ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY: Ứng dụng CIMATRON thiết kế và gia công tay game

Đồ án trình bày về phần mềm Cimatron, hướng dẫn sử dụng phần mềm trong thiết kế và gia công chi tiết cụ thể là tay game. Cimatron là phần mềm CADCAM chuyên dùng để thiết kế và gia công khuôn mẫu. Nó đặc biệt có tác dụng cho những người chuyên về khuôn mẫu áp dụng vào công việc sau này. Các bạn mua tài liệu pm vào đây:https://www.facebook.com/phamvan.hiep.56 để mình gửi toàn bộ tài liệu và tư vấn thắc mắc. Vì dung lượng nặng lên mình không upload lên đây được.

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

1. Ưu điểm của đồ án

………

………

………

………

………

2 Nhược điểm của đồ án ………

………

………

………

3. Kết luận ………

………

………

………

Đánh giá Hà Nội, ngày…tháng…năm 2014 ……… Giáo viên hướng dẫn

TS TRƯƠNG HOÀNH SƠN

Đồ án tốt nghiệp 1 Cơ điện tử - K3

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT

1. Ưu điểm của đồ án ………

………

………

………

………

2. Nhược điểm của đồ án ………

………

………

………

3. Kết luận ………

………

………

………

Đánh giá Hà Nội ngày…tháng…năm 2014 ……… Giáo viên duyệt

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 5

LỜI MỞ ĐẦU 6

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KỸ THUẬT CAD/CAM – CNC 7

1.1 Ứng dụng công nghệ thông tin trong lĩnh vực cơ khí 7

1.2 CAD/CAM 7

1.3 CNC (Computer Numeric Control) 9

Chương 2: THIẾT KẾ CƠ KHÍ CÓ SỬ DỤNG CAD 10

2.1 Giới thiệu chung về CAD 10

2.2 Giới thiệu phần mền thiết kế CAD/CAM – CNC Cimatron E 11

2.2.1 Giới thiệu chung về phần mềm Cimatron E 11

2.2.2 Bắt đầu với CIMATRON E7 14

2.2.3 Tạo sketch cho bản vẽ 2D 15

2.2.4 Solid hóa 3D 17

2.3 Tạo surface cho bản thiết kế 38

Chương 3: GIA CÔNG CƠ KHÍ SỬ DỤNG CAM 56

Chương 4: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CNC 71

4.1 Tìm hiểu chung về CNC 71

4.1.1 Tự động hóa sản xuất 71

4.1.2 Độ chính xác và lặp lại cao của sản phẩm 72

4.1.3 Linh hoạt 72

4.2 Tìm hiểu chung điều khiển CNC 72

4.2.1 Điều khiển chuyển động 72

4.2.2 Chuyển động của các trục thực tế 73

4.2.3 Chuyển động tuyệt đối (absolute) và gia tăng (incremental) 74

4.2.4 Thiết lập điểm 0 chương trình 75

4.2 Chương trình CNC 75

4.2.6 Chú giải cho các ký hiệu trong câu lệnh CNC 76

4.2.7 Lập trình dấu thập phân 77

Chương 5: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CIMATRON E7 TRONG VIỆC THIẾT KẾ GIA CÔNG MÔ HÌNH TAY GAME 78

PHẦN 1: LẬP TRÌNH GIA CÔNG 78

5.1 Các bước thực hiện lập trình gia công chi tiết tay game 78

5.2 Các bước chính 81

5.2.1 Phay thô mặt đầu tay game 81

5.2.2 Phay bán tinh mặt tay game 88

5.2.3 Phay tinh mặt trước 100

PHẦN 2: GIA CÔNG SẢN PHẨM 110

5.2 Chọn vật liệu, phôi ban đầu của chi tiết 110

5.2.1 Chọn vật liệu 110

5.2.2 Chọn phôi ban đầu 111

KẾT LUẬN 115

Đồ án tốt nghiệp 3 Cơ điện tử - K3

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 2.1: Tổng quan về phần mềm Cimatron E 11

Hình 2.2: Mô hình làm việc 12

Hình 3.1: Vào môi trường NC 57

Hình 3.2: Chọn loại máy gia công 58

Hình 3.3: Tạo phôi cho chi tiết 59

Hình 3.4, 5, 6: Tạo thông số cắt 68

Hình 3.7a: Thiết lập các thông số gia công 68

Hình 3.7b: Thiết lập thông số gia công 68

Hình 3.8: Lập thông số gia công 69

Hình 3.9: Mô phỏng quá trình gia công 69

Hình 3.10: Xuất chương rình gia công 70

Hình 4.1: Vận hành máy phay truyền thống 72

Hình 4.2: Máy CNC nhận chỉ thị định vị (Drive Motor Signal) từ chương trình CNC.73 Hình 4.3: Hệ tọa độ vuông góc cho mặt gia công X-Y 74

Hình 4.5: Điểm 0 chương trình nằm ở tâm vòng tròn 75

Hình 4.6: So sánh tọa độ tuyệt đối và gia tăng 76

Hình 5.1: Cam 78

Hình 5.2: Load Model 79

Hình 5.3: Sản phẩm gia công 79

Hình 5.4: Khoảng cách nhấc dao Z 80

Hình 5.5: Create Part 80

Hình 5.6: Stock 81

Hình 5.7: Thông số dao phay BALF16R0.5 82

Hình 5.8: Thông số gia công 83

Hình 5.9: Gia công thô mặt đầu 83

Hình 5.13: Thông số gia công bán tinh 90

Hình 5.14: Mô phỏng gia công bán tinh 90

Hình 5.15: Phay tinh 100

Hình 5.16: Thông số dao Ball End 4R2 101

Hình 5.17: Thông số gia công 102

Hình 5.18: Mô phỏng gia công tinh mặt trước 102

Hình 5.19: Tổng hợp các bước gia công chi tiết tay game 109

Hình 5.21: Bản vẽ dạng 3D chi tiết tay game 110

Hình 5.22: Sơ đồ biểu diễn các mặt 111

Hình 5.23: Máy phay Mikron VCP 600 112

Đồ án tốt nghiệp 5 Cơ điện tử - K3

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

- CNTT: Công nghệ thông tin

- CAD (Computer Aided Design): Ứng dụng CNTT trong thiết kế cơ khí

- CAE (Computer Aided Engineering): Ứng dụng CNTT trong tính toán và phân tíchtối ưu

- CAM(Computer Aided Manufacturing): Ứng dụng Công nghệ Thông tin trong quátrình sản xuất Cơ khí

- NC(Number Control): Máy điều khiển số

- CNC(Computer Numeric Control): Gia công trên máy có sử dụng điều khiển số

Ngày nay, ngành công nghệ thông tin đã ứng dụng rất hiệu quả trong nhiều lĩnhvực, đặc biệt là các lĩnh vực tạo ra của cải cho xã hội, điển hình là khu vực sản xuấtcông nghiệp với rất nhiều ngành đa dạng Công nghệ thông tin đã chuyển đổi các quátrình sản xuất kiểu truyền thống sang các quá trình sản xuất công nghệ cao Nhờ đó cácgiai đoạn thiết kế và chế tạo từng bước được tự động hóa từng phần hoặc hoàn toànnhờ các hệ thống CAD/CAM/CAE.

Trong những năm tới đây, quá trình công nghiệp hóa ngày càng cao hơn đòi hỏicác kĩ sư cơ khí và các cán bộ kĩ thuật phải được đào tạo các kiến thức cơ bản tươngđối rộng, đồng thời phải biết vận dụng các kiến thức đó để giải quyết các vấn đềthường gặp trong sản xuất

Trong thời gian vừa qua chúng em đã cố gắng tìm hiểu các loại tài liệu về phầnmềm Cimatron E7, gia công trên máy CNC và đã cố gắng trình bầy vấn đề một cách hệthống nhất nhằm giúp cho người đọc có thể dễ dàng nắm bắt được nội dung viết trong

đồ án của chúng em

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy T.S.TRƯƠNG HOÀNH SƠN, hướng dẫn

và chỉ bảo cho chúng em rất tận tình để chúng em hoàn thành đồ án này

Do khả năng thực tế còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi những sai sót.Chúng em rất mong được sự chỉ bảo tận tình của thầy cô và bạn bè để chúng em hiểuthêm về kiến thức chuyên môn

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KỸ THUẬT CAD/CAM – CNC

1.1 Ứng dụng công nghệ thông tin trong lĩnh vực cơ khí

Công nghệ thông tin (CNTT) đã và đang trở thành công cụ không thể thiếu vàphục vụ cho mọi nghành nghề, lĩnh vực CNTT đã thực sự thúc đẩy nghành côngnghiệp cơ khí có những bước tiến vượt bậc, Nâng cao năng suất và chất lượng, độchính xác, giảm thiểu chi phí Đặc biệt, nhờ CNTT, khối lượng và chất lượng của cácphát minh về cơ khí phục vụ cho mọi lĩnh vực sản xuất và đời sống cũng đã tăng lên,điều này thực sự khiến nghành cơ khí có những đóng góp to lớn và thiết thực hơn cho

sự phát triển của toàn bộ nền kinh tế xã hội

Trong lĩnh vực cơ Khí, CNTT được ứng dụng trong 4 giai đoạn chính của quátrình sản xuất- gia công gồm:

- Ứng dụng CNTT trong thiết kế cơ khí: Computer Aided Design (CAD)

- Ứng dụng CNTT trong tính toán và phân tích tối ưu: Computer AidedEngineering (CAE)

- Ứng dụng Công nghệ Thông tin trong quá trình sản xuất Cơ khí: ComputerAided Manufacturing (CAM)

Hai lĩnh vực hoạt động lớn này trong ngành chế tạo máy được thực hiện liên tiếpnhau và được phân biệt bởi kết quả của nó.

- Kết quả của CAD là một bản vẽ xác định, một sự biểu diễn nhiều hình chiếukhác nhau của một chi tiết cơ khí với các đặc trưng hình học và chức năng Cácphần mềm CAD là các dụng cụ tin học đặc thù cho việc nghiên cứu và đượcchia thành hai loại: Các phần mềm thiết kế và các phần mềm vẽ

- Kết quả của CAM là cụ thể, đó là chi tiết cơ khí Trong CAM không truyền đạtmột sự biểu diễn của thực thể mà thực hiện một cách cụ thể công việc Việcchếtạo bao gồm các vấn đề liên quan đến vật thể, cắt gọt vật liệu, công suất củatrang thiết bị, các điều kiện sản xuất khác nhau có giá thành nhỏ nhất, với việctối ưu hoá đồ gá và dụng cụ cắt nhằm đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

cơ khí

Nhằm khai thác các công cụ hữu ích, những ứng dụng tin học trong chế tạo khôngchỉ hạn chế trong các phần mềm đồ hoạ hiển thị và quản lý mà còn sử dụng việc lậptrình và điều khiển các máy công cụ điều khiển số, do vậy đòi hỏi khi thực hiện phảinắm vững các kiến thức về kỹ thuật gia công

Trong chế tạo, việc sử dụng các dữ liệu tin học phải lưu ý đến nhiều mối quan hệràng buộc Các ràng buộc này nhiều hơn trong thiết kế Việc cắt gọt vật liệu trên mộtmáy công cụ điều khiển số hay một máy công cụ vạn năng thông thường là như nhau,trong hai trường hợp vật liệu không thay đổi về tính chất

Trong khi đó các dữ liệu tin học có trong môi trường công nghiệp cũng có trongcác xưởng gia công Các nguồn dữ liệu này cải thiện kỹ thuật chế tạo, chuyển đổiphương pháp và dẫn đến thay đổi quan trọng trong các công việc hoàn thành khi lậpqui trình công nghệ cũng như trên vị trí làm việc Ngoài công việc cho phép điều khiển

số các nguyên công gia công, việc thiết lập các dữ liệu tin học mang lại nhiều sự cảithiện về kết cấu liên quan đến cấu trúc máy và đồ gá, các phương pháp chế tạo và kiểmtra sản phẩm, thiết kế dụng cụ cắt và các cơ cấu tự động khác Mặt khác, các ứng dụngtin học này cũng cho phép khai thác tốt hơn các khả năng mới của máy và dụng cụ Ngày nay việc chuyển biến từ một ý tưởng trừu tượng thành một sản phẩm thực

tế có thể theo một quá trình hoàn toàn được chi phối bởi máy tính điện tử

Ta phân biệt hai ứng tin học trong thiết kế:

- Các phần mềm thiết kế có sự tham gia của máy tính điện tử (CAD)

- Trong triển khai chế tạo ra sản phẩm từ bản vẽ thiết kế, nhờ có các phần mềmứng dụng đó là các phần mềm chế tạo có sự tham gia của máy tính điện tử(Computer Aided Manufacturing - CAM)

