Bài giảng Thiết kế kỹ thuật - Chương 1: Kiến thức cơ sở về SolidWork

Nội dung text: Bài giảng Thiết kế kỹ thuật - Chương 1: Kiến thức cơ sở về SolidWork

1. Bài giảng thiết kế kỹ thuật Ch−ơng 1 Kiến thức cơ sở về SolidWork Trong ch−ơng này sẽ giới thiệu các khái niệm cơ bản về SolidWork, cách tạo một bản phác thảo đối t−ợng 2D, làm quen với dao diện của SolidWorks, các thanh công cụ và tính năng của nó. Giúp ng−ời đọc dễ dàng hơn khi tìm hiểu các ch−ơng tiếp theo. 1.1.Bắt đầu với SolidWork (mở một bản vẽ mới) màn hình khởi động SolidWork có dạng nh− hình 1.1. Hình 1.1 Hình 1.2 Để bắt đầu với một bản thiết kế bạn có thể mở một bản vẽ mới bằng cách nhấn tổ hợp phím Ctrl+N hay vào thanh công cụ File\New hoặc từ thanh công cụ chọn biểu t−ợng . Khi đó menu New SolidWorks Document sẽ hiện ra nh− hình 1.2 cho phép bạn có thể lựa chọn: { Part: để thiết kế các bản vẽ chi tiết dạng 3D, các file này có phần mở rộng *.sldprt. | Assembly: Sau khi đã có các bản vẽ chi tiết bạn có thể chon Assembly để lắp ghép các chi tiết thành cụm chi tiết hay thành một cơ cấu hay máy hoàn chỉnh các file này có phần mở rộng *.sldasm. } Drawing: Khi đã có bản vẽ chi tiết hoặc bản vẽ lắp thi ta chọn Drawing để biểu diễn các hình chiếu, mặt cắt từ các bản vẽ chi tiết hay bản vẽ lắp đã có ở trên các file này có phần mở rộng *.slddrw. Nguyễn Hồng Thái 1
2. Bài giảng thiết kế kỹ thuật Sau đây là các màn hình khi bạn chọn: * Chọn Part: để thiết kế các chi tiết dạng 3D tr−ớc hết bạn phải có các mặt phẳng vẽ phác thảo, thông th−ờng SW th−ờng mặc đinh mặt Front làm mặt vẽ phác thảo, tuỳ vào kết cấu của các chi tiết thiết kế mà ta tạo ra các mặt phác thảo khác nhau vấn đề này sẽ đ−ợc trình bày kỹ ở ch−ơng 2, 3, 4. ở đây để bắt đầu vẽ phác thảo bạn cần khởi động thanh menu sketch bằng cách nhấn chuột vào biểu t−ợng trên thanh công cụ. Khi đó màn giao diện có dạng nh− hình1.3, lựa chọn này bạn có thể thiết kế các chi tiết phức tạp bằng các lệnh Thanh Standard View Thanh Menu Thanh công cụ Sketch tool Cây th− mục quản lý các thuộc tính của đối t−ợng thiết kế Vùng đồ họa Gốc tọa độ Status bar Hình 1.3 trình bày ở các ch−ơng 3, 4, 5. * Chọn Assembly: Khi đó bạn đã phải có các bản vẽ chi tiết của các chi tiết cần lắp. Ví dụ muốn có cụm chi tiết nh− ở hình 1.4, tr−ớc hết ta phải có bản vẽ các chi tiết trục, cánh bơm, bánh răng, chốt mỗi chi tiết một file. Các b−ớc để thực hiện lắp ghép. Nguyễn Hồng Thái 2
3. Bài giảng thiết kế kỹ thuật B1: Mở một Assembly. Bằng cách nhấp vào biểu t−ợng Assembly xem trên hình 1.2. B2: Đồng thời mở các bản Part (nh− ví dụ trên ta mở 4 part chứa các chi tiết). Trục Chốt Bánh răng Cánh bơm B3: Trên thanh công cụ WindowHình chọn 1.4 Window / (Tile Horizontally hoặc Tile Vertically) ta sẽ có hình nh− hình 1.5. B4: Dùng chuột trái gắp (trực tiếp vào các chi tiết) từ bản vẽ chi tiết sang bản vẽ lắp nh− hình 1.5. Nguyễn Hồng Thái 3
