Ph©n tÝch tÝnh n¨ng vμ øng dông phÇn mÒm
Autodesk Inventor
trong thiÕt kÕ c«ng nghiÖp vμ chÕ t¹o m¸y
TS. trÇn vÜnh h−ng
Bé m«n ThiÕt kÕ m¸y
Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §HGTVT
Tãm t¾t: Autodesk Inventor lμ phÇn mÒm chuyªn dïng cho c¸c nhμ thiÕt kÕ theo xu
h−íng t¹o c¸c chi tiÕt trong kh«ng gian 3 chiÒu (3D). Sau ®ã xuÊt thμnh c¸c b¶n vÏ thiÕt kÕ hai
chiÒu (2D). TÝnh n¨ng cña Autodesk Inventor trî gióp ®¾c lùc, tiÖn lîi cho c¸c nhμ thiÕt kÕ C¬
khÝ còng nh− c¸c ngμnh kü thuËt kh¸c. Bμi b¸o nμy sÏ ph©n tÝch ®Çy ®ñ c¸c tÝnh n¨ng cña
Autodesk Inventor vμ c¸c ®èi t−îng thiÕt kÕ mμ nã lμm ®−îc.
Summary: Autodesk Inventor is a piece of software intended for designers. It enables
designers to draw the parts of the design in 3 dimensions (3D) then perform them into 2
dimensional designs (2D). The characteristic features of Autodesk Inventor is effective
assistance, convenient for mechanical designers and those of other technologies. This article
provides a full analysis of characteristic features of Autodesk Inventor and its subject for
designing.
i. Më ®Çu
Trong ngµnh thiÕt kÕ c«ng nghiÖp vµ chÕ t¹o m¸y ®· cã nh÷ng b−íc tiÕn m¹nh mÏ nhê sù
øng dông c«ng nghÖ CAD/CAM (Computer Aided Design/ Computer Aided Manufacturing). Tuy
nhiªn, mét sè hÖ thèng CAD thÕ hÖ tr−íc nh− AutoCAD ch−a ®¸p øng ®Çy ®ñ c¸c yªu cÇu ngµy
cµng cao cña ngµnh thiÕt kÕ c«ng nghiÖp vµ chÕ t¹o m¸y v× vËy ®· n¶y sinh ra c¸c vÊn ®Ò sau:
- C¸c nhµ thiÕt kÕ gÆp kh«ng Ýt khã kh¨n trong viÖc l¾p r¸p m« h×nh c¸c chi tiÕt rêi ®· thiÕt
kÕ thµnh côm l¾p r¸p, côm m¸y hay c¶ dµn m¸y trªn hÖ thèng CAD thÕ hÖ tr−íc.
- Khi hiÖu chØnh thay ®æi kÝch th−íc hay h×nh d¹ng cña mét chi tiÕt trong côm l¾p r¸p ®·
hoµn chØnh gÇn nh− ta ph¶i thiÕt kÕ l¹i tõ ®Çu c¸c chi tiÕt cã liªn quan trong côm l¾p r¸p, v× vËy
mÊt rÊt nhiÒu thêi gian.
- Kh«ng cã tÝnh n¨ng m« pháng t¹o c¸c chØ dÉn l¾p r¸p ®Ó xem tÝnh hîp lý cña côm l¾p r¸p.
§Ó gi¶i quyÕt ba vÊn ®Ò nªu trªn, h·ng Autodesk Inventor cña Mü ®· ph¸t triÓn phÇn mÒm
Autodesk Inventor. §©y lµ phÇn mÒm thuéc thÕ hÖ míi, chuyªn vÒ x©y dùng m« h×nh ba chiÒu
trong thiÕt kÕ c«ng nghiÖp vµ chÕ t¹o m¸y (ThiÕt kÕ m« pháng - Simulation). Tuy ra ®êi muén
h¬n so víi c¸c phÇn mÒm CAD thÕ hÖ tr−íc, nh−ng ®· kÕ thõa c¸c tÝnh n¨ng −u viÖt cña
AutoCAD, kh¾c phôc c¸c thiÕu sãt mµ c¸c phÇn mÒm CAD kh¸c kh«ng gi¶i quyÕt ®−îc, ®ång
thêi t¹o ra mét phong c¸ch thiÕt kÕ míi phï hîp víi b−íc tiÕn nh− vò b·o cña ngµnh c«ng nghÖ
th«ng tin vµ tiÕn bé cña khoa häc kü thuËt.