Đồ án tốt nghiệp 9 Cơ điện tử - K3

CNC (Computer Numeric Control) gia công có sử dụng điều khiển số có sử dụngmáy tính Là thuật ngữ chỉ việc điều khiển bằng máy tính các máy móc khác với mụcđích sản xuất(có tính lập lại) các bộ phận kim loại(hay các vật liệu khác) phức tạp,bằng cách sử dụng các chương trình viết bằng kí hiệu chuyên biệt theo tiêu chuẩn EIA-274-D, thường gọi là mã G CNC được phát triển cuối thập niên 1940 đầu thập niên

1950 ở phòng thí nghiệm Servomechanism của trường MIT

Trong thời kì đầu các nhà khoa học đã coi máy NC(Number Control – máy điềukhiển số) không có ý nghĩa lớn bởi vì máy gia công thường đã được tự động hóa vềmặt cơ khí Hiện nay máy CNC đã trở thành một thành phần không thể thiếu được củabất kì một ngành kinh tế công nghiệp nào

Máy công cụ CNC trong cơ khí chế tạo được sử dụng lần đầu tại Việt Nam vàonăm 1993 qua một dự án CAD/CAM cho chế tạo khuôn mẫu do UNIDO tài trợ Khônglâu sau đó, một số công ty khuôn mẫu tại TP bắt đầu sử dụng máy second-hand của ĐàiLoan và Nhật Nhờ đó đã chế tạo được nhiều khuôn ép nhựa trước đó phải nhập ngoạinhư két bia, vỏ tivi, chai PET hoặc cũng những khuôn có làm trong nước nhưng chấtlượng thấp(ghế nhựa, cánh quạt, thân quạt v.v.)

Bước phát triển tiếp theo được tính từ những năm 1997-1998, khi một số công ty

có vốn đầu tư nước ngoài và công ty Việt nam đầu tư trang bị máy CNC thế hệ mới vàcác phần mềm CAD/CAM để chế tạo nhiều chủng loại khuôn nhựa cho sản phẩm điện

tử và xe máy cũng như chế tạo các chi tiết linh kiện kim loại cần độ chính xác cao.Nhu cầu tất yếu trong xu thế hội nhập và phát triển, công nghệ CNC nói riêng vàCAD/CAM nói chung sẽ trở thành tiêu chuẩn trong cơ khí chế tạo tại Việt nam – mộtngành đã trải qua nhiều bước thăng trầm nhưng hiện đang có tăng trưởng mạnh và vẫnđược Chính phủ ưu tiên đầu tư Điều này mở ra những thách thức và cơ hội đầy triểnvọng cho các kỹ sư và công nhân kỹ thuật phát triển trình độ chuyên môn và từ đóthăng tiến trong nghề nghiệp của mình

Chương 2 THIẾT KẾ CƠ KHÍ CÓ SỬ DỤNG CAD

2.1 Giới thiệu chung về CAD

Trước đây công việc của các nhà thiết kế có thể được hình dung như sau: Ý tưởngthiết kế bằng một mô hình ba chiều trên giấy, vẽ các bản vẽ kĩ thuật với các thông sốban đầu(thiết kế sơ bộ), tiến hành thiết kế thực sự trên bản vẽ kĩ thuật, bổ xung hiệuchỉnh các bản vẽ với các quy trình quy phạm… Tóm lại, công việc đòi hỏi rất nhiềuthời gian và công sức, sự nhẫn nại của các nhà thiết kế vì các bản vẽ luôn phải sửa đổi,

bổ xung, hiệu chỉnh và dụng cụ hay dùng nhất là viên tẩy Sản phẩm thiết kế thủ côngnhư vậy sẽ không đủ bền hoặc quá thừa bền, cơ cấu có thể sẽ không hoạt động hoặckhông đạt được các chỉ tiêu động học và động lực học đề ra, thậm chí kết cấu có thể sẽlàm việc trong miền cộng hưởng của nó… khi đó quy trình công nghệ sẽ phải tiến hànhlại từ đầu và có thể không chỉ một lần Ngoài ra việc thiết kế thủ công như vậy cũngcho năng suất rất thấp, không phù hợp với yêu cầu hiện nay

