3.4.1 KHÁI NIỆM KÍCH BẢN LẮP RÁP :
Kịch bản lắp ráp là hình ảnh trải ra của các chi tiết trong cụm chi tiết được tạo trong môi trường Assembly (môi trường lắp ráp) để cho tôi thấy rõ chúng được lắp với nhau như thế nào. Đây là một quá trình rất thực tế là cácg truyền đạt nhanh nhất giúp cho người xem có thể biết được quá trình lắp ráp các chi tiết với nhau như thế nào.
3.4.2 TRÌNH DIỄN LẮP RÁP HỘP GIẢM TỐC:
3.4.2.1 Tạo môi trường trình diễn :
- Từ menu File tôi chọn New. Khi đó, hộp thoại New sẽ xuất
- Sau đó Autodesk Inventor sẽ xuất hiện những công cụ ở P anel Bar, để cho tôi thực hiện các lệnh để trình diễn hình 3.38.
Hình 3.38
3.4.2.2 Tải mô hình lắp ráp vào môi trường diễn hoạt :
- Để tiếp tục trình diễn, tôi cần tải file Hộp giảm tốc đã được lắp ráp trong môi trường Assembly vào để thực hiện quá trình diễn hoạt. -Tôi gọi lệnh Creat View từ Presentiation P anel phía bên
tay trái màn hình. Khi đó hội thoại S elect Assemby (Hình 3.39) xuất hiện để tôi chọn File cần trình diễn.
Trong hộp thoại Select Assemby có lựa chọn Explosion Method
dùng để xác định phương pháp bố trí các chi tiết để trình diễn : + Manual : tách các đối tượng bằng tay.
+ Automatic : tách các đối tượng tự động.
+ Distance : xác định khoảng cách giữa các đối tượng sau khi tách bằng phương pháp Automatic.
+ Create Trails : tạo đường lắp ráp sau khi tách.
- Sau khi chọn File : lap Hop giam toc.iam mà tôi đã tạo ra, tôi chọn phương pháp M anual tách các đối tượng bằng tay vì phương pháp
Automatic Autodesk Inventor sẽ tự động tách các đối tượng nhưng không chính xác thức tự. Tôi bấm OK, màn hình sẽ có dạng như sau (Hình 3.40 ):
3.4.2.3 Tách các chi tiết :
- Trong vùng đồ họa xuất hiện hộp giảm tốc mà tôi đã lắp trong
Assembly. Vì là đề trình diễn nên tôi cần thực hiện các bước tách chi tiết cho chính xác. Thứ tự tách hộp giảm tốc này rất đơn giản, chỉ cần làm ngược lại khi tôi lắp :
+ Tháo các bulông ở các mặt nắp ổ trục, tháo nắp ổ trục và bạc lót ra.
+ Tháo các bulông giữ nắp hộp và đế hộp, tháo chốt định vị. + Tách nắp hộp lên trên.
+ Tháo các chi tiết trên nắp hộp như vít nâng, bulông nắp thăm, nắp thăm, núm thông hơi.
+ Tháo nắp gối đỡ trục.
+ Nhấc các trục 1,2,3 ra ngoài và sau đó là tiến hành tách các chi tiết trên trục như : ổ bi, bạc đệm, bánh răng.
- Tôi sẽ tiến hành tách chi tiết, tôi sẽ tách trục 1 làm ví dụ. Để tách chi tiết tôi sử dụng lệnh Twea k Component trong
Presentiation Panel. Sau khi tôi gọi lệnh hộp thoại Tweak Component
xuất hiện (Hình 3.41) :
Hình 3.41
+ Đầu tiên tôi cần chọn một điểm để đặt gốc tọa độ Direction,
Hình 3.42
Tôi sẽ thấy có 3 hướng x,y,z tương ứng với 3 hướng mà tôi sẽ tịnh tiến trục 1 tới vị trí đó. Vì tôi cần nhấc trục 1 ra khỏi đế hộp nên tôi chọn trục Y trong hộp thoại Tweak Compon ent (H ình 3.43) Vì hướng trục Y là hướng xuống mà tôi cần nhấc lên nên trong hộp giá trị tôi phải ghi giá trị âm. Tôi chọn khoảng cách -1.000(mm).
Hình 3.43
+ Tiếp theo tôi sẽ chọn các chi tiết cần di chuyển. Tôi chọn trục 1, bánh răng, 2 ổ bi, 2 bạc đệm, then các chi tiết được chọn sẽ chuyển màu xanh dương. (Hình 3.44). Chọn xong tôi bấm nút Apply trong hộp thoại Tweak Component.
Hình 3.44
+ Các chi tiết sẽ được mang lên trên, và xuất hiện các đường màu xanh gọi là đường Trails(đường lắp ráp) (hình 3.45) . Khi tôi kích đúp chuột vào các đường này tôi có thể thay đổi giá trị khoảng cách vị trí. Các đường Trails nếu chúng ta thấy rối mắt thì có thể tắt đi (nhấn chuột phải vào các đường Trails và chọn Display Trails).
+ Tôi tiến hành tháo ổ bi, bạc lót, bánh răng, then tương tự như khi ta mang trục 1 ra khỏi đế. (Hình 3.46)
Hình 3.46
3.4.2.4 Trình diễn quá trình lắp ráp:
- Sau khi tôi đã thực hiện xong việc tách các chi tiết. Tôi sẽ tiến hành thực hiện việc trình diễn quá trình lắp ráp bằng hình động. Autodesk Inventor cung cấp cho chúng ta một lệnh
Anim ation để thực hiện điều này. Gọi lệnh Animation trong thanh Presentiatio n Panel, hộp thoại Animation xuất hiện (Hình 3.47)
- Trong hộp thoại Animation có nhiều lựa chọn hỗ trợ cho tôi trình diễn(Hình 3.48).
Hình 3.48
+ Đầu tiên là lựa chọn Parameters dùng để xác định thông số cho quá trình chuyển động, gồm có Interval là giá trị xác định tố độ chuyển động, giá trị càng lớn thì tốc độ chuyển động càng chậm, ô
Repetitions là số lần lặp lại chuyển động.
+ Lựa chọn Motion gồm có các nút tương tự như đầu xem phim .Gồm có các nút play, dừng, xem từng bước, tự động lặp lại…rất đơn giản.
+ Bảng Animation Sequence là bảng liệt kê thứ tự trình diễn các chi tiết, ô Squence là các số thứ tự thực hiện quá trình lắp ráp, kế đến là ô tên chi tiết và ô Tweak cho tôi biết rõ ràng chi tiết đó được lắp như thế nào. Ngoài ra, tôi có thể thay đổi thứ tự lắp ráp các chi tiết bằng các nút M ove Up và Move Down
+ Cuối cùng là chức năng quay phim khi đang trình diễn, cũng giống như quá trình mô phỏng, nhờ có chức năng này mà tôi có thể trình diễn ở mọi máy tính có phần mềm xem phim độc lập mà không cần đến phần mềm Autodesk Inventor. Để quay phim tôi nhấn nút , lúc đó hộp thoại Save as xuất hiện để tôi đặt tên phim và chọn codec
để mã hóa phim tùy theo mục đích để xem, để truyền qua Internet…. Và sau đó Autodesk Inventor sẽ quay phim quá trình trình diễn.
3.5 XÂY DỰNG BẢN VẼ 2D TỪ MÔ HÌNH 3D :
Khi công việc lắp ráp đã hoàn thành thì tôi tạo bản vẽ với các hình chiếu để thể hiện kết cấu. Tôi có thể tạo được các hình chiếu trục đo, các mặt cắt… từ mô hình lắp ráp hoặc các chi tiết độc lập. Khả năng kết hợp hình chiếu hai chiều của Autodesk Inventor đảm bảo các hình chiếu được cập nhật khi hiệu chỉnh mô hình lắp ráp hoặc các chi tiết độc lập và ngược lại.
Chuyển sang môi trường bản vẽ hai chiều bằng cách gọi lệnh
New, trong hộp thoại Op en, tôi chọn ISO.idw , sau đó nhấn OK. Khi đó màn hình đồ họa có dạng như hình 3.49.
Hình 3.49
3.5.1 Thiết lập các thông số bản vẽ :
Đầu tiên tôi cần thiết lập các thông số bản vẽ cho phù hợp với TCVN. Tôi có thể hiệu chỉnh khung tên, tiêu đề bản vẽ, chiều rộng nét vẽ, vị trí con số kích thước… cho phù hợp với mục đích tạo bản vẽ. Để hiệu chỉnh một bản vẽ mẫu đang mở trên màn hình, tôi chọn
Format/Style and Standart E ditor. Khi đó hộp thoại Style and Sta ndart Ed itor xuất hiện như hình 3.50
Hình 3.50
- Ở trang này tôi có thể thiết lập tấc cả các thông số cho bản vẽ :
+ Standart : trang thiết lập các thông số cơ bản cho bản vẽ như đơn vị sử dụng, chiều rộng nét vẽ…
+ Balloon: thiết lập các thông số cho chữ số vị trí dùng để đánh
số thứ tự chi tiết.
+ Center Mark: thiết lập các thông số cho đường tâm và dấu tâm. + Dimension: thiết lập các thông số cho đường kích thước.
+ Ngoài ra còn các thiết lập như dung sai, mặt cắt, chữ… Việc thực hiện sửa các thông số này tương tự như AutoCad. - Sau khi tôi thực hiện chỉnh sữa các thông số cho phù hợp, tôi thực hiện sửa khung tên bản vẽ giống với khung tên bản vẽ lắp. Trong
Model tôi nhấn chuột phải vào chữ ISO và chọn Edit Definition (hình 3.51)
Hình 3.51
Lúc đó màn hình đồ họa sẽ chuyển sang như sau :
Hình 3.52
Tôi vẽ lại khung tên nhờ những công cụ trong thanh menu Draw ing Sketch Panel, tôi chỉ cần định lại kích thước và thêm 1 số ô như sau :
Hình 3.53
Sau đó tôi chọn khổ giấy bằng cách nhấn chuột phải vào chữ Sheet và chọn Edit Sheet. Tôi chọn kích thước bản vẽ là A0, ngòao ra tôi còn có
thể đặt tên và quay ngang dọc tờ giấy và vị trí đặt khung tên.
Hình 3.54
Sau đó tôi lưu việc sữa đổi này lại và tiếp tục tạo các hình chiếu.
3.5.2 Tạo bản vẽ lắp hộp giảm tốc :
- Để xây dựng một bản vẽ, trước tiên tôi tạo hình chiếu cơ sở (hình chiếu đứng). và từ hình chiếu cơ sở tôi tạo các hình chiếu khác. Sử dụng lệnh Base View để tạo hình chiếu cơ sở. Tôi có thể gọi lệnh Base
View bằng cách đưa con chuột vào vùng đồ họa, nhấp chuột phải và chọn B ase View, hoặc chọn lệnh B ase View trên thanh công cụ
Drawin g Views Pan el .
Khổ giấy Đặt tên
Giấy nằm ngang hoặc dọc Vị trí đặt khung tên
Hình 3.55
- Hộp thoại Drawing Views xuất hiện như hình 3.56
Hình 3.56
Tôi chọn File lap hop giam toc.iam mà tôi đã làm trước đó, tôi chọn tỷ lệ 1:4 và xác định hướng chiếu. Ở đây Autodesk Inventor có lựa chọn thể hiện các đường khuất của tất cả các chi tiết hay không, tôi đã làm thử và thấy rằng khi lựa chọn thể hiện đường khuất thì rất rối rắm vì nó thể hiện cả đường khuất của ổ bi, then…, vì thế tôi không chọn lựa chọn này và các đường khuất nào cần thiết tôi sẽ thêm vào sau. Tôi nhấn OK để đồng ý. Trên màn hình sẽ xuất hiện như sau :
Hình 3.57
- Để tạo hình chiếu cạnh, tôi sử dụng lệnh Projected View, tôi chọn lệnh Pro jected View chọn hình chiếu đứng và di chuyển con chuột qua bên phải để tạo hình chiếu cạnh và nhấn chuột vào vị trí cần tạo và nhấn chuột phải và chọn Create. Tương tự đối với hình chiếu bằng.
Hình 3.58
- Sau khi đã có 3 hình chiếu cơ bản, tôi tạo các hình cắt riêng phần để thể hiện đầy đủ vị trí tương quan lắp ghép của các chi tiết. Để thực
hiện điều này tôi sử dụng lệnh Break Out, tôi cần phải vẽ một biên dạng kín để xác định vị trí cắt. Vẽ xong tôi chọn lệnh Bkrea k Out,
chọn biên dạng cắt chiều sâu cắt, tôi nhấn OK và được kết quả như sau:
Hình 3.59
- Tôi nhận thấy được Autodesk Inventor chưa mạnh về mặt này, các
công cụ tạo hình cắt còn phức tạp, không có chức năng tạo hình chiếu
phụ và một số hạn chế khác như : thể hiện bánh răng chưa đúng, khi
cắt hình chiếu cạnh các gân không thể hiện bằng đường thẳng…Các
chỗ này có thể sửa trực tiếp trong Autodesk Inventor nhưng theo tôi
thì xuất ra bản vẽ và dùng phần mềm AutoCad để sửa thì hay hơn, vì
AutoCad rất mạnh về vẽ 2D sử dụng đơn giản và rất phổ biến.
- Một chức năng hay của Autodesk Inventor là chức năng lập bảng kê chi tiết Parts List, nó sẽ liệt kê tấc cả các chi tiết lắp ráp đánh số thứ
tự và số lượng, khối lượng, vật liệu tự động. Tôi gọi lệnh Part List
trong thanh công cụ và chọn hình chiếu đứng, sau đó chọn vị trí để chèn bảng kê vào bảng vẽ. Tôi sẽ được kết quả như sau :
Hình 3.60
Sau khi có bảng kê tôi sẽ đánh số thứ tự, tôi chọn lệnh Ballo on cũng trong thanh công cụ và chọn các chi tiết cần đánh số như sau :
Hình 3.61
Thực hiện đánh số xong tôi tiến hành sửa bảng kê chi tiết, sửa tên chi tiết tôi có thể gõ tiếng việt vào đây, ghi vật liệu, sắp xếp lại cho đúng thứ tự, ghi chú thích nếu cần .
Hình 3.62
- Tiếp tục tôi sẽ ghi kích thước, tôi sử dụng lệnh Gen eral Dimension
trong thanh công cụ. Lệnh này rất quen thuộc đối với những người đã dùng AutoCad, chỉ đơn giản là kích vào các đường thẳng, vòng tròn, vị trí… cần ghi kích thước.
- Để xuất bản vẽ ra sử dụng với AutoCad, tôi chọn S ave As đặt tên và chọn type : *.dwg.
- Mặc dù việc xuất ra bản vẽ 2D vẫn còn nhiều hạn chế nhưng sẽ là nền tảng cơ bản và việc sử dụng linh hoạt với AutoCad sẽ giúp cho việc tạo vẽ bản vẽ lắp được nhanh hơn và chính xác hơn.
3.6 MỘT SỐ CHỨC NĂNG KHÁC CỦA AUTODESK INVENTOR :
3.6.1 Giới thiệu thư viện của Autodesk Inventor :
- Như tôi đã trình bày, trong môi trường lắp ráp Assembly tôi có thể chèn chi tiết trong thư viện chuẩn của Autodesk Inventor. Trong môi trường lắp ráp tôi chọn lệnh : Place fr om Content Center
trong menu Assembly P anel.
Hình 3.63
- Hệ thống thư viện của Autodesk Inventor có nhiều chi tiết hữu ích chuyên ngành cơ khí như các loại bulông, đai ốc, then, ổ lăn…. Các loại thép dùng cho kết cấu hàn, đường ống, dây điện. Chỉ cần chọn chi tiết cần dùng, Autodesk Inventor sẽ hiện bảng thông số chọn các thông số cơ bản là sẽ có được chi tiết tương ứng. Inventor còn cung cấp cho chúng ta bảng thông số chi tiết về chi tiết đó (trang Table View)
Hình 3.64
3.6.2 Một số tính toán và thiết kế :
- Ngoài những tính năng mô hình hóa, mô phỏng, trình diễn… Autodesk Inventor còn cung cấp cho chúng ta một số công cụ tính toán bulông, then, mối hàn… và thiết kế các bộ truyền động điển hình không thể thiếu trong lĩnh vực thiết kế cơ khí.
- Autodesk Inventor có các công cụ tính toán hết sức phong phú như: tính toán các mối ghép bằng bulông, hàn, thiết kế bánh răng, then, ổ lăn, lò xo, các bộ truyền, dung sai, dầm, trục … Việc thực hiện tính toán cũng hết sức trực quan bởi vì Autodesk Inventor biễu diễn hình vẽ với các ký hiệu lực, kích thước rất rõ ràng chúng ta chỉ cần điền thông số vào các ô dữ liệu để tính toán.
- Bên cạnh đưa các công cụ tính toán Autodesk Inventor còn cung cấp thêm một cuốn E ngineer’s Handbok, đây là sổ tay trình bày các công thức mà Autodesk Inventor đã dùng tính toán để cho chúng ta có thể đối chiếu, tham khảo nếu có nhu cầu.
- Do thời gian thực hiện đề tài có hạn cộng với sự hiểu biết còn ít, nên tôi chỉ trình bày một số công cụ tính mà tôi đã được học và nghiên cứu.
Hình 3.65
3.6.2.1 Tính dung sai :
- Để minh họa khả năng tính toán của phần mềm Autodesk Inventor tôi sẽ tính bằng tay và so sánh với kết quả của Autodesk Inventor, tôi có một ví dụ như sau : Xác định kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai của khâu khép kín trong chuỗi kích thước như sau biết :
Mối ghép bằng hàn Mối ghép đinh tán
Thiết kế bộ truyền xích
Tính các loại then
Hình 3.66
- Đây là một bài toán thuận, tôi sẽ giải chuỗi này như sau : Như sơ đồ thì : A1 là khâu tăng.
A2,A3 là khâu giảm Kích thước danh nghĩa của khâu khép kín
[6] Sai lệnh giới hạn của khâu khép kín :
[6] [6] Dung sai khâu khép kín :
[6] - Bây giờ tôi sẽ thử tính bằng Autodesk Inventor :
+ Tôi chọn Tolera nce trong menu Design Accelerator.
+ Tôi tiến hành ad d dimension trong hộp thoại Tolerance Calculator như hình sau :
Hình 3.67
+ Hộp thoại Tolerance xuất hiện để điền thông số cho chuỗi kích thước Hình 3.68 Nhấn và o đâ y đ ể thê m c ác c h uỗi k íc h t hư ớc Đ ặt tên Kích thước Giới hạn trê n và giới hạn dư ới
+ Add xong tôi bấm nút calculate để cho phần mềm tính toán, kết quả tính trên màn hình hoàn toàn trùng với kết quả mà tôi đã tính bằng tay.
- Autodesk Inventor còn thể tính được bài toán nghịch, ví dụ: Xác định kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai của khâu khép kín trong
chuỗi kích thước như sau biết :
.
Để giải được bài toán này, trước tiên tôi cần tính được cấp chính
