BAO CAO CAD CAM CNC

Tài liệu được phục vụ cho môn học Cad Cam Cnc 2 tại trường đại học Bách Khoa Hà Nội , tài liệu được biên tập chi tiết giúp người đọc có thể theo dõi và làm theo , đồng thời thiết kế một sản phẩm cho riêng mình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CƠ KHÍ

*****

BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC CAD/CAM/CNC II

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Tiến

MSSV: 2014474

Lớp: Cơ Điện Tử 03-K59

Giảng viên hướng dẫn: TS Trương Đức Phức

1

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH SẢN PHẨM 3

1.1 Sản phẩm thiết kế 3

1.2 Phân tích đối tượng thiết kế 4

1.2.1 Cụm động cơ 4

1.3 Bảng kê chi tiết 14

CHƯƠNG 2 Thiết kế chi tiết 3D 15

2.1 Cụm Quay 15

2.1.1 Trục quay 15

2.1.2 Hộp chứa động cơ 45

2.1.3 Nắp hộp động cơ 57

2.1.4 Cánh quạt 70

2.1.5 Vòng chặn lồng quạt sau 81

2.1.6 Lồng trong của quạt 87

2.1.7 Lồng quạt trước 98

2.1.8 Vòng ghép 107

2.1.9 Nắp chặn cánh quạt 109

2.1.10 Túp năng 119

2.2 Cụm thân và đế quạt và bảng điều khiển 123

2.2.1 Thân,đế và nút ấn quạt 123

2.2.2 Nắp đế 150

2.2.3 Dây điện 152

2.2.4 Vít M8 157

CHƯƠNG 3 LẮP RÁP 160

3.1 Lắp cụm chi tiết 1 160

3.2 Nắp cụm chi tiết 2 171

3.3 Hoàn chỉnh lắp ghép 175

4.1 Xuất bản vẽ chi tiết 177 4.2 Kết quả 183

3

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH SẢN PHẨM

1.1 Sản phẩm thiết kế

Đối tượng thiết kế là quạt để bàn

Ưu điểm: Quạt cây hay quạt bàn có ưu điểm không làm gió bị thốc, luồng

gió mạnh Đồng thời, người sử dụng sẽ dễ dàng di chuyển quạt bàn

đi bất kì nơi đâu Với những quạt bàn nhỏ, có thể sử dụng cho em bé hay cho

1 người Đối với quạt bàn cao, kích thước lớn, bạn dùng cho bàn ăn, phòng khách rất tiện lợi

Nhược điểm: Quạt bàn có thiết kế không được đẹp mắt so với các loại quạtkhác nên đôi khi sẽ làm giảm tính thẩm mĩ cho không gian nhà bạn Ngoài ra, quạtrất mau bám bụi Tốc độ quay của quạt cao, lồng bảo vệ bên ngoài lại khá thưa

nên có thể gây nguy hiểm cho trẻ em

1.2 Phân tích đối tượng thiết kế

Hình ảnh từng chi tiết của quạt

Sản phẩm được chia ra làm 2 cụm chi tiết:

+ Hộp chứa động cơ: Chứa động cơ , tránh bụi bẩn bám vào động cơ

7

+,Nắp hộp động cơ:, tránh bụi cho động cơ

+, Vòng chặn lồng quạt sau: chặn lồng sau của quạt khỏi di chuyển

+,Cánh quạt: Bộ phận trực tiếp tạo ra gió

9

+,Lồng sau của quạt: ngăn cách cánh quạt với môi trường , tránh va chạm với người sử dụng

+,Lồng quạt trước: ngăn cách cánh quạt với môi trường, tránh va chạm với người

sử dụng

+, Vòng ghép : kết nối 2 lồng quạt

+, Nắp chặn cánh quạt: Hãm cánh quạt khỏi rơi

11

1.2.1 Cụm thân và đế quạt và bảng điều khiển

+,Thân và đế, nút ấn, bảng điều khiển:là phần đỡ của quạt , giúp cho quạt đứng được đúng vị trí khi quạt quay