Ngày nay, khoa học công nghệ thông tin đã thâm nhập rất sâu vào lĩnh vực Khoahọc kĩ thuật công nghệ đặc biệt là trong lĩnh vực thiết kế đồ họa mà Cơ khí là một điểnhình Lĩnh vực thiết kế CAD đã trở thành một công cụ đắc lực cho các kĩ sư thiết kế.CAD theo định nghĩa ban đầu là Computer Aided Draffing – “Vẽ kĩ thuật với sự trợgiúp của máy tính” và chức năng của nó chủ yểu là đưa (tin học hóa) bản vẽ kĩ thuậthai chiều lên máy tính Ngày nay CAD đã phát triển thành “Thiết kế với sự trợ giúpcủa máy tính” (Computer Aided Design) và xây dựng trực tiếp các mô hình 3 chiều3D Sau khi thiết kế mô hình sẽ được kiểm tra, phân tích trên máy tính trước khi đưavào chế tạo hay thi công làm giảm sai sót đến tối thiểu…

Ngày nay, mô hình 3D ngày càng được sử dụng nhiều trong lĩnh vực kĩ thuật Cơkhí thay cho mô hình 2D Do đó, việc tiếp cận với kĩ thuật đồ họa mới càng cần thiếthơn bao giờ hết Các phần mềm đồ họa dùng trong Cơ khí chuyên về 3D hiện nay córất nhiều như: Catia, Solidworks, Inventer, UniGraphic, ProEngineer… đang dần dầnđược sử dụng rộng rãi hơn Do đó, chúng ta cần tiếp cận với những công nghệ mới này

để sản phẩm của chúng ta làm ra có thể cạnh tranh với các sản phẩm khác của nướcngoài về giá cả, chất lượng…

Phần mềm CAD chúng ta tìm hiểu trong nội dung này là phần mềm SolidWorks.Một phần mềm thông dụng cơ bản và rất trực quan cho các sinh viên thiết kế cơ khí

Đồ án tốt nghiệp 11 Cơ điện tử - K3

2.2.1 Giới thiệu chung về phần mềm Cimatron E

Hình 2.1: Tổng quan về phần mềm Cimatron E

Là một phần mềm CAD/CAM ứng dụng, dùng để thiết kế ra các chi tiết từ đơngiản cho đến phức tạp và được mô phỏng dưới hình thức 3D, tạo điều kiện thuận lợicho người thiết kế trong việc hình dung cũng như sửa đổi hình dạng của sản phẩm.Trong lĩnh vực chế tạo khuôn nhựa, phần mềm này càng được phát huy các thế mạnhnhư:

- Tạo ra được những sản phẩm có hình dạng rất phức tạp

- Xử lý thiết kế các bề mặt với tốc độ cao, chính xác so với nhiều phần mềm khác

- Tạo ra được những chương trình: gia công với tốc độ cao (high - speedmachining), gia công trên máy 5 trục (5 - axis machining)

- Thiết kế được những bộ khuôn có nhiều bề mặt (khoảng 8000 bề mặt)

- Liên kết hoặc sử lý được thiết kế của nhiều phần mềm khác

Về cơ bản, phần mềm này bao gồm 5 Modul chính:

- Xây dựng mô hình 3D từ các lệnh cơ bản và hiệu chỉnh: (Part)

- Tạo ra các bản vẽ kỹ thuật 2D, 3D sau khi đã dựng được bề mặt (Drawing)

- Lắp ghép các chi tiết đơn giản với nhau tạo thành cơ cấu hoàn chỉnh

CÁC BẢN VẼ THIẾT

Hình 2.2: Mô hình làm việc

Phần mềm Cimatron E7 có những dặc tính kỹ thuật sau:

Môi trường làm việc (Work Environment)

B1 Thiết kế

- Giải quyết vấn đề thời gian trong việc xây dựng các bề mặt đối với công việcthiết kế

- Làm việc cụ thể đối với từng bộ phận trong công việc lắp ráp xung quanh

- Sử dụng các công cụ động học và các trạng thái khác của động học nhằm tănghiệu quả sử dụng

B2 Giao diện

- Màn hình giao diện tiện lợi, dễ dàng trong việc chọn lựa

- Công cụ trợ giúp từng bước khi sử dụng và được mô tả trên các phần mềm:HTML, Microsoft Word, Adobe Acrobat

- Các bước hướng dẫn đầy đủ trong công việc thiết kế và gia công

B3

Quản lý dữ liệu (Process Data Management)

Đồ án tốt nghiệp 13 Cơ điện tử - K3

lý cơ sở dữ liệu.

- Hỗ trợ đối với công việc của kỹ sư

- Giải quyết nhanh chóng các thắc mắc

B4 Nhập dữ liệu (Data Import)

- Sử lý được các bản vẽ cơ bản: IGES, VDA, SAT, DXF, STEP, STL

- Sử dụng được các bề mặt tạo ra từ các phần mềm khác: CATIA, UG, AutoCad/DWG và Pro/Engineer

- Đọc và ghi được đối với cơ sở dữ liệu của Cimatronit.

B5 Xây dựng bề mặt (Part Design and Preparation)

- Dùng các công cụ tối ưu để tạo ra các hình phức tạp

- Dùng các bản vẽ 2D và sử dụng chúng trong công việc tạo nên mô hình 3D

- Diễn giải các khối hình dưới dạng các thông số đầy đủ

- Tốc độ sử lý giữa hai cách: lưới (Wire frame)và hình khối (Solid) là như nhau

- Áp dụng thuật toán logic trong việc thiết kế

- Hiển thị tất cả các công đoạn thiết kế một cách tỉ mỉ

- Trong quá trình chọn đối tượng, phần mềm nhìn thấy sự khác nhau giữa đốitượng được chọn với đối tượng không được chọn và hiển thị chúng qua màu sắc.B6 Đưa ra bản vẽ thiết kế (Drawing)

- Nhanh chóng tạo ra bản vẽ thiết kế

- Hiển thị các bề mặt của khối hình và tự động tạo ra bản vẽ dạng 2D

- Hỗ trợ công cụ ghi kích thước đối với các bản vẽ

- Tự động thiết lập các khung bản vẽ theo tiêu chuẩn

- Sau khi thiết kế xong kết cấu khuôn, phần mềm hỗ trợ công cụ tạo ra các bản vẽkết cấu khuôn và bản vẽ các chi tiết nhằm giúp dễ dàng quan sát trong quá trìnhgia công.

- Hỗ trợ các thư viện chứa các chi tiết tiêu chuẩn để ta có thể chọn (hoặc đưathông số) và đưa vào khuôn

- Tự động lắp ghép các bộ phận cấu thành nên khuôn sau khi đã thiết kế

B8.Điều khiển số hay là tạo ra các chương trình gia công (NumericalControl)

- Tạo ra khối phôi trước khi gia công

- Chọn các dụng cụ cắt gọt trong thư viện dụng cụ

- Tự động tính toán và tạo ra các đường chạy dao

- Tự động mô tả quá trình gia công bằng máy tính

- Phân biệt được các khu vực được gia công

- Phân tích và tính toán những khu vực chưa được gia công

- Đưa ra các bước gia công hợp lý như: các bước gia công thô, bán tinh và tinh

- Hỗ trợ các cách gia công bán tinh và tinh đa dạng: ăn theo hướng nhất định, ăntheo hướng tâm, ăn bóng bề mặt và tự động nhận ra các góc

- Thay đổi các thông số về tốc độ cắt gọt nhằm tạo ra các bề mặt đạt yêu cầu vềkích thước và độ bóng

- Tạo được chương trình gia công đối với các máy 5 trục

2.2.2 Bắt đầu với CIMATRON E7

Một trong những xu hướng thiết kế là thiết kế hình cơ bản trước sau đó dùng chứcnăng khác tác dụng lên hình cơ bản đó

Ở đây ta chia phần CAD thành 3 phần cơ bản:

- Tạo sketch cho bản vẽ

- Các lệnh vẽ khối(solid)

- Các lệnh vẽ mặt(surface)

Đồ án tốt nghiệp 15 Cơ điện tử - K3

Cái mới ở E7 trong phần này là có hệ thống bắt điểm,nó cho ta dễ dàng lựa chọncác điểm đặc biệt,trong phần cài đặt nó có các tùy chọn như hình vẽ.

