Giáo trình Mô hình hóa sản phẩm cơ khí (Nghề: Vẽ và thiết kế trên máy tính - Cao đẳng): Phần 2 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

Chia sẻ: Hoatudang09 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:184

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

(NB) Giáo trình Mô hình hóa sản phẩm cơ khí cung cấp cho người học những kiến thức như: Giới thiệu tổng quan về phần mềm Autodesk Inventor; Môi trường vẽ phác biên dạng 2D (Sketch) trong Inventer; Môi trường tạo mô hình 3D (Part); Tạo thêm các hình khối phụ trên chi tiết;... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 2 dưới đây.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Mô hình hóa sản phẩm cơ khí (Nghề: Vẽ và thiết kế trên máy tính - Cao đẳng): Phần 2 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

Chương 4 Tạo thêm các hình khối phụ trên chi tiết Mục tiêu của bài: - Trình bày các đặc tính xác định theo vị trí (không cần biên dạng phác thảo); - Trình bày các phép sao chép và biến đổi hình. 4.1. Công cụ thêm hình khối (Công cụ sao chép mô hình 3D) 4.1.1. Lệnh Rectangular Pattern Tính năng: Sao chép các đối tượng 3D thành nhiều hàng và cột như Hình 4.1. Điều kiện thực hiện lệnh: Phải có trước một chi tiết trong môi trường Part. a) Trước khi sao chép b) Sau khi sao chép Hình 4.1 Các bước thao tác: Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Pattern sẽ xuất hiện hộp thoại Rectangular Pattern như Hình 4.2. Hình 4.2 137
Bước 2: Chọn kiểu sao chép, với 2 lựa chọn sau: - Pattern Individual Features : Sao chép với đối tượng được chọn là các Features (có thể là Extrude, Revolve, Sweep, Rib, Hole ….) trên chi tiết. + Sử dụng công cụ chọn đối tượng là các Feature cần sao chép. + Sử dụng công cụ chọn một khối Solid cần sao chép (nếu trên chi tiết có nhiều khối Solid). - Pattern a solid : Sao chép với đối tượng được chọn là một khối Solid bất kỳ trên chi tiết. Nếu chi tiết chỉ có một khối Solid thì chương trình sẽ tự nhận chi tiết đó làm đối tượng sao chép. + Sử dụng công cụ chọn một khối Solid cần sao chép. + Sử dụng công cụ chọn thêm các bề mặt trên chi tiết hoặc các mặt phẳng Plane, các trục Axis và các điểm Point cần sao chép. + Nhấp chọn biểu tượng Join nếu muốn liên kết các đối tượng sau khi sao chép và đối tượng gốc thành một Solid. + Nhấp chọn biểu tượng Create new bodies nếu muốn mỗi đối tượng tạo mới là một Solid. Bước 3: Sử dụng công cụ trong mục Direction 1 để chọn phương sao chép thứ nhất. Ta có thể chọn bất kỳ cạnh nào trên chi tiết hoặc một trục nào đó làm phương sao chép. - Nhấp chuột vào biểu tượng Flip để thay đổi hướng sao chép. - Đánh dấu vào biểu tượng để chọn chế độ sao chép ra hai phía của đối tượng gốc trên phương đã chọn. Nhập số đối tượng cần sao chép theo phương 1 vào ô Chọn phương án thiết lập khoảng cách sao chép giữa các đối tượng, với 3 lựa chọn sau: + :Nhập giá trị vào ô xác định khoảng cách giữa hai đối tượng kế tiếp nhau sau khi sao chép. + :Nhập giá trị vào ô xác định khoảng giữa đối tượng đầu và cuối của quá trình sao chép. 138
+ :Khoảng giữa hai đối tượng đầu và cuối của quá trình sao chép được mặc định bằng chiều dài cạnh được chọn làm phương sao chép ở bước 3. Bước 4: Sử dụng công cụ trong mục Direction 2 để chọn phương sao chép thứ hai. Các bước thao tác còn lại giống như Bước 3. Bước 5: Nhấp chọn biểu tượng để hoàn tất. 4.1.2. Lệnh Circular Pattern Tính năng: Sao chép các đối tượng 3D thành nhiều đối tượng xung quanh trục quay như Hình 4.3. Điều kiện thực hiện lệnh: Phải có trước một chi tiết trong môi trường Part. a) Trước khi sao chép b) Sau khi sao chép Hình 4.3 Các bước thao tác: Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Pattern sẽ xuất hiện hộp thoại Circular Pattern như Hình 4.4. Hình 4.4 Bước 2: Chọn kiểu sao chép, với 2 lựa chọn sau: 139
- Pattern Individual Features : Sao chép với đối tượng được chọn là các Features (có thể là Extrude, Revolve, Sweep, Rib, Hole ….) trên chi tiết. + Sử dụng công cụ chọn đối tượng là các Feature cần sao chép. + Sử dụng công cụ chọn một khối Solid cần sao chép (nếu trên chi tiết có nhiều khối Solid). - Pattern a solid : Sao chép với đối tượng được chọn là một khối Solid bất kỳ trên chi tiết. Nếu chi tiết chỉ có một khối Solid thì chương trình sẽ tự nhận chi tiết đó làm đối tượng sao chép. + Sử dụng công cụ chọn một khối Solid cần sao chép. + Sử dụng công cụ chọn thêm các bề mặt trên chi tiết hoặc các mặt phẳng Plane, các trục Axis và các điểm Point cần sao chép. + Nhấp chọn biểu tượng Join nếu muốn liên kết các đối tượng sau khi sao chép và đối tượng gốc thành một Solid. + Nhấp chọn biểu tượng Create new bodies nếu muốn mỗi đối tượng tạo mới là một Solid. Bước 3: Sử dụng công cụ trong mục Rotation Axis để chọn trục quay. Ta có thể chọn bất kỳ cạnh nào trên chi tiết hoặc một trục nào đó làm trục quay. Bước 4: Nhấp chuột vào biểu tượng Flip để đổi chiều quay khi sao chép. Bước 5: Nhập số đối tượng cần sao chép vào ô (tính cả đối tượng gốc) Bước 6: Nhập giá trị góc quay vào ô Bước 7: Đánh dấu vào biểu tượng để chọn chế độ sao chép ra hai phía của đối tượng gốc. Bước 8: Nhấp chọn biểu tượng để hoàn tất 4.1.3. Lệnh Mirror Tính năng: Lấy đối xứng các đối tượng 3D qua một mặt phẳng như Hình 4.5. 140
a)Trước khi lấy đối xứng b) Sau khi lấy đối xứng Hình 4.5 Điều kiện thực hiện lệnh: Phải có trước một chi tiết trong môi trường Part. Các bước thao tác: Bước 1: Nhấp chọn biểu tượng trên thanh Pattern sẽ xuất hiện hộp thoại Mirror như Hình 4.6. Hình 4.6 Bước 2: Chọn kiểu lấy đối xứng, với 2 lựa chọn sau: - Pattern Individual Features : Lấy đối xứng với đối tượng được chọn là các Features (có thể là Extrude, Revolve, Sweep, Rib, Hole ….) trên chi tiết. + Sử dụng công cụ chọn đối tượng là các Feature cần lấy đối xứng. + Sử dụng công cụ chọn một khối Solid cần lấy đối xứng (nếu trên chi tiết có nhiều khối Solid). - Pattern a solid : Lấy đối xứng với đối tượng được chọn là một khối Solid bất kỳ trên chi tiết. Nếu chi tiết chỉ có một khối Solid thì chương trình sẽ tự nhận chi tiết đó làm đối tượng. + Sử dụng công cụ chọn một khối Solid cần lấy đối xứng. 141
+ Sử dụng công cụ chọn thêm các bề mặt trên chi tiết hoặc các mặt phẳng Plane, các trục Axis và các điểm Point cần lấy đối xứng. + Nhấp chọn biểu tượng Join nếu muốn liên kết các đối tượng sau khi lấy đối xứng và đối tượng gốc thành một Solid. + Nhấp chọn biểu tượng Create new bodies nếu muốn mỗi đối tượng tạo mới là một Solid. + Đánh dấu vào biểu tượng để bỏ đi đối tượng gốc. Bước 3: Sử dụng công cụ chọn mặt phẳng đối xứng. Bước 4: Nhấp chọn biểu tượng để hoàn tất. 4.2. Vẽ các đường trong không gian 3 chiều Trong quá trình tạo mô hình 3D của vật thể, ngoài gốc tọa độ, các mặt phẳng chuẩn (XY, XZ, YZ) và trục chuẩn (X, Y, Z) của hệ thống, chúng ta cũng cần tạo thêm các đối tượng phụ trợ khác như các mặt phẳng (Plane), các trục (Axis) và các điểm (Point) để quá trình thiết kế chi tiết trở nên đơn giản và dễ dàng hơn. 4.2.1. Lệnh Plane Tính năng: Tạo mặt phẳng làm việc như Hình 4.7. Hình 4.7 Các Phương pháp tạo mặt phẳng: 142
- Plane: Tạo mặt phẳng bất kỳ. - Offset from Plane: Tạo mặt phẳng làm việc song song với mặt phẳng được chọn với một khoảng cách cho trước như Hình 4.8. Hình 4.8 - Parallel to Plane through Point: Tạo mặt phẳng làm việc đi qua một điểm và song song với mặt phẳng được chọn như Hình 4.9. Hình 4.9 - Midplane between Two Parallel Planes: Tạo mặt phẳng làm việc nằm giữa hai mặt phẳng song song như Hình 4.10. 143
Hình 4.10 - Midplane of Torus: Tạo mặt phẳng làm việc nằm giữa khối hình xuyến như Hình 4.11. Hình 4.11 - Angle to Plane around Edge: Tạo mặt phẳng làm việc đi qua một cạnh và nghiêng một góc cho trước so với mặt phẳng được chọn như Hình 4.12. Hình 4.12 144
- Three Points: Tạo mặt phẳng làm việc đi qua ba điểm như Hình 4.13. Hình 4.13 - Two Coplanar Edges: Tạo mặt phẳng làm việc đi qua hai cạnh đồng phẳng (cùng nằm trong mặt phẳng) như Hình 4.14. Hình 4.14 - Tangent to Surface through Edge: Tạo mặt phẳng làm việc đi qua một cạnh và tiếp tuyến với mặt cong được chọn như Hình 4.15. Hình 4.15 145
- Tangent to Surface through Point: Tạo mặt phẳng làm việc đi qua một điểm và tiếp tuyến với mặt cong được chọn như Hình 4.16. Hình 4.16 Tangent to Surface and Parallel to Plane: Tạo mặt phẳng làm việc tiếp tuyến với mặt cong và song song với mặt phẳng được chọn như Hình 4.17. Hình 4.17 - Normal to Axis through Point: Tạo mặt phẳng làm việc đi qua một điểm và vuông góc với một trục như Hình 4.18. Hình 4.18 146
- Normal to Curve at Point: Tạo mặt phẳng làm việc đi qua một điểm và vuông góc với tiếp tuyến của đường cong tại điểm đó như Hình 4.19. Hình 4.19 4.2.2. Lệnh Axis Tính năng: Tạo trục làm việc trên chi tiết. Các Phương pháp tạo trục: - Axis: Tạo trục bất kỳ (có thể là đường thẳng đi qua 2 điểm, cạnh của chi tiết). - On Line or Edge: Tạo trục làm việc là cạnh bất kỳ trên chi tiết. - Parallel to Line through Point: Tạo trục làm việc đi qua một điểm và song song với cạnh được chọn. - Through Two Points: Tạo trục làm việc đi qua hai điểm. - Intersection of Two Planes: Tạo trục làm việc là giao tuyến của hai mặt phẳng được chọn. - Normal to Plane through Point: Tạo trục làm việc đi qua một điểm và vuông góc với mặt phẳng được chọn - Through Center of Circular or Elliptical Edge: Tạo trục làm việc đi qua tâm của cạnh hình tròn, hình elip hoặc đường cong Fillet và vuông góc với mặt phẳng chứa cạnh đó. - Through Revolved Face or Feature: Tạo trục làm việc trùng với trục của bề mặt tròn xoay. 4.2.3. Lệnh Point Tính năng: Tạo điểm làm việc trên chi tiết. Các Phương pháp tạo trục: - Point: Tạo điểm làm việc tại đỉnh hoặc trung điểm của cạnh trên chi tiết. 147
- Grounded Point: Tạo điểm làm việc cố định tại đỉnh hoặc trung điểm của cạnh trên chi tiết. - On Vertex, Sketch Point or Midpoint: Tạo điểm làm việc bằng cách xác định một đỉnh hoặc trung điểm của cạnh trên chi tiết. - Intersection of Three Planes: Tạo điểm làm việc là giao điểm của ba mặt phẳng được chọn. - Intersection of Two Lines: Tạo điểm làm việc là giao điểm của hai cạnh được chọn. - Intersection of Plane/Surface and Line: Tạo điểm làm việc là giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng (hoặc mặt cong) được chọn. - Center Point of Loop of Edge: Tạo điểm làm việc là tâm của biên dạng kín. - Center Point of Torus: Tạo điểm làm việc là tâm của khối xuyến. - Center of Sphere: Tạo điểm làm việc là tâm của khối cầu. 4.3. Gán vật liệu và tô màu cho chi tiết 4.3.1. Gán vật liệu a. Lệnh Materials - thiết lập vật iệu Hình 4.20 148
Ý nghĩa: Xem các thông số kỹ thuật của vật liệu hoặc thêm vật liệu mới vào danh sách vật liệu đã có trong thư viện. Dạng lệnh: Trình đơn: Format - Styles Editor Giải thích: Sau khi đã thiết kế xong một chi tiết, chúng ta tiến hành gán vật liệu. Hộp thoại xuất hiện: * Chọn Material Bên phải hộp thoại là tên vật liệu có sẵn trong thư viện. Tên các loại vật liệu bằng tiếng Anh, chúng ta có thể tra trong từ điển khoa học kỹ thuật, hoặc chúng ta tạo ra vật liệu với tên tiếng Việt bằng nút New. Nháy đúp vào tên vật liệu, bảng thông số kỹ thuật hiện ra: Hình 4.21 Các ô hiển thị đặc tính kỹ thuật của vật liệu gồm: Density (g/Cm3): Tỷ trọng. Young's Modulus (GPa): Mô đun đàn hồi Poision's Ratio: Hệ số Poision. Yield Strength (MPa): Giới hạn chảy. Untimate Tensile Strength (MPa): Ứng suất kéo. T 149
Hermal Conductivity (W/(m.K)): Độ dẫn nhiệt. Linear Expansion (105m/m/C): Độ co dãn. Specific Heat (J/(kg.K)): Tỷ nhiệt. Các con số trong các ô này mặc dù của các vật liệu tiêu chuẩn nhưng người dùng vẫn có thể thay đổi nó bằng con số khác và nếu sau khi thay đổi nhấn Save, thì các giá trị mới được chấp nhận và nếu là số không đúng thì sẽ không có lợi nên chúng ta phải thận trọng. Các nút chọn: Use as Weldment Material: sử dụng như vật liệu hàn. ô hiện màu mặc định của vật liệu . Nhấn nút  để chọn màu khác cho vật liệu được chọn. tạo bảng màu. Nếu có sự thay đổi thông số của vật liệu, các nút sau được kích hoạt: Hình 4.22 Save - lưu các thay đổi. Reset - lấy lại các thông số cũ. * Thêm vật liệu mới vào danh sách Nếu trong danh sách chưa có loại vật liệu mà ngoài thực tế đã có, ta có thể thêm vật liệu vào. Nhấn nút New. Hộp thoại hiện ra: Hình 4.23 Tại ô Name: có tên Copy of xxxxx (xxxx là tên vật liệu được chọn trước khi nhấn New). Chúng ta có thể xoá tên này đặt tên mới. Nhấn OK kết thúc hộp thoại, trở lại hộp thoại chính đồng thời cho các giá trị đặc tính kỹ thuật của vật liệu đó tại các ô nhập liệu bên cạnh. 150
