Các Chức Năng Thiết Kế 3D Cơ Bản Với Phần Mềm Proe Wildfire

3.2 Tìm hiểu từng lệnh cụ thể 3.2.1 Lệnh Extrude : a Chức năng : • Dùng để tạo đối tượng bằng cách quét tiết diện theo đường thẳng có phương vuông góc với mặt phẳng vẽ.. Từ menu lệnh

Bài 3

CÁC CHỨC NĂNG THIẾT KẾ 3D CƠ BẢN

Bài này giới thiệu về các chức năng vẽ 3D của phần mềm Pro/E, qua các ví dụ sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các lệnh này

Khi tìm hiểu các lệnh 3D chúng ta lưu ý phải nắm thật kỹ đặc điểm, chức năng của từng lệnh và các yếu tố cần phải định nghĩa khi dùng lệnh đó Phải thấy rõ được sự khác biệt cơ bản giữa các lệnh, vì điều này sẽ giúp chúng ta nhận dạng được một cách nhanh chóng nên dùng lệnh gì trước một đối tuợng thiết kế cụ thể

3.1 Giới thiệu các lệnh vẽ 3D cơ bản:

Trước tiên xin giới thiệu sơ lược qua các lệnh thiết kế 3D cơ bản để chúng ta có cái nhìn tổng quát về nó, các phần tiếp theo sẽ trình bày cụ thể từng lệnh

Từ menu lệnh chọn Insert,

sẽ xuất hiện các chức năng

thiết kế của Pro/E, trong đó

chúng ta chú ý đến 4 lệnh

thiết kế cơ bản sau:

Extrude, Revolve, Sweep,

Blend

Chức năng của mỗi lệnh:

Extrude Tạo khối/ mặt quét hình thẳng (khối đùn)

Revolve Tạo khối/ mặt quét hình tròn xoay

Sweep Tạo khối/ mặt quét hình dẫn hướng

Blend Tạo khối/ mặt quét hình qua nhiều tiết diện (khối trùm)

Lưu ý :

Các lệnh trên có thể thiết kế đối tượng ở dạng khối đặc (solid), bề mặt (surface) hay thành mỏng (thicken) và có thể tạo thêm vật liệu hay lấy bớt vật liệu đi

3.2 Tìm hiểu từng lệnh cụ thể

3.2.1 Lệnh Extrude :

a) Chức năng :

• Dùng để tạo đối tượng bằng cách quét tiết diện theo đường thẳng có phương vuông góc với mặt phẳng vẽ

b) Thông số cần định nghĩa :

Phần này đã được trình bày ở mục 1.3 của bài 1, ở đây chỉ nhắc lại các thông số chính:

- Chọn biểu tượng nếu muốn tạo khối đặc (solid)

- Chọn biểu tượng nếu muốn tạo mặt (surface)

- Chọn biểu tượng nếu muốn tạo thành mỏng (thin), sau đó nhập giá trị thành mỏng và hướng phát triển

- Chọn biểu tượng để chọn cách phát triển đối tượng, khi vẽ đối tượng đầu tiên thì chỉ có các cách sau:

Blind: phát triển theo chiều cao hay chiều sâu được nhập vào

Symmetric: phát triển về hai phía của mặt phẳng vẽ

To Selected: phát triển đến đối tượng được chọn (có thể là điểm, đường cong hoặc mặt; mặt ở đây bao gồm cả mặt phẳng và mặt cong)

- Chọn biểu tượng để đổi hướng phát triển của đối tượng

- Chọn biểu tượng để chuyển đổi giữa hai thuộc tính tạo thêm (Add) và lấy đi (Remove) vật liệu

- Chọn lệnh Placement để vẽ tiết diện (đã trình bày ở bài 1)

- Chọn lệnh Options nếu muốn phát triển theo hướng thứ hai hoặc đóng kín

mặt trên và dưới của mặt được tạo ra bằng cách chọn thông số

c) Ví dụ 1 : vẽ khối chữ I

• Các bước thực hiện :

1 Từ menu lệnh chọn Insert > Extrude (hoặc chọn biểu tượng từ thanh

công cụ dọc) > chọn biểu tượng tạo khối solid > chọn Placement >

Define > chọn mặt phẳng vẽ là một mặt datum bất kỳ, ví dụ chọn mặt FRONT > lúc này mũi tên màu vàng xuất hiện yêu cầu xác định hướng

phát triển, nếu muốn thay đổi hướng thì chọn Flip trong hộp thoại Sketch

Trong ô Reference tự động chọn mặt phẳng tham khảo là Right, nếu

muốn chọn lại mặt khác thì click chuột trái vào ô này và chọn mặt phẳng

tham khảo khác với chú ý là mặt này phải vuông góc với mặt phẳng vẽ Trong ô Orientation tự động chọn hướng của mặt tham khảo là Right, nếu

muốn chọn lại hướng khác thì click chuột trái vào ô này và chọn hướng

khác Sau khi chọn xong nhấn vào lệnh Sketch Không gian đồ họa bây giờ

đã chuyển sang môi trường vẽ tiết diện 2D với hướng nhìn vuông góc với mặt phẳng vẽ

Lưu ý: khi vẽ tiết diện 2D vẫn có thể xoay các góc độ khác nhau để quan sát

cụ ngang

Hai đối tượng tham khảo là hai đường nét đứt đã được Pro/E chọn tự động

là hai đường thẳng suy biến từ hai mặt phẳng datum RIGHT và TOP

2 Dùng lệnh Rectangle để vẽ tiết diện hình chữ I

Hướng dẫn : Chọn > vẽ 3 hình chữ nhật tạo thành tiết diện hình chữ I (hình 3-1)

3 Dùng lệnh Trim > Dynamic cắt bỏ các đoạn dư thừa

Hướng dẫn : Chọn sau đó chọn vào các đoạn dư thừa để xóa bo, chỉ còn lại như hình 3-2

4 Dùng lệnh Dimension và Modify ghi và hiệu chỉnh kích thước lại như hình

3-2

Nhắc lại cách ghi kích thước cho đối tượng :

• Nếu ghi kích thước của bản thân đối tượng, chúng ta chọn đối tượng đó bằng nút trái chuột, sau đó di chuyển chuột đến vị trí cần đặt giá trị kích thước rồi nhấn nút giữa

• Nếu muốn ghi kích thước giữa hai đối tượng, chúng ta chọn lần lượt vào hai đối tượng cần ghi kích thước, di chuyển chuột đến vị trí cần đặt giá trị kích thước, nhấn nút giữa

• Khi vẽ hình thì kích thước sẽ ghi tự động theo các đối tượng tham khảo có sẵn, tuy nhiên có thể hiệu chỉnh lại theo đúng kích thước ghi trên bản vẽ bằng lệnh này.

Hình 3-1 Hình 3-2 Hình 3-3

5 Sau khi hiệu chỉnh kích thước xong, chọn > nhập giá trị chiều cao là 20 bằng cách chọn cách phát triển đối tượng là Blind và nhập vào ô

, có thể chọn lệnh Preview để xem trước kết quả và khi đồng ý thì chọn vào lệnh OK để kết thúc, kết quả như hình 3-3

d) Ví dụ 2 : vẽ tấm mỏng hình bán trụ

• Các bước thực hiện :

1 Từ menu lệnh chọn Insert > Extrude (hoặc chọn biểu tượng từ thanh

công cụ dọc) > chọn biểu tượng thin và nhập giá trị bề dày là 2

> chọn Placement > Define > chọn mặt phẳng vẽ là TOP > nếu muốn thay đổi hướng thì chọn Flip trong hộp thoại Sketch Chấp nhận hướng nhìn mặc định và chọn lệnh Sketch Hai đối tượng tham khảo đã

được chọn tự động

2 Dùng lệnh Arc > Center and Ends để vẽ cung tròn 180 độ

Hướng dẫn : Chọn > chọn tâm là giao điểm của hai đường tham khảo

> di chuyển chuột sang phải chọn điểm thứ nhất thuộc đường tham khảo nằm ngang > di chuyển chuột lên trên, sang trái > vẽ nên một cung tròn

180 > nhấn chuột trái để chọn điểm thứ hai cũng thuộc đường tham khảo nằm ngang nhưng nằm bên trái của tâm > nhấn chuột giữa để kết thúc > nhấp đúp chuột trái lên giá trị kích thước bán kính > nhập vào giá trị kích thước mới là 30 > Enter (hình 3-4)

Lưu ý: Nếu muốn ghi kích thước đường kính của cung tròn hay đường tròn

thì chọn lên cung tròn hay đường tròn 2 lần rồi nhấn nút giữa chuột để ghi kích thước, còn chọn 1 lần thì sẽ ghi bán kính

Hình 3-4 Hình 3-5 Chọn > đến đây chọn biểu tượng Blind và nhập chiều cao là 40

, có thể chọn lệnh Preview để xem trước kết quả và chọn

OK để kết thúc, kết quả như hình 3-5

3.2.2 Lệnh Revolve :

a) Chức năng :

• Dùng để tạo đối tượng tròn xoay bằng cách quét tiết diện quanh một trục xoay

b) Thông số cần định nghĩa :

Gần giống như lệnh Extrude, chỉ khác là phải có thêm trục xoay là một đường

centerline và giá trị Blind bây giờ là góc xoay

- Chọn biểu tượng nếu muốn tạo khối đặc (solid)

- Chọn biểu tượng nếu muốn tạo mặt (surface)

- Chọn biểu tượng nếu muốn tạo thành mỏng (thin), sau đó nhập giá trị thành mỏng và hướng phát triển

- Chọn biểu tượng để chọn cách phát triển đối tượng, khi vẽ đối tượng đầu tiên thì chỉ có các cách sau (những cách phát triển khác xem lại bài 1):

Blind: phát triển một phía theo giá trị góc xoay được nhập vào Symmetric: phát triển về hai phía của mặt phẳng vẽ

To Selected: phát triển đến đối tượng được chọn (có thể là điểm, đường cong hoặc mặt)

- Chọn biểu tượng để đổi hướng phát triển của đối tượng

- Chọn biểu tượng để chuyển đổi giữa hai thuộc tính tạo thêm (Add) và lấy đi (Remove) vật liệu

- Chọn lệnh Placement để vẽ tiết diện (đã trình

bày ở bài 1), tuy nhiên trong lệnh này phải xác định trục xoay , trục này có thể chọn độc lập hoặc tạo cùng lúc với tiết diện

- Nếu muốn xoay quanh trục độc lập thì chọn vào

ô Axis và chọn trục đó; nếu muốn xoay quanhn

đường centerline vẽ cùng với tiết diện thì trong ô

Axis chọn Internal CL

- Chọn lệnh Options nếu muốn phát triển theo hướng thứ hai hoặc đóng kín

mặt trên và dưới của mặt được tạo ra bằng cách chọn thông số

Lưu ý : tiết diện luôn luôn phải nằm về một phía của trục xoay

c) Ví dụ 1 : vẽ khối tròn xoay

• Các bước thực hiện :

1 Từ menu lệnh chọn Insert > Revolve (hoặc chọn biểu tượng từ thanh công cụ dọc) > chọn biểu tượng tạo khối solid > chọn Placement >

Define > chọn mặt phẳng vẽ là TOP > nếu muốn thay đổi hướng thì chọn Flip trong hộp thoại Sketch Chấp nhận hướng nhìn mặc định và chọn lệnh Sketch Hai đối tượng tham khảo đã được chọn tự động

2 Chọn biểu tượng , sau đó chọn hai điểm bất kỳ trên đường tham khảo thẳng đứng để vẽ đường centerline dùng để làm trục xoay

3 Dùng lệnh Line để vẽ tiết diện kín nằm về phía bên phải của trục xoay và ghi kích thước như hình 3-8

Hình 3-8 Hình 3-9

4 Khi hiệu chỉnh kích thước xong thì chọn biểu tượng để kết thúc, sau đó chọn biểu tượng Bind và chọn giá trị góc xoay là 360 độ > chọn OK, kết quả có như hình 3-9

d) Ví dụ 2 : vẽ ly uống nước

• Các bước thực hiện :

1 Từ menu lệnh chọn Insert > Revolve > chọn biểu tượng thin và nhập giá

trị bề dày là 2 > chọn Placement > Define > chọn mặt phẳng vẽ là TOP > nếu muốn thay đổi hướng thì chọn Flip trong hộp thoại

Sketch Chấp nhận hướng nhìn mặc định và chọn lệnh Sketch Hai đối

tượng tham khảo đã được chọn tự động

2 Chọn biểu tượng vẽ đường centerline , sau đó chọn hai điểm bất kỳ

trên đường tham khảo thẳng đứng để vẽ đường centerline dùng để làm

trục xoay

3 Dùng lệnh Line vẽ tiết diện là một contour gồm đường thẳng nằm ngang

và đường thẳng xéo lên có dạng hình nửa cái ly

Hướng dẫn : Chọn lệnh > chọn điểm thứ nhất ngay giao điểm của hai đường tham khảo, kéo sang phải chọn điểm thứ hai sẽ có được đường thẳng nằm ngang, tiếp tục kéo xéo lên trên sang phải chọn điểm thứ ba sẽ có