Tư duy vẽ ở phần 2D vẫn sử dụng các lệnh vẽ cơ bản,tuy nhiên cần lưu ý khi ghikích thước và các ràng buộc mối quan hệ hình học,dễ gây nên thừa(màu da cam),ràngbuộc thiếu(màu xanh coban),ràng buộc đúng(màu hồng).Khi ràng buộc kích thước taphải chú ý đến:Các kích thước theo nguyên tắc chuỗi kích thước

- Mặt khác thiết kế sketch dựa trên hình dáng của sản phẩm:

+ Xác định kích thước

+ Vị trí

+ Mối liên kết các đối tượng

- Một số hình ảnh của ràng buộc kích thước:

Tuy đã ghi kích thước nhưng ở đây vẫn chưa đủ vì chưa có một đối tượng(điểm hoặcđường) cố định với gốc

- Cố định một kích thước so với gốc ta sẽ được ràng buộc đúng

- Nếu ghi thêm một kích thước sẽ bị thừa(không theo nguyên tắc chuỗi kích thước)

Thanh công cụ của sketch:ở đây chú ý là có add reference (thêm các đối tượngtham chiếu như là(điểm,cạnh,mặt) khi ta thoát khỏi sketch.còn các lệnh vẽ khác như ởcác phần mềm thông dụng

Đồ án tốt nghiệp 17 Cơ điện tử - K3

Thanh công cụ của phần solid:

Add (thêm đối tượng):lệnh này chỉ được thực hiện khi có một đối tượng khác

trước đó,trong này có các lựa chọn(với khoảng cách,tới mặt phẳng xác định nàođó,theo các hướng đã xác định,vát góc(0-89).Khi đó đối tượng mới thêm sẽ được tựđộng cộng khối với khối cũ đã tạo

- Add extrude :đùn khối,ta có thể chọn các của khối để thực hiện lệnhđùn theo các lựa chọn phù hợp

- Add drive (đùn theo đường dẫn bất kì) yêu cầu biên dạng cần đùnphải kín,đường dẫn thì trơn.lệnh này được sử dụng khi cần một biên dạng có hình dạngbất kì và đường dẫn thì chọn cho thuận tiện nhất khi đùn.

- Add pipe tạo đường ống theo một đường cong dựa trên một khối đã

có trước theo một đường kính bất kì,lệnh này sử dụng khi muốn có đường ống theomột đường cong đã có sẵn(trên khối) mà không phải vẽ trên sketch để quay các đốitượng áp dụng là tròn xoay

Đồ án tốt nghiệp 19 Cơ điện tử - K3

một đối tượng tham chiếu(thường là mặt phẳng),theo mặt phẳng đối xứng,ăn tới hếtmặt phẳng giới hạn theo chiều xác định).

- Remove extrude cắt khối theo các lựa chọn của một khối đã có sẵntrước đó.có thể có góc vát theo hướng xác định.lệnh này khá phổ biến khi ta cần cắtmột khối theo biên dạng

- Remove revolve lệnh cắt theo một biên dạng bất kì và quay quanh mộttrục cố định,áp dụng cho khối có tính chất tròn xoay,hướng cắt phải vuông góc với trụcquay

New:Đây là tổ hợp các lệnh và khi vẽ sketch xong mà muốn tạo khối 3D thì phải

thực hiện lênh này

- New extrude tạo khối theo biên dạng trên sketch,đây là lệnh thườngdùng khi vẽ đủ kích thước trong sketch,dùng cho biên dạng bất kì,hướng đùn phảivuông góc với mặt phẳng sketch

- New Revolve quay một biên dạng kín theo một trục hoặc một cạnh cốđịnh(thường là cung tròn có cùng tâm với biên dạng của đối tượng đang có),lệnh này sẽtạo ra một khối độc lập với khối mà ta đang xoay.sau lệnh này thường phải cộngkhối.hướng đi của biên dạng phải nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay

Đồ án tốt nghiệp 21 Cơ điện tử - K3

- New drive đùn khối mới theo đường dẫn cho trước,đường dẫn khôngđược nằm trong mặt phẳng song song hoặc trùng với biên dạng cần đùn.

- New loft nối các biên dạng kín ở các mặt phẳng khác nhau tạo thànhkhối cao và tròn xoay,thường sử dụng cho vẽ chai lọ theo kích thước bất kì

- New skin dán các đường theo đường dẫn thứ 3(một hoặc nhiềuđường dẫn) tạo khối,lệnh này sử dụng khi muốn tạo khối phức tạp,điều kiện thực hiện

là các đường tạo khối phải cắt nhau qua một đầu mút hoặc các điểm trung gian và cácđường phải được định nghĩa là trơn

Ở đây không tạo thành khối được vì hai đường dẫn có chung một giao tuyến nên khi đó

nó sẽ trở thành mặt cong phức tạp

Thực hiện sai:đường dẫn không cắt với các biên dạng lựa chọn

- New Pipe tạo đường ống theo đường dẫn bất kì

Đồ án tốt nghiệp 23 Cơ điện tử - K3

Đồ án tốt nghiệp 25 Cơ điện tử - K3

Round bo tròn các cạnh,chọn các cạnh cần bo.

