Nghiên cứu ứng dụng phần mềm pro engineer wildfire trong thiết kế và gia công khuôn mẫu cho các sản phẩm nhựa

Với mong muốn tìm hiểu và nâng cao khả năng ứng dụng Pro/Engineer trong thực tế sản xuất, tác giả đi sâu vào nghiên cứu ba tính năng cơ bản nhất của phần mềm: thiết kế chi tiết 2D, 3D mo

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/ENGINEER WILDFIRE TRONG THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG KHUÔN MẪU

CHO CÁC SẢN PHẨM NHỰA

NGÀNH: CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ

MÃ SỐ:

NGUYỄN TRƯỜNG SƠN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS TS TRẦN XUÂN VIỆT

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn thạc sỹ khoa học, "Nghiên cứu, ứng dụng phần mềm Pro/Engineer Wildfire trong thiết kế và gia công khuôn mẫu cho các sản phẩm nhựa" được hoàn

thành bởi tác giả Nguyễn Trường Sơn, học viên lớp Cao học Công nghệ cơ khí, khóa 2007 - 2009, khoa Cơ khí - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Tất cả số liệu nghiên cứu đều trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, ngày 14 tháng 11 năm 2009

Nguyễn Trường Sơn

3.3.2 Định nghĩa phôi - khối khuôn 90

mở rộng EMX - Extended Mold Base

92

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 4.10 Tham số Scalllop 104

Hình 4.11 Chương trình viết Code cho các loại hệ điều khiển khác nhau 106

MỞ ĐẦU

Ngày nay, cùng với sự phát triển của kỹ thuật điều khiển, điện tử và công nghệ thông tin, các máy công cụ điều khiển số cũng ngày càng phát triển và hoàn thiện làm thay đổi rất nhiều đến phương thức sản xuất Sản phẩm phục vụ con người do đó được phát triển nhanh hơn, chính xác hơn và rẻ hơn Đi kèm với các máy công cụ CNC là các phần mềm hỗ trợ cho thiết kế công nghệ và điều khiển thiết bị gọi chung là các phần mềm CAD/CAM/CAE Cho đến nay các hãng sản xuất phần mềm đã cho ra đời rất nhiều các sản phẩm khác nhau phục vụ mục đích

đó, mỗi sản phẩm có thị trường, thế mạnh và đặc điểm riêng

Được biết đến như một trong các phần mềm CAD/CAM/CAE đầu tiên, Pro/Engineer là một trong các giải pháp CAD/CAM/CAE hàng đầu trong lĩnh vực

hỗ trợ thiết kế cơ khí Pro/Engineer được thiết và phát triển bởi hãng phần mềm

chất đây là một phần mềm tích hợp 3 tính năng CAD, CAM và CAE, cho phép thiết

kế theo mô hình tham số Các thông tin thiết kế được số hóa và dễ dàng hiệu chỉnh,

có tính thích nghi và tùy biến cao Với hơn 20 modul đi kèm, Pro/Engineer cho phép hỗ trợ thiết kế hầu hết các sản phẩm cơ khí từ khâu thiết kế ý tưởng đến sản phẩm cuối Đến nay, phần mềm này đã phát triển đến phiên bản Pro/Engineer Wildfire 5.0

Với mong muốn tìm hiểu và nâng cao khả năng ứng dụng Pro/Engineer trong thực tế sản xuất, tác giả đi sâu vào nghiên cứu ba tính năng cơ bản nhất của phần mềm: thiết kế chi tiết 2D, 3D (modeling), thiết kế khuôn ép nhựa (mold design)và thiết kế đường chạy dao (CAM) cho các máy phay CNC

Do khả năng chuyên môn và thời gian hạn chế, luận văn không thể tránh khỏi các sai sót Kính mong các thầy, cô, các bạn đồng nghiệp và mọi người quan tâm, đóng góp để tác giả hoàn thiện hơn trong lĩnh vực chuyên ngành

Em xin chân thành cám ơn PGS TS Trần Xuân Việt đã giúp em hoàn thành luận văn này