13

+,Nắp đế quạt: ngăn cách bụi bẩn của môi trường

+,Dây và phích cắm: truyền nguồn điện cho quạt

1.3 Bảng kê chi tiết

Bảng kê chi tiếtCỤM CHI

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ CHI TIẾT 3D

 Dùng Pad Extrude lên 10mm

 Tao Sketch trên mặt trên của khối vừa tạo trên

17

 Dùng pad Extrude lên 5mm

 Tạo Sketch trên măt trên của khối thứ 2 vừa tạo

 Extrude lên 26 mm

 Tạo mặt phẳng Plan1 cách mặt phẳng xy 1 khoảng 10mm

19

 Tạo Sketch trên Plan 1 vừa tạo , kích thước như hình vẽ

 Dùng Pocket đục lỗ dài 26mm

 Lấy đối xứng đối tượng qua mặt phẳng xy , dùng lệnh mirror để thực hiên

 Tạo Sketch trên mặt phẳng như hình, sử dụng lệnh Project để chiếu đường tròn xuống mặt phẳng

21

 Dùng Pocket đục xuống 20mm

 Tạo Sketch trên mặt phẳng trên cùng , bán kính đường tròn R=15

 Pad lên trên 20mm và xuống dưới 10mm

 Tạo Sketch , bán kinh đường tròn là 14mm

23

 Khoét xuống 20mm bằng lệnh Pocket

 Tạo ren cho đối tượng bằng cách sử dụng lệnh Thread/Tap

 Tạo mặt phảng Plan 2 bằng cách offset 1 khoảng 73mm từ mặt phẳng trên hình

 Tạo Sketch từ mặt phẳng như trên hình với bán kính đường tròn R=16

25

 Extrude lên 1 khoảng 14mm

Bước 2:Tạo trục

 Tạo sketch trên mặt phẳng Plan 2 , bán kính 14mm

 Extrude đến mặt phằng

27

 Tạo Sketch trên Plan2

 Extrude xuống cắt sâu 15mm

 Vát mặt đầu , sử dụng Chamfer , chiều dài 1 , và góc nghiêng 45

29

Bước 3:Tạo ren cho trục động cơ

Bước 4: Vẽ bộ phận chứa túp năng

 Tạo Sketch trên mặt phẳng xy với kích thước như sau

 Extrude xuống dưới 30mm

31

 Tạo bộ phận để hãm túp năng

 Tạo Sketch trên mặt phẳng xy , dùng lệnh Project chiếu đường tròn vẽ ở trên lên mặt phẳng,sau đó vẽ đường tròn bán kính 16m

 Sử dụng lệnh Pad để Extrude bản phác thảo lên 20mm

 Tạo Sketch trên mặt phẳng vừa Extrude , với đường kính hình tròn là 8mm

 Extrude lên 10mm

33

 Tạo Sketch trên mặt phẳng vừa Extrude với bán kính R=6mm

 Sử dụng Pad , Extrude lên

Bước 5: Tạo Khớp quay

 Tạo mặt phẳng Plan3 bằng cách offset mặt phẳng yz xuống 1 đoạn 70mm

 Tạo Sketch trên mặt phẳng Plan3 với các kích thước như sau

35

 Pad lên đến bề mặt của động cơ:

 Tạo bản phác thảo trên mặt phẳng Plan3 với kích thước 2 chiều lần lượt là 40,35mm