được đường thẳng thứ hai > nhấn nút giữa chuột để kết thúc lệnh Line

4 Hiệu chỉnh kích thước lại như hình 3-10

Hình 3-10 Hình 3-11 Centerline

5 Chọn biểu tượng để kết thúc lệnh vẽ tiết diện 2D Nếu muốn đổi hướng phát triển của bề dày tấm mỏng thì chọn vào biểu tượng bên phải giá trị bề dày > chọn góc xoay là 360 độ hoặc nhập vào một giá trị góc xoay bất kỳ > chọn để kết thúc, kết quả như hình 3-11

3.2.3 Lệnh Sweep :

a) Chức năng :

• Dùng để tạo đối tượng bằng cách quét tiết diện theo đường dẫn bất kỳ và tiết diện luôn vuông góc với đường dẫn

b) Thông số cần định nghĩa :

* Lệnh này có ba dạng : solid, thin và surface, cả ba dạng đều cho hai cách xác định đường dẫn:

- Sketch Traj : vẽ đường dẫn trong quá trình tạo hình

- Select Traj : chọn đường dẫn là đối tượng có sẵn

• Nếu chọn Insert > Sweep > Protrusion (solid), có 2 thông số :

- Trajectory (đường dẫn): có hai khả năng lựa chọn là Sketch Traj hoặc Select Traj dùng để vẽ hoặc chọn đường dẫn cho quá trình tạo hình của tiết diện

- Section (tiết diện) : là tiết diện của đối tượng cần tạo hình

• Nếu chọn Insert > Sweep > Thin Protrusion > có thêm 2 thông số :

- MaterialSide (hướng thêm vật liệu) : xác định vật liệu sẽ được thêm vào theo phía nào

- Thickness (bề dày) : xác định bề dày của vật liệu

* Hai trường hợp đặc biệt :

- Trường hợp 1 : khi đường dẫn kín thì có thêm 2 thông số :

• No Inn Fcs : yêu cầu tiết diện phải kín

• Add Inn Fcs : yêu cầu tiết diện phải hở

- Trường hợp 2 : khi đường dẫn hở nhưng tiếp xúc vào một mặt nào đó thì cũng có thêm 2 thông số nữa :

• Merge Ends : hai đầu của khối Sweep ôm kín với mặt tiếp xúc

• Free Ends : hai đầu của khối Sweep tự do và luôn vuông góc với đường dẫn

c) Ví dụ 1 : vẽ khối Solid bằng cách quét tiết diện kín theo đường dẫn hở

• Các bước thực hiện :

1 Từ menu lệnh chọn Insert > Sweep > Protrusion > xuất hiện bảng thông số của lệnh Sweep như sau:

Dấu lớn hơn (>) đang nằm

ở thông số nào là yêu cầu xác định thông số đó, khả năng chọn lựa của thông số này xuất hiện ngay trong cửa sổ bên dưới

2 Chọn Sketch Traj để vẽ đường dẫn Lúc này trên cửa sổ giao tiếp xuất hiện

dòng nhắc Sketch or create a SKETCHING PLANE yêu cầu chọn mặt

phẳng vẽ> chọn Plane sau đó chọn mặt phẳng vẽ, ví dụ chọn mặt FRONT

> nếu muốn thay đổi hướng phát triển thì chọn Flip > xong chọn Okay > chọn Default để xác định hướng nhìn mặc định > đến đây hai đối tượng tham khảo đã được Pro/E chọn tự động

3 Dùng lệnh Spline để vẽ đường dẫn như hình 3-12

Hướng dẫn : Chọn > vẽ đường dẫn qua 4 điểm xuất phát từ giao điểm của hai đường tham khảo và có tiết diện gần giống như hình 3-12 (không cần quá chính xác)

Hình 3-12 Hình 3-13 Hình 3-14

Chọn > lúc này màn hình sẽ tự xoay sang hướng nhìn 2D cho ta vẽ tiết diện

4 Dùng lệnh Line vẽ tiết diện và ghi kích thước như hình 3-13

Lưu ý : đối với lệnh Sweep, tiết diện phải được vẽ lân cận giao điểm của hai

sợi tóc (điểm số 1, hình 3-13)

