Tangent
để ràng buộc tiếp xúc như Hình 2.102
Hình 2.102
Bước 5: Tiếp tục chọn biểu tượng vẽ cung tròn có bán kính R= 12 qua hai điểm nằm trên đường tròn ϴ36 và cùng tròn R86, sau đó sử dụng công cụ Tangent để ràng buộc tiếp xúc như hình 2.103
78
Bước 6: Sử dụng công cụ xén các đối tượng trên Hình 2.104.
Hình 2.104
Bước 7: Sử dụng lệnh Line vẽ đoạn thẳng đứng bất kỳ cách gốc tọa độ một khoảng 19mm như Hình 2.105.
Hình 2.105
Bước 8: Chọn biểu tượng vẽ cung tròn có bán kính R = 12mm qua hai điểm nằm trên đường tròn ϴ8 và đoạn thẳng mới vẽ, sau đó sử dụng công cụ Tangent để ràng buộc tiếp xúc như hình 2.106
79
Bước 9: Sử dụng công cụ xén các đối tượng trên Hình 2.107, ta được một nửa biên dạng như hình 2.107
Hình 2.107
Hình 2.108
Bước 10: Sử dụng công cụ Mirror lấy đối xứng một nửa biên dạng qua trục, rồi chọn biểu tượng biến trục đối xứng thành đường tâm, ta được bản vẽ phác hoàn chỉnh như Hình 2.109.
80
87
Chương 3
Môi trường tạo mô hình 3D (Part) Mục tiêu của bài:
- Thực hiện các lệnh tạo ra, chỉnh sửa, hoàn thiện các hình khối 3 chiều; - Trình bày các phương thức quan sát hình khối;
- Tạo mặt phẳng làm việc, trục làm việc, điểm làm việc trên các khối.
3.1. Giao diện
Sau khi hoàn thành trong môi trường vẽ phác 2D, ta nhấp chọn biểu tượng
Finish Sketch hoặc nhấn phím tắt S để kết thúc quá trình vẽ phác và chuyển
sang môi trường thiết kế mô hình 3D, lúc này giao diện môi trường Part được mở ra như Hình 3.1.
Hình 3.1
Phần mềm Inventor tự mặc định tên gọi của mô hình cần tạo là Part 1, muốn lưu bản vẽ với tên gọi khác, ta nhấp chuột vào biểu tượng hoặc nhấn tổ hợp phím Ctrl+S sẽ xuất hiện hộp thoại Save As, lúc này ta chọn đường dẫn trong mục Save in và đặt tên mô hình theo ý muốn vào ô File name rồi chọn biểu tượng như Hình 3.2.
88
Hình 3.2
Khi chuyển sang môi trường Part, tab lệnh 3D Model tự động kích hoạt, chứa các thanh công cụ với những chức năng chính sau:
Thanh Sketch có chức năng tạo bản vẽ phác 2D hoặc mô hình 3D trên mặt phẳng bất kỳ hoặc mặt phẳng làm việc của chi tiết (Part).
Thanh Primitive có chức năng tạo hình hộp chữ nhật, hình trụ, hình cầu và hình xuyến.
Thanh Create có chức năng tạo mô hình 3D từ bản vẽ phác 2D.
89
Thanh Work Features có chức năng tạo hệ trục tọa độ, tạo mặt phẳng, tạo trục và tạo điểm mới.
Thanh Pattern có chức năng sao chép mô hình 3D đã tạo.
Thanh Surface có chức năng thiết kế các bề mặt phức tạp.
Thanh Plastic Part có chức năng thiết kế các sản phẩm nhựa.
3.2. Công cụ tạo mô hình 3D 3.2.1. Lệnh Extrude 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: