Khi bắt đầu một dự án mới, phần mềm sẽ cho chúng ta các lựa chọn sau:
Part: thiết kế một khối 3D đại diện cho một vật thể riêng biệt mà chúng ta muốn mô phỏng.
Assembly: tạo một lắp ghép giữa các khối 3D hoặc các khối lắp ghép với nhau và với các khối lắp ghép khác.
Drawing: thiết kế bản vẽ 2D cho khối 3D hoặc khối lắp ghép.
125
Hình PL 7 Màn hình chính khi bắt đầu dự án mới
4.1. Các module chính trong phần Part
Module Sketch
ể thiết kế một khối 3D, yêu cầu đầu tiên là phải có một bản phác thảo của vật thể mong muốn. Phác thảo là nền tảng làm cơ sở cho các loại tính năng phổ biến nhất. Bạn sẽ thấy rằng phác thảo trong phần mềm tham số khác rất nhiều so với vẽ đƣờng trong CAD 2D iều này có nghĩa là bạn có thể tạo các bản phác thảo thay đổi theo các quy tắc nhất định và duy trì các mối quan hệ thơng qua những thay đổi đó ạo bản phác thảo 2D trên mặt phẳng đã chọn và sau đó sử dụng chúng để thiết lập các hình dạng cho các đối tƣợng nhƣ Extrude, evolve và các đối tƣợng khác.
126
Hình PL 8 Màn hình chính của thanh Sketch
Thanh Sketch của SolidWorks bao gồm nhiều loại công cụ khác nhau, giúp chúng ta dễ dàng hoàn thành một bản phác thảo. Một số thanh cơng cụ chính đƣợc sử dụng để mô phỏng hộp số tự động A140E bao gồm:
Line tạo các đƣờng thẳng hoặc các đƣờng tâm.
Corner Rectangle tạo hình chữ nhật bằng cách nhấp vào, giữ chuột và kéo đi
ƣờng thẳng mà bạn kéo chính là đƣờng nối hai đỉnh đối nhau của hình chữ nhật. Thao tác này tạo ra hình chữ nhật với các cạnh thẳng đứng và nằm ngang. Có một số tùy chọn khác nhƣ là: tạo hình chữ nhật tại tâm, hình chữ nhật nằm nghiêng, tạo
hình bình hành,…
Circle tạo hình trịn bằng hai cách.
Nhấp chuột để chọn tâm đƣờng trịn và kéo để xác định bán kính của nó.
Lần lƣợt nhấp vào 3 điểm cần đƣờng tròn đi qua, phƣơng pháp này sẽ tạo hình trịn đi qua 3 điểm đã chọn.
Arc tạo ra một đƣờng cong thông qua các điểm theo yêu cầu. Tùy vào mục đích,
127 hai đầu mút trƣớc hoặc là tiếp tuyến với đƣờng thẳng tại điểm mút.
Polygon tạo ra các đa giác Yêu cầu duy nhất của công cụ này là số cạnh đa giác
mong muốn.
Sketch Fillet tạo một điểm uốn theo bán kính u cầu bằng hai cách. Bạn có thể
chọn điểm cuối nơi các đƣờng thẳng phác thảo giao nhau hoặc chọn các đƣờng thẳng giao nhau.
Smart Dimension giúp cài đặt các kích thƣớc bao gồm độ dài, góc hoặc khoảng
cách.
Trim cắt các đoạn thẳng có các điểm mút là các điểm giao nhau của các đƣờng
thẳng hoặc đƣờng cong với các yêu cầu khác nhau.
Power Trim: cắt các đoạn thẳng mà khi nhấp, giữ và kéo chuột để con trỏ đi qua Corner: chọn 2 đƣờng thẳng giao nhau, khi đó, nó sẽ cắt phần bên kia của hai
đƣờng thẳng bắt đầu từ góc giao nhau.
Trim Away Inside: cắt bỏ phần bên trong của đƣờng thẳng hoặc đƣờng cong trong một ranh giới xác định. Chỉ các đƣờng thẳng hoặc đƣờng cong vƣợt qua cả hai ranh giới đã chọn mới có thể đƣợc cắt.
rim Away Outside: tƣơng tự với Trim Away Inside. Tuy nhiên là cắt bỏ phần bên ngoài của đƣờng thẳng hoặc đƣờng cong với một ranh giới xác định.
Trim To Closet: cắt phần đƣợc chọn của đƣờng thẳng hoặc đƣờng cong đƣợc giới hạn tại các điểm mút.