4. Bài giảng thiết kế kỹ thuật Các b−ớc tiếp theo sem tiếp ở ch−ơng 7 ở ch−ơng này chỉ giới thiệu cách bắt đầu với một bản vẽ lắp. * Chọn Drawing: Khi đó bạn đã phải có các bản vẽ chi tiết của các chi tiết hoặc cụm chi tiết. Ví dụ nh− cụm chi tiết nh− ở hình 1.6. Hình 1.6 Các b−ớc để thực hiện nh− sau: B1: Mở một bản vẽ Drawing cách mở nh− đã chọn ở trên. Hình 1.7 Nguyễn Hồng Thái 4
5. Bài giảng thiết kế kỹ thuật B2: Mở bản vẽ chi tiết hoặc cụm chi tiết cần vẽ các bản vẽ hình chiếu. B3: Trên thanh công cụ Window chọn Window / (Tile Horizontally hoặc Tile Vertically) ta sẽ có hình nh− hình 1.7. B4: Dùng chuột gắp vào biểu t−ợng trên bản vẽ lắp hoặc bản vẽ chi tiết chuyển sang bản vẽ Drawing ta có hình 8. ậ đây chỉ giới thiệu b−ớc đầu còn cụ thể sẽ đ−ợc trình bày ở trong ch−ơng 8 của tài liệu. Hình 1.8 1.2. Mở một file đã có Chạy ch−ơng trình SolidWorks bạn kích hoạt vào biểu t−ợng Open hoặc từ menu File\Open hoặc tổ hợp phím Ctrl+O hộp thoại Open xuất hiện nh− hình 9 d−ới đây. trong đó: Look in: Đ−ờng dẫn th− mục l−u bản vẽ. Nguyễn Hồng Thái 5
6. Bài giảng thiết kế kỹ thuật Files of type: Các kiểu đuôi mở rộng của SolidWorks thông th−ờng mặc định 3 kiểu ( bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp , bản vẽ kỹ thuật) với các đuôi t−ơng ứng (*.sldprt, *.sldasm, *.slddrw). Hình 1.9 1.3. Môi tr−ờng phác thảo trong SolidWorks Phác thảo là b−ớc đầu tiên để thiết kế các mô hình, các chi tiết máy chúng đ−ợc thực hiện trên các mặt phẳng (th−ờng là các biên dạng của chi tiết), tuỳ vào độ phức tạp hình học của các chi tiết khác nhau mà ứng với mỗi chi tiết ng−ời thiết kế phải tạo các mặt vẽ phác thảo khác nhau. Thông th−ờng SolidWorks mặc định mặt phác thảo là mặt Front và th−ờng có các mặt Top, Right là đủ với các chi tiết đơn giản với các chi tiết phức tạp, ví dụ các mặt xoắn vít thì khi thiết kế phải thêm một số mặt vẽ phác thảo phụ trợ đ−ợc tạo từ lệnh Plane sẽ đ−ợc trình bày ở phần của tài liệu. Ví dụ nh− hình10 (a) d−ới đây là Profiles biên dạng còn hình 10 b là chi tiết đ−ợc tạo từ các biên dang trên. (a) (b) Profiles biên dạng Hình 10. Nguyễn Hồng Thái 6
7. Bài giảng thiết kế kỹ thuật 1.4. Giới thiệu một số biểu t−ợng SolidWorks Khi làm việc với SolidWorks bạn cần chú ý tới biểu t−ợng ở góc phải trên của vùng đồ hoạ để thực hiện lệnh (ok, Cancel, Exit Sketch) và một số ký hiệu ở hình 11 d−ới đây. Hoặc OK Cancel help Hình 11. Trong quá trình thao tác nếu lệnh nào đó ch−a đ−ợc rõ dàng muốn đọc help bạn nhắp chuột vào biểu t−ợng help nh− ở trên SolidWorks sẽ cho phép đọc ngay thuộc tính và có vi dụ của lệnh đó. 1.5. Thanh menu Standard Views Mặt chiếu đứng của đối t−ợng Chiếu về mặt hiện đang làm viêc Nhìn từ mặt sau của đối t−ợng Nhìn phối cảnh 3D Mặt chiếu cạnh của đối t−ợng Mặt chiếu bằng nhìn từ phía d−ới Mặt chiếu cạnh nhìn từ bên phải Mặt chiếu bằng của đối t−ợng Quan sát bản vẽ với nhiều của sổ của một chi tiết hay cụm chi tiết ta có các cách sau đây. c Có thể sử dụng thanh điều khiển chia màn hình đồ họa thành 4 ô của sổ quan sát. Nguyễn Hồng Thái 7