Tác giả

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ Pro/ENGINEER WILDFIRE

1.1 Giới thiệu chung về phần mềm tích hợp CAD/CAM/CAE

Cùng với sự xuất hiện của máy công cụ CNC và sự phát triển của công nghệ thông tin, sự ra đời của các phần mềm tích hợp CAD/CAM như một tất yếu khách quan để giải quyết bài toán thiết kế CAD và CAM Xu hướng của các phần mềm CAD/CAM hiện nay là tích hợp các modul CAD và CAM trên cùng một giao diện chương trình để thuận tiện cho người dùng mặc dù chúng có thể nhận các file CAD theo các định dạng tiêu chuẩn như *.dxf hay *.igs, *.iges v.v Hiện nay trên thế giới

có rất nhiều hãng sản xuất và phân phối phần mềm CAD/CAM khác nhau, tại Việt Nam có thể kể đến một số phần mềm thông dụng như Pro/Engineer, Catia, MasterCAM, Cimatron Ngoài việc tích hợp CAD/CAM một số phần mềm còn có tùy chọn tích hợp thêm các modul thiết kế khác như thiết kế khuôn ép, phun, dập, gia công tia lửa điện Tuy khác nhau về giao diện và thuật toán lõi, nhưng về cơ bản chúng đều có các đặc điểm chung như sau:

CAD 3D – Tạo hình 3D: Sử dụng công cụ vẽ phác thảo Sketch để vẽ các

đối tượng tạo hình 2D, 3D cơ sở như: đường thẳng, đường/cung tròn, điểm, trục chuẩn, mặt phẳng chuẩn, hệ tọa độ chuẩn Từ các đối tượng cơ sở như vậy để tạo hình nên các đối tượng 3D là các chi tiết, sản phẩm yêu cầu Ngoài các lệnh tạo hình đặc trưng, mỗi phần mềm đều có các lệnh tạo hình thông thường như Extrude, Revolve, Sweep, Blend, Fillet, Chamfer Một đặc điểm quan trọng, không thể thiếu với mỗi phần mềm là các đối tượng được thiết kế theo dạng tham số (Parametric) và được quản lý theo dạng hình cây (Tree) Các đối tượng có thể được chỉnh sửa ngay trong hoặc sau quá trình thiết kê, mỗi khi có một đối tượng thay đổi, các đối tượng

có liên quan sẽ tự động thay đổi tương ứng Đặc điểm này giúp thiết kế có sự uyển chuyển cao, khác hẳn với các phần mềm CAD truyền thống như AutoCAD

Assembly – Lắp ghép: Là công cụ để lắp ghép các mô hình 3D đã tạo thành

khối lắp ghép

CAD (Computer Aided Design) Drawing/Draft - Tạo bản vẽ kỹ thuật: Từ

các mô hình 3D, Assembly đã dựng, tạo thành bản vẽ kỹ thuật 2D

CAM (Computer Aided Manufacture)– Thiết kế đường chạy dao: Trên cơ

sở chi tiết 3D đã thiết kế, modul CAM cho phép trợ giúp thiết kế đường chạy dao cho máy phay, tiện CNC hay đường chạy dây cho máy cắt dây CNC Tạo mã lệnh

NC tương ứng với bộ điều khiển của máy

Mould Design – Thiết kế khuôn: Trên cơ sở chi tiết đã được thiết kế 3D và

các công cụ, bộ thư viện kết cấu khuôn Phần mềm cho phép tự động hóa thiết kế mặt phân khuôn, tách khuôn, thêm các chi tiết tiêu chuẩn và thậm chí có thể kiểm tra quá trình hoạt động của khuôn cũng như quá trình điền đầy lòng khuôn

CAE (Computer Aided Engineering): Một số phần mềm tích hợp thêm chức năng tính toán, phân tích dựa trên các phương pháp như phần tử hữu hạn để đưa ra các dự đoán về sản phẩm được thiết kế như tính bền, tính mỏi hoặc khả năng điền đầy lòng khuôn khi đúc, ép …

1 Phân tích, chẩn đoán

2 Điều chỉnh thiết

kế

1 Lập trình gia công

2 Xuất mã NC phù hợp

1 2 Giới thiệu về phần mềm Pro/Engineer Wildfire

Pro/ENGINEER là một phần mềm thiết kế theo tham số tích hợp các giải pháp CAD/CAM/CAE của công ty Parametric Technology Corporation Đây là phần mềm CAD/CAM thương mại đầu tiên mà các đối tượng 3D solid được thiết kế dựa trên mô hình tham số Pro/ENGINEER được thiết kế để chạy trên các hệ thống Windows, Linux và Unix và cung cấp cho các kỹ sư cơ khí các công cụ tạo hình Solid (Solid Modeling), lắp ghép, tạo bản vẽ kỹ thuật (assembly modeling và drafting) cùng với các công cụ phân tích dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn (finite element analysis) và thiết kế đường chạy dao cho các máy công cụ điều khiển số (CNC) Thông qua các công cụ biên dịch file CAD, Pro/ENGINEER cũng tương thích với hầu hết các hệ thống phần mềm CAD/CAM/CAE như Catia, Unigraphic NX, MasterCAM, Cimatron Elite v.v

Được tạo ra bởi Dr Samuel P Geisberg vào giữa những năm 1980, Pro/ENGINEER là hệ thống 3D CAD đầu tiên hỗ trợ thiết kế tham số Mô hình tham số cho phép tham số hóa các đối tượng 3D, kích thước, và mối liên hệ giữa các đối tượng, từ đó cho phép tự động và tối ưu hóa thiêt kế với các dự án từ đơn giản đến phức tạp Pro/ENGINEER cung cấp các giải pháp thiết kế, phân tích và gia công trong một môi trường tích hợp bao gồm, Solid Modeling – thiết kế 3D dạng khối đặc, Surfacing – thiết kế 3D dạng mặt, Rendering – tạo bóng, Data Interoperability – chuyển dữ liệu tương thích với các hệ thống 3D, Routed Systems Design – thiết kế đường ống, Simulation – Mô phỏng, Tolerance Analysis – phân tích dung sai và thiết kế đường chạy dao cho các hệ thống CNC.v.v

Trải qua nhiều bước phát triển từ khi thành lập, đến nay Parametric Technology Corporation đã cho ra đời nhiều phiên bản Pro/ENGINEER khác nhau:

• Pro/ENGINEER Wildfire 5.0 Preproduction

Các lĩnh vực đã và đang sử dụng Pro/ENGINEER để thiết kế rất đa dạng, công nghiệp hàng không và quân sự, công nghiệp ô tô, điện tử công nghệ cao, thiết

bị y tế và nhiều nghành công nghiệp khác Dữ liệu thiết kế bởi Pro/ENGINEER bao gồm các đối tượng CAD 2D, 3D đều có thể được dùng để sử dụng các phương pháp phân tích như phần tử hữu hạn (FEM) hay tạo mẫu nhanh, thiết kế CAM mà không cần quan bất kỳ bước chuyển đổi nào Pro/ENGINEER bao gồm nhiều mô đun, mỗi

mô đun có chức năng riêng và được phân phối độc lập tùy theo yêu cầu khách hàng

Ngoài modul mặc định (Base) đi kèm với mỗi gói sản phẩm bất kỳ, bao gồm các công cụ vẽ thiết kế 3D (3D modeling), lắp ráp (Assembly), tạo bản vẽ thiết kế 2D (Drawing), Pro/Engineer Wildfire cung cấp thêm các modul tùy chọn sau

- Mô đun 2D - 2D CAD Products

+ Thiết kế đường ống - Pro/ENGINEER Routed Systems Designer

Hình 1.2 Modul thiết kế đường ống

Hỗ trợ thiết kế đường ống, mạnh điện trên nền bản vẽ 2D và cho phép tự động chuyển sang dạng bản vẽ 3D

+ Pro/ENGINEER Tolerance Analysis Extension

Hỗ trợ phân tích dung sai lắp ghép trong thiết kế

+ Pro/ENGINEER Advanced Assembly Extension

Đây là một mô dun mở rộng, hỗ trợ lắp ghép những cụm chi tiết phức tạp

+ Pro/ENGINEER Manikin Extension và Manikin Analys Extension

Cung cấp các modul về các bộ phận, tư thế, các hình thức vận động cơ học của con người cho quá trình thiết kế

Manikin Library

phân tích mô phỏng hành vi

Manikin Analys Extension cho phép mô phỏng và phân tích khả năng hoạt động, thích ứng của con người trong môi trường làm việc cụ thể

+ Pro/ENGINEER Expert Framework Extension

Cung cấp các công cụ dành cho thiết kế khung, dàn cho thiết bị

+ Pro/ENGINEER Piping and Cabling Extension

Nếu như modul Router System Design cung cấp các công cụ vẽ thiết kế trên nền 2D, thì trong modul này Pro/ENGINEER cho phép chuyển đổi từ nền 2D, cũng như thiết kế mới trên nền 3D cho các hệ thống điện, thủy khí, thủy lực cho quá trình thiết kế máy

+ Pro/ENGINEER ECAD-MCAD Collaboration Extension

Trong sản xuất hiện đại, các thiết bị cơ khí luôn gắn liền với các modul điều khiển điện – điện tử Do đó, quá trình thiết kế cơ – điện – điện tử luôn cần gắn bó chặt chẽ Trong modul này Pro/ENGINEER cho phép thiết kế, phối hợp thiết kế và tối ưu hóa vị trí tương đối giữa các phần cơ – điện – điện tử trong một sản phẩm để đảm bảo được tính công nghệ cao trong quá trình chế tạo cơ khí

+ Pro/ENGINEER Rights Management Extension

Trong quá trình triển khai dự án, các công việc riêng lẻ được phân phối qua nhiều bộ phận trong cùng một công ty, phòng làm việc và thuê làm bên ngoài (outsourcing) Do đó, việc bảo mật thông tin trong quá trình cạnh tranh khốc liệt là

vô cùng cần thiết Với modul này, Pro/ENGINEER cho phép mã hóa bảo mật thông tin thiết kế theo nhiều tầng, lớp với các tùy chọn khác nhau nhằm đảm bảo tính bảo mật và bản quyền cho mẫu thiết kế

+ Pro/CONCEPT

Cho phép thiết kế, phác thảo nhanh phát triển các ý tưởng của sản phẩm thông qua các công cụ sketch, 3D modeling, tạo bóng … Modun này cũng cho phép xuất các file cho cho các máy tạo mẫu nhanh

Hình 1.8 Modul thiết kế ý tưởng

+ Pro/ENGINEER Reverse Engineering

Được dùng trong phương pháp thiết kế ngược, Pro/ENGINEER Reverse Engineering cung cấp các công cụ cho phép số hóa các mẫu, vật thật thông qua dữ liệu đầu vào là các điểm (point cloud) được các máy quét cung cấp File dữ liệu tạo

ra, sau đó có thể được dùng để sử dụng lại hoặc thay đổi cho phù hợp với thiết kế mới

+ Pro/ENGINEER Interactive Surface Design Extension

Khi thiết kế các mô hình với nhiều mặt, đường cong phức tạp mà các công

cụ thiết kế kiểu tham số (parametric) rất khó hoặc không thể đáp ứng được thì Pro/ENGINEER Interactive Surface Design Extension sẽ giải quyết được điều này Modul này cung cấp các công cụ bổ sung cho phép vẽ theo dạng tự do (free form) tạo điều kiện cho người thiết kế phát triển các ý tưởng tốt hơn

Hình 1.10 Modul Interactive Surface Design Extension

+ Pro/ENGINEER Advanced Rendering

Cung cấp các công cụ tô màu, đánh bóng, ánh sáng …mô phỏng thiết kế thực trong môi trường ảo

Hình 1.11 Modul Advanced Rendering

+ Pro/ENGINEER Advanced Mechanica

Bao gồm các công cụ tính toán, mô phỏng số, cho phép phân tích sản phẩm thiết kế bằng các phương pháp phần tử hữu hạn Pro/ENGINEER Mechanica có thể xác định ứng suất, biến dạng, truyền nhiệt … của chi tiết dưới tác động của ngoại lực và trong môi trường nhiệt

Hình 1.12 Modul Advanced Mechanica

+ Pro/ENGINEER Behavioral Modeling

Trong quá trình thiết kế sản phẩm, nói chung ta khó có thể xác định chính xác nhiều loại kích thước, ví dụ chiều dày vật liệu ở mỗi vị trí bao nhiêu là đủ để vẫn đủ bền và đảm bảo các tính năng thiết kế mà lại không làm lãng phí vật tư, chi phí sản xuất Modul Pro/ENGINEER Behavioral Modeling (mô phỏng hành vi) cho phép tính toán đưa ra các phân tích và mô phỏng tĩnh và động học sản phẩm để từ

đó người thiết kế đưa ra các quyết định hợp lý

Hình 1.13 Modul Behavioral Modeling

+ Pro/ENGINEER Mechanism Dynamics

Cho phép mô phỏng động lực học sản phẩm dưới tác động của các yếu tố ngoại lực trong điều kiện làm việc cụ thể

+ Pro/ENGINEER Fatigue Advisor

Với các modul mechanica, behavioral modeling và mechanism nhà thiết kế

có thể tính toán được tính bền, tính hiệu dụng của sản phẩm Tuy nhiên, trên thực tế sau một quá trình hoạt động chi tiết có thể bị phá hủy cho dù ứng suất chịu đựng thực tế nhỏ hơn giới hạn bền nhiều lần Với modul này Pro/ENGINEER cho phép phân tích ứng suất và giới hạn mỏi của vật liệu, chi tiết trong quá trình hoạt động dưới tác dụng của tải trọng mang tính chu kỳ (cycle of loadding & unloading)