Convert Entities chuyển đổi các cạnh, đƣờng cong và các yếu tố phác thảo từ các
bản phác thảo khác qua bản phác thảo hiện tại. Khi các cạnh không song song với mặt phẳng phác thảo, Convert Entities chiếu chúng vng góc vào mặt phẳng phác thảo. Một số yếu tố có thể khơng thể chuyển đổi, ví dụ, một chuỗi xoắn, sẽ tạo ra một phép chiếu chồng lên nhau.
Offset Entities tạo thực thể phía ngồi, phía trong hoặc cả hai phía của thực thể
đƣợc chọn theo khoảng cách yêu cầu trong cùng một bản phác thảo hoặc ở bản phác thảo khác với kích thƣớc bằng với kích thƣớc gốc.
128
Cơng cụ Mirror Entities phản chiếu các thực thể phác thảo đã chọn qua một đƣờng
tâm duy nhất và áp dụng quan hệ phác thảo đối xứng.
Công cụ Linear Sketch Pattern tạo ra các thực thể theo hƣớng trục X hoặc trục Y.
Các thơng số chúng ta có thể cài đặt cho cơng cụ này là số lƣợng mẫu, hƣớng, góc độ và khoảng cách so với thực thể chính. Bên cạnh đó, cơng cụ này bao gồm chức năng Circular ketch attern cho phép chúng ta tạo mẫu quanh một hình trịn xác định.
Module Features
Hình PL 9 Màn hình chính của thanh Features
au khi đã hoàn thành bƣớc phác thảo, chúng ta sẽ dùng các thanh công cụ trong module Features để hình thành một khối 3D từ bản phác thảo. Một số cơng cụ chính trong module Features bao gồm:
Extruded Boss/Base là một lệnh tạo khối đƣợc sử dụng rất phổ biến trong việc xây
dựng các khối 3D từ những biên dạng 2D . Nó sẽ tạo khối thể tích bằng cách qt tiết diện trên bản phác thảo theo phƣơng vng góc
129
Revolved Boss/Base d ng để vẽ các chi tiết dạng tròn quay. Chi tiết đƣợc tạo ra
bằng cách quay tiết diện quanh một trục.
Lofted Boss/Base d ng để tạo những mơ hình có biên dạng phức tạp bằng cách nối
các biên dạng trên các mặt khác nhau.
Swept Boss/Base d ng để tạo chi tiết bằng cách quét biên dạng theo một hoặc
nhiều đƣờng dẫn ƣờng dẫn có thể là đƣờng thẳng hay đƣờng cong bất kỳ, các đƣờng dẫn có thể hở hoặc kín.
Boundary Boss/Base tạo ra một khối bằng cách quét các đƣờng thẳng, đƣờng cong
hoặc một điểm theo 1 hƣớng hoặc 2 hƣớng. Có thể sử dụng Boundary nhƣ lệnh Swept. Có thể sử dụng một điểm quét đến 1 đƣờng cong theo một hƣớng, giống nhƣ Loft từ một điểm. Nói cách khác nó là tổng hợp của 2 lệnh Loft và Swept.
Extruded Cut đƣợc d ng tƣơng tự nhƣ lệnh Extrude Boss/Base. Tuy nhiên, lệnh
này d ng để trừ đi một phần vật liệu. Cách thực hiện lệnh và các thông số đều giống nhƣ lệnh Extruded Boss/Base. Lệnh này chỉ thực hiện đƣợc khi ta đã có một olid cơ sở.
Chức năng này tƣơng tự đối với các lệnh Revolved Cut, Swept Cut, Lofted Cut và
Boundary Cut.
Fillet đƣợc d ng để bo khối chi tiết ể Fillet thực hiện chức cần có sự lựa chọn là
các cạnh, đƣờng cong hoặc các mặt giao nhau.
Linear Pattern có chức năng tƣơng tự nhƣ ở thanh Sketch. Tuy nhiên, ở thanh
Features, Linear Pattern d ng để tạo ra các khối 3D theo các hƣớng X và hƣớng Y thông qua các lệnh trong thanh Features ƣơng tự đối với Circular Pattern.
Rib là lệnh d ng để tạo gân cho các chi tiết 3D.
Mirror đƣợc sử dụng với chức năng tạo các chi tiết đối xứng với chi tiết đƣợc
chọn qua một mặt phẳng xác định với các lệnh trong thanh Features.
130 các đƣờng cong xoắn đều hoặc xoắn với bƣớc xoắn khác nhau.