37

 Extrude xuống 1 đoạn 20mm

 Tiến hành bo các cạnh bằng lệnh Edge fillet , bán kính bo là 5mm

Bước 6: Tiến hành đục lỗ bắt ren với hộp động cơ

39

 Tạo mặt phẳng Plan4 bằng lệnh Plan offset từ mặt phẳng yz ra 1 đoạn 70mm

 Tạo Sketch trên mặt phẳng Plan4 với các kích thước dài 14 và bán kính R=4mm

 Extrude sang theo 2 chiều , mỗi chiều 5mm

Bước 7: Tạo phần ăn khớp với thân

 Trên mặt phẳng xz tạo hình tròn bán kính 20mm , với các ràng buộc như hình dưới

 Pad sang bên 35mm

41

 Trên mặt phẳn xz tạo hình tròn bán kính 4mm , với vị trí như hình

 Pocket khoét sang mặt phẳng cuối

Bước 8: Tạo rỗ để bắt vít ăn khớp với vỏ hộp

 Tạo Skect trên mặt phẳng,trước tiên ta tạo lỗ tròn bên trên D=8mm,sau đó

sử dụng lệnh đối xứng Mirro đối xứng hình đó sang bên với trục đối xứng là trục z

43

 Khoét lỗ dùng lệnh Pad

 Chi tiết hoàn thiện

45

2.1.2 Q-01-02-Hộp chứa động cơ

Bước 1: Tạo biên dạng ngoài cho hộp chứa động cơ

 Tạo Sketch trên mặt phẳng xz

 Tạo một mặt phẳng Plan 1 cách mặt phẳng xz 1 khoảng 115mm , dùng lệnhplan , trên mặt phẳn Plan 1 ta tạo 1 Sketch có kích thước như sau

 Tiếp theo ta vào môi trường để thiết kế Surface , chọn lệnh Multi-section

surface để thiết kế nhiều biên dạng cùng lúc



Sau đó ta dùng lệnh Fill Surface để đóng kín biên dạng chứa hình trònnhỏ

47

 Lúc này ta cần kết hợp 2 Surface đã tạo trước lại với nhau ta dùng lệnh Joint

 Tiếp theo ta tạo một mặt phẳng để cắt bề mặt vừa tạo , trên mặt phẳng yz ta tạo 1 Sketch , sau đó dùng lệnh Extrude surface để tạo mặt phẳng

 Extrude đối tượng sang 2 bên 50mm

49

 Dùng lệnh Trim để cắt đi phần không cần thiết

Bước 2: Tạo độ dày cho đối tượng

 Bây giờ ta trở lại môi trường part design , ta chọn lệnh thicken surface

để làm dày đối tượng lên 1mm

Bước 3: Tạo biên dạng đằng sau, và đấy hộp

Ta chọn mặt phẳng xz , tạo cách Sketch có kích thước như sau, trong bước này nên chọn lệnh nhân theo hướngTranslate để đơn giản cho quá trình vẽ

51

 Sau đó ta tiếp hành bo các cạnh bẳng lệnh Edge fillet

Trên mặt phẳng phía đáy hộp ta dựng Sketch có kích thước như sau

 Dùng lệnh Pocket để khoét thủng

Bước 4: Tạo lỗ bắt vít

 Tạo 1 Sketch như trên hình với bán kính đường tròn 8mm

53

 Extrude lên 3mm

 Trọn mặt phẳng trên cùng của trụ vừa Extrude lên vẽ đường tròn bán kính 4mm

 Khoét thủng lỗ ra bên ngoài bằng cách dùng lệnh Pocket

Bước 5: Tạo lỗ cho túp năng thông qua

 Trên mặt phẳng xy tạo Sketch với các ràng buộc kích thước như sau

55

 Sử dụng lệnh Pocket để khoét thủng

57

2.1.3 Q-01-03- Nắp hộp động cơ

Bước 1 : Tạo biên dạng

 Chọn mặt phẳng yz , sẽ Sketch theo kích thước sau

 Extrude đối tượng lên 15mm

Bước 2: Tạo độ dày cho đối tượng

 Lựa chọn Shell , cho độ dày là 1mm

59

 Trên mặt phẳng xy tạo Sketch là 1 đường tròn bán kính 16mm

 Dùng lênh Pocket để khoét

 Cùng trên mặt phẳng đó ta tạo Sketch là đương tròn bán kính 17mm

 Sau đó ta Extrude lên 3mm

61

Bước 3:Tạo gân cho đối tượng

 Trước tiên ta đục các lỗ để tạo ra các lỗ thông

Trên mặt đáy của khối vừa tạo Sketch như sau , với kích thước các vòng tròn và 26mm,32mm,35mm,42mm,45,mm,52mm