ii. Nh÷ng kh¶ n¨ng cña Autodesk Inventor
2.1. Kh¶ n¨ng thiÕt kÕ tèi −u
Autodesk Inventor gióp ng−êi thiÕt kÕ ®¹t ®−îc ý t−ëng s¸ng t¹o mét c¸ch nhanh chãng.
Víi mét sè l−îng c¸c lÖnh kh«ng nhiÒu nh−ng rÊt hiÖu qu¶ vµ dÔ sö dông. ChØ cÇn dïng chuét
t¸c ®éng vµo thanh c«ng cô vµ c¸c ®èi t−îng lµ cã thÓ thùc hiÖn ®−îc ý ®Þnh thiÕt kÕ mét c¸ch
nhanh chãng, chÝnh x¸c kh«ng sai sãt. Tr−íc tiªn ng−êi thiÕt kÕ t¹o ra c¸c h×nh vÏ 2D b»ng mét
lo¹t c¸c lÖnh c¬ b¶n ®−îc thùc hiÖn trªn thanh c«ng cô vÏ ph¸c lµ SKETCH.
Sau khi thiÕt kÕ xong c¸c h×nh 2D, ng−êi thiÕt kÕ tiÕp tôc dùng c¸c h×nh khèi 3D b»ng c¸ch
sö dông c¸c lÖnh t¹o khèi trong thanh c«ng cô FEATURE.
PhÇn mÒm INVENTOR cã kh¶ n¨ng
t¹o chi tiÕt 3D víi mäi h×nh d¸ng. Sau khi
t¹o xong c¸c chi tiÕt 3D riªng rÏ, chóng
sÏ ®−îc l¾p r¸p l¹i víi nhau thµnh mét
côm chi tiÕt hoµn chØnh hoÆc mét cç m¸y.
Chøc n¨ng nµy gióp cho c¸c nhµ thiÕt kÕ dÔ dµng ph¸t hiÖn nh÷ng sai sãt khi thiÕt kÕ nh−
kho¶ng trèng gi÷a c¸c chi tiÕt kh«ng ®ñ lín cho c¸c thao t¸c l¾p r¸p trªn thùc tÕ, ph−¬ng ph¸p
l¾p r¸p kh«ng hîp lý nh− kho¶ng c¸ch gi÷a hai trôc kh«ng ®ñ lín ®Ó t¹o c¸c truyÒn ®éng ®ai
hoÆc xÝch, cÆp b¸nh r¨ng kh«ng ¨n khíp ®óng, trôc kh«ng l¾p ®−îc vµo lç, v.v…
C«ng viÖc trªn ®−îc thùc hiÖn trong thanh c«ng cô:
2.2. Kh¶ n¨ng t¹o c¸c chi tiÕt mÉu 3D
Trong Autodesk Inventor c¸c chi tiÕt ®· ®−îc thiÕt
kÕ, l¾p r¸p cã thÓ ®−îc t¸ch rêi thµnh c¸c chi tiÕt mÉu
®−îc sö dông l¹i vµo c¸c b¶n thiÕt kÕ kh¸c víi kÝch th−íc
míi. Nh÷ng chøc n¨ng nµy ®−îc thùc hiÖn trong lÖnh:
Create iFeature:
Môc ®Ých iFeature sö dông cho chi tiÕt thiÕt kÕ lÆp l¹i nhiÒu lÇn, ta cã thÓ dïng chóng vµo
nhiÒu m« h×nh kh¸c nhau, ®iÒu nµy hç trî tÝch cùc cho viÖc thiÕt kÕ nhãm.