4.2. Các module chính trong phần Assembly Lệnh Mate Lệnh Mate
au khi đã hoàn thành việc dựng khối 3D cho các chi tiết của hộp số, chúng ta tiến hành lắp ghép các chi tiết lại với nhau tạo thành một hộp số hoàn chỉnh ể lắp ghép các chi tiết, phải sử dụng lệnh Mate tạo các ràng buộc phù hợp giữa các chi tiết với nhau. Lệnh Mate bao gồm 3 phần chính: Standard, Advanced và Mechanical.
Hình PL 10 Các lệnh Mate
Tuy nhiên, chúng ta chỉ tìm hiểu về các lệnh Mate thông dụng đƣợc sử dụng trong đề tài nghiên cứu này.
Coincident d ng để tạo ràng buộc trùng khớp giữa các phần tử đƣợc chọn. Phần tử
có thể là điểm, đƣờng thẳng, đƣờng cong hoặc mặt phẳng.
Parallel đƣợc sử dụng để tạo ràng buộc song song giữa các đƣờng thẳng với
đƣờng thẳng, đƣờng thẳng với mặt phẳng và mặt phẳng với mặt phẳng.
Perpendicular tạo ràng buộc vng góc giữa các phần tử tƣơng tự với ràng buộc Parallel.
131 cong; giữa mặt phẳng với mặt cong; giữa hai mặt cong với nhau.
Concentric tạo ràng buộc đồng tâm giữa hai đƣờng tròn, đƣờng tròn với mặt cong và hai mặt cong với nhau.
Lock tạo ràng buộc khóa cứng giữa các phần tử đƣợc chọn. Nó khơng cho sự thay đổi vị trí giữa các phần tử này với nhau xảy ra.
Distance tạo ràng buộc khoảng cách cho các phần tử.
Angnle tạo ràng buộc góc giữa phần tử này so với phần tử khác.
Width tạo ràng buộc cho phần tử đƣợc chọn nằm chính giữa của 2 phần tử khác nằm bên ngoài phần tử đƣợc chọn.
Gear tạo ràng buộc bánh răng cho hai mặt cong hoặc hai trục của bánh răng au khi thiết lập số răng, chúng sẽ di chuyển và hoạt động ăn khớp nhƣ hai bánh răng
Các lệnh trong Motion Study
ể mô phỏng hoạt động của hộp số, chúng ta phải sử dụng thanh Motion Study, chọn vào mục otion Analysis để hoạt động của hộp số đƣợc chính xác nhất.
132 Một số cơng cụ chính đƣợc sử dụng để mơ phỏng hoạt động của hộp số:
Contact d ng để tạo cho các chi tiết có thể va chạm với nhau khi tiếp xúc. Nếu không sử dụng lệnh này, các chi tiết sẽ bị trùng lên nhau khi có sự va chạm.
Force đặt một lực theo hƣớng xác định lên chi tiết đƣợc chọn.
Motor giúp cho chi tiết chuyền động thẳng hoặc chuyển động quay theo một hƣớng xác định với các tùy chọn khác nhau.
Results and Plots hiển thị kết quả hoặc biểu đồ các hoạt động mô phỏng.
Calculate d ng để tính tốn mơ phỏng các thơng số và các lệnh đƣợc sử dụng cho các chi tiết.
133
5. Giới thiệu phần mềm tạo bánh răng GearTrax
Camnetics Suite là một tập hợp các phần mềm hỗ trợ ( plugin) mạnh mẽ cho phần
mềm CAD Các plugin này đã trở thành một phần thiết yếu của phần mềm CAD phổ biến nhƣ SolidWorks, Solid Edge và nhà phát minh Autodesk. Công cụ này đã giới thiệu các khả năng mới và độc đáo cho môi trƣờng thiết kế công nghiệp. Camnetics trở thành đối tác của olidWork vào năm 1998 và hiện chuyên phát triển và cập nhật các sản phẩm của mình. Bộ này bao gồm ba plugin là GearTreq, GearTrax và CamTrax.
GearTrax: Thiết kế chính xác các loại bánh răng với khả năng riêng của chúng (cuộn, đƣờng chéo, dây đai, dây chuyền,....).
GearTeq: Công cụ tuyệt vời để thiết kế và lắp ráp các bộ phận chuyển động của các bánh răng
CamTrax: Thiết kế hình trụ, tấm, thùng, delko, quay,....
GearTrax là phần mềm một phần mềm hổ trợ cho việc tạo ra các cặp bánh răng trụ, nghiêng, nón, trục vít,.. một cách dễ dàng và chính xác thơng qua các thông số module hoặc đƣờng kính vịng chia của bánh răng cho các phần mềm CAD nhƣ SolidWorks và Inventer.
134 Một số sản phẩm của phần mềm GearTrax:
Hình PL 13 Bộ bánh răng nghiêng
135