Round Face:bo tròn cạnh(giao của hai mặt)

- Round Face-Face: chọn theo hai mặt

- Round Edge-Face: chọn cạnh thuộc mặt nào đó

hoặc cắt trước đó.lệnh này được sử dụng khi muốn phục hồi các lệnh đã thực hiệntrước đó(remove extrude,chamfer…)

Đồ án tốt nghiệp 27 Cơ điện tử - K3

Đồ án tốt nghiệp 29 Cơ điện tử - K3

Extend object mở rộng đối tượng khi có một đối tượng cũ đã

tạo

- Di chuyển đối tượng(mặt phẳng) theo điểm,trục,vecto…

Di chuyển đối tượng (ví dụ:lỗ) trong mặt xác định

- Chỉnh lại mặt phẳng theo hướng mặt phẳng chứa cạnh mà ta chọn

Đồ án tốt nghiệp 31 Cơ điện tử - K3

Chamfer làm cùn cạnh sắc vát khối theo khoảng cách(đối

xứng),theo khoảng cách-góc,khoảng cách-khoảng cách…được sử dụng khi khâu thiết

kế gần xong

Hole khoan lỗ trên khối,sử dụng khi ta dùng khoan nhiều lỗ trên

khối

Khoan mà để có góc vát ở dưới mũi:

khối(trong rỗng) có độ dày nhất định

- Inside:

Đồ án tốt nghiệp 33 Cơ điện tử - K3

- Bothside:

Wrap (làm cong khối):

- Wrap bend quay quanh một trục nằm trong mặt phẳng chứa khối cầnlàm cong

Bước 1: chọn đối tượng cần làm cong

Bước 2:chọn mặt phẳng trung gian để xác định hệ số uốn cong K

Bước 3:chọn trục uốn

Hệ số Facto K được xác định như sau:

Đồ án tốt nghiệp 35 Cơ điện tử - K3

Twist làm xoắn trong một khoảng xác định của hai mặt phẳng của

đường trục vuông góc với hai mặt phẳng đó

Bước 1:chọn mặt hoặc đối tượng cần làm xoắn

Bước 2:chọn trục xoắn

Bước 3:Xác định điểm và góc xoắn

Đồ án tốt nghiệp 37 Cơ điện tử - K3

Ngoài ra còn xoắn theo kiểu mũi khoan:

Xác định đối tượng cần xoắn và chọn trục quay,chú ý chọn hai hướng xoắn ngượcnhau,nếu góc càng lớn thì bước xoắn sẽ nhỏ

2.3 Tạo surface cho bản thiết kế

- Phần này chủ yếu vẽ tạo nên các mặt cong phức tạp của sản phẩm thiết kế

+ Sweep sau khi dựng xong sketch ta dùng lệnh này để dựng mặt

phẳng theo hướng vuông góc với mặt phẳng phẳng sketch vừa dựng.ở đây có cả chứcnăng tạo độ công cho sketch có biên dạng kín.đây là lệnh khá cơ bản và phổ biến trongdựng hình

+ Revolve đây là lệnh xoay biên dạng trong mặt phẳng bất kì để tạo

thành mặt phẳng cong quang một trục cố định.Lệnh này dùng cho các mặt hoặc đốitượng có tính chất đối xứng,hoặc tròn xoay.lệnh này mình ít dung

- Các bước tiến hành:

Bước 1:chọn đường hoặc biên dạng cần quay

Đồ án tốt nghiệp 39 Cơ điện tử - K3

Bước 3:hiệu chỉnh góc quay

+ Drive tạo mặt phẳng theo đường,lựa chọn đường muốn tạo mặt cong

và chọn đường dẫn theo.lệnh này cũng hay được sử dụng khi ta muốn tạo một mặtphẳng cong bất kì tuy nhiên độ phức tạp chưa cao vì phương trượt vẫn theo một biêndạng