5 Chọn > có thể chọn lệnh Preview để xem trước kết quả và chọn OK để kết thúc, kết quả như hình 3-14

d) Ví dụ 2 : vẽ khối Solid bằng cách quét tiết diện theo đường dẫn kín

• Các bước thực hiện :

1 Từ menu lệnh chọn Insert > Sweep > Protrusion > Sketch Traj > Plane > chọn mặt phẳng vẽ, ví dụ chọn mặt FRONT > nếu muốn thay đổi hướng phát triển thì chọn Flip > xong chọn Okay > chọn Default để xác định hướng nhìn mặc định > đến đây hai đối tượng tham khảo là hai sợi tóc đã được Pro/E chọn tự động

2 Dùng lệnh Circle để vẽ đường dẫn là đường tròn như hình 3-15

Hình 3-15 Hình 3-16 Hình 3-17 Chọn

3 Đến đây xuất hiện hai tùy chọn :

• Nếu chọn No Inn Fcs > Done :

- Lúc này màn hình sẽ tự xoay sang hướng nhìn 2D cho ta vẽ tiết diện Tùy chọn này bắt buộc phải vẽ tiết diện kín Dùng lệnh Circle vẽ tiết diện là đường tròn và ghi kích thước đường kính bằng 10 như hình 3-16

- Chọn > OK, kết quả như hình 3-17

• Nếu chọn Add Inn Fcs > Done :

- Lúc này màn hình cũng sẽ xoay sang hướng nhìn 2D cho ta vẽ tiết diện Tùy chọn này bắt buộc phải vẽ tiết diện hở Dùng lệnh Arc vẽ tiết diện là nửa đường tròn và ghi kích thước bán kính bằng 5 như hình 3-18

- Chọn > OK, kết quả như hình 3-19

Hình 3-18 Hình 3-19

e) Ví dụ 3 : vẽ khối Solid có đường dẫn hở, tiếp xúc vào mặt cong

• Các bước thực hiện :

1 Tự vẽ cái ly tròn xoay như ở ví dụ 2 của lệnh Revolve (ví dụ chọn mặt phẳng vẽ là FRONT) (hình 3-20)

2 Sau khi vẽ xong cái ly, từ menu lệnh chọn Insert > Sweep > Protrusion >

Sketch Traj > Plane > chọn mặt phẳng vẽ, ví dụ chọn mặt FRONT > nếu muốn thay đổi hướng phát triển thì chọn Flip > xong chọn Okay > chọn Default để xác định hướng nhìn mặc định > đến đây hai đối tượng tham khảo là hai sợi tóc đã được Pro/E chọn tự động

Từ menu lệnh Sketch > References, hộp thoại References xuất hiện, chọn thêm đối tượng tham khảo là đường nghiêng bên phải của biên dạng ly, nhằm giúp cho việc vẽ đường dẫn được dễ dàng

3 Dùng lệnh Spline vẽ đường dẫn từ trên xuống qua 5 điểm có hình dạng và kích thước gần giống như hình 3-21

Lưu ý :

biên dạng ly

nên khi vẽ đường Spline di chuyển chuột gần đường này sẽ tự động bắt dính vào đó, giúp cho việc vẽ hai đầu mút của đường dẫn được dễ dàng, chính xác

hai đầu mút của đường dẫn thuộc về đường nghiêng này

Hình 3-20 Hình 3-21

Hình 3-22

Chọn

4 Đến đây xuất hiện hai tùy chọn :

• Nếu chọn Free Ends > Done :

- Lúc này màn hình sẽ tự xoay sang hướng nhìn 2D cho ta vẽ tiết diện Dùng lệnh Circle vẽ tiết diện là đường tròn và ghi kích thước đường kính bằng 12 như hình 3-22

- Chọn > OK, kết quả như hình 3-23

Hình 3-23 Hình 3-24 Hình 3-25 Hình 3-26

- Quan sát hai đầu mút của đối tượng Sweep sẽ thấy chúng luôn vuông góc với đường dẫn và không ôm sát vào mặt cong của ly Bên ngoài thì thiếu (hình 3-23), bên trong thì thừa (hình 3-24)

• Nếu chọn Merge Ends > Done :

- Lúc này màn hình cũng sẽ xoay sang hướng nhìn 2D cho chúng ta vẽ tiết diện Vẽ đường tròn và ghi kích thước như hình 3-22

- Chọn > OK, kết quả như hình 3-25