8. Bài giảng thiết kế kỹ thuật Cách thực hiện: Đ−a chuột đến thanh điều khiển trục ngang và dọc khi chuột có dạng ←||→ thì tiến hành giữ chuột và kéo chia màn hình thành 4 ô ví dụ nh− hình 12. D−ới đây, trên mỗi ô ta có thể đặt các hình chiếu khác nhau hay có thể để đối t−ợng dạng 3D d−ới các góc độ khác nhau. Thanh điều khiển ngang Hình 12. Thanh điều khiển dọc d Quan sát nhiều bản vẽ khác nhau với những cửa sổ khác nhau, có thể mở bản vẽ Part và bản vẽ lắp ráp hay bản vẽ kỹ thuật hình 1.13 minh họa. e Quan sát nhiều cửa sổ với những bản vẽ giống nhau, để quan sát nhiều của sổ với các góc nhìn khác nhau mỗi góc nhìn là một cửa sổ ta mở một lúc nhiều lần bản vẽ đó hình 1.14 d−ới đây sẽ minh hoạ điều đó. Nguyễn Hồng Thái 8
9. Bài giảng thiết kế kỹ thuật Hình 1.13 Hình 1.14 Nguyễn Hồng Thái 9
10. Bài giảng thiết kế kỹ thuật 1.6. Đặt chế độ l−ới trong môi tr−ờng vẽ phác thảo Trên mặt phẳng vẽ phác thảo để thuận lợi cho việc chuy bắt điểm ng−ời ta th−ờng đặt mặt phẳng vẽ phác thảo ở chế độ l−ới. Để đặt chế độ này ta th−ờng kích vào biểu t−ợng trên thanh công cụ hoặc vào Tool \ Option khi đó hộp thoại Document Properties- Grid/Snap xuất hiện nh− hình 13. ở hộp thoại Document Properties: n Tại ô Grid nếu muốn đặt ở chế độ l−ới thì đánh dấu vào các ô này, còn nếu bở chế độ l−ới thì huỷ bỏ các đánh dấu oMajor grid spacing: khoảng cách giữa các ô to. pMinor-lines per major: số ô l−ới nhỏ trong một ô to. 1.7. Thanh menu View Thanh công cụ này dùng Hình 13. cho quá trình di chuyển, phóng to, thu nhỏ, quay đối t−ợng với các góc nhìn khác nhau thuận tiên cho quá trình vẽ phác thảo và làm việc với các đối t−ợng 3D. + lệnh Pan Lệnh này có chức năng di chuyển toàn bộ các đối t−ợng có trong vùng đồ họa theo một ph−ơng bất kỳ trên màn hình quan sát. Để sử dụng lệnh này có thể kích hoạt vào biểu t−ợng hoặc vào menu View\ Modify\ Pan hoặc có thể sử dụng tổ hợp phím Ctrl+ các phím mũi tên sang phải hay trái. + Lênh Rotate View Nguyễn Hồng Thái 10
11. Bài giảng thiết kế kỹ thuật Lệnh này có chức năng quay các đối t−ợng theo các góc nhìn khác nhau nó rất tiện lợi trong quá trình quan sát cũng nh− lắp gép giữa các mặt trong quá trình thao tác với bản vẽ lắp assem. Để sử dụng lệnh này có thể kích hoạt vào biểu t−ợng hoặc vào menu View\ Modify\ Rotate. Lệnh này cũng có thể sử dụng phím Shift + các phím mũi tên ngang dọc để thực hiện chuyển góc độ nhìn trong quá trình lắp ghép. + Lệnh Zoom to Area Lệnh này dùng để phóng to các đối t−ợng trong đúng vùng khaonh chuột. Để sử dụng lệnh này có thể kích hoạt chuột vào biểu t−ợng hoặc vào menu View\ Modify\ Zoom to Area. + Lệnh Zoom in/out Lệnh này có chức năng phóng to hay thu nhỏ toàn bộ màn hình đồ họa tuỳ vào việc di chuyển chuột (từ d−ới lên trên thì phóng to ng−ợc lại từ trên xuống d−ới thì thu nhỏ). Để sử