 Sau đó ta sử dụng lệnh Pocket để đục thủng chi tiết

Cũng trên mặt phẳng đó ta tạo biên dạng tròn có bán kính là 3mm

63

 Extrude đối tượng xuống 4mm

 Bo cho đối tượng , dùng lệnh Edge fillet

 Trên mặt đáy của hộp tạo thêm 1 đối tượng Sketch , có đường kính 6mm

 Extrude đối tượng lên 4mm

65

 Sau đó bo đối tượng lại

 Trên mặt xy lại tiếp tục vẽ Sketch

 Extrude đối tượng lên 4mm

 Bo đối tượng lại

67

 Từ mặt phẳng xy ta offset lên 3mm để tạo mặt phẳng tạo gân Plan2

 Trên Plan2 ta vẽ Sketch với càng ràng buộc kích thước như sau, dùng lệnh

Project để chiếu đường tròn lên mặt phẳng thuận tiện cho quá trình bắtđiểm để vẽ

69

 Dùng lệnh để tạo gân

Kết quả

2.1.4 Q-01-04-Cánh quạt

Bước 1: Vẽ biên dạng ngoài của cánh quạt

 Trên mặt phẳng xz dựng bản phác thảo 2D như sau

 Sử dụng lệnh Revolution surface để quay đối tượng quanh trục z 1 góc

360 độ

 Tạo độ dài cho khối vừa tạo bằng cách sử dụng lệnh Thicken Surface

71

 Trên mạt trên cùng của khối vừa tạo dựng Sketch là hình tròn bán kính 5mm

 Dùng lệnh Pad để Extrude lên 25mm

 Ta tiếp tục tạo bản thảo 2D như trên hình với đường kính đường tròn là 4mm

 Dùng lệnh Pocket để đục thông suốt lỗ

73

 Ta tiếp tục tạo Sketch với kích thước như sau

 Sau đó Extrude vào trong 5mm

 Để vẽ đường cong trên mặt trụ ta dùng lệnh Helix với bộ số liệu như sau

75

 Sau đó ta vào môi trương Surface để vẽ cánh quạt

Đầu tiên ta dùng lệnh Swept để tạo biên dạng như hình với số liệu cho bên dưới

 Trên mặt đáy của khối vừa tạo ta dựng 1 biên dạng

 Dùng Extrude Surface extrude về 2 phía

77

 Ta sử dụng lệnh Split để cắt đối tượng

 Sau đó ta dùng lệnh Thichken Surface để độ dày cho cánh quạt

 Bo cánh quạt

 Sau đó ta tiếp tục sử dụng lệnh nhân đối tượng cánh quạt theo vòng tròn

Bước 2: Tạo gân

 Ta tiến hành dựng mặt phẳng Plan2 bằng việc offset từ mặt phẳng trên cùngcủa khối xuống 20mm

79

 Trên mặt phẳng Plan2 ta dựng Sketch như hình

 Sau đó sử dụng Stiffener để vẽ gân

Kết quả

81

2.1.5 Q-01-05- Vòng chặn lồng quạt sau

Bước 1 :Tạo biên dạng của vòng chặn

 Tạo Sketch trên mặt phẳng xy , với kích thước bán kính vòng tròn lớn và nhỏ lần lượt là 32, 25mm

 Sử dụng lệnh Pad extrude sang 2 bên với kích thước mỗi bên là 6mm

 Trên mặt phẳng xy tạo 1 Sketch biên dạng tròn có bán kính R=32mm

83

 Sau đó Extrude về 2 phía với mỗi phía kích thước là 9mm

 Tạo Sketch trên mặt phẳng ngoài cùng bằng cách kích vào biểu tượng chọn mặt phẳng Trên mặt phẳng vừa tạo vẽ hình tròn bán kính 15mm

85

 Sử dụng lệnh Pocket để đục lỗ xuyên thấu khối vừa tạo

Bước 2 Tạo ren cho lỗ , ta sử dụng lệnh Thread có biểu tượng , sau đó click vào lỗ vừa đục nhập , chọn lateral face là mặt trụ , limmit face là mặt trên cùng củakhối, sau đó nhập các kích thước như sau

 Chi tiết hoàn thiện

87

2.1.6 Q-01-06- Lồng trong của quạt

Bước 1 : Tạo phần trên của cánh quạt

 Tạo bản vẽ phác thảo trên mặt phẳng xy

 Extrude lên 3mm bằng cách sử dụng lệnh Pad

 Sử dụng lệnh Shell để tạo độ dày của khối

Bước 2: Tạo vòng cách bao quanh lồng

 Tạo mặt phẳng Plan 1 cách mặt phẳng xy 80mm

89

Bước 2:Tạo phần dưới của cách quạt

 Trên mặt phẳng Plan1 vẽ đường tròn bán kính 180mm

 Sau đó ta ra chọn mặt phẳng zx , dùng lệnh Project để chiếu vòng tròn bán kính 180 xuống mặt phẳng zy , ta được một đường thẳng , trên đường thẳng đó ta bắt điểm ngoài cùng của đường thẳng đó , ta dưng một đường tròn đường kính 1,5 mm

 Sử dụng Rib để vẽ ống , với profile là vòng tròn R=1.5mm và Cuvre

là đường tròn R=180mm vừa tạo trên mặt phẳng Plan1

Bước 3 : Tạo vòng cách

 Trên mặt phẳng zx ta dựng Sketch bằng cách sử dụng cách lệnh Corner để bogóc,lệnh constrain để ràng buộc kích thước, khi đó ta được hình sau:

 Tạo mặt phẳng Plan2 bằng kiểu Parrllel through point , với mặt phẳng tham chiếu

là yz ,điểm gần nhất với trục z trên sketch vừa tạo

91

 Ta tiếp tục dùng lệnh Rib để tạo đường ống

93

 Quay đối tượng Rib vừa tạo trên quay vòng tròn bằng lệnh Circular , chọn kiểu quay là total angle , với góc là 240 độ ( Total angle) và quay 62 đối tượng quay vòng tròn( Instance) ,hướng ham chiếu Refercence Direction là Z Axis

 Tiếp tục tạo Sketch trên mặt phẳng zx với các kích thước và ràng buộc như sau

 Tạo mặt phẳng Plan3 tương tự như Plan2

 Tạo đường ống bẳng cách sử dụng lệnh Rib

95

 Sử dụng lệnh để nhân đối tượng theo vòng tròn với các thông số sau

 Tiếp tục nhân đối tượng theo hướng còn lại với bộ thông số tương tự

97

Chi tiết hoàn thiện

 Sử dụng lệnh Edge Fillet để bo cạnh dưới

 Kết quả khi dùng Edge Fillet để bo cạnh dưới

 Ta tiếp tục tạo độ dày cho đối tượng bằng lệnh Shell, với độ dày 2

 Trên mặt trong của khối vừa shell , ta vẽ một Sketch gồm 2 đường tròn có bán kính lần lượt là 25,27mm.

 Tiếp tục Extrude lên 4mm

101

Bước 2: Tạo phần bên trong của lồng quạt trước

 Tương tự như việc thiết kế lồng quạt sau , ta dựng 1 mặt phẳng Plan1 được offset

từ mặt phẳng xy 1 khoảng 80mm

 Trên mặt phẳng Plan1 vừa taọ vẽ đường tròn đường kính 180mm

 Quay trở lại mặt phẳng xy ta vẽ đường tròn bán kính 1.5mm

103

 Sử dụng lệnh Rip để vẽ ống , tương tự với cách vẽ ở lồng quạt sau

 Tiếp tục ta vẽ Sketch trên mặt phẳng yz , dùng lệnh Edge fillet để bo góc , và lệnh Constrain để ràng buộc kích thước như sau

 Tạo mặt phẳng dựng đường tròn bán kính 1.5mm, từ mặt zx ta dùng lệnh Plan , kiểu tạo mặt phẳng là Parrllel through point đến điểm Sketck( vừa tạo trên) gần nhất với trục z

 Trên Plan3 vẽ đường tròn đường kính 1.5mm

 Ta tiếp tục sử dụng lện Rib để vẽ ống

105

 Sử dụng lệnh Cirical để nhân đối tượng theo vòng tròn với các thông số như sau

Kết quả ta được chi tiết sau khi hoàn thiện

107

2.1.8 Q-01-08-Vòng ghép

 Tạo Sketch trên mặt phẳng xz ,với các kích thước sau , và khoảng cách của điểm gần nhất của sketch đến trục z là 181.5mm , sử dụng corner r=0.1mm để bo góc

 Sau đó ta dùng lệnh Shaft quay Sketch vừa tạo quay trục z 1 góc 360 độ

109

Kết quả ta được chi tiết có dạng sau

2.1.9 Q-01-09-Nắp chặn cánh quạt

Bước 1: Tạo phần rãnh khía bên ngoài nắp chặn

 Trên mặt phẳng yz tạo Sketch như hình , dùng các lệnh Constrain để ràng buộc kích thước, lệnh offset để dịch đối tượng sang 1mm

 Dùng lệnh Shaft quay đội tượng quay trục z 1 góc 2 độ

111

 Ta tiếp tục chọn mặt phẳng yz , tạo Sketch như sau, dùng lệnh Project để chiếu 2 cạnh phía trong của đối tượng 3D vừa tạo trên lên mặt phẳng yz , sau đó kéo dài các đường để chúng các các trục tọa độ ta sẽ được như hình vẽ dưới

 Dùng Shaft để quay đối tượng quay trục z 1 góc 360 độ ta được kết quả như sau

 Tiến hành bo các cạnh của khối 3D thứ nhất vừa tạo, với bán kính bo r=0.2mm

113

Bước 2: Tạo độ dày cho nắp

 Ta sử dụng lệnh Shell với mặt phẳng dời đi là mặt đáy , độ dày 1mm

 Tiếp theo ta tiến hành nhân đối tượng 3D thiết kế đầu tiên, ta sử dụng lệnh

Circular Pattern với kiểu Total angle , góc quay 360 độ , 68 phần tử , nhân quanh trục z

115

Bước 3:Tạo gân và tạo ren cho đối tượng

 Trên mặt phẳng phía trong của đối tượng , ta tạo Sketch là 1 hình tròn D=10mm

 Extrude đối tượng lên 15mm bằng cách sử dụng lệnh Pad

 Bước đầu tiên trong việc tạo gân là tạo mặt phẳng vẽ Sketch để vẽ đối tượng, ta

 Ta dùng lệnh Project để chiếu các hình tròn to và bé lên mặt phẳng Plan1 và vẽ 1 đối tượng đường thằng nối 2 điểm của 2 đường tròn , sau đó dùng lên Rotation quay đối tượng quanh tâm đường tròn

117

 Sau đó ta dùng lệnh Stiffener để tạo gân

Bước 4 Tạo ren

 Trên mặt phẳng trên cùng của trụ con bên tron , ta tạo 1 Sketch là đường tròn trên mặt phẳng đó , với bán kinh R=4mm

 Khoét xuống 15mm

119

 Ta tiếp tục tiến hành tạo ren bằng lệnh Thread với cách kích thước và đối tượng như sau

Kết quả ta thu được