Hình 1.15 Modul Fatigue Advisor

+ Pro/ENGINEER Manikin Analysis Extension

Bất kỳ một sản phẩm nào, suy cho cùng đều phục vụ con người Chính vì vậy việc đảm bảo tính hợp lý giữa sản phẩm thiết kế và các đặc tính cơ, sinh học của cơ thể người là một trong những chỉ tiêu thiết kế quan trọng Nếu modul Pro/ENGINEER Manikin Extension chỉ cung cấp cơ sở dữ liệu vận động cơ thể ở dạng 3D và cho biết được sự hợp lý trong kích thước, hình dáng sản phẩm thì trong modul này, với chức năng Analys mở rộng, Pro/ENGINEER Manikin Analysis Extension cho phép phân tích sâu hơn các đặc tính cơ học bên trong cơ thể người như phân tích lực kéo, lực nâng …

Hình 1.16 Modul Manikin Analysis Extension

- Mô đun CAM - CAM Products

+ Pro/ENGINEER Computer-Aided Verification

Cung cấp các công cụ hỗ trợ kiểm tra tổng thể thiết kế bằng các thuật toán

mô phỏng trên môi trường làm việc thực: chi tiết, đồ gá, thiết bị gia công …

+ Pro/ENGINEER Tool Design

Hỗ trợ thiết kế khuôn đùn, ép, Pro/ENGINEER Tool Design cho phép thiết

kế lòng khuôn, hệ thống rót, làm mát, hệ thống đẩy, tháo sản phẩm, tạo mặt phân khuôn và mô phỏng kiểm tra quá trình đóng, mở khuôn

Hình 1.17 Modul Tool Design

+ Pro/ENGINEER Expert Moldbase (EMX)

Đây là một modul mở rộng dành riêng cho thiết kế khuôn đùn, ép EMX cho phép thiết kế khuôn trên mô hình 2D và tự động kết xuất ra bản vẽ 3D các chi tiết khuôn tương ứng Trong modun này, Pro/ENGINEER cũng cung cấp các loại khuôn với kết cấu khác nhau cho người thiết kế tùy chọn Nhà thiết kế cũng có thể lựa chọn các chi tiết khuôn tiêu chuẩn trong cơ sở dữ liệu khuôn của các hãng cung cấp nổi tiếng như DME, DMS, EOC, FUTABA (Misumi), HASCO, KLA, MEUSBURGER, PEDROTTI, RABOURDIN, STRACK, PROGRESSIVE, NATIONAL, PCS … hay tạo cơ sở dữ liệu cho riêng mình

+ Pro/ENGINEER Complete Mold Design

Cung cấp giải pháp tổng thể trọn gói cho công việc thiết kế khuôn bao gồm

vẽ, thiết kế lòng khuôn, mặt phân khuôn, các hốc, lõi … và thiết kế đường chạy dao cho lập trình NC Pro/ENGINEER Complete Mold Design tích hợp các tính năng

của 2 modul Pro/ENGINEER Tool Design và Pro/ENGINEER Expert Moldbase

(EMX)

Hình 1.19 Modul Complete Mold Design

+ Pro/ENGINEER Plastic Advisor

Khi thiết kế khuôn đùn ép, một trong những khâu khó nhất là tìm ra vị trí bố trí và kích thước của họng phun, đường làm mát sao cho sản phẩm có chất lượng cao nhất Pro/ENGINEER Plastic Advisor cung cấp các công cụ giúp mô phỏng và phân tích quá trình điền đầy lòng khuôn và đưa ra những phân tích, dự báo giúp người thiết kế có những điều chỉnh thích hợp

Hình 1.20 Modul Plastic Advisor

+ Pro/ENGINEER NC Sheetmetal

Được cung cấp để dành riêng cho các thiết kế chi tiết dạng tấm, vỏ mỏng Ngoài việc thiết kế, Pro/ENGINEER NC Sheetmetal cho phép lập trình NC cho các máy đột dập, máy cắt tôn, và máy cắt laser CNC

Hình 1.20 Modul NC Sheetmetal

+ Pro/ENGINEER Prismatic and Multi-surface Milling

Cung cấp các công cụ lập trình NC và mô phỏng đường chạy dao cho các máy phay và trung tâm gia công từ 3 – 5 trục

+ Pro/ENGINEER Production Machining

Cung cấp các công cụ lập trình NC và mô phỏng đường chạy dao cho các hệ máy phay, trung tâm gia công CNC từ 3 – 5 trục, máy tiện CNC và máy gia công tia lửa điện (EDM)

Hình 1.22 Modul Production Machining

+ Pro/ENGINEER Complete Machining

Cung cấp giải pháp tổng thể cho lập trình NC, kiểm tra và tối ưu hóa đường chạy dao cho tất cả các hệ máy CNC