dụng lệnh này có thể kích hoạt chuột vào biểu t−ợng hoặc vào menu View\ Modify\ Zoom in/out. + Lệnh Zoom to fit Lệnh này có chức năng thu toàn bộ các đối t−ợng có trên vùng đồ họa về toàn bộ màn hình. Để sử dụng lệnh này có thể kích hoạt chuột vào biểu t−ợng hoặc vào menu View\ Modify\ Zoom to fit. Lệnh này có thể thực hiện qua phím tắt F + Lệnh Zoom to Selection Lệnh này có chức năng phóng to đối t−ợng đ−ợc chọn lên toàn bộ màn hình đồ họa. Để sử dụng lệnh này có thể kích hoạt chuột vào biểu t−ợng hoặc vào menu View\ Modify\ Zoom to Selection. Khi thực hiện lệnh tr−ớc hết phải chọn đối t−ợng cần phóng to bằng lệnh Select sau đó kích hoạt lệnh. + Lệnh Shaded Lệnh này có chức năng để chi tiết dạng part hay các cụm chi tiết (assem) ở dạng phối cảnh. Nguyễn Hồng Thái 11
12. Bài giảng thiết kế kỹ thuật Ví dụ: Hình 14 Để sử dụng lệnh này có thể kích hoạt chuột vào biểu t−ợng hoặc vào menu View\ Display\ Shaded. + Lệnh Hidde lines Removed Lệnh này có chức năng để chi tiết (part) hay các cụm chi tiết (assem) ở dạng hình khối không có lét khuất. Hình 15 Để sử dụng lệnh này có thể kích hoạt chuột vào biểu t−ợng hoặc vào menu View\ Display\ Hidde lines Removed. + Lệnh Hidde in Gray Lệnh này thể hiện nét tất cả các nét khuất của chi tiết (part) hay các cụm chi tiết (assem). Nh− hình 16 a d−ới đây. Nguyễn Hồng Thái 12
13. Bài giảng thiết kế kỹ thuật (a) (b) Hình 16. Để sử dụng lệnh này có thể kích hoạt chuột vào biểu t−ợng hoặc vào menu View\ Display\ Hidde in Gray. + Lệnh WireFreme Lệnh này thể hiện chi tiết (part) hay các cụm chi tiết (assem) ở dạng khung dây. (hình 16 b) Để sử dụng lệnh này có thể kích hoạt chuột vào biểu t−ợng hoặc vào menu View\ Display\ WireFreme. 1.8.Bảng phím tắt thao tác nhanh một số lệnh STT Phím tắt Lệnh ý nghĩa câu lệnh 1 Ctrl+S Save Ghi bản vẽ hiện hành (nếu file mới ch−a có tên thì phải đặt tên cho file, nếu đã có thì nghi tất cả những gì đã thay đổi vào file) 2 Ctrl+O Open Mở một file đã có 3 Ctrl+N New Mở một file mới 4 Ctrl+ Pan Có chức năng di chuyển nh− lệnh Pan. 5 Ctrl+Z Undo Huỷ bỏ câu lệnh vừa thực hiện 6 Z Zoom out Thu nhỏ Nguyễn Hồng Thái 13
14. Bài giảng thiết kế kỹ thuật 7 F Zoom to fit Thu toàn bộ bản vẽ về màn hình 8 Shift+Z Zoom in Phóng to 9 Shift+ Rotate view Xoay đối t−ợng đi các góc độ khác nhau. 10 Phím mũi tên nên, Có chức năng xoay đối t−ợng với suống các góc nhìn khác nhau. 1.9. chuyển đổi bản vẽ solidwork sang các phần mềm ứng dụng khác và ng−ợc lại. Solidwork có thể nhận các phai từ các phần mềm ứng dụng khác và ng−ợc lại các phai từ Solidwork cũng có thể chuyển đổi sang các phần mềm khác. Sau đây là bảng thống kê sự kết nối giữa các phần mềm khác với phần mềm Solidwork. Các chế độ Bản vẽ chi tiết Bản vẽ lắp giáp Bản vẽ kỹ thuật Bản vẽ Nhập vào Xuất sang Nhập vào Xuất sang Nhập vào Xuất sang Các từ phần mềm từ phần mềm từ phần mềm Phần mềm phần mềm phần mềm phần mềm ACISXXXX Autodesk X Inventor CATIA graphies X X DXF/DWG X X X DXF 3D X Highly XX Compressed Graphies HOOPS X X IGESXXXX JPEG X X X Mechanical XX Desktop Parasolid X X X X Pro/ENGINEER X X Solid Edge X Nguyễn Hồng Thái 14