2.3. Kh¶ n¨ng thiÕt kÕ theo th«ng sè
Mét øng dông míi trong Autodesk Inventor lµ ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ theo th«ng sè. Ta vÏ
ph¸c c¸c h×nh 2D vµ g¸n kÝch th−íc lªn trªn c¸c h×nh 2D nµy b»ng lÖnh GENERAL
DIMENSION, trong ®ã ta cµi ®Æt kÝch th−íc dÉn vµ kÝch th−íc bÞ dÉn b»ng c¸c ch÷ c¸i d0, d1,
d2, … trong mèi liªn hÖ víi nhau bëi c¸c c«ng thøc to¸n häc ®¬n gi¶n vµ phÇn mÒm tham dù
thø ba (Third Party) nh− Microsoft Excel. Khi ta thay ®æi kÝch th−íc dÉn th× c¸c kÝch th−íc bÞ dÉn
còng thay ®æi theo. Ph−¬ng ph¸p nµy gióp nhµ thiÕt kÕ gi¶m rÊt nhiÒu thêi gian khi thay ®æi kÝch
th−íc cña mét chi tiÕt trong côm l¾p r¸p.
ThiÕt kÕ m« h×nh b»ng th«ng sè trùc tiÕp trªn côm l¾p r¸p
2.4. Kh¶ n¨ng kü thuËt thiÕt kÕ thÝch nghi (thÝch øng) – ADAPTIVE DESIGN
Ph−¬ng ph¸p nµy dïng ®Ó thiÕt kÕ mét chi tiÕt cã c¸c th«ng sè kÝch th−íc phô thuéc vµo
kÝch th−íc cña chi tiÕt mµ nã ph¶i thÝch øng. §iÒu nµy cho phÐp ta kh«ng cÇn quan t©m ®Õn kÝch
th−íc chi tiÕt ®ang thiÕt kÕ mµ ta vÉn cã h×nh d¹ng vµ kÝch th−íc muèn cã. Nã t¹o ra hiÖu qu¶
cao khi thiÕt kÕ c¸c chi tiÕt cÇn thay ®æi kÝch th−íc trong côm l¾p r¸p.
C¸c ph−¬ng thøc t¹o chi tiÕt thÝch nghi bao gåm:
- T¹o chi tiÕt cã h×nh ph¸c thÝch nghi (Adapting Sketch) vµ h×nh khèi thÝch nghi (Adapting Features).
- T¹o chi tiÕt thÝch nghi trong l¾p ghÐp (Assembly).
- C¸ch thøc sö dông c¸c chi tiÕt thÝch nghi.
Chi tiÕt thÝch nghi – thay ®æi n¾p th× tù ®éng thay ®æi hép phï hîp hoÆc ng−îc l¹i
2.5. Kh¶ n¨ng thiÕt kÕ c¸c d¹ng tÊm kim lo¹i - SHEET METAL
Autodesk Inventor cung cÊp n¨ng lùc thiÕt kÕ kim lo¹i tÊm (TÊm kim lo¹i hoÆc vËt liÖu kh¸c
nh− tÊm Composits) cã bÒ dµy máng h¬n nhiÒu lÇn so víi kÝch th−íc chiÒu dµi vµ chiÒu réng).