* Các lệnh thao tác với vật liệu Nhấn phím phải chuột vào tên vật liệu, trình đơn động hiện ra: Hình 4.24 Trong này có các lệnh sau: Rename Cached Style - đổi tên vật liệu được đánh dấu. Bảng tên vật liệu hiện ra để thay tên khác. Hình 4.25 Tại đây cho tên khác mới được nhấn OK, nếu không phải nhấn Cancel để kết thúc lệnh. Purge Style - xoá tên vật liệu được đánh dấu khỏi danh sách . Tên vật liệu đã gán cho chi tiết thì được tô đậm và không có chức năng này. Hình 4.26 151
Export - xuất tên vật liệu vào một tệp . Tệp này dùng để nhập lại vào bản khác bằng lệnh Import sau này. Hộp thoại xuất hiện để đặt tên tệp. Tại ô File name, gõ tên tệp. Nhấn Save kết thúc lệnh. Nhập danh sách vật liệu từ một tệp Tại hộp thoại chính, nhấn nút Import, hộp thoại hiện ra: Hình 4.27 Hình 4.28 Chọn tên tệp *.styxml, nhấn nút Open. Tên vật liệu được đưa vào danh sách. Nhấn Done kết thúc lệnh. 152
b. Gán vật liệu cho chi tiết Có hai cách gán vật liệu cho chi tiết. * Dùng lệnh Material Trình đơn: Format - Styles Editor - Các thao tác như đã giới thiệu ở trên. Nhấn phím phải chuột vào tên vật liệu, trình đơn động hiện ra, nhấn chọn: Active - gán vật liệu đã chọn cho chi tiết. Chi tiết nhận vật liệu và có màu của vật liệu đó. * Dùng lệnh iProperties Nhấn phím phải vào tên chi tiết trên trình duyệt, trình đơn động hiện ra: Hình 4.29 Chọn iProperties. Hộp thoại hiện ra: Hình 4.30 153
Chọn mục Physical. Nhấn nút tại ô Materials để chọn tên vật liệu. Các thông số về cơ lý của chi tiết được hiện ra tại các ô tương ứng. Các thông số đó gồm: Density: tỷ trọng. Mass: khối lượng. Area: diện tích bề mặt. Volume: thể tích. Center of Gravity: toạ độ trọng tâm (so với gốc toạ độ). Inertial Properties: quán tính. Trong này có các đại lượng: Principal Moments: mô ment quán tính dọc các trục chính X,Y,Z. Rotation to Principal: góc quay quanh các trục chính. Nhấn OK kết thúc lệnh. 4.3.2. Màu sắc - Color a. Lệnh Colors - thiết lập bảng màu Ý nghĩa: Tạo kiểu tô màu và chọn kiểu tô mầu cho chi tiết (Part). Dạng lệnh: Trình đơn: Format - Style - Colors. Giải thích: Sau khi ra lệnh, hộp thoại xuất hiện, chọn Colors. Danh sách các màu có sẵn xuất hiện: Hình 4.31 154
Nháy đúp vào tên màu, bảng thông số xuất hiện: Hình 4.32 Tên kiểu màu xuất hiện bên trái, các thông số bên phải. Tạo màu mới Tương tự như Material, hộp thoại đặt tên và các thao tác như đã giới thiệu. Hình 4.33 Bên phải hộp thoại gồm các nhóm thông số: Nhóm Colors - màu Hình 4.34 Gồm các nút để chọn màu và các hòn bi tròn chỉ vùng sáng tối. Các khu vực màu là: Diffuse:vùng khuyếch tán. Specular: vùng phản chiếu. Emissive: vùng toả sáng. Ambient: vùng bao quanh. 155
Đối với các vùng này, nhấn nút vuông để chọn màu trong hộp màu: Hình 4.35 Nhóm Appearance - mặt ngoài Dùng chuột kéo các thanh trượt để định tỷ lệ cho các yếu tố: Shiny: sáng bóng (hình a). Dull: mờ đục (hình b). a b Hình 4.36 Opaque: mịn hoặc thô. Nếu càng tăng % thì mặt càng mịn. Hình 4.37 Nhấn Save để lưu trữ kiểu tô màu và các tham số của nó. Nhấn Apply áp dụng cho chi tiết. * Nhóm Texture - gán các hoa văn cho bề mặt 156