15. Bài giảng thiết kế kỹ thuật STEPXXXX STL X X TIFFXXXX X Unigraphics XX VDAFS X X Viewpoint X X VRMLXXXX ZGL X X 1.10. Đặt mầu nền cho bản vẽ Để thay đổi mầu nền cho màn hình đồ họa mặc định thành màu ta muốn mỗi khi mở SolidWorks ta thực hiện các thao tác sau đây. Vào Tool\ Option khi đó menu Sytem Options hiện ra nh− hình 1.17 chọn vào Color trên giao diện này chọn Edit để chọn mầu nền nhấn Ok để kết thúc Hình 1.17 1.11. Đặt các thuộc tính cho bản vẽ Tr−ớc khi thao tác với bản vẽ ta cần đặt các thuộc tính cho bản vẽ. Chý ý những thuộc tính này chỉ cho bản vẽ hiện thời khi mở bản vẽ khác thì phải đặt lại (các thuộc tính nh− là màu nền, đơn vị, kiểu kích th−ớc, các chế độ hiển thị) để đặt các thuộc tính trên ta vào Tool\ Options\ document properties trên giao diện này cho phép ta đặt các thuộc tính: Nguyễn Hồng Thái 15
16. Bài giảng thiết kế kỹ thuật a) Màu nền (chỉ cho bản vẽ hiện thời) Chọn color trên giao diện này chọn Edit khi đó bảng màu hiện ra cho phép đặt màu nền sau khi chọn song kích Ok để kết thúc hình 1.18 sẽ minh hoạ b) Đặt đơn vị cho bản vẽ Chọn Units trên giao diện này chọn lear units để đặt đơn vị là inch, millimeters, meter , chọn Angurla units đê đặt đơn vị góc là độ hay radian hình 1.19 minh họa. Hình 1.18 Hình 1.19 c) Đặt đ−ờng kích th−ớc Chọn Detailing trên dao diện này ta chọn các thuộc tính: + Đ−ờng ghi kích th−ớc (minh hoạ hình 1.20 ): - Kiểu ghi Offset distances. - Kiểu mũi tên Arrows. - Inside: Mũi tên ở phía trong hai đ−ờng dóng. Nguyễn Hồng Thái 16
17. Bài giảng thiết kế kỹ thuật - Outside: Mũi tên ở phía ngoài hai đ−ờng dóng. + Chọn kiểu phông chữ kích vào Font giao diện Chooses Font hiện ra trên giao diện này cho phép ta chọn Font , chiều cao, kích cỡ phông, kiểu Font (nghiêng, đậm, bình th−ờng ). Hình 1.21 minh họa Hình 1.20 Hình 1.21 + Kiểu ghi kích th−ớc chọn Learders: khi đó giao diện Dimension Learders hiện ra trên đó cho phép ta chọn các kiểu ghi kích th−ớc khác nhau hình 1.22 sẽ minh họa. + Đặt kiểu ghi số trên kích th−ớc chọn Tolerance (hình 1.23 minh họa): - Khoảng cách chọn linear Tolerance. Nguyễn Hồng Thái 17
18. Bài giảng thiết kế kỹ thuật - Góc chọn Angular Tolerance. Hình 1.22 Chọn kiểu ghi số trên đ−ờng kích th−ớc Hình 1.23 1.12. Một số chức năng của Solidworks a) Solidworks Fundamentals. c Cho truy cập tài liệu Solidworks từ cửa cửa sổ quản lý có các cách phân loại nh− sau: - Cho phép quan sát những hình ảnh nhỏ Solidworks Parts và Assemblies. Đồ hoạ là phần cơ bản trong việc quan sát các mô hình khi những tài liệu đ−ợc ghi. - Mở các tài liệu mở một dữ liệu của một Part hoặc một Drawing hoặc một Assembly. Nguyễn Hồng Thái 18
