Vẽ kỹ thuật cơ khí  t 1

Đến năm 1990, thực hiện chủ trương cải cách đào tạo đại học, cuốn Vẽ kỹ thuật cơ khí được các tác giả Trần Hữu Quế chủ biên, Đặng Văn Cứ và Nguyễn Văn Tuấn biên soạn lại theo chương trì

TRẨN HỮU QUẼ (Chủ biên) ĐẶNG VĂN Cứ ỉ NGUYỄN VĂN TUẤN

TRẦN HỬU Q UẾ (Chủ biên) ĐẶNG VĂN Cứ - NGUYỄN VĂN TUẤN

< n ổ i đ ầ u

Cuốn Vẽ Kỹ th u ậ t c ơ k h í đầu tiên của tác giả Trần Hữu Quế do Nhà xuất bản Đại học và

Trung học chuyên nghiệp ấn hành năm 1970, sau đó sách được sửa chữa bổ sung tái bản trong nhiều năm tiếp theo.

Đến năm 1990, thực hiện chủ trương cải cách đào tạo đại học, cuốn Vẽ kỹ thuật cơ khí

được các tác giả Trần Hữu Quế (chủ biên), Đặng Văn Cứ và Nguyễn Văn Tuấn biên soạn lại theo chương trình môn Vẽ kỹ thuật của Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành và theo các Tiêu chuẩn Việt Nam về "Hệ thống tài liệu thiết kế" đã được Hội đổng bộ môn Hình học họa hình và

Vẽ kỹ thuật thuộc Bộ Giáo dục và Đào tạo thông qua dùng làm tài liệu giảng dạy trong các trường đại học.

Sách gồm 12 chương, chia làm hai tập, cùng với hai tập bài tập của các tác giả Trần Hữu

Quế và Nguyễn Văn Tuấn làm thành bộ sách Vẽ kỹ thuật cơ khí, Nhà xuất bản Giáo dục xuất

bản năm 1991 và sách được tiếp tục sửa chữa, bổ sung tái bản nhiều lần vào các năm sau Đến nay, trong bối cảnh toàn cầu hóa và hội nhập kinh tế thế giới, cuộc cách mạng khoa học công nghệ có những bước tiến nhảy vọt, nhất là lĩnh vực công nghệ thông tin, đổi mới giáo dục diễn ra trên phạm vi toàn thê giới Sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước đòi hỏi nền giáo dục nói chung và giáo dục đại học nói riêng phải đổi mới mạnh mẽ, nâng cao chất lượng đào tạo nhằm cung cấp nguồn nhân lực có trình độ cao và đào tạo nhân tài cho nền kinh tế xã hội.

Chương trình, nội dung, phương pháp giảng dạy đang dần dần được chuẩn hóa, hiện đại hóa, đồng thời thích ứng với thực tế sản xuất Năm 2003 Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành chương trình khung cho các ngành đào tạo.

Cuốn Vẽ k ỹ th u ậ t c ơ k h í i ầ n này được biên soạn lại theo chương trình khung đó và theo

các Tiêu chuẩn Việt Nam đã được soát xét chuyển đổi từ các Tiêu chuẩn Quốc tế Các nội dung về "Lập bản vẽ bằng máy tính điện tử' được tích hợp với các nội dung của Vẽ kỹ thuật truyền thống.

Ngoài phẩn mở đầu và phụ lục ra, cuốn sách gồm 16 chương, chia thành hai tập.

Tập một gồm chín chương:

1 - Dụng cụ vẽ và cách sử dụng.

2 - Vẽ kỹ thuật trợ giúp bằng máy tính điện tử.

3 - Tiêu chuẩn về trình bày bản vẽ kỹ thuật.

4 - Vẽ hình học.

5 - Biểu diễn vật thể.

6 - Biểu diễn đối tượng trong CADD.

7 - Hình chiếu trục đo và hình chiếu phối cảnh.

8 - Xây dựng hình biểu-diễn nổi và tạo hình ảnh thực.

9 - Biểu diễn ren và chi tiết ghép.

Tập hai gồm bảy chương:

10 - Vẽ quy ước bánh răng và lò xo.

Tham gia biên soạn có tác giả:

- PGS.TS Đặng Văn Cứ viết các chương 2, chương 6, chương 8, mục 5.6 thuộc chương

5 và mục 13.8 chương 13.

- GVC Nguyễn Văn Tuấn viết mục 6.5, 6.6, 7.8, 7.9, 9.5, 10.10 11.4 13.9 15.5, 15.6 và 16.5.

- PGS Trần Hữu Quế, chủ biên, viết các chương và các phần còn lại của tập một và tập hai.

Cuốn Vẽ kỹ thuật cơ khí này dùng làm tài liệu học tập cho sinh viên đại học kỹ thuật và

công nghệ Nó cũng có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho các kỹ sư, các nhân viên kỹ thuật

Các giảng viên và sinh viên có thể lựa chọn nội dung trong các chương mục của cuốn sách phù hợp với chương trình vẽ kỹ thuật quy định cho từng ngành học.

Trong quá trinh biên soạn, các tác giả đã được sự giúp đỡ tận tình của Ban biên tập sách Đại học - Dạy nghề, Nhà xuất bản Giáo dục và sự khích lệ của đồng nghiệp Chúng tôi xin chân thành cảm ơn.

Mặc dù các tác giả đã rất cô' gắng, song vì thời gian và trình độ hạn chế, khó tránh khỏi những sai sót Chúng tôi thành thật mong nhận được nhiều ý kiến của bạn đọc để lần xuất bản sau, sách được sửa chữa tốt hơn.

Thư góp ỷ xin gửi về theo địa chỉ: Công ty cổ phần sách Đại học - Dạy nghề, Nhà xuất

bản Giáo dục Việt Nam - 25 Hàn Thuyên - Hà Nội.

Tháng 1/2006

CÁC TÁC GIÀ

4

MỞ ĐẦU

Tư xưa, loài người đã biêt dùng hình vẽ để giao tiếp với nhau Những tác phẩm bằng hình ve đa ghi lại những nét sinh hoạt khác nhau trong đời sống, hình dáng các thú rừng, cac hiẹn tượng tự nhiên được khăc trên vách đá, cỏ cây, da thú và khí giới của người xưa đã chứng tỏ điều đó

Ve sau, do san xuất phát triên, vấn đề diễn tả chính xác các vật thể không gian lên mặt phẳng được đặt ra

Ban vẽ kỹ thuật ra đời và phát triển theo nhu cầu đời sống của con người và theo sự đòi

hỏi của thực tiễn sản xuât Hình thức và nội dung của bản vẽ cũng thay đổi theo sự phát triển không ngừng của sản xuất xã hội

Cơ sơ kỹ thuật sự ra đời của bản vẽ là kỹ nãng diễn tả sự vật và sự tích lũy những kiên thức hình học trong việc đo đạc ruộng đất, trong việc ghi chép các hiện tượns tự nhiên, trong việc xây dựng các nhà ở, các công trình kiến trúc

Sự phat tnên của bản vẽ đã trải qua nhiều thê kỷ nay Trước kia, khi xây dựng các cong trinh, người ta vẽ trực tiếp các hình biểu diễn các công trình ngay lên mặt đất, nơi cong trinh se được xây dựng Sau đó, các bản vẽ "mặt bằng" này được thực hiện trên các phien đa, cac bang gô, các tấm đất sét v.v bằng những hình vẽ thô sơ và đơn giản

Bảo tàng Louvre ở Paris còn lưu giữ bức tượng cổ Ciudea, xứ Babylon khoảng 2100 nam trươc cong nguyên Trên phiến đá, một phần của bức tượng có khắc hình vẽ mặt bằng một pháo đài theo tỷ lệ Đó là hình vẽ bằng dụng cụ vẽ vào loại sớm nhất được tìm thấy.Đen thê ki thứ XVIII, các ngành công nghiệp bắt đầu phát triển, nhất là ngành đóng tau va ngành chê tạo máy, đòi hỏi phải có các phương pháp biểu diẽn chính xác các vật thể, ban ve phai ro ràng và đúng tỷ lệ Thời kỳ đó, bản vẽ đã áp dụng ba hình biểu diễn trên cung mọt mặt phăng và thực hiện đầy đủ ba kích thước chính : dài, rộng và cao của vật thể.Nam 1799, Gaspard Monge (1764-1818) kỹ sư và là nhà toán học Pháp đã cho công

bo tac phâm La Géométne Descriptive Đây là cuốn Hình học họa hình đầu tiên được

xuất bản Phương pháp biểu diễn bằng hình chiếu vuông góc trẽn hai mặt vuông góc với nhau, gọi là phương pháp Monge là cơ sở lý luận để xây dụng các bản vẽ kỹ thuật sau này.Ngày nay, bản vẽ kỹ thuật được thực hiện theo các phương pháp biếu diễn khoa học, chinh xac va hoàn chinh theo các tiêu chuẩn thống nhất của quôc gia hay quốc lẽ bằng những dụng cụ cơ khí hóa, tinh xảo hoặc bằng sự trợ giúp của máy tính điện tử Bản vẽ kỹ

thuật thực sự trở thành "ngôn ngữ' chung dùng trong kỹ thuật.

Mon V ẽ kỹ thuật trớ thành môn khoa học nghiên cứu các nguyên tấc và phương pháp

lập và đọc các bản vẽ kỹ thuật

Nhiệm vụ của môn Vẽ kỹ thuật là bồi dưỡng năng lực lập và đọc các bản vẽ kỹ thuật, bồi dưỡng và phát triển trí tưởng tượng không gian và tư duy kỹ thuật; đồng thòi rèn luyện tác phong làm việc khoa học, chính xác,'cẩn thận, có ý thức tổ chức kỷ luật là những đức tính cần thiết của người lao động trong thòi đại công nghiệp hóa và hiện đại hóa Môn học này làm cơ sở để học các môn kỹ thuật khác.

Môn Vẽ kỹ thuật mang nhiều tính thực hành Trong quá trình học tập, sinh viên phải nắm vững các kiến thức cơ bản như lý luận về phép chiếu, các phương pháp biểu diễn vật thể, nắm vững các quy định của Tiêu chuẩn Việt Nam và Tiêu chuẩn Quốc tế về bản vẽ kỹ thuật, đồng thời phải chú trọng rèn luyện kỹ năng thực hành, vẽ bằng tay, bằng dụng cụ vẽ truyền thống và bằng máy tính điện tử

Từ những năm 50 của thế kỷ 20, với sự phát triển nhanh chóng của tin học, máy tính điện tử đã được ứng dụng vào các hoạt động thiết kế, chế tạo Trong hệ thống tự động hóa thiết kế, máy tính điện tử được dùng để xử lý thông tin vẽ, giải các bài toán hình học ở giai đoạn thiết kế và tự động hóa lập bản vẽ

Hệ thống Sketchpad của Ivan Sutherland (Mỹ) đã mở đầu cho sự phát triển Đồ họa

máy tính (Computer Graphics), viết tắt là CG và thiết kế trợ giúp bằng máy tính điện tử

(Computer Aided Design), viết tắt là CAD.

Đến những năm 80, 90 của thế kỷ trước, với sự tiến bộ của công nghệ vi xử lý, công nghệ phần mềm CAD 3 chiểu đã trở thành công cụ mô hình hóa bằng máy tính điện tử, tạo nên cuộc cách mạng trong việc ứng dụng máy tính điện tử vào quá trình thiết kế và chế tạo.Việc dùng máy tính điện tử để lập bản vẽ kỹ thuật tạo nên bước tiến nhảy vọt của sự phát triển môn Vẽ kỹ thuật Môn Vẽ kỹ thuật đã có những bước phát triển vượt bậc và chắc chắn trong tương lai sẽ còn phát triển mạnh mẽ hơn nữa

6

Chương 1

Ngày nay, các bản vẽ kỹ thuật được lập bằng các phương tiện và các dụng cụ vẽ truyên thống cầm tay, cơ khí hóa hoặc dụng cụ vẽ tự động hóa như hệ thống vẽ bằng máy tính điện tử

Các bản vẽ tuy lập bằng các phương tiện và dụng cụ khác nhau, nhưng đều dựa trên các khái niệm cơ bản về Vẽ kỹ thuật và các quy định thống nhất của Tiêu chuẩn Quốc gia hay Tiêu chuẩn Quốc tế về bản vẽ kỹ thuật

Sau đây chúng ta nghiên cứu dụng cụ vẽ và cách sử dụng

Sử dụng dụng cụ vẽ một cách đúng đắn là điều kiện để đảm bảo chất lượng bản vẽ và nâng cao hiệu suất làm việc

Dụng cụ vẽ thường dùng gồm có: ván vẽ, thước chữ T, êke, hộp Compa, thưốe cong v.v 1.1 VÁN VẼ, THƯỚC C H Ữ T VÀ ÊK E

1.1.1 Ván vẽ

Ván vẽ làm bằng gỗ mềm, phẳng, nhẵn, hai biên

của tấm ván có nẹp gỗ cứng (hình 1.1) để mặt ván

không bị vênh và để trượt thước chữ T Kích thước của

ván vẽ được lấy theo kích thước của khổ bản vẽ

Thước chữ T gồm có thân ngang mỏng (hình 1.2)

Đầu thước cố định hay xoay được trên thân ngang

Mép trượt của đầu trượt theo mép biên trái của ván vẽ

để vẽ cár rlirrmơ cnnơ <cnnơ nằm nơano fhình 1

1.1.2 Thước chữ T

Hình 1.1 Ván vẽ

7

Êke có hình tam giác vuông làni bằng nhựa hay gỗ

mỏng Êke có nhiều cỡ to nhỏ khác ‘nhau Người ta

thường dùng một bộ êke cỡ trung bình gồm có hai chiếc,

một chiếc có góc 45° và chiếc kia có góc 60° (hình 1.4)

Êke phối hợp với thước dùng để vạch các đường thẳng

đứng (hình 1.5), các đường xiên góc 45°, 60°, 30° v.v

Có thể vạch các đường xiên góc song song tùy ý,

bằng cách trượt êke này theo cạnh êke kia Kiểm tra góc

vuông của êke bằng cách lật êke như hình 1.6

8

Bút kẻ mực là loại bút chuyên dùng để tô mực các đường thẳng hay đường cong của bản vẽ (hình 1.8) Có thể điều chỉnh bề dày của nét vẽ bằng cách vận ốc điều chỉnh ỏ đầu bút Khi dùng bút cần chú ý như sau:

1.2.1 Bút kẻ mực

Hình 1.8 Bút kẻ mực

- Không trực tiếp nhúng đầu bút kẻ mực vào bình để lấy mực, mà nên dùng bút sắt để lấy mực, rồi cho vào giữa hai mép của bút Nên luôn luôn giữ độ cao của mực ở trong bút vào khoảng 6 đến 8mm

* - Khi vạch các nét, cần giữ cho hai mép của đầu bút mực chạm vào mặt giấy, cán bút hơi nghiêng theo hướng di chuyển của ngòi bút (hình 1.9)

1.2.2 Compa quay vòng tròn

Compa loại thường, dùng để-quay, các vòng tròn có dường kính lớn hơn 12mm (hình 1.11) Khi quay những vòng tròn có đường kính lớn hơn 150mm thì chắp thêm cần nối (hình 1.12)

Khi quay vòng tròn cần chú ý như sau:

- Đầu kim và đáu chì (hay đầu mực) giữ cho thẳng góc với mặt giấy

- Khi quay nhiều vòng tròn đồng tâm, nên dùng đầu kim ngắn có ngấn để kim không

bị ấn sâu vào gỗ làm cho lỗ kim to ra, nét vẽ mất chính xác

- Dùng ngón tay trỏ và ngón tay cái cầm đầu núm compa, quay compa một cách đều đặn và liên tục theo một chiều

1.2.3 Compa quay vòng bé

Loại compa này dùng để quay các vòng tròn có đường kính từ 0,6 đến 12mm Khi quay, ta dùng ba ngón tay cái, trỏ và giữa; ngón tay trỏ ấn nhẹ trục mang đầu kim và giữ cho kim thẳng góc với mặt giấy, ngón tay cái và ngón tay giữa quay đều cần mang đầu chì hay đầu mực (hình 1.13)

1.2.4 Compa đo

Compa đo dùng để lấy độ dài đoạn thẳng Khi vẽ, ta so hai đầu kim của compa đo đúng với hai mút của đoạn thẳng cần lấy hoặc hai vạch của thước kẻ li, rồi đưa đoạn đó lên giấy vẽ bằng cách ấn nhẹ hai đầu kim xuống mặt giấy (hình 1.14)

ÌO

1.3 THƯỚC CONG VÀ KHUÔN VẼ

1.3.1 Thước cong

Thước cong dùng để vẽ các đường cong

có bán kính cong thay đổi như các đường

elip, parabôn, hypebôn v.v (hình 1.15)

Khi vẽ đường cong loại này, trước hết

phải xác định được một số điểm thuộc đường

cong, rồi nối chúng lại bằng tay, sau đó chọn

trên thước cong một cung sao cho cung đó đi

qua một số điểm (không ít hơn ba điểm)

của đường cong phải vẽ Khi tô đậm,

không nên vạch qua tất cả các điểm đó, mà

nên chừa ra một đoạn nhỏ của cung để làm

đoạn chuyển tiếp cho lần vẽ sau, có như

vậy đường cong vẽ ra mới không có chỗ

thường dùng Các lỗ có nhiều cỡ khác nhau

như các khuôn vẽ vòng tròn (hình 1.17a),

1.4 MÁY VẼ

Cùng với việc cơ khí hóa, t ự 'động-hóa các rniá t r ì n h

dần được cơ khí hóa Ngày nay người ta đã dùng nhiều loai barf11- 1’ c<lhg u ^ c vẽ cQng d^n chuyên dùng đặc biệt như thước ve đương cong bâc hẵf ttì ' ẽ^CơkhíhÓ ’ nhữnể thước

v'v N h ^ g dụng cụ vd 1Z hóa „ à T I Ị T a y “ í ộ v ẹ do

thườnS-Máy vẽ thanh trượt (hình 1.18) là loại máy có độ chính xác can

bàn vẽ ỉ được nối liền với giá đd 2 và có thể quay quafh trục của giá đ&sử dụng' Máy vẽ CÓ Thanh ngang 3 được gắn với bàn vẽ Hai thước kẻ V L n „ ' f

có thể trượt theo thanh dọc <5, còn thanh doc chav theo thanh ng g0C ? CUng cơ câu bản ỉề 5

Máy vẽ thanh trượt tiện dụng, nên ngày nay được dùng rông rãi

Hình 1.19 là máy vẽ có cơ cầu bình hành

Hình 1.18 Máy vẽ thanh trượt

1.5 DỤNG CỤ VÀ VẬT LIỆU

Hình 1.19 Máy

vẽ cô cơ cấu bình hành

1.5.1 Bút chì

Bút chì đen dùng để vẽ có hai loại, loại cứng kí hiệu là H và loại mềm kí hi*,,

mỗi chữ ấy có kèm theo chữ số chỉ độ cứng và độ mềm khác nhau 0 ,0 vói h f l T

Phân cấp độ cứng và độ mềm của lõi chì như hình 1.20 Từ trái „u.:;

9H 8H 7H 6H 5H 4H 3H 2H H F HB B 2B 3B 4B 5B 6B 7B

Hình 1.20 Lõi chi

12

- Loại cứng từ 9H đến 4H dùng để vẽ các hình vẽ đòi hỏi độ chính xác cao, như vẽ đồ

thị, biểu đồ

- Loại trung bình từ 3H đến B dùng trong vẽ kỹ thuật.

- Loại mềm từ 2B đến 7B dùng trong vẽ mỹ thuật.

Lõi chì đặt trong vỏ gỗ (hình 1.21a) hoặc vỏ cứng như bút chì máy (hình 1.21b) và bút chì kim (hình 1.21c)

Trong vẽ kỹ thuật, người ta thường dùng loại but chì cứng có kí hiệu là H, 2H để vẽ nét mảnh và dùng loại bút chì có kí hiệu là HB, B để vẽ nét đậm hoặc viết chữ Bút chì được vót

nhọn hay vót theo hình lưỡi đục (hình 1.22)

Draughting instruments with or without graduation -

Part3: Set squares

ISO 9961:1992

Draughting media for technical drawings - Natural tracing paper

Chương 2

VẼ KỸ TH U Ậ T TRỢ GIÚP BẰNG MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

2.1 KHÁI NIỆM CHUNG

Ngày nay, ở thời đại công nghệ thông tin luôn phát triển nhanh chóng, trong thiết kế hiện đại, người ta đang sử dụng máy tính điện tử (MTĐT) và các chương trình phần mềm

để phát triển, trao đổi các ý tưởng thiết kế Vì vậy, khả năng giao tiếp đồ hoạ bằng giấy và bút vẽ của người kỹ sư, kiến trúc sư hiện đại được kết hợp và tăng cường bởi các kỹ thuật vẽ

và thiết kế trợ giúp bằng MTĐT

Mục tiêu của chương này là cung cấp cho bạn đọc các kiến thức cơ bản về việc thành lập bản vẽ kỹ thuật bằng MTĐT

2.1.1 Nhu cầu thành lập bản vẽ kỷ thuật bằng MTĐT

Trong công tác thiết kế, hoạt động vẽ chiếm từ 30 đến 70% sức lao động của người thiết kế Vì vậy việc nghiên cứu các phương pháp xử lý thông tin vẽ, giải các bài toán hình học và vẽ hình bằng MTĐT để thành lập các bản vẽ kỹ thuật ở tất cả các giai đoạn của quá trình thiết kế và chế tạo là một bộ phận không thể thiếu được trong các hệ thốngCAD/CAM

Sử dụng MTĐT, một mặt, cho phép tự động hóa việc lập bản vẽ kỹ thuật, giải các bài toán hình học, đánh giá các kết quả thiết kế, sửa đổi nó một cách nhanh chóng và chính xác ; mặt khác, sẽ giải phóng con người khỏi các hoạt động vẽ nặng nhọc và đơn điêu, dành nhiều thời gian cho hoạt động tư duy, sáng tạo

Trên thực tế "Vẽ kỹ thuật trợ giúp hằng MTĐT" (gọi tắt là “VKT bằng MTĐT”) đã ra

đời VKT bằng MTĐT là tổ hợp các phương tiện và phương phẩp đảm bảo tự động hóa quá trình xử lý và lưu trữ thông tin vẽ bằng MTĐT

Việc kết hợp khả năng của con người và MTĐT ở chế độ tương tác người - máy tạo thành một nhóm thiết kế lý tưởng Với tốc độ xử lý thông tin cao, các công việc tính toán,

vẽ hình đơn điệu, lặp đi lặp lại hoặc các chức nãng phức tạp và khó khãn đối với người thiết

kế như xây dựng hình chiếu, hình cắt, mặt cắt sẽ dành cho MTĐT Với óc suy đoán trực giác người thiết kế chỉ thực hiện toàn bộ hay từng phần các chức năng dễ dàng với con người nhưng phức tạp và khó khăn đối với MTĐT như lựa chọn số hình chiếu, hình cắt, cáchướng chiếu hợp lý ••

14

2.1.2 Các th u ậ t ngữ

Trong quá trình phát triển các ứng dụng của MTĐT vào lĩnh vực thiết kế và chế tạo, nhiều thuật ngữ đã xuất hiện để miêu tả quan hệ giữa MTĐT và các hoạt động kỹ thuật của con người Dưới đây là một sô' thuật ngữ thường gặp trong vẽ kỹ thuật, thiết kế và chế tạo trợ giúp bằng MTĐT

Đồ họa M áy tính (tiếng Anh: Computer Graphics, viết tắt: CG) là ứng dụng MTĐT

trong xây dựng, xử lý, lưu trữ và biểu diễn các đối tượng, các quá trình, các hệ thống để phân tích, thiết kế và giao tiếp, trao đổi các giải pháp kỹ thuật

Vẽ kỹ th u ậ t trợ giúp bằng M TĐT (Computer Aided Drafting, CAD) là việc sử dụng

MTĐT để thành lập bản vẽ kỹ thuật

T hiết kế trợ giúp bằng M TĐT (Computer Aided Design, CAD) là các hoạt độns trợ

giúp của MTĐT trong quá trình thiết kế, bao gồm nhưng không giới hạn các hoạt động sau: xây dựng mô hình, phân tích, chi tiết hóa và lập hồ sơ tài liệu

Hệ thống kết hợp cả hai phần trên gọi là Vẽ và T hiết kê trợ giúp bằng M TĐT

{Computer Aided Drafting and Design, CADD).

C hế tạo trợ giúp bằng M TĐT (Computer Aided Manufacturing, CAM) là sử dụng

MTĐT để trợ giúp điều khiển và chỉ đạo quá trình chế tạo

Hệ thống tự động hoá thiết k ế và chế tạo là hệ thống kết hợp CAD và CAM (CAD/CAM)

Bản vẽ bằng MTĐT là một tệp dữ liệu miêu tả các đối tượng cần biểu diễn, thiết kế Tuỳ theo loại dữ liệu miêu tả đối tượng đồ hoạ, người ta chia ra hai loại bản vẽ điện tử: Bản

vẽ hai chiều (2D) và Bản vẽ ba chiều (3D)

Bản vẽ 2 chiều bàng M TĐT (2D Computer Drawing) là bản vẽ mà CSDL miêu tả đối

tượng chỉ bao gồm hai giá trị toạ độ X, Y cho mỗi điểm Có thể xem bản vẽ 2D là hình biểu diễn đối tượng dưới dạng một hay nhiều hình chiếu mà mỗi hình chiếu chỉ thể hiện hai trong ba kích thước của đối tượng (hình 2.1)

Vẽ 3 chiều bằng M TĐT (3D Computer Drawing) là việc miêu tả mỗi điểm của đối

tượng dưới dạng ba tọa độ đầy đủ X, Y, z của nó trong CSDL Từ CSDL của bản vẽ 3D có thể xây dựng được các hình biêu diễn khác nhau, kể cả các hình ảnh nổi của đối tượng như hình chiếu trục đo, hình chiếu phối cảnh (hình 2.2)

© F<e E<fc View Insert Format Toots Draw Dimension Modtfy Express Window Hrip

•« a » -• «•> »• ✓ c * X » 0 3 ^ d

n X

SNAP GRID ORTHO POLAR OSNAP loTRAQC HwT I PAPER

Hinh 2.1 Bân vê 2D: ba hinh chiéu cüa môt chi tiêt mây

Hình 2.2 Bản vẽ 3D: một số chi tiết tách rời của máy phun khí

2.2 HỆ THỐNG VẼ THIẾT KẾ BẰNG MTĐT

Hệ thống vẽ và thiết kế trợ giúp bằng MTĐT (CAD) xuất hiện vào khoảng giữa những năm 1960 và được sử dụng rộng rãi vào đầu những năm 1980, khi CAD bắt đầu được khai thác trên các máy vi tính Từ đó số người sử dụng các hệ thong CAD ngày cang tang len mau chóng Các lĩnh vực ứng dụng CAD trở nên ngày càng phong phu va rộng rai: c^e l^°

ô tô, máy bay, tầu thuỷ, xây dựng nhà cửa, cầu đường Với sự phát triển của công nghệ thông tin hiện đại, các hệ thống CAD không ngừng được cải tiến, mở rộng và ngày càng hoàn thiện hơn

Một hệ thống CAD gồm hai phần: phần cứng (hardware) còn được gọi là đảm bảo kỹ

thuật và phần mềm (software) còn được gọi là đảm bảo chương tì inh.

2.2.1 Phần cứng1 n a i l v u n g

Phần cứng là tổ hợp các phương tiện kỹ thuật, gồm MTĐT và các thiết bị đưa vào, đưa

ra thông tin nói chung và thông tin vẽ nói riêng như sơ đổ miêu tả ở (hình 2.3).

Phụ thuộc vào lĩnh vực ứng dụng cụ thể, MTĐT có thê là cỡ lớn (mainframe), cỡ nhỏ

icomnuter) với các tram làm việc (workstations) hoặc máy vi tính (micì oiompute)), {minicomputer) với các trạm làm việc

chúng được sử dụng đơn lẻ hoặc nối thành mạng

T HU VIỆN

Hình 2.3 Đảm bảo kỹ thuật của CAD

Ngoài các thiết bị ngoại vi truyền thống như máy in, các ổ đọc đĩa từ, bãng từ, máy đọc băng, bìa đục lỗ còn bổ sung các thiết bị tùy chọn chuyên dùng để trao đổi thông tin

đồ họa

Các thiết bị đọc bản vẽ như bảng số hóa (digitizer), máy quét ảnh (scanner) cho

phép biến đổi bán tự động hoặc tự động các thông tin đồ họa thành các thông tin dưới dạng sô' mà MTĐT có thể hiểu được

Các thiết bị tương tác ngưòi-máy là các thiết bị phục vụ hoạt động đối thoại, trao đổi thông tin đồ họa giữa con người và MTĐT trong quá trình vẽ, thiết kế Màn hình của ống phóng tia điện tử cho phép đưa ra nhanh chóng hình ảnh của các đối tượng đang được xử lý

trong MTĐT Bàn phím, bút sáng, con chuột được dùng để đưa thông tin chung và thông

tin đồ họa vào bộ nhớ của MTĐT, để nhận dạng hoặc xóa một phần hay toàn bộ hình biểu diễn, đé điều khiển toàn bộ quá trình làm việc của chương trình

Các thiết bị đưa ra thông tin đồ họa như máy vẽ (plotter), máy in (printer) có cấu tạo

và phương pháp hoạt động khác nhau như vẽ trên giấy thường, giấy can bằng một hay nhiều bút có mầu khác nhau, đổi mầu giấy bằng phản ứng hóa học, phun mực hay dùng tia la-de đều dùng để ghi lại các bản vẽ, hình ảnh ở giai đoạn trung gian hay cuối cùng của quá trình thiết kế

2.2.2 Phần mềm

Phần mềm hay đảm bảo chương trình của một hệ thống vẽ-thiết kế bằng MTĐT nói

chung gồm ba phần chính: Hệ điều hành, Các chương trình ứng dụng và Các chương trình

đồ họa như sơ đồ trên hình 2.4.

Hệ điều hành là tổ hợp các chương trình điều-khiển toàn bộ quá trình hoạt động của hệ

thống, trao đổi thông tin vào, ra giữa MTĐT và các thiết bị ngoại vi, tự động hóa lập

chương trình Chẳng hạn, hiện nay trên máy tính cá nhân thường dùng Hệ điều hành

Windows của hãng Microsoft.

18

Các chương trình ứng dụng được thành lập theo đòi hỏi của lĩnh vực áp dụng và mức

độ tự động hoá hoạt động sáng tạo của con người trong lĩnh vực đó Các chương trình này phụ thuộc vào các thành tựu về lý thuyết và thuật toán để tự động hóa việc giải các bài toán của từng lĩnh vực áp dụng cụ thể như chế tạo ô-tô, máy bay hoặc kiến trúc, xây dựng

Chương trình đưa vào thông tin để xây dựng mô hình của đối tượng đồ hoạ Chương

trình này xử lý các dữ liệu miêu tả đối tượng bằng toạ độ được đưa vào bằng ngôn ngữ lập trình (C, Pascal ) hay bằng thiết bị (bảng số hoá, máy quét ảnh ) để đưa ra kết quả là mô

hình số trừu tượng nằm trong Cơ sở dữ liệu.

Các chương trình đồ họa thường bao gồm các nhóm chương trình sau: nhóm chương

trình xây dựng và điều khiển mô hình của các đối tượng đồ hoạ; nhóm chương trình sinh ra các loại hình biểu diễn, giải các bài toán hình học, phân tích, xử lý, biến đổi thông tin vẽ như: các chương trình xây dựng đường cong, mặt cong, ghi kích thưóc, ký hiệu mặt cắt vật liệu, xây dựng và biến đổi các loại hình chiếu trục đo, phối cảnh và nhóm chương trình phục vụ hoạt động tương tác người-máy

Chương trình dưa ra thông-tin điều khiển các thiết bị hiển thị đồ hoạ hoặc máy vẽ đế

sinh ra bản vẽ trong hoặc sau khi thiết kế, hoặc dùng để điều khiển máy công cụ làm việc theo chương trình chế tạo ra sản phẩm

2.2.3 Đặc điểm của CAD

a) Các ưu điểm của CAD

CAD có nhiều điểm ưu việt mà bản vẽ kỹ thuật truyền thống không thê có được Trong

đó, các ưu điểm cơ bản cúa nó là tiện dụng, chính xác, “thông minh" và thích nghi.

Tiện dụng:

Với các lợi điểm dễ dàng sửa-chữa và sao chép, chính xác và “thông minh” CADD cho phép thành lập bản vẽ một cách thuận tiện và nhanh chóng Nó làm cho hoạt động vẽ vốn tẻ nhạt đơn điệu trở nên dễ chịu, làm cho người vẽ cảm thấy nhẹ nhàng, thanh thản hơn rất nhiều so với cách vẽ truyền thống băng các dụng cụ vẽ Giông như trong soạn thảo vãn bản, người ta có thể “cắt” đối tượng và “dán” nó vào các chỗ khác nhau ở cùng một bản vẽ hoặc

ở một bản vẽ khác Đối với bản vẽ có nhiều đối tượng giống nhau nằm ở nhiều chỗ khảc nhau, chỉ cần vẽ đối tượng đó một lần rồi đặt nó vào bất kỳ chỗ nào thấy cần thiết Khi cần sửa lai đối tượng này, cũng chi cân sưa no mọt lân la đoi tượng se tự động thay đổi tai mọi chỗ nó đã được đặt

Chính xác:

CAD cho phép xây dựng bản vẽ chính xác hơn vẽ bằng tay rất nhiều Có thể đặt đơn vị

đo với do chinh xac mong muốn, rồi vẽ theo kích thước thực của đối tượng hoặc theo một

ty lê tuy ý Người ta có thể chọn tỷ lệ bất kỳ khi đưa một phần hay toàn bộ bản vẽ ra các thief bi do h o t Có thể phóng to một chi tiết nhỏ nhất của bản vẽ và làm việc với nó như dang nhin qua kính hiển vi Chẳng hạn, có thể làm việc trên một bản vẽ biểu diễn một vùng rộng lkm 2 với độ chính xác lmm

“Thông m in h ”:

Một đặc điểm mà bản vẽ bằng tay không thể có được là khả năng gán thông tin vãn hản vao mot đối tượng hay một bản vẽ Thông tin như vậy được gọi là một thuộc tính và khả nang gan các thuộc tính vào bản vẽ làm cho bản vẽ trở nên “thông minh” Trên bản vẽ, môt thuộc tính có thể được hiển thị hay không được hiển thị Chẳng hạn, khi đã gán c a í thone tin ve thời hạn sử dụng, vật liệu hay giá thành cho các chi tiết, người ta có thể rút ra các thông tin này từ bản vẽ để dưa vào xử lý trong một chương trình quản trị dữ liêu hay một bảng tính để tính toán khấu hao hay giá thành sản phẩm

Thích nghi:

b) Các điểm hạn ch ế của CAD

Chi phí:

Một trạm làm việc CAD hoàn thiện có thể có giá từ 10.000 đến 50 000 Us

trang bị cho mọt chỗ làm việc theo phương pháp truyền thống chỉ cần 200 đ *' tr° nê khi Tuy nhiên chi phí cho các phần cứng ngày càng giảm dần en ^00 USD

20

Thời gian đào tạo:

Cần có một thời gian đào tạo đáng kể để có thể làm việc thành thạo trong một hệ thống CAD Để thích ứng với một hệ thống CAD khác lại phải được đào tạo thêm Tất nhiên nó sẽ nhanh hơn việc đào tạo lần đầu rất nhiều

Giới hạn của hệ thống:

Một hệ thống CAD bao gồm một bộ các chương trình máy tính, vì vậy nó chỉ có thể thực hiện các công việc đến giới hạn mà nó đã được lập trình Tuy nhiên, vì các hệ thống CAD ngày càng hiện đại, tinh vi nên các công việc được thực hiện đã tăng lên rất nhiều

Tác đ ộng ngược đến tính sáng tạo:

Một mặt, CAD tạo ra được các bản vẽ được chuẩn hoá, dễ sử dụng, nhưng mặt khác,

nó lại làm giảm tính sáng tạo của người thiết kế Tuy nhiên, việc dễ dàng sửa đổi hình dạng, kích thước và hình biểu diễn của đối tượng lại kích thích người thiết kế thực hiện những công việc trước đây là quá khó, quá mệt mỏi

Bất kể những hạn chế trên, các hệ thống CAD đã hoàn toàn chiếm ưu thế so với các phương pháp đồ hoạ truyền thống, do tính hiệu quả ngày càng tãng và giá thành của chúng ngày càng giảm

Với các đặc điểm ưu việt kể trên của CAD, phải chăng các kiến thức về Hình học hoạ hình và Vẽ kỹ thuật không còn cần thiêt đối với các kỹ sư, kiến trúc sư tương lai? Thực tế không phải như vậy Để sử dụng được các phần mềm CAD, người sử dụng phầi có các kiến thức cơ bản về tin học, phải thay đổi cách làm việc và biết sử dụng các công cụ mới là con chuột, bàn phím thay cho các dụng cụ vẽ cũ là thước kẻ, ê-ke, com-pa Tuy nhiên, một phần mểm, dù hiện đại và hoàn thiện đến đâu cũng không thể thay thế được mọi hoạt động trí tuệ của con người Người sử dụng hiệu quả các phần mềm CAD là người có các kiến thức vững vàng về Hình học họa hình và Vẽ kỹ thuật Chính vì vậy, vai trò của các môn học Hình học hoạ hình và Vẽ kỹ thuật không nhũng không giảm đi, mà còn phải được nâng cao hơn trong việc dào tạo các kỹ sư, kiến trúc sư tương lai sẽ làm việc trong các hệ thống CAD

Như vậy, có thể kết luận rằng để sử dụng có hiệu qủa một hệ thống CAD điểu quan trọng nhất vẫn là kiến thức và năng lực của người sử dụng và có thể coi người sử dụng là thanh phần thứ ba có tính quyết định trong một hệ thống CAD

2.2.4 Các hệ lệnh

Ngày nay các giao diện cùa một phần mểm CAD rất thân thiện với người dùng, vì

chúng sử dụng các ĩoại thực dơn (menu) và các thanh công cụ (toolbar) Chẳng hạn, khi

muốn vẽ đường tròn, chỉ việc chọn hạng mục CIRCLE trẽn thực đơn; hạng mục này sẽ gọi một lệnh (thực chất là gọi một chương trình) đê tạo thành một đường tròn trên màn hình Khả năng tương tác này làm cho việc vẽ bằng MTĐT trớ nên rất đơn giản và dễ sử dụng, nếu người dùng đã có vốn kiên thức CƯ bán vổ hình học và đã biết sơ bộ vể việc thành lậpbản vẽ kỹ thuật

Các lệnh của một bộ chương trình vẽ bằng MTĐT được nhóm thành một số hệ lệnh

chính Mỗi hê lênh sẽ thực hiện một số yêu cầu cụ thể trong việc xây dựng và biểu diễn đối

tượng Trong các bộ chương trình khác nhau, các lệnh này có thể có tên gọi khác nhau, nhưng các tên gọi đều được miêu t’ả -một cách chung nhất Điều này cho phép người sử dụng có thể chuyển làm việc từ bộ chương trình này sang bộ chương trình khác một cách

dễ dàng Một số hệ lệnh chính thường thấy trong các phần mềm là:

- Hệ lệnh quản lý tệp chứa các lệnh dùng để lập tệp bản vẽ mới; mở tệp bản vẽ đã có;

ghi tệp bản vẽ vào ổ đĩa; xuất bản vẽ ra máy vẽ hoặc máy in

- Hệ lệnh điều khiển và xây ditng hình biểu diễn chứa các lệnh dùng để phóng to, thu

nhỏ hình biểu diễn trên màn hình ; trượt hình biểu diễn trên màn hình ; xây dựng hình chiếu trục đo, hình chiếu phối cảnh

- Hệ lệnh xác lập chứa các hạng mục và các lệnh dùng để xác lập đơn vị đo và cách

biểu diễn con số; giới hạn bản vẽ; loại nét vẽ; kiểu chữ; vị trí hệ tọa độ theo yêu cầu của người sử dụng

- Hệ lệnh vẽ các đối tượng cơ bản chứa các lệnh vẽ đoạn thẳng; cung, đường tròn

- Hệ lệnh sửa đổi đối tượng chứa các lệnh dùng để tẩy xóa, biến đổi đối tượng

2.3 XÂY DỰNG BẢN VẼ BẰNG AUTOCAD

2.3.1 Phần mềm AutoCAD

Hiện nay người ta đang khai thác nhiều hệ thống CAD có các khả nâng khác rihau và định hướng cho các lĩnh vực khác nhau như thiết kế, chế tạo ô-tô, cơ khí, điện tử, kiến trúc, xây dựng Phần mềm AutoCAD của hãng Autodesk (Mỹ) là một bộ chương trình vẽ thiết

kế bằng MTĐT phổ biến nhất trên các vi máy tính do có các ưu điểm sau: giá rẻ, đòi hỏi một cấu hình phần cứng không đắt, dễ sử dụng và có nhiều chức năng đáp ứng được yêu cầu thành lập các loại bản vẽ trong quá trình thiết kế của nhiều lĩnh vực khác nhau Đây là

bộ chương trình đang được sử dụng rộng rãi ở các cơ quan sản xuất, các viện thiết kế và các

trường đại học cả trong và ngoài nuớc Bản vẽ của AutoCAD đã trở thành bản vẽ chuẩn trong nền công nghiệp hiện đại Chính vì vậy trong các phần sau của cuốn sách AutoCAD

sẽ được lấy làm ví dụ để tìm hiểu cấu trúc, chức năng cơ bản và cách sử dụng một phần mềm CAD

Cho đến nay hãng Autodesk đã đưa ra và cải tiến nhiều dạng phát hành của bộ chương trình AutoCAD Ở nước ta các dạng phát hành của AutoCAD cũng đang được dùng rất phổ biến Các ví dụ vể cách thành lập bản vẽ kĩ thuật bằng MTĐT trong cuốn sách này sẽ được thực hiện nhờ bộ chương trình AutoCAD Với mục đích tìm hiểu cách sử dụng một phần mềm CAD, chúng ta không đi sâu giải thích chi tiết các lệnh của AutoCAD mà chỉ nêu các bước vẽ và giới thiệu các lệnh tương ứng của AutoCAD sẽ dược sử dụng

a) M àn hình và các loại thực đơn của AutoCAD

Khi bắt dầu vào AutoCAD để soạn thảo bản vẽ, màn hình sẽ được chia thành các vùng cửa sổ chính như sau (hình 2.5):

22

Thanh Thực đơn

Thanh công cụ

Con trỏ

Đồ họa

Biểu tượng

Hệ tọa độ

Cửa sổ lệnh

Thực đơn kéo xuống

^AutoCAD 2rtOŨ ỊViduữlI

0 Edt ỵ c ^ ỊỊn c a rt FfiRMi Took ' ßraw DiŨI^D - - — - - —■ — ñv

ModỊy Ejptets )*¿rd0V4 Hflập

Thực đơn Màn hình

Cửa sổ Vùng vẽ

to

Lo

- Thanh thực đợn: các hạng-mục của các hệ lệnh sắp xếp thành một thanh nằm ngang

cho phép người sử dụng lựa chọn'bằng cách nhắp phím trái chuột tại hạng mục rồi tìm đến các lệnh mong muốn;

- Các Thanh công cụ chứa biểu tửợng các lệnh cho phép người sử dụng thực hiện một

lệnh bằng cách nhắp phím trái chuột vào biểu tượng của lệnh ấy;

- Thực đem màn hình: được đặt dọc theo cạnh phải của màn hình cho phép truy nhập

đến mọi hệ lệnh rồi đến từng lệnh của AutoCAD;

- Cửa sổ vùng vẽ: vùng lớn nhất trên màn hình, trên đó sẽ hiển thị các đối tượng vẽ Một dây chữ thập (còn được gọi là con trỏ đồ họa) di chuyển trên vùng này theo sự chuyển động của chuột để định vị các điểm Góc dưới bên trái có biểu tượng hệ tọa độ đang làm

việc;

- Cửa sổ lệnh: nằm ở phía dưới màn hình Tại cửa sổ này người sử dụng có thể đưa vào

các lênh và các lựa chọn còn máy tính sẽ đưa ra các thông báo, các yêu cầu hoặc trả lòi

- Dòng trạng thái: dòng dưới cùng của màn hình, cho ta biết tọa độ hiện tại của con trỏ

trong vùng vẽ, các trạng thái vẽ đã xác lập

b) Thực hiện lệnh trong AutoCAD

Để thực hiện một lệnh của AutoCAD có thể dùng một trong các cách sau:

- Chọn tên lệnh từ các hệ lệnh trong thạnh thực đơn hoặc trên thực đơn màn hình;

- Chọn biểu tượng của lệnh trong thanh công cụ;

- Chọn biểu tượng của lệnh trong bảng lệnh của bảng số hoá;

- G õ lên lệnh bằng bàn phím rồi nhấn phím Enter.

Ví dụ để gọi lệnh vẽ đường tròn bằng tâm và bán kính, có thể thực hiện một trong các cách sau:

Cách I : a) Di chuyên con trỏ lên thanh thực đơn; b) Chọn hệ lệnh Draw, c) Chọn hạng

mục Circle: d) Nhắp phím trái chuột vào hạng mục Center, Radius (hình 2.5);

Cách 2: Nhấp chuột vào biểu tượng lệnh vẽ đường tròn trên thanh công cụ (hình 2.6);

Hình 2.6 Dùng thanh công cụ để chọn lệnh Vẽ đường tròn

24

Cách 3: Chỉ vào ô lệnh Circle trong vùng bảng lệnh của bảng số hoá (hình 2.7).

Biểu tượng lệnh vẽ đường tròn

\oCIRCLE

/LINE

Hình 2.7 Dùng bảng lệnh của bảng số hoá đề chọn lệnh vẽ đường tròn

Cách 4: Gõ tên lệnh CIRCLE rồi ấn phím Enter,

c) Xác định m ột điểm trong AutoCAD

Trong AutoCAD, điểm là đối tượng vẽ cơ bản đơn giản nhất Một điểm được xác định bởi một bộ hai hoặc ba số thực là toạ độ của nó trong mặt phẳng hoặc trong không gian AutoCAD cho phép sử dụng bốn loại hệ toạ độ: đề-các, cực, trụ và cầu Các hệ toạ độ hay dùng là đề-các và cực Khi AutoCAD yêu cầu chỉ định một điểm, có thể nhập vào toạ độ của điểm theo một số quy ước sau:

Toạ độ tuyệt đối: là toạ độ tính với điểm gốc của hệ toạ độ đang dùng.

Tọa độ tương đối: là tọa độ tính với điểm cuối cùng vừa được chỉ định Khi nhập vào tọa

độ tương đối cần gõ ký hiệu @ trước khi gõ các giá trị tọa độ.

Có thể dùng chuột để nhập vào một điểm bằng cách di chuyển nó cho tới khi con trỏ

đồ họa đi đến điểm cần chỉ định thì nhắp phím trái chuột Các giá trị toạ độ X, y của điểm này sẽ đuợc nhập vào như khi gõ chúng trên bàn phím

2.3.2 Bản vẽ 2 chiều bằng AutoCAD

Với các đặc điểm và các hệ lệnh nêu trên của CAD việc xây dựng bản vẽ 2D rất đơn giản Mọi bán vẽ bằng tay đều thực hiện được bằng các phần mềm CAD CAD không những đáp ứng được mọi yêu cầu của cách vẽ truyén thống, cho phép xây dựng bản vẽ một

cách nhanh chóng và chính xác hơn Bản vẽ bằng tay rất nhiều, mà nó còn cho phép dễ dàng sửa chữa, bổ sung, thay đổi bản vẽ đắ có hoặc đã bị sai mà không phải vẽ lại hoặc bỏ đi như

Hình 2.8 Hệ lệnh vẽ các đối tượng cơ bản

File Ịacadiso lirj

s®

Available Linetypes Lmetype

ACAD J S 0 0 2 W 1 00 ACADJS003W100 ACADJS004W100 ACADJS005W100 ACADJS006W100 ACADJS007W100 ACADJS008W100 ACADJS009W100 ACADJS010W100 ACADJS011W100 ACADJS012W100 ACADJS013W100

Ị a c a d _ is 0 1 4W1Ũ0 ACAD IS015W100

<

j Description * ISO d a s h _

ISO long-dash short-dash _

ISO long-dash double-short-dash _

ISO dash d o t _ _ _ _ _.

ISO double-dash d o t _

ISO dash double-dot _ _

ISO double-dash double-dot _

ISO dash triple-dot _ _

Modify _ a

J & ° 4 A a > BB o E3 a " ■ / □ r r &

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Hình 2.10 Hệ lệnh biến đổi,

1 Xóa đối tượng

2 Sao chép đối tượng

3 Dựng hình đối xứng qua 1 trục

4 Dựng đường song song

5 Nhân bản đối tượng

6 Di chuyển đối tượng

7 Quay đối tượng quanh 1 điểm

8 Phóng to/thu nhỏ đối tượng

sửa chữa các đối tượng vẽ

1 Ghi KT ngang hoặc đứng

2 Ghi KT song song

3 Ghi KT theo toạ độ

đậm ở cột bên phải của các lựa chọn, các hướng dẫn đặt trong ngoăc đơn, lời giải thích nếu

có được viết bằng chữ nghiêng trong ngoặc đơn.

Chương 3 TIÊU CHUẨN VỀ TRÌNH BÀY BẢN VẼ KỸ THUẬT

3.1 TIÊU CHUẨN VỂ BẢN VẼ KỸ THUẬT

Bản vẽ kỹ thuật là tài liệu quan trọng dùng trong thiết kế, sản xuất và sử dụng, là phương tiện thông tin dùng trong mọi lĩnh vực kỹ thuật

Trong việc buôn bán, chuyển giao công nghệ giữa các quốc gia, trong việc trao đổi và dịch vụ thông tin, bản vẽ kỹ thuật được xem như tài liệu kỹ thuật cơ bản liên quan đến sản phẩm Vì vậy bản vẽ kỹ thuật phải được lập theo các quy tắc thống nhất của tiêu chuẩn quốc gia hoặc tiêu chuẩn quốc tế

Các Tiêu chuẩn Việt Nam là những vãn bản kỹ thuật do Uỷ ban Khoa học Kỹ thuật Nhà nước trước đây, nay là Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành

Tổng cục Tiêu chuẩn, Đo lường và Chất lượng là cơ quan Nhà nước trực tiếp chỉ đạo công tác tiêu chuển hóa nước ta, là tổ chức quốc gia về tiêu chuẩn hóa, tiền thân của nó là

V iệ n Tiêu chuẩn và Viện Đo lường được thành lập từ năm 1962

Nãm 1963 Nhà nước ta đã ban hành các tiêu chuẩn Việt Nam đầu tiên, đó là các tiêu

chuẩn "Bản vẽ cơ khí", cho đến nay đã ban hành được hơn 5600 tiêu chuẩn trong tất cả lĩnh

vực kỹ thuật

Năm 1977 với tư cách là thành viên chính thức, nước ta đã tham gia Tổ chức Tiêu

chuẩn hóa Quốc tế (International Organization fo r Standardization) Tổ chức Tiêu chuẩn

hóa Quốc tế gọi tắt là ISO được thành lập từ năm 1946, đến nay đã có 146 nước và tổ chức quốc tế tham gia Mục đích của ISO là phát triển công tác tiêu chuẩn hóa trên phạm vi toàn thế giới, nhằm đơn giản hóa việc trao đổi hàng hóa và giúp đỡ quốc tế mở rộng việc hợp tác trong các lĩnh vực khoa học, kỹ thuật, công nghệ và kinh te Những kết quả công việc kỹ thuật của ISO được công bố dưới dạng Tiêu chuẩn Quốc tế ISO đã ban hành hơn 15000 tiêu chuẩn quốc tê, trong đó có hàng trăm tiêu chuẩn về Bản vẽ kỹ thuật và ỉài liệu kỹ thuật của sản phẩm

Các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế được xây dựng trên cơ sở vận dụng những thành tựu khoa học tiên tiên và những kinh nghiêm thực tiễn phong phú cúa sản xuất

Việc áp dụng các Tiêu chuẩn Quốc tế và Tiêu chuẩn Việt Nam cũng như tiêu chuẩn ngành và tiêu chuẩn xí nghiệp vào sản xuất cồ ý nghĩa rất lớn đối với nền kinh tế quốc dân

Nó nhầm mục đích thúc đây tiến bộ kỹ thuật, nâng cao nãng suất lao động, cải tiến chất

28

lượng sản phẩm Ngoài ra việc áp dụng các tiêu chuẩn còn có ý nghĩa giáo dục về tư tưởng, về lối làm việc của nền sản xuất lớ n

Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) và Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO) vê bản vẽ kỹ thuật- bao gồm các tiêu chuẩn về trình bày bản vẽ, về các hình biểu diễn, về các ký hiệu và quy ước cần thiết cho việc lập các bản vẽ kỹ thuật

3.2 KHỔ GIẤY

TCVN 7285: 2003 (ISO 5457: 1999)(l) Tài ỉiệu kỹ thuật của sán phẩm - K hổ giấy và

cách trình bày tờ giấy vẽ, thay thế TCVN 2-74 Tiêu chuẩn này quy định khổ giấy và cách

trình bày các tò giấy trước khi in của các bản vẽ kỹ thuật, bao gồm cả các bản vẽ kỹ thuật được lập bằng máy tính điện tử

3.2.1 Khổ giấy dãy ISO-A

Bản vẽ cần được thực hiện trên khổ giấy nhỏ nhất, đảm bảo rõ ràng và độ chính xác cần thiết Ký hiệu và kích thước của tờ giấy đã xén và chưa xén loại theo dãy chính ISO - A cho trong bảng 3.1 Các khổ giấy này gồm khổ AO có diện tích bằng lm 2 và các khổ giấy khác được chia ra từ khổ này

Bảng 3.1 Kích thước của cắc tờ giấy đã xén, chưa xén và không gian vẽ

Kích thước theo miìimét

(I) TCVN: Chữ tắt cùa Tiêu chuẩn Việt Nam

7285 : Số đăng ký của tiêu chuẩn

2003 : Năm tièu chuẩn ban hành

(Tiêu chuẩn này chuyến đổi từ Tiêu chuẩn Quốc tế ISO 5457: 1999)

' Kích thước theo milimet Kích thước theo milimet

3.2.2 Khổ giấy kéo dài

Các khổ giấy kéo dài của dãy ISO - A được tạo thành bởi tổ hợp hai kích thước, kích thước cạnh ngắn của khổ A (A3 chẳng hạn) và kích thước cạnh dài của khổ lớn hơn (AI chẳng hạn) Kết quả là một khổ mới, thí dụ viết tắt là khổ A3.1 Cấu trúc hệ thống khổ giấy được trình bày ở hình 3.3 Tuy nhiên không khuyến khích khổ giấy kéo dài

841

594 420 297

Kích thưốc theo milimet

Các kích thước và cách trình bày khung tên xem ISO 7200 của khung tên các khổ AO

đến A3 được đặt ở góc dưới bên phải không gian vẽ (xem hình 3.1) Đối với khổ giấy khổ

A4 khung tên được đật theo cạnh ngắn ở dưới của không gian vẽ (xem hình 3.2) Hướng đọc bản vẽ ỉá hướng của khung tên

b) L é và k h u n g bản vẽ

Tất cả các khổ giấy phải có các lể, chiều rộng lề trái là 20 mm, tất cả các lể khác rộng 10 mm

30

Khung bản vẽ giới hạn không gian vẽ được vẽ bằng nét liền đậm có chiều rộng 0,7 mm.

e) Dấu xén

Để tiện xén gỉấy, cần có dấu xén ở bốn góc khổ giấy Các dấu này có dạng hai hình chữ nhật gối lên nhau với kích thước 10 mm X 5 mm

Hình 3.4 là thí dụ về các phần tử trình bày của tờ giấy vẽ khổ A3

3.3 TỶ LỆ

TCVN 7286 : 2003 (ISO 5455:1979) Bản vẽ kỹ thuật - Tỷ lệ thay thế TCVN 3-74

Tiêu chuẩn này quy định các tỷ lệ và ký hiệu của chúng dùng trên các bản vẽ kỹ thuật

3.3.1 Định nghĩa

Tỷ lệ là tỷ số kích thước dài của một phần tử của một vật thể biểu diễn trong bản vẽ

gốc và kích thước thực của chính phần tử đó Tỷ lệ của một bản in có thể khác với tỷ lệ của bản vẽ gốc

- Ký hiệu của tỷ lệ dùng trên bản vẽ phải được ghi trong khung tên các bản vẽ đó

- Khi cần dùng nhiều tỷ lệ khác nhau trong một văn bản theo tỷ lệ chính được ghi trong khung tên, còn các tỷ lệ khác được ghi bên cạnh chú dẫn phần tử tương ứng

Chíi thích: Trường hợp đặc biệt, có thế mở rộng các tỷ lệ quy định vể cả hai phía, phóng to hoặc thu

nhỏ, với điêu kiện là tỷ lệ mô rộng đó phải bằng một tỷ lê quy định nhân với 10 mũ nguyên.

32

Tỷ lệ cho một bản vẽ phụ thuộc vào mức độ phức tạp cảu đối tượng cần mô tả và mục đích cấu hình biểu diễn Tỷ lệ được chọn phải đủ lớn để diễn tả một cách dễ dàng và rõ ràng các thông tin được mô tả.

3.4 NÉT VẼ

TCVN 8-20: 2002 (ISO 128-20: 1996) Bản vẽ kỹ thuật - Nguyên tắc chung về biểu diễn

Phần 20: Quy ước cơ bản về nét vẽ thiết lập các loại nét vẽ, tên gọi, hình dạng của chúng và các

quy tắc về nét vẽ trên các bản vẽ kỹ thuật

TCVN 8 - 24: 2002 (ISO 128-24: 1999) Bản vẽ kỹ thuật - Nguyên tắc chung về biểu

diễn Phần 24: Nét vẽ trên bản vẽ cơ k h í , quy định quy tắc chung và quy ước cơ bản cho

các loại nét vẽ tiêu trên bản vẽ cơ khí

3.4.1 Một số loại nét vẽ

Một sô' loại nét vẽ và áp dụng của chúng được trình bày trong bảng 3.3 và hình 3.5.

Hình 3.5 Áp dụng nét vẽ

3.4.2 Kích thước nét vẽ

a) Chiều rộng nét vẽ: chiều rộng d của tất cả các loại nét VC phụ thuộc vào loại nét vẽ và

kích thước của bản vẽ Dãy chiều lộng nét vẽ lấy tỷ lệ 1 : V2 (« 1 :1 ,4) làm Cơ sờ:

Chiều rộng các nét vẽ rất đậm, đậm và mảnh lấy theo I V lệ 4 : 2 : 1

Trên bản vẽ cơ khí thường dùng hai loại nét mảnh và đậm V Ớ I tỷ lệ giữa hai chiều rộng nét mảnh và đậm là 1 : 2 Ưu tiên nhóm nét vẽ 0,25 : 0,5 và 0,35 : 0,7

Bâng 3.3 M ộ t s ố lo ạ i n é t vẽ

h Đường chân ren

2- Nét lượn sóng a Đường biểu diễn giới hạn của hình

c Vòng tròn chia của bánh răng

d Vòng tròn đi qua tâm các lỗ phân bố đều

a Đường bao của chi tiết liền kề.

c Đường trọng tâm

d Đuởhg bao ban đẩu truớc khi tạo hình

e Các chi tiết đặt trước mặt phảng cắt.

M

của nét vẽ thường lấy theo chiều rộng (d) của nét

I 6d

Khoảng cách tối thiểu giữa các nét song song

không nhỏ hơn 0,7mm Các nét vẽ cắt nhau tốt nhất

Chữ viết là thành phần quan trọng của bản vẽ truyền thống và bản vẽ CAD Thông tin

đồ họa thường không đủ để mô tả trọn vẹn một đối tượng vẽ Vì vậy, đôi khi cần thiết phải dùng vãn bản bằng chữ viêt Chữ viêt phải dễ đọc, dỗ viết, thường dùng chữ nét đơn không chân và được viết theo các dòng ké

Tiêu chuẩn TCVN 7284-0 : 2003 (ISO 3098-0 : 1997) Tài liệu kỹ thuật của sản phẩm -

Chữ viết Phần 0 : yêu cầu chung, quy định các yêu cầu chung dối với chữ viêt, bao gồm

những quy ước cơ bản cũng như các quy tắc áp dụng cho chữ viết bằng tay, bàng khuôn mẫu và bằng hệ thống vẽ bằng máy tính điện tứ

3.5.1 Kích thước

- Khổ chữ danh nghĩa

được xác định bởi chiều cao

(/i) của chữ viết hoa (xem

hình 3.8 và bảng 3.4)

Các kích thước ở hình 3.8

được áp dụng cho chữ cái

Latinh (L) chữ cái Kirin (C) và

chữ cái Hy Lạp (G)

- Dãy các khổ danh nghĩa

được quy đinh như sau:

Chiều rộng các nét chữ phải phù hợp với TCVN

8-20 : 2002 Cùng một chiểu rộng chữ phải dùng cho

cá chữ hoa và chữ thưòng Có thể viết chữ thẳng đứng

hoặc chữ nghiêng 75° so với phương nằm ngang (xem

hìnti 3.9)

Hình 3.9 C hữ n g h iê n g 75°

36

3.5.2 Các kiểu chữ viết

Có các kiểu chữ như sau:

- Chữ kiểu A, đứng (V) và chữ kiểu A, nghiêng (S) với d = 1/14H (xem bảng 3.4).

- Chữ kiểu B đứng (V) và chữ kiểu B, nghiêng (S) với d = 1/lOh (xem bảng 3.4).

Ưu tiên sử dụng chữ kiểu B, đứng

- Các kiểu chữ áp dụng trên máy tính điện tử (CAD)

3.5.3 Chữ cái Latinh

TCVN 7284-2 : 2003 (ISO 3098-2 : 2000) Tài liệu kỹ thuật của sản phẩm - Chữ viết

Phần 2: Bảng chữ cái Latinh, chữ s ố và dấu quy định chữ cái Latinh, chữ số và dấu dùng

trên bản vẽ kỹ thuật và các tài liệu liên quan

Tiêu chuẩn này thay thế cho TCVN 6-85

Dưới đây là chữ Latinh kiểu B, đứng (V) xem hình 3.10 và kicu B, nghiêng (S) xem hình 3.11

Hình 3.10 C h ữ La tin h k iể u B, đ ứ n g (V)

Hình 3.11 ChữLatinh kiểu B, nghiêng (S)

Hĩnh 3.12 Một số chữ cái và dấu thanh của tiếng Việt

Hình 3 i ? là một sỏ' chữ cái và các dấu thanh của tiếng Việt,

ỉ linh 3 13 là một số ký hiệu thường dùng.

Hình 3 14 !à thí dụ về cách viết chữ.

38

Trùng nhau Chia Nhỏ hơn Lớn hơn Nhỏ hơn bằng Lớn hơn bằng

Tổng

Tiệm cận Chấm than Chấm hòi Và G iây Phẩy

Phút Chấm phẩy Chấm Hai chấm Tương ứng A m ó c

Tích phản Góc Vuông Phi Khác nhau

cùng các ký hiệu ở trên bản vẽ kỹ thuật và

các tài liệu kèm theo

TCVN 7284-0:2003 Bản vẽ kỹ thuật

Hình 3.14 Thi dụ về cách viết chữ

Anpha Bêta Gama Đenta Epxilon Zêta Êta Têta Iota Kapa

Lamđa Muy Nuy Kxi Ômikrôn Pi Rô Xicma TỎ

Epxilon Phi Khi Pxi ômêga

Anpha Beta Gama Đenta Epxilon Zêta Éta Téta lôta

Anpha Bêta Gama Oenta Epxilon Zêta Êta Têta lôta Kapa

Lamda Muy Nuy Kxi Ômikrôn Pi Rô Xicma Tô

Epxilon Phi Khi Pxi Oméga

Anpha Bêta Gama Đenta Epxilon Zêta Êta Tèta Iota

Kapa Lamda Muy Nuy Kxi Ômikrôn Pi RÓ Xicma

TỎ Eoxnuri Phi Khi Pxi ỏmèga

Yêu cầu chung và kích thước của chữ theo ISO 3098-0 Hình 3.15 là chữ Hy Lạp kiểu B, đứng (V) và hình 3.16 là chữ Hy Lạp kiểu B, nghiêng (S)

Hình 3.15 Chữ Hy Lạp kiểu B, đứng (V)

Hình 3.16 Chữ Hy Lạp kiểu B, nghiêng (S)

40