+ Pro/ENGINEER Progressive Die

Hỗ trợ thiết kế khuôn cho công nghệ đột, dập

Hình 1.23 Modul Progressive Die

+ Pro/TOOLMAKER

+ Pro/TOOLMAKER 5-Axis Option

Là một modul CAM, song có thể được cung cấp để hoạt động độc lập Hỗ trợ lập trình gia công cho các phay CNC từ 3 – 5 trục Pro/TOOLMAKER tương thích với nhiều chuẩn File dữ liệu 3D như IGES, VDA-fs, STL, RAW, CLD, SolidWorks®, Parasolid® và CATIA®

Hình 1.24 Modul Pro/TOOLMAKER

+ Pro/TOOLKIT Customization API

Modul cho phép người dùng tự lập trình mở rộng tính năng phù hợp với các yêu cầu thiết kế riêng

Applications

+ Pro/ENGINEER Interface for CATIA II with ATB

+ Pro/ENGINEER Interface for Unigraphics with ATB

+ Pro/ENGINEER Interface for I-deas

+ Pro/ENGINEER Interface for JT

+ Pro/ENGINEER Distributed Pro/BATCH

Cung cấp giao diện chuyển đổi dữ liệu CAD cho các hệ thống phần mềm khác nhau

- Mô đun phân phối - Distributed Collaboration Products

Đây là modul hoàn toàn miễn phí, cho phép chia sẻ dữ liệu thiết kế giữa các nhóm làm việc thông qua e-mail Các file dữ liệu được chia sẻ có format giảm tới 95% kích thước file

1.3 Môi trường làm việc Pro/Engineer Wildfire

Sau khi cài đặt Pro/Engineer Wildfire có biểu tượng trên Desktop Giống như nhiều phần mềm ứng dụng khác, trên màn hình làm việc có

hệ thống menu, thanh công cụ, và một số biểu tượng đặc trưng tương ứng

Trên cùng là hệ thống trình đơn menu, tiếp đến là các thanh công cụ, trình duyệt cho phép truy nhập vào các website và vùng Navigation được bố trí theo dạng tab, mỗi tab có hiển thị dạng hình cây bao gồm layer tree, model tree, folder

Hệ thống menu bar

Trình duyệt

Vùng Navigation

Thanh công cụ

Vùng Information

Message

browser và connections Ngoài các vùng trên, phía dưới màn hình có các vùng để hiển thị thông tin về trạng thái làm việc tương ứng đối với mỗi đối tượng làm việc

Pro/Engineer Wildfire cho phép làm việc đồng thời với nhiều đối tượng Mỗi đối tượng làm việc được cấp phát bộ nhớ độc lập và được hiển thị trong một cửa sổ riêng, tuy nhiên tại một thời điểm chỉ có duy nhất một cửa sổ hoạt động Cửa sổ này nhận các lệnh tương tác với người làm việc

Hình 1.26 Menu manager

Trong quá trình làm việc, tùy thuộc vào quá trình và đối tượng thao tác, màn hình chính của Pro/Engineer Wildfire có thể có thêm hoặc thay thế một số vùng hiển thị khác như Menu manager, vùng đồ họa, vùng thông báo với nhiều biểu tượng khác nhau

Bảng 1.1: Các biểu tượng tiến trình

Menu manager Vùng đồ họa

* T hiết lập môi trường làm việc

hiện thông qua các biến môi trường, các biến này được lưu trong file config.pro

Các biến này có thể được chỉnh sửa trực tiếp bằng các chương trình soạn thảo văn bảng thông thường hay thông qua hộp thoại Options (Tools > Options),

options loaded from file”

1.3.1 Các khái niệm cơ bản

Phương thức làm việc

Nhập dữ liệu số:

Mỗi khi chương trình yêu cầu nhập dữ liệu số từ vùng thông báo, hộp thoại hay các panel, người dùng có thể được nhập trực tiếp hoặc bằng biểu thức toán học

Các toán tử được dùng bao gồm: “+” phép cộng, “-” trừ, “*” nhân, “/” chia, “^” số

mũ, ”( )” nhóm Ngoài ra, Pro/Engineer Wildfire cho phép thiết lập và thao tác với

các biến Ví dụ: 2*((3/8)/7)+ceil(d5)

Hộp thoại

Hộp thoại được dùng để nhận

dữ liệu, các thực thông tin từ người

dùng Hầu hết các hộp thoại đều có một

nút “mặc định” được tô đậm trên

đường biên Để xác nhận dữ liệu đã

Nhập dữ liệu hình học là một thao tác thường

xuyên đối với mỗi phần mềm đồ họa Dữ liệu hình học

có thể được nhập trước hoặc sau khi gọi lệnh

thông qua thao tác chọn theo nhiều cách khác nhau

chuyển con trỏ lên vùng đồ họa các đối

Thông tin tiếp nhận

Nút mặc định

tượng sẽ được “highligh” – làm sáng lên, chỉ cần nhấn chuột và chọn Để chọn nhiều đối tượng khác nhau, nhấn giữ phím “Ctrl” trong khi nhấn chuột Số lượng các đối tượng được chọn sẽ hiển thị trên thanh trạng thái phía dưới màn hình Để xem chi tiết các đối tượng này, nhấn đúp chuột vào vùng thông báo hộp thoại