19. Bài giảng thiết kế kỹ thuật - Di và buông: Có thể di hoặc buông từ : + Bất kỳ tài liệu nào của Solidworks từ cửa sổ đồ họa vào trong một miền trống của cửa sổ đồ họa Solidworks nh−ng không di chuyển sang các cửa sổ khác đang sử dụng. + Một Part từ cửa sổ Part tới một cửa sổ Assembly của Solidworks đang đ−ợc mở. + Một Part hoặc một Assembly từ các cửa sổ của Part hoặc Assembly tới một cửa sổ Drawing của Solidworks đang đ−ợc mở. d Truy cập tài liệu Solidworks trên cửa sổ Internet. b) Feature Manager Design Tree. Cây th− mục quản lý đối t−ợng và cửa sổ đồ hoạ là những liên kết động. Ta có thể lựa chọn Features, Sketches, drawing views, và construction geometry trong mỗi mặt phẳng đ−ợc minh họa bởi hình 1.3. FeatureManager design tree cho ta những chức năng sau: 1. Feature Order: Cho ta thay đổi trật tự khi Features đ−ợc xây dựng lại. 2. Feature Names: Cho ta thay đổi tên Features. 3. Moving and Copying features: Có thể di chuyển Features bằng cách giữ và kéo chuột ở trong mô hình. 4. Draging and Dropping between open documents: Bạn có thể di chuyên một Part hoặc một Assembly. 5. Suppress/Unsuppress: Bỏ hoặc không bỏ các lựa chọn Features. 6. Dimensions: Hiển thị và điều khiển hiển thị của lời chú thích khi sử dụng Annotations. 7. Lighting: Điều chỉnh kiểu và số l−ợng điểm chiếu sáng cho đối t−ợng. 8. Tabs: Sử dụng Tabs ở d−ới cùng của Feature Manage design tree để chỉ cho ta chức năng của FeatureManager hiện thời. - : một Part hoặc một bản vẽ đang đ−ợc mở . - : một Assembly đang đ−ợc mở. - : Configurations đang đ−ợc sử dụng ở nơi mà ta tạo hay lựa chọn, và quan sát mô hình hình học của Part và Assembly. - : Chức năng PropertyManager đang đ−ợc sử dụng. Nguyễn Hồng Thái 19
20. Bài giảng thiết kế kỹ thuật - : Tài liệu của một Drawing đang đ−ợc sử dụng. 9. Symbols: Quan sát biểu t−ợng để nhận thông tin về: - Bất cứ Parts hoặc Features. - Trạng thái của bản vẽ. - Trạng thái của Assemblies và Assembly mates. 10. Rebuild Icon: xuất hiện khi bạn yêu cầu xây dựng lại Part. 11. Flyout Feature Manager design tree: Ta có thể kích vào biểu t−ợng của Property Manager hoặc Feature Manager Tabs để quan sát Feature Manager và Property Manager cùng một lúc. 1.13.Mở các bản vẽ mẫu 1.14.Tạo phím tắt cho các lệnh của Solidworks Để tạo các phím tắt cho các lệnh của Solidworks theo ý ng−ời dùng ta làm nh− sau: trên menu vào Tools\ Customize hình 1.24 khi đó giao diện Customize (hình 1.25 d−ới đây minh họa) hiện ra cho phép ta chọn lệnh sau đó kích chuột vào Press new shortcut key tại đây cho phép bạn nhấn phím tắt ví dụ: Shift+s cho lệnh Close. Sau đó nhấn vào Assign để chuyển phím tắt này vào thành phím thực hiện lệnh trong mục Current keys. để chấp nhận phím tắt cần tạo nhấn Ok để kết thúc Chú ý: Các phím tắt ta tạo không nên trùng tên với các phím tắt mặc định của Solidworks, các phím có thể trùng nhau nếu ở các trình đơn khác nhau Hình 1.24 Nguyễn Hồng Thái 20
21. Bài giảng thiết kế kỹ thuật Hình 1.25 Nguyễn Hồng Thái 21