§©y lµ c¸c chi tiÕt ta dïng ph−¬ng ph¸p dËp, hµn hoÆc lµm theo khu«n mÉu cho c¸c n¾p ®Ëy,
khung ®ì vá m¸y hoÆc vá c¸c ph−¬ng tiÖn giao th«ng,…
2.6. Kh¶ n¨ng thiÕt kÕ c¸c ®−êng èng trong l¾p r¸p c«ng nghiÖp – Tube – pipe
Trong c¸c nhµ m¸y c¸c thiÕt bÞ toµn bé th−êng cã c¸c ®−êng èng nh− ®−êng èng n−íc,
®−êng èng h¬i, ®−êng èng cung cÊp x¨ng dÇu, ®−êng èng cung cÊp ho¸ chÊt láng, ®−êng èng
khÝ nÐn, ®−êng èng thuû lùc,… C¸c ®−êng èng nµy ®−îc bè trÝ ë c¸c vÞ trÝ kh«ng gian phøc t¹p
trong toµn bé nhµ m¸y hoÆc trong mét thiÕt bÞ m¸y mãc. B¾t ®Çu tõ Autodesk Inventor
Professional L.7 trong phÇn TOBE – PIPE sÏ trî gióp c¸ch thøc thiÕt kÕ c¸c ®−êng èng víi c¸c
tiªu chuÈn kh¸c nhau. Bè trÝ c¸c ®−êng èng trong mÆt ph¼ng hoÆc trong kh«ng gian 3D.
2.7. Kh¶ n¨ng t¹o b¶n vÏ kü thuËt
Autodesk Inventor gióp chóng ta
nhanh chãng t¹o b¶n vÏ kü thuËt c¸c chi tiÕt
rêi, b¶n vÏ kü thuËt côm l¾p r¸p còng nh−
b¶n vÏ chØ dÉn l¾p r¸p, tÊt c¶ c¸c lo¹i b¶n vÏ
kü thuËt nµy ®Òu ®−îc t¹o ra tõ ph−¬ng ph¸p
dïng c¸c h×nh chiÕu cña c¸c m« h×nh chi tiÕt
rêi, côm l¾p r¸p, côm chØ dÉn l¾p r¸p mµ ta
®· thiÕt kÕ tr−íc ®ã. C¸c kh¶ n¨ng thùc hiÖn:
- T¹o c¸c h×nh chiÕu ®Çu tiªn tõ lÖnh -
Create View.
- TiÕp tôc t¹o c¸c chi tiÕt cßn l¹i tõ h×nh
chiÕu míi t¹o b»ng lÖnh - Projected View.
- §¸nh sè thø tù c¸c chi tiÕt trong b¶n vÏ l¾p hoÆc b¶n vÏ chØ dÉn l¾p r¸p b»ng lÖnh -
Balloon hoÆc Ballon All víi chØ hai thao t¸c nhÊp chuét.
B¶n vÏ kü thuËt chØ dÉn l¾p r¸p trong Autodesk Inventor
Bªn c¹nh kh¶ n¨ng t¹o b¶n vÏ kü thuËt 2D, Autodesk Inventor cßn cã c«ng cô AutoCAD
migration gióp ng−êi thiÕt kÕ 2D dÔ dµng chuyÓn thµnh 3D. C«ng cô nµy cung cÊp chØ dÉn ®Çy
®ñ, chi tiÕt, râ rµng cho viÖc nhËp vµ xuÊt c¸c file DWG/DXF.
2.8. Kh¶ n¨ng dïng l¹i c¸c thiÕt kÕ
L−u gi÷ b¶n vÏ thiÕt kÕ trªn m¸y víi th− viÖn c¸c phô tïng tiªu chuÈn bao gåm: §ai èc, vÝt,
Bu l«ng, Vßng ®Öm, Vßng bi, chèt, … theo tiªu chuÈn cña ANSI, ISO, DIN, JIS.
KÕt nèi vµo c¸c néi dung cña nhµ s¶n xuÊt trªn trang Web Autodesk point A.
NhËp d÷ liÖu c¸c bÒ mÆt tõ file IGES vµ SAT.
Dïng h×nh chiÕu cña mét sè chi tiÕt trong b¶n vÏ AutoCAD ®Ó lμm biªn d¹ng
x©y dùng m« h×nh trong Autodesk Inventor.