Đề tài Nghiên cứu ứng dụng phần mềm thiết kế 3D mã nguồn mở Freecad trong quá trình thiết kế một số chi tiết đầu máy, toa xe

Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng phần mềm thiết kế 3D mã nguồn mở FreeCAD trong quá trình thiết kế một số chi tiết đầu máy, toa xe.. Mục tiêu đề tài: Sử dụng được

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ 2

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 4

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 5

MỞ ĐẦU 8

CHƯƠNG 1 9

TỔNG QUAN GIỚI THIỆU PHẦN MỀM FREECAD 9

1.1 Giới thiệu về phần mềm FreeCAD 9

1.2 Những khả năng chính của FreeCAD 11

1.3 Làm quen sơ bộ với Freecad 13

CHƯƠNG 2 18

SỬ DỤNG PHẦN MỀM FREECAD 18

2.1 Vẽ phác thảo (Sketcher Workbench) 18

2.2 Vẽ thiết kế 2D (Draft Workbench) 21

2.3 Thiết kế chi tiết (Part Design Workbench) 23

2.4 Tạo chi tiết (Part Workbench) 26

2.5 Tạo bản vẽ 2D từ bản vẽ 3D (Drawing Workbench) 29

2.6 Tính toán kiểm nghiệm độ bền chi tiết bằng phương pháp phần tử hữu hạn (Fem Workbench) 32

CHƯƠNG 3 39

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM FREECAD TRONG QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ 39

CHI TIẾT ĐẦU MÁY, TOA XE 39

3.1 Giới thiệu kết cấu bộ trục bánh xe đầu máy D19E 39

3.2 Xây dựng mô hình 3D bộ trục bánh xe đầu máy 40

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

DANH MỤC HÌNH VẼ

Trang

Hình 1.3 Thiết kế, tính toán chi tiết trên phần mềm FreeCAD 11

Hình 2.7 Minh họa chi tiết sau khi sử dụng các lệnh chỉnh sửa 26

Hình 2.9 Minh họa một số chi tiết khi thiết kế với Part 29

Hình 2.19 Khởi chạy chương trình tính ứng suất, chuyển vị 35

Hình 2.20 Bảng kết quả ứng suất 36 Hình 2.21 Chuyển vị theo phương X được hiển thị theo màu, phía màu xanh

lá là chuyển vị ít nhất, màu xanh dương là chuyển vị nhiều nhất 36 Hình 2.22 Chuyển vị theo phương Y được hiển thị theo màu, phía màu xanh

là chuyển vị ít nhất, màu đỏ là chuyển vị nhiều nhất 37 Hình 2.23 Chuyển vị theo phương Z được hiển thị theo màu, , phía màu xanh

lá là chuyển vị ít nhất, màu xanh dương là chuyển vị lớn nhất 37 Hình 2.24 Chuyển vị tổng cộng theo 3 phương X, Y, Z, cũng được hiển thị

theo đồ thị màu, màu xanh là chuyển vị ít nhất, màu đỏ là chuyển vị lớn nhất 37 Hình 2.25 Hiệu ứng đồ họa minh họa cho chuyển vị của dầm khi đặt tải trọng 37

Hình 3.8 Các chi tiết của bộ trục bánh xe khi chưa lắp ráp 43

Hình 3.10 Lắp ráp bánh xe phía không có bánh răng vào trục 44 Hình 3.11 Lắp ráp bánh xe còn lại vào trục hoàn thiện bộ trục bánh xe 44

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

2D Two Dimension

3D Three Dimension

CAD Computer-aided design

CAM Computer-aided manufacturing

CAE Computer-aided engineering

CAX Computer-aided technologies

CNC Computer numerical control

PLM Product lifecycle management

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

1 Thông tin chung:

- Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng phần mềm thiết kế 3D mã nguồn mở FreeCAD trong quá trình thiết kế một số chi tiết đầu máy, toa xe

- Sinh viên thực hiện:

Phan Trần Minh Đạt

Nguyễn Đức Thông

Trần Văn Quỳnh

- Lớp: Tàu điện - Metro - K56 Khoa: Cơ khí Năm thứ: 2 Số năm đào tạo: 4

- Người hướng dẫn: KS Nguyễn Đức Toàn

2 Mục tiêu đề tài:

Sử dụng được phần mềm FreeCAD và ứng dụng phần mềm trong quá trình thiết

kế một số chi tiết đầu máy, toa xe

3 Tính mới và sáng tạo:

- Nghiên cứu sử dụng phần mềm thiết kế 3D mã nguồn mở FreeCAD (miễn phí) thay thế cho các phần mềm thiết kế cơ khí thương mại có chi phí cao như Catia, Inventor, Solidworks, v.v.…

- Ứng dụng phần mềm trong quá trình thiết kế một số chi tiết đầu máy, toa xe

4 Kết quả nghiên cứu:

- Một tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm FreeCAD

- Bản vẽ thiết kế một số chi tiết đầu máy, toa xe

5 Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng và khả năng áp dụng của đề tài:

Vấn đề sở hữu trí tuệ và bản quyền các phát minh, sáng chế cũng như các sản phẩm thương mại đã được các nước phát triển quan tâm và thực hiện từ lâu Tuy nhiên, ở Việt Nam, vấn đề này mới chỉ trong giai đoạn bước đầu đưa vào thực hiện Đây là vấn đề tất yếu cần được quan tâm trong quá trình hội nhập và phát triển của đất nước Trong các trường đại học kỹ thuật ở Việt Nam, hầu hết các phần mềm hỗ trợ cho việc học tập, giảng dạy cũng như nghiên cứu khoa học trong việc thiết kế các chi tiết máy đều là các phần mềm thương mại đắt tiền như Catia, Inventor, Solidworks, … (có giá tới hàng ngàn đô la Mỹ cho một bản) Tuy nhiên, trên thực tế, các phần mềm này hầu như không được mua bản quyền mà thường được sử dụng dưới dạng “bẻ khóa”

Vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng phần mềm thiết kế 3D mã nguồn mở FreeCAD (miễn phí) thay thế cho các phần mềm thiết kế cơ khí thương mại có chi phí cao có ý thực tiễn cao trong quá trình hội nhập Giúp giảm chi phí đào tạo Hơn thế nữa, vì đây là phần mềm mã nguồn mở do đó nếu được đưa vào nghiên cứu có thể cải thiện, nâng cấp phần mềm có nhiều tính năng phù hợp và tiện lợi cho từng chuyên ngành Thậm chí, nếu được đầu tư nghiên cứu hoàn thiện thì phần mềm này hoàn toàn có thể thương mại hóa theo đúng giấy phép mã nguồn mở của phần mềm Đây cũng là xu hướng đã

và đang được các trường đại học ở các nước tiên tiến thực hiện

6 Công bố khoa học của sinh viên từ kết quả nghiên cứu của đề tài (ghi rõ họ tên

tác giả, nhan đề và các yếu tố về xuất bản nếu có) hoặc nhận xét, đánh giá của cơ sở

đã áp dụng các kết quả nghiên cứu (nếu có):

Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên thực

hiện đề tài (phần này do người hướng dẫn ghi):

Mặc dù mới là sinh viên năm thứ hai, nhóm sinh viên thực hiện đã nỗ lực để hoàn thành được các mục tiêu của đề tài

Người hướng dẫn

(ký, họ và tên)

Nguyễn Đức Toàn

MỞ ĐẦU

Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài và lý do lựa chọn đề tài: Trong các trường đại học kỹ thuật ở Việt Nam, hầu hết các phần mềm hỗ trợ cho việc học tập, giảng dạy cũng như nghiên cứu khoa học trong việc thiết kế các chi tiết máy đều là các phần mềm thương mại đắt tiền như Catia, Inventor, Solidworks, … (có giá tới hàng ngàn đô la Mỹ cho một bản) Tuy nhiên, trên thực tế, các phần mềm này hầu như không được mua bản quyền mà thường được sử dụng dưới dạng “bẻ khóa” Vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng phần mềm thiết kế 3D mã nguồn mở FreeCAD (miễn phí) thay thế cho các phần mềm thiết kế cơ khí thương mại có chi phí cao có ý thực tiễn cao trong quá trình hội nhập Giúp giảm chi phí đào tạo Hơn thế nữa, vì đây là phần mềm mã nguồn mở do đó nếu được đưa vào nghiên cứu có thể cải thiện, nâng cấp phần mềm có nhiều tính năng phù hợp và tiện lợi cho từng chuyên ngành Thậm chí, nếu được đầu tư nghiên cứu hoàn thiện thì phần mềm này hoàn toàn có thể thương mại hóa theo đúng giấy phép mã nguồn mở của phần mềm Đây cũng là xu hướng đã

và đang được các trường đại học ở các nước tiên tiến thực hiện Mặt khác, theo các thông tin nhóm nghiên cứu đã tìm hiểu, hiện tại, chưa có một tài liệu tiếng Việt nào hướng dẫn sử dụng phần mềm FreeCAD

Mục tiêu đề tài: Sử dụng được phần mềm FreeCAD và ứng dụng phần mềm trong quá trình thiết kế một số chi tiết đầu máy, toa xe

Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu: Dựa trên cơ sở các tài liệu được cung cấp trên trang chủ của phần mềm (tài liệu tiếng Anh), kết hợp với các kiến thức đã được học tập về vẽ kỹ thuật trong trường đại học, tiến hành nghiên cứu sử dụng phần mềm trong việc thiết kế các chi tiết dưới dạng 3D nói chung và các chi tiết đầu máy, toa xe nói riêng

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu là phần mềm FreeCAD, bộ trục bánh xe đầu máy; Phạm vi nghiên cứu là sử dụng một số mô đun trong phần mềm FreeCAD để xây dựng mô hình 3D bộ trục bánh xe đầu máy trên cơ

sở bộ trục bánh xe đầu máy D19E

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN GIỚI THIỆU PHẦN MỀM FREECAD 1.1 Giới thiệu về phần mềm FreeCAD

FreeCAD là phần mềm thiết kế 2D, 3D, CAD chuyên nghiệp, từ đơn giản như vẽ 2D đến phức tạp như mô phỏng chuyển động, kiểm nghiệm độ bền, lập trình CNC, cung cấp những công cụ hữu hiệu nhất, phục vụ cho công việc và học tập, đặc biệt, đây là phần mềm hoàn toàn miễn phí và có mã nguồn mở, được đóng góp bởi cộng đồng lập trình, kĩ sư… Hiện nay, vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu và phát triển

Hình 1.1 Giới thiệu phần mềm FreeCAD

FreeCAD hiện đã được trang bị đầy đủ các tính năng, công cụ cơ bản tương đồng với các phần mềm thiết kế thông dụng hiện nay như Catia, Solidworks,

FreeCAD cho phép bạn thiết kế các bản vẽ CAD, CAM, CAX, CAE và PLM, phục vụ trên đa số các lĩnh vực thiết kế như cơ khí, xây dựng, kiến trúc,…

FreeCAD được hỗ trợ các chức năng tiên tiến dựa trên cơ sở OpenCascade, một công cụ thiết kế hình học mạnh mẽ, tính năng thiết kế mô hình 3D được cung cấp bởi các thư viện 3D coin và python API, đây là tính năng rất hữu ích và mang lại hiệu quả cao trong quá trình thiết kế

Ngoài ra, FreeCAD cũng có khả năng thiết kế bản vẽ 2D, tuy nhiên đây không phải trọng tâm Nhưng phần mềm này hoàn toàn thiết kế được những bản vẽ 2D cơ bản mà không gặp phải nhiều trở ngại

Phần mềm FreeCAD có thể hoạt động trên tất cả các hệ điều hành như Window, Mac OS, Linux, Với sự hỗ trợ đắc lực của FreeCAD , quá trình thiết kế được đơn giản hóa một cách tối đa, mang lại hiệu quả thiết kế cao hơn, chính xác hơn, đặc biệt là hiệu quả kinh tế cao hơn khi so sánh với các phần mềm thương mại hiện nay

Một số hình ảnh khi thiết kế với FreeCAD:

Hình 1.2 Thiết kế chi tiết trên phần mềm FreeCAD

Hình 1.3 Thiết kế, tính toán chi tiết trên phần mềm FreeCAD

Có thể tải xuống phần mềm FreeCAD trên các diễn đàn hoặc truy cập trực tiếp vào trang chủ của FreeCAD : FreeCADweb.org

Tùy vào hệ điều hành, ta có thể chọn đường dẫn để tải về, sau khi tải về và giải nén, phần mềm có dung lượng nhỏ gọn khoảng 500 MB (so với các phần mềm thương mại khác thường có dung lượng hàng chục GB)

1.2 Những khả năng chính của FreeCAD

Như đã trình bày ở trên, FreeCAD là phần mềm miễn phí, mã nguồn mở, có khả năng xây dựng các bản vẽ 3D, CAD, MCAD, CAX, CAE, PLM,… nhằm mục đích thiết kế cơ khí nói riêng và thiết kế sản phẩm nói chung, chẳng hạn như kiến trúc, xây dựng hoặc các chuyên ngành kỹ thuật khác Cụ thể, FreeCAD có các tính năng sau

Với nhân đồ họa dựa trên công nghệ Open CASCADE, phần mềm này cho phép hoàn thiện các vật thể 3D phức tạp như đường cong, mặt phẳng hoặc các thực thể hình học dựa trên cơ sở hỗ trợ các định dạng file tương thích với các phần mềm 3D khác như STEP hay IGES

Một mô hình tham số hoàn thiện Tất cả các vật thể trong FreeCAD thực chất được tạo bởi các tham số, mọi điểm thuộc vật thể đều có ràng buộc với nhau hoặc thậm chí là ràng buộc với vật thể khác Điều này có nghĩa rằng thay đổi tại một điểm

sẽ gây ra thay đổi tại các điểm khác và ta có thể tùy chọn giữ lại hoặc hủy thay đổi đó Trong FreeCAD, một vật thể còn có thể được tạo bởi mã lập trình của ngôn ngữ mà FreeCAD sử dụng là Python

Một kiến trúc mô đun cho phép thêm chức năng vào các ứng dụng lõi Các chức năng mở rộng này có thể sẽ được lập trình bằng ngôn ngữ C++ hoặc đơn giản là ngôn ngữ Python hoặc chương trình sao chép macros

Nhập hoặc xuất các file bản vẽ với các định dạng phổ biến như STEP, IGES, OBJ, STL, DXF, SVG, STL, DAE, IFC hoặc OFF, NASTRAN, VRML với điều kiện

là các file phải tương thích với dạng file gốc của FreeCAD là Fcstd Độ tương thích khi đọc một file trên FreeCAD còn phụ thuộc vào định dạng của file và mô đun thực hiện đọc

Mô đun vẽ phác thảo với các công cụ hỗ trợ cho phép phác thảo hình dạng của vật thể, hoặc vẽ phác hình dạng của vật thể rồi thực hiện xây dựng chi tiết từ hình dạng

đã dựng

Tính năng mô phỏng chuyển động của Robot cho phép nghiên cứu chuyển động của Robot Mô đun này hiện đã được trang bị giao diện đồ họa mở rộng GUI, cho phép người dùng theo dõi quá trình thiết kế một cách chi tiết và trực quan

Mô đun Render cho phép đổ bóng bề mặt của chi tiết Tùy vào nhu cầu sử dụng

mà mô đun này sẽ hữu ích

Mô đun Assembly cho phép làm việc với nhiều chi tiết cùng một lúc, mô phỏng chuyển động, …

1.3 Làm quen sơ bộ với Freecad

1.3.1 Giao diện của Freecad

Hình 1.4 Giao diện ban đầu khi khởi động Freecad

Giao diện ban đầu khi khởi động Freecad được thể hiện trên hình 1.4 Trong giao diện, có thể thấy 3 vùng độc lập để thực hiện các chức năng khác nhau Cụ thể như sau :

a Thanh Công Cụ

Hình 1.5 Thanh công cụ của FreeCAD

Đây là miền để thực hiện mọi chức năng của phần mềm Có thể thấy các hộp thoại như các workbench, chọn mặt phẳng thiết kế, … xuất hiện như trên hình 1.5

Ở vùng này, có thể ẩn/hiện các công cụ bằng cách click chuột phải vào một vùng không gian trống rồi chọn công cụ cần ẩn/hiện

b Vùng truy cập nhanh

Đây là miền giúp truy cập nhanh các chức năng thường sử dụng nhất như Part Design, Architectural Design, …, mở các file gần đây, nhận những thông báo về cập nhật mới của phần mềm hoặc truy cập vào trang chủ của FreeCAD

Hình 1.6 Vùng truy cập nhanh của FreeCAD

c Thanh Hiển thị tích hợp (Combo View)

Đây là thanh cho biết chế độ hiện đang làm việc, thứ tự các lệnh đã thực hiện, kích thước của chi tiết, từ đó có thể biết trình tự thiết kế hoặc chỉnh sửa chi tiết một cách dễ dàng

Hình 1.7 Thanh Combo View

- Giao diện các chế độ làm việc (Workbenchs)

Hình 1.8 Giao diện Part Design

Cũng tương tự như giao diện của phần giao diện mở đầu, vùng 1 và vùng 3 có chức năng như đã nêu Vùng 2 chính là không gian thiết kế, toàn bộ hình ảnh của chi tiết sẽ được thể hiện trong vùng này

Giao diện của các workbench khác cũng hoàn toàn tương tự

1.1.2 Giới thiệu các chức năng cơ bản

a Tạo, mở và lưu trữ 1 file

- Tạo file mới :

Trong Freecad, có 2 cách để tạo 1 file mới, cụ thể như sau :

1 Nhấp vào biểu tượng ( tổ hợp Ctrl + N ) trên vùng 1, sau đó chọn workbench thiết kế

2 Chọn trực tiếp vào đường dẫn các workbench muốn sử dụng trên giao diện mở đầu, tuy nhiên chỉ có thể chọn một số các workbench thông dụng nhất mà không chọn được tất cả các workbench

Hình 1.9 Menu truy cập nhanh

- Mở 1 file dữ liệu :

Có 2 cách để mở 1 file :

1 Click chuột vào biểu tượng trên vùng 1 rồi chọn file muốn mở

2 Mở các file gần đây bằng cách click vào

Recent Files trên vùng 2 của giao diện mở đầu

- Lưu trữ file :

Cũng có 2 cách để lưu 1 file, cụ thể như sau :

1 Chọn File trên vùng 1 , sau đó chọn Save hoặc Save as,… tùy theo nhu cầu

2 Click chuột trực tiếp vào biểu tượng trên vùng 1

- Sửa, xóa lệnh hoặc thay đổi thiết kế, kích thước,… của chi tiết bằng cách click chuột phải vào dòng lệnh đó Sau khi click chuột sẽ có hộp thoại hiện ra , tùy vào yêu cầu mà click vào mục cần chọn

- Cũng có thể click vào hộp thoại phía dưới để chỉnh sửa kích thước, tọa độ, góc độ,…bằng cách nhập vào số liệu cần thiết kế

Hình 1.10 Hộp thoại chỉ thông tin chi tiết

c Một số thao tác với chuột và bàn phím

Để tương tác trực tiếp với giao diện cũng như chi tiết đang thiết kế bằng chuột

CHƯƠNG 2

SỬ DỤNG PHẦN MỀM FREECAD 2.1 Vẽ phác thảo (Sketcher Workbench)

2.1.1 Giới thiệu vẽ phác thảo

Tạo Sketcher là bước cơ bản đầu tiên để tạo mô hình Mô hình tạo thành trong Freecad được liên kết với biên dạng của chúng Khi hiệu chỉnh biên dạng, mô hình tự động cập nhật những thay đổi này

Ta làm việc trong môi trường vẽ phác cần tạo ra hoặc hiệu chỉnh các biên dạng của mô hình Môi trường vẽ phác bao gồm các mặt phẳng vẽ phác và các công cụ vẽ phác(Sketch Tools)

Mặt phẳng vẽ phác chứa các biên dạng của vật thể Nó có thể là các Plane hoặc

là các mặt phẳng của các vật thể có sẵn

- Môi trường vẽ phác thảo :

Để bắt đầu thiết kế Sketch, ta chọn workbench thiết kế là Sketcher, sau đó click vào biểu tượng (Creat a new sketch) rồi chọn mặt phẳng và bắt đầu quá trình thiết kế

Hình 2.1.Giao diện khi thiết kế Sketch

Có thể thấy trong góc phải phía dưới màn hình là sơ đồ biểu thị mặt phẳng đang làm việc

2.1.2 Các lệnh thao tác trong Sketch

Khi thiết kế Sketch, ta có các nhóm lệnh thiết kế 2D tương ứng như Sketcher Geometries, Sketcher