“Selected Items” sẽ hiện ra cho phép xem và loại bỏ các đối tượng đã chọn

- Query – Truy vấn: Khi làm việc với một thiết kế phức tạp, tại vùng chứa con

trỏ có thể có nhiều đối tượng khác nhau, để chọn đối tượng cần thiết, nhấn chuột phải để di chuyển qua lại giữa các đối tượng

- Layer Tree và Model Tree: Bật chế độ “Preseletion Hightlight” và di chuyển con trỏ lên cùng cây đối tượng để chọn

- Thôi chọn đối tượng:

+ Bỏ chọn riêng lẻ: Giữ phím

“Ctrl” trong khi nhấn chuột vào

đối tượng cần loại bỏ

+ Bỏ toàn bộ: Nhấn chuột vào

điểm bất kỳ trên vùng trống của vùng đồ họa

+ Thông qua hộp thoại “Selected Items”

Bảng 1.2: Phím tắt trong chế độ chọn đối tượng

2 Double-click Chọn đối tượng và chuyển sang chế độ chỉnh sửa

3 CTRL+click Thêm/ loại bỏ đối tượng vào/ra khỏi nhóm đối tượng

đã chọn

4 CTRL+double-click Kết hợp cả CTRL+click và Double-click

5 SHIFT+click Chuyển sang chế độ tự động chọn đường (chain

construction), mặt liên tục (surface set construction)

6 Right-click Hiển thị menu ngữ cảnh

7 SHIFT+right-click Chuyển sang chế độ truy vấn khi chọn đường liên

tục (chain)

Tập hợp đường (chains) và tập hợp mặt (surface sets)

Đường và mặt là hai trong số các đối tượng đồ họa cơ bản, trong quá trình dựng hình nhiều khi ta phải thao tác với không chỉ một mà nhiều đối tượng đồ họa

surface sets (tập hợp các mặt)

cùng các yếu tố chung như: đỉnh, tiếp tuyến Có hai loại tập hợp đường cong:

+ Chọn bằng tay (One by one chains): đường có được bằng cách chọn lần

lượt từng đoạn riêng lẻ

+ Có sẵn, linh hoạt (Intent Chains): đường có được khi thực hiện một bước

dựng hình, khi thay đổi bước dựng hình này đường tập hợp tự động thay đổi theo Ví dụ: khi thực hiện lệnh extrude với một mặt cắt là đường bao kín, tất cả

các cạnh tạo bởi đường cong này sẽ tạo nên một tập hợp đường linh hoạt Mỗi

khi mặt cắt này thay đổi, tập hợp đường tương ứng sẽ tự động thay đổi theo

+ Khép kín từng phần (Partial loop chain): được xác định bởi điểm đầu

(start point), đi dọc theo các cạnh và kết thúc tại điểm cuối của cạnh được chọn tiếp theo

+ Tiếp tuyến (Tangent chain): đường xuất phát từ một đối tượng gốc và kéo

dài đến đối tượng tiếp tuyến tiếp theo tại điểm mút

thẳng, đường cong nối tiếp nhau bao kín một đối tượng

Surface Sets: là một tập hợp các mặt được chọn và đặt vào trong một nhóm

(group) Lưu ý Pro/Engineer Wildfire phân biệt hai loại mặt, solid surface và quilt surface Trong đó, solid surface là loại mặt được tạo thành từ các công cụ tạo hình dạng khối đặc – solid modeling còn quilt surface được tạo thành từ các công cụ tạo hình dạng khung dây – wire frame hay mặt, khối rỗng, không có khối lượng Có hai loại surface set:

- Loại không có quy luật (Non – rule based)

+ Chọn bằng tay (Individual Surface Set): bao gồm các mặt riêng lẻ được

chọn một cách thủ công bao gồm cả mặt solid và mặt quilt

+ Linh hoạt (Intent Surface Set): Tập hợp mặt được chọn tự động thay đổi

khi đối tượng nguồn thay đổi

+ Mặt bị bỏ qua (Excluded Surface Set): Trong nhiều trường hợp dựng hình

phức tạp, một tập hợp đã chọn bao gồm rất nhiều mặt nhưng người dùng muốn bỏ qua một số mặt trong số đã được chọn Các mặt này sẽ được chọn vào trong tập hợp các “mặt bị bỏ qua”

