Bài giảng CAD/CAM - Chương 6: Phần mềm Pro/ENGINEER

Bài giảng CAD/CAM - Chương 6: Phần mềm Pro/ENGINEER có nội dung trình bày về chức năng của phần mềm Pro/ENGINEER, tạo mô hình theo tham số, giới thiệu về màn hình làm việc của Phần mềm Pro/ENGINEER Wildfire,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng.

Chương 6

PHẦN MỀM Pro/ENGINEER

CHỨC NĂNG CƠ BẢN

- Các mặt phẳng toạ độ cho

trước

- Thực hiện tạo các hệ toạ độ

cấu trúc và lắp ráp

CHỨC NĂNG PHÁT THẢO

- revolve, extrude, blend, sweep

CHI TIẾT

- gồm nhiếu kết cấu

- đối xứng, quan hệ

PHẦN LẮP RÁP

- gồm nhiếu chi tiết

- tạo các chi tiết trong phần lắp ráp

- nghiên cứu sự giao nhau

- lập thư viên

TẠO MỘT BẢN VẼ

- của chi tiết, lắp ráp, có

kích thước

- lập danh mục tự động

- mặt cắt, mặt cắt chi tiết …

Tham số hoá

Ý tưởng

Parametric Technology Corporation

6.1 CHỨC NĂNG PHẦN MỀM Pro/ENGINEER

• Đây là một trong số các bộ phần mềm CAD/CAM chuyên nghiệp và

nổi tiếng trên thế giới

• Có cấu trúc lệnh đơn giản

• Phương thức giao tiếp rõ ràng và dễ sử dụng

* Pro/ENGINEER có cả phiên bản UNIX lẫn Windows (NT,

95, 98) Hiện nay, Pro/ENGINEER đã giới thiệu một giao diện mới

* Các verson Pro/E 2000i1, Pro/E 2000i2 chạy trên Win 98, các verson Pro/E 2001, Pro/E Wildfire chạy trên Win XP với card mạng

Bộ phần mềm Pro/ENGINEER bao gồm có 5 môđun (chế độ) chương trình ứng dụng chính:

a Sketch : Vẽ phát thảo

b Part : Tạo mẫu thiết kế,

c Assembly: Lắp ráp tạo mô hình

d Manufacturing : Chế tạo

e Drawing : Tạo hình chiếu và

bản vẽ kỹ thuật,

6.2 TẠO MÔ HÌNH THEO THAM SỐ

Tạo mô hình theo tham số là một cách lập bản vẽ thiết kế có sự trợ giúp của máy vi tính mà Pro/E sử dụng Các lệnh trong 2D CAD được chuyển sang Pro/E như:

LINE, CIRCLE, ARC, DELETE, OFFSET, TRIM, MIRROR, COPY, ARRAY

Trên cơ sở đó, Pro/E có khả năng thực hiện các công việc:

1 Tạo mô hình dựa trên chi tiết (không gian dương hay âm)

2 Vẽ phác hoạ (vẽ mặt cắt không cần đúng kích thước)

3 Tạo mô hình bằng sự cưỡng bức (vuông góc, song song, tiếp xúc, trùng khớp, thẳng đứng, nằm ngang)

4 Mối quan hệ giữa các chiều được thiết lập qua các công thức toán học

5 Sự tham chiếu giữa các chi tiết (mối quan hệ phả hệ)

Model TREE với các chức năng: xác định lại một chi tiết, xoá một chi

tiết, sắp xếp lại trình tự các chi tiết, dựa vào các chi tiết và xoá các chi tiết

Các chi tiết chuẩn trong Pro/E:

Mặt phẳng chuẩn:

Trục chuẩn:

Đường cong chuẩn:

Điểm chuẩn:

Hệ toạ độ:

Mục đích của việc thiết kế: Khả năng đưa mục đích của việc thiết kế vào

một mô hình là một tính năng độc đáo của Pro/E

Các chương trình tạo mô hình theo tham số có nhiều công cụ khác nhau để kết hợp các mục đích thiết kế, như:

- Sơ đồ định kích cỡ

- Các hình thức cưỡng bức chi tiết

- Các hình thức cưỡng bức khối lắp ráp

- Các tham chiếu

6.3 MÀN HÌNH LÀM VIỆC CỦA Pro/ENGINEER WILDFIRE

6.3.1 Thanh Menu

gồm:

6.3.2 Thanh công cụ

1 Nhóm quản lý file: New, Open, Save, Save A Copy, Print

2 Nhóm hiển thị khung xem: Repaint, Zoom in, Zoom Out, Refit, Orient,

Saved Views

3 Nhóm hiển thị mô hình: nhằm thay đổi cách hiển thị các đối tượng trong

Pro/ENGINEER: Wireframe (theo khung dây), Hidden Line (có nét ẩn), No

Hidden (không có nét ẩn), Shade (tạo bóng đổ), Model Tree

4 Nhóm hiển thị các chi tiết chuẩn: điều chỉnh cách hiển thị các chi tiết chuẩn:

Datum Planes (tắt mở hiển thị các mặt phẳng chuẩn), Datum Axes (tắt mở

hiển thị các trục chuẩn), Point Symbold (tắt mở hiển thị các điểm chuẩn),

Coordinate Systems (tắt mở hiển thị các hệ toạ độ)

5 Nhóm Context - Sensitive Help: dùng để hiển thị thông tin trợ giúp về các

menu riêng lẽ hay các tuỳ chọn trong hộp thoại

6.4 CÁC CHỨC NĂNG THÔNG THƯỜNG

6.4.1 Quản lý file

Lệnh mở và lưu file trong Pro/ENGINEER có một số điểm khác biệt quan trọng giữa tính năng quản lý file trong trình ứng dụng của Windows:

• Tên file trong Pro/E đòi hỏi chặt chẽ hơn

• Việc lưu một đối tượng trong Pro/E sẽ tạo ra một phiên bản mới

• Pro/E không cho phép một đối tượng được lưu với một tên file đã được đặt trước đó, tức là không lưu trên một file hiện có

1 Tên file

Bảng 5.1; các tên file mở rộng với các chế độ trong Pro/E CHẾ ĐỘ PHẦN MỞ RỘNG

Sketch *.sec* Part *.prt* Assembly *.asm* Manufacturing *.mfg*

Drawing *.drw* Format *.frm*

Bảng 5.2: Các tên file không có hiệu lực và có hiệu lực Tên file không có

hiệu lực

hiệu lực

2 Bộ nhớ

3 Thư mục hiện hành

4 Mở một đối tượng: dùng hộp thoại File Open:

bước 1: Chọn FILE>>OPEN để hiển thị hộp thoại File Open

bước 2: Chọn thư mục có chứa đối tượng như minh hoạ

bước 3: Chọn đối tượng cần mở

bước 4: Chọn Open trong hộp thoại

5 Tạo một đối tượng mới

bước 1: Chọn FILE>>NEW để hiển thị hộp thoại New

bước 2: Chọn một loạt kiểu chế độ và kiểu phụ của Pro/E

bước 3: Nhập vào một tên file

bước 4: Chọn OK từ hộp thoại

6.4.2 Lưu một đối tượng

1 Save ; 2 Lưu một bản sao; 3 Backup; 4 Rename; 5 Delete

6 Erase; 7 Kích hoạt một đối tượng

5.4.3 Xem các mô hình

Có nhiều cách để xem một đối tượng hoặc thay đổi kiểu hiển thị một mô hình

7 Xem động,

8 Dynamic Zoom

9 Dynamic Rotate

10 Dynamic Pan

11 Wireframe Display

12 Hidden Display

13 No Hidden Display

1 Shaded Display

2 Định hướng hình chiếu

3 Angle

4 Dynamic Orientation

5 Orientation By Reference

6 Đặt tên và lưu các hình chiếu

6.4.4 Thiết lập một mô hình

1 Các đơn vị

Pro/E có 4 loại đơn vị chính: Độ dài, khối lượng, thời gian và nhiệt độ

• Thiết lập một hệ thống đơn vị: Từ hộp thoại Unit Manager ta truy cập các hệ thống đơn vị: KMS, CGS, mmNS, FPS, IPS, Pro/E default

• Tạo một hệ thống đơn vị:

2 Chất liệu

• Ấn định một chất liệu:

- Bước 1: Chọn SET UP>>MATERIALS>>DEFINE

- Bước 2: Nhập vào một tên chất liệu

- Bước 3: Nhập vào các tham số có liên quan đến chất liệu

• Lưu một chất liệu vào đĩa:

đĩa Để lưu đặc tính của mọt chất liệu để các thành phần khác có thể sử dụng thì chất liệu đó phải được lưu ở một vị trí lâu dài

- Bước 1: Chọn SET UP>>MATERIALS>>WRITE

- Bước 2: Chọn đặc tính của một chất liệu cần lưu vào đĩa

- Bước 3: Nhập vào một tên cho file lưu chất liệu đó

• Gán các chất liệu:

- Bước 1: Chọn SET UP >> MATERIALS >> ASSIGN

- Bước 2: Chọn FROM PART hay FROM FILE làm nguồn gán chất liệu

3 Xác lập dung sai kích thước

Dung sai là khoảng dao động cho phép về hình dáng và kích thước của một chi tiết Theo mặc định Pro/E hiển thị các dung sai ở dạng giá trị tiêu chuẩn Có 4 dạng hiển thị dung sai:

• Tiêu chuẩn dung sai ANSI: được xác lập trước tiên dựa trên các giá trị được tìm thấy trong file cấu hình

• Tiêu chuẩn dung sai ISO:

6.5 TẠO MỘT BẢN PHÁC THẢO (Chế độ Sketch)

Protrusion hay Cut yêu cầu sử dụng một bản phác thảo để xác định mặt cắt của các chi tiết

6.5.1 Các điểm cơ bản về phác thảo

buộc (CONSTRAINT) và tham chiếu (REFERENCE) hình thành một mặt cắt Các phần kéo, đùn, phần cắt, trục và gờ là ví dụ về các chi tiết đòi hỏi một mặt cắt phát thảo

Mặt phẳng phát thảo có thể là một bề mặt của chi tiết hay mặt phẳng, hay

có thể là một mặt phẳng số liệu không hiện hữu trên một bộ phận nào, nó được tạo ra nhờ tuỳ chọn Make Datum và không được xem là các chi tiết và không hiển thị

tin về các thực thể trong môi trường phác thảo hiện hành:

Distance, Angle, Entity, Intersection point, Tangency point, Curvature

6.5.2 Constraint

Một Constraint là một quan hệ được ấn định hiện hữu giữa 2 thực thể hình học ( song song, thẳng góc, bằng nhau )

- Các Constraint với Intent Manager: Các Constraint được tạo trong khi

phác thảo

- Các Constraint với Intent Manager được tắt: Không có tuỳ chọn nào

để người dùng áp dụng một constraint sau khi tạo lại một mặt cắt

- Các tuỳ chọn Constraint: Intent Manager cho phép áp dụng động các

Constraint vào các thực thể được phác thảo thông qua các tuỳ chọn:

Same points * , Horizontal H , Vertical V , Point on entity, Tangent T , Perpendicular, Parallel, Equal Radii R , Equal lengths L , Symetric, Line up horizontal, Line up vertical, Collinear, Alignment

6.5.3 Các tuỳ chọn hiển thị phác thảo

Undo và Redo, Parallel sketch plane (Mặt phẳng phác thảo song song), Dimension Display (Hiển thị kích thước), Constraint Display (Hiển thị

ràng buộc), Grid Display (Hiển thị lưới), Vertex Display (Hiển thị đỉnh)

6.5.4 Phác thảo với Intent Manager

6.5.5 Phác thảo không sử dụng Intent Manager

6.6 KÉO, CHỈNH SỬA VÀ ẤN ĐỊNH LẠI CÁC CHI TIẾT

Khái niệm các chi tiết kéo đi cùng với các điểm cơ bản về lập mô hình Trong Pro/E, tuỳ chọn Extrude thường được sử dụng giữa các lệnh Protrusion và Cut Lệnh Redefine cung cấp các kỹ thuật chỉnh sửa chi tiết và tạo số liệu

6.6.1 Định nghĩa:

Chi tiết cơ sở: Chi tiết hình đầu tiên được tạo trong một bộ phận, là chi tiết

bố cho tất cả các chi tiết khác

Chi tiết con

Phần cắt: Một chi tiết khoảng trống âm

Phần ấn định: Một tham số của bộ phận, như chiều sâu của lỗ

Phần kéo: Một chi tiết khoản trống dương

Chi tiết khoảng trống âm: Xoá chất liệu ra khỏi một mô hìnhn như các lỗ,

phần cắt, khe

Chi tiết khoảng trống dương: Thêm chất liệu vào một mô hình như các

phần kéo, trục, gờ

6.6.2 Lập mô hình dựa vào chi tiết

Hình học là sự mô hình một chi tiết bằng hình ảnh được xác định bằng phác thảo hay được ấn định sẵn Các gói phần mềm thiết kế thường được xem là các bộ lập mô hình dựa trên chi tiết Một chi tiết là một thành phần con của một

bộ phận có các tham số, các tham chiếu và hình riêng của nó

6.6.3 Quan hệ bố - con

Các chi tiết được tạo dựa vào những chi tiết khác theo một cách giống như cây gia phả, đó là một cây lịch sử về các mối quan hệ giữa các chi tiết trong một

mô hình Pro/E giống như một mạng

Mối quan hệ này có thể được thiết lập một cách trực tiếp (một chi tiết được

sử dụng để cấu tạo một chi tiết khác) hay gián tiếp (thông qua việc bổ sung một phương trình số bằng cách sử dụng tuỳ chọn Relations)

6.1

6.6.4 Chi tiết thứ nhất

Việc xác định chi tiết nào là chi tiết thứ nhất hay chi tiết cơ sở của một bộ phận sẽ là một quyết định quan trọng và nó sẽ trở thành chi tiết bố trong bọ phận

đó Có 3 chi tiết đầu tiên có thể có của một bộ phận:

1 Mặt phẳng số liệu: Theo mặc định các mặt phẳng số liệu mặc định được

đặt tên là DTM1, DTM2 và DTM3 dùng làm hệ tham chiếu

2 Phần kéo: Lệnh Protrusion tạo một chi tiết hình học Ví dụ về các phần

kéo bao gồm các chi tiết được kéo, được xoay và được quét

3 Một chi tiết do người dùng ấn định: Chi tiết đã được lưu sẵn

6.6.5 Các bước để tạo một bộ phận mới

1 Thiết lập thư mục làm việc chính xác

2 Tạo một đối tượng mới với Template mặc định của Pro/E

3 Thiết lập mô hình

4 Chọn phương pháp tạo chi tiết: Protrusion là công cụ chính có sẵn đối với bộ phận đặc

5 Phác thảo mặt cắt của chi tiết

6 Hoàn chỉnh chi tiết

7 Thực hiện các yêu cầu quản lý file

6.6.6 Các phần kéo và phần cắt

hoàn toàn giống nhau

Extrude: Quét một mặt cắt phác thảo dọc theo một quĩ đạo thẳng

Revolve: Quét một mặt cắt quanh một đường tâm

Sweep: Kéo một mặt cắt dọc theo quỹ đạo nào đó do người dùng phác

thảo

Blend: Nối 2 hay nhiều mặt cắt phác thảo, quỹ đạo có thể thẳng hay được

xoay

Advanced: Gồm các tuỳ chọn: Variable Section Sweep, Swept Blend và

Helical Sweep

Hình 6.2

Các tuỳ chọn chiều sâu:

Blind , Both Side Blind (2 phía), Thru Next , Thru All, Thru Until, Pnt/Vtx (kéo một chi tiết sang một điểm hay đỉnh), UpTo Curve (kéo một chi tiết đến một cạnh, trục hay đường cong được chọn), UpTo Surface

6.7 CÁC CÔNG CỤ TẠO CHI TIẾT

Pro/E cung cấp nhiều công cụ tạo chi tiết như các lỗ, các phần bo và các mặt vát

Hình 6.3

Hình 6.4

Hình 6.5

Chương này được bổ trợ thêm các buổi thực hành trên máy tính với nội dung:

Sử dụng phần mềm Pro/ENGINEER Wildfire V2.0 phiên bản Educationnal để rèn luyện các kỹ năng CAD và CAM trên máy tính

1 Làm quen với giao diện và các qui định của ProE

2 Vẽ , thiết kế các chi tiết đơn giản

3 Vẽ, thiết kế các chi tiết phức tạp

3 Xuất bản vẽ kỹ thuật

4 Lắp ráp các chi tiết