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 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- 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 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
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 xác bằng tay vì Autodesk Inventor không hỗ trợ việc này.
Dựa vào sơ đồ ta xác dịnh được: A1,A2 là khâu tăng. A3,A4,A5 là khâu giảm. Hệ số cấp chính xác được tính :
[6]
Tra bảng thấy gần =100(ứng cấp chính xác IT11) nên tôi chọn cấp chính xác chung cho các khâu thành phần là 11. Từ đó ta gán sai lệnh và dung sai cho các khâu : khâu A3 là khâu giảm nên chọn h11 các khâu còn lại cũng làm tương tự.
Hình 3.69
Sau khi gán các kích thước đầy đủ, tôi bấm Calculate và được kết quả như sau :
Hình 3.70
Mặc dù việc tính dung sai rất đơn giản như thế nhưng việc hỗ trợ thêm chức năng này và cung cấp một bảng tra dung sai giúp cho việc thiết kế sẽ nhanh chóng hơn, không phải mất nhiều thời gian để tìm sách tra cứu.
3.6.2.2 Thiết kế bánh răng :
- Ở các bảng vẽ chế tạo chi tiết bánh răng, việc thể hiện bánh răng là khá đơn giản. Tuy nhiên để mô hình hóa 3D bánh răng bằng các công cụ vẽ thông thường thì rất phức tạp không chính xác, do đó Autodesk Inventor đã tích hợp công cụ thiết kế bánh răng mà từ đó tôi chỉ có
việc là chọn các thông số theo yêu cầu là có được một cặp bánh răng như ý. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.71
- Việc chọn thông số cho cặp bánh răng trụ rất đơn giản, được dựa theo các tiêu chí như : số môđun, số răng, khoảng cách trục.
- Hình 3.71 là chọn thiết kế cặp bánh răng trụ dựa vào yếu tố: khoảng cách trục và tỷ số truyền để tính môđun và số răng.
+ Ô design guide : dùng để chọn thông số cần thiết kế, ở đây là Môđun và số răng.
+ Ô Desired Gear Ratio : tỷ số truyền. + Ô Module : mô đun
+ Ô Center Distance: khoảng cách giữa 2 trục. + Ô Facewidth : độ dày bánh răng cần thiết kế.
+ Ngoài ra còn có một số thông số khác như :góc prôfin20 độ… Autodesk Inventor cho phép tôi có thể gắn luôn cặp bánh răng vào 2 trục có sẵn hoặc chỉ tạo ra cặp bánh răng rồi sau đó tôi sẽ lắp sau. Sau khi chọn thông số xong và nhấn Ok, trên Desktop sẽ xuất
hiện cặp bánh răng(hình 3.72), tôi sẽ sử dụng các lệnh vẽ để vát mép, tạo lỗ…cho phù hợp với yêu cầu.
Hình 3.72
- Ngoài bánh răng trụ Autodesk Inventor còn có thể thiết kế bánh răng côn và bánh vít trục vít. (Hình 3.73)
Hình 3.73
3.6.2.3 Thiết kế trục :
- Để tiết kiệm thời gian vẽ trục và tính toán, Autodesk Inventor cung cấp một chức năng là S haft để thiết kế trục có đường kính và chiều dài theo yêu cầu. Bên cạnh đó Autodesk Inventor còn cho phép tính toán phản lực tại gối đỡ, mômem và vẽ biểu đồ một cách nhanh chóng.
- Tôi gọi lệnh Shaft, hộp thoại Shaft Compo nent Gener ator xuất hiện như sau :
Hình 3.74
Trong hộp thoại này tôi sẽ chọn từng phần của trục, ngoài việc xác định chiều dài và bán kính tôi còn có thêm nhiều lựa chọn sau : + Chọn các góc vát ở đầu trục, góc bo tròn, góc thoát dao giữa các phần trục.
+ Chọn tiết diện trục : tiết diện tròn, côn, đa giác.
+ Chọn vị trí tạo rãnh then, lỗ..để lắp ghép với các chi tiết khác.
Hình 3.75
Để tính nội lực, mômem và vẽ biểu đồ của trục tôi nhấn vào trang
Hình 3.76
Tại đây tôi sẽ xác định vị trí các gối đỡ của trục và thêm vào các lực lực tác dụng lên trục, lực phân bố, mômem xoắn, mômem uốn. Để đơn giản và dễ hình dung Hình 3.76 là tôi chọn một trục có chiều dài 300m, lực P=100N/m nằm ở giữa trục, hai gối đỡ cách 2 đầu trục 50m. Sau đó tôi nhấn nút Ca lculate để phần mềm tính toán, tính xong tôi chuyển qua trang G raphs để xem phản lực tại 2 gối đỡ, biểu đồ phân bố nội lực và mômem :
Các loại lực, mômem tác dụng lên trục
Hình 3.77 Phản lực tại 2 gối đỡ: 50N
Hình 3.78 Biểu đồ nội lực và mômem
3.6.2.4 Thiết kế then bằng:
- Ghép bằng then thuộc loại tháo được , được dùng rộng rãi vì cấu tạo đơn giản và chắn chắn, dễ tháo lắp, giá thành rẻ.
- Ví dụ để ghép bánh răng với trục tôi phải sử dụng then, tôi có 2 cách để thực hiện điều này :
+ Cách 1: Không như bánh răng phức tạp, then là một chi tiết đơn giản tôi sẽ vẽ chi tiết then, rãnh then trên trục và bánh răng theo tiêu chuẩn và lắp ghép chúng lại với nhau.
+ Cách 2: tôi dùng chức năng thiết kế then của Autodesk Inventor để thiết kế then. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Tôi thực hiện như sau : tôi chèn 2 chi tiết bánh răng và trục vào mội trường lắp ráp As sembly sau đó tôi chọn trong menu
Design Accelerator , bảng chọn then xuất hiện (hình 3.79). Tôi chọn trục cần lắp then, lúc đó Autodesk Inventor sẽ dựa vào đường kính trục mà chọn then cho tôi theo tiêu chuẩn ISO, công việc còn lại của tôi là xác định chiều dài và vị trí lắp then trên trục và bánh răng là Autodesk Inventor sẽ tự tạo rãnh và ràng buộc lắp ghép then trên trục, bánh răng một cách nhanh chóng dễ dàng (Hình 3.80). Nhờ có chức năng này mà tôi sẽ tiết kiệm được thời gian tra cứu số liệu để vẽ then, rãnh then trên trục và bánh răng, ngoài then bằng Autodesk Inventor còn tạo được các loại then hoa.
Hình 3.79
Hình 3.80
Chương 4 : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
4.1 KẾT LUẬN :
Mặc dù thời gian thực hiện đề tài là có hạn, nhưng bằng những nỗ lực của bản thân cùng với sự hướng dẫn của thầy Th.S Trần Ngọc Nhuần, các thầy trong bộ môn và các bạn sinh viên tôi đã thực hiện xong đề tài tốt nghiệp của mình. Qua thời gian thực hiện đề tài tôi đã nghiên cứu những tính năng phần mềm Autodesk Inventor và có những nhận xét sau :
- Phần mềm Autodesk Inventor là một phần mềm khá mới đối với ngành cơ khí nói chung và bản thân tôi nói riêng, việc tìm tài liệu còn gặp rất nhiều khó khăn do đó trên tinh thần học hỏi nghiên cứu sáng tạo tôi cũng đã hết sức cố gắng tìm hiểu về phần mềm và cũng đã khám phá ra nhiều chức năng hay của phần mềm Autodesk Inventor. Phần mềm này là một công cụ hỗ trợ đắc lực cho việc nghiên cứu thiết kế chi tiết máy.
- Những chức năng hay của Autodesk Inventor như mô phỏng và lắp ráp giúp cho tôi hiểu rõ hơn về cấu tạo và cách lắp ráp trong thực tế. - Bên cạnh nhưng tính năng hay thì vẫn còn những mặt hạn chế của