+ Mặt solid (All Solid Surface Set): Tập hợp chỉ bao gồm các mặt solid + Mặt quilt (Quilt Surface Set): Tập hợp chỉ bao gồm các mặt quilt

+ Mặt liên tục (Loop Surface Set): Bao gồm các mặt có chung đường biên,

tạo thành một vòng khép kín

+ Mặt bao (Seed and Boundary Surface Set): Được phát triển từ một mặt hạt

nhân (seed surface) đến đường bao xác định

1.3.2 Làm việc với File dữ liệu

Quy định đặt tên file dữ liệu, thư mục:

Tên file có độ dài tối đa 31 ký tự Các ký tự không được sử dụng bao gồm các dấu ngoặc [], {}, (), khoảng trống hay các dấu chấm, ngắt câu (., ?, !) Tên file

có thể có các dấu gạch dưới (_) hay gạch nối (-), tuy nhiên các ký tự này không được đặt ở đầu tên file Các tên file luôn được lưu ở dạng chữ thường

Thư mục và đường dẫn thư mục có thể chứa các ký tự đặc biệt (~) hoặc (.) và

có độ dài tối đa 260 ký tự

Phân loại file dữ liệu

Pro/Engineer Wildfire quy định 70 loại file khác nhau

4 Assemblyname.bom* File danh sách vật liệu

5 Assemblyname.inf* File chứa thông tin khi dùng lệnh Info >

Assembly

6 Assemblyname.ref* File tạo ra khi thực hiện File > Save a

chọn và lưu với tên khác

7 Assemblyname.ptd* Bảng file dành cho lắp ghép

8 Assemblyname.tst* File kết quả Verify

9 Assemblyinstancename.xas File tham chiếu cho lắp ghép

10 Assemblyname_a.wrl File định dạng VRML khi kết xuất một khối

lắp ghép

12 Componentname.memb* File tạo ra khi chọn Info > Component

trong đó # là số nhận nhận dạng đường cong

16 Diagramname.dgm File chứa thông tin đồ thị

Comparison

19 Directoryname.idx File chỉ mục

file mặc định

21 Drawingname.drw File chứa dữ liệu bản vẽ kỹ thuật 2D, tên

file do người dùng định nghĩa

24 Filename_amp.dat* File chứa thông tin vật liệu

25 Filename.cbl File chứa thông tin hệ thống đường ống

26 Filename.con File chứa thông tin lắp ghép

27 Filename.dat* File lưu thông tin chỉnh sửa bản vẽ

28 Filename.dtl File thiết lập bản vẽ kỹ thuật

29 Filename.gph File chứa thông tin về đối tượng do người

34 Filename.pts File chứa thông tin về tọa độ các điểm

35 Filename.scl File định nghĩa màu hệ thống

36 Filename.shd* File chứa dữ liệu tạo bóng

37 Filename.sym File chứa dữ liệu các biểu tượng hình học

38 Filename.tph* File chứa thông tin về đường chạy dao

39 Formatname.frm File chứa dữ liệu form tiêu chuẩn cho

Iges

41 Lay####.lay File chứa dữ liệu layout bản vẽ với tên mặc

định

42 Layoutname.lay File chứa dữ liệu layout bản vẽ với tên do

người dùng định nghĩa

43 Machinename.mac File chứa dữ liệu về máy gia công

44 Manufacturename.mfg File chứa thông tin gia công

45 Markupname.mrk File chứa thông tin Mark Up dành cho bản

vẽ

47 Modelname.wrl File được tạo ra khi kết xuất dữ liệu sang

dạng VRML

Relations and Parameters

49 Partinstancename.xpr File chứa thông tin tham chiếu cho chi tiết

50 Partname.bde File chứa thông tin về lệnh Mess

51 Partname.bdi File chứa thông tin về lệnh Mess

52 Partname.bdm File chứa thông tin về lệnh Mess

53 Partname.ger* File dữ liệu hình học

54 Partname.pls File chương trình

55 Partname.prt File chứa dữ liệu vẽ 3D modeling, tên file

do người dùng định nghĩa

56 Partname.m_p* File chứa dữ liệu về thuộc tính vật liệu

57 Partname.ptd* File chứa bảng thông tin cho chi tiết

58 Partname.tst* File kết quả khi thực hiện lệnhVerify

59 Partname_p.wrl File VRML

60 Partname_pr#.wrl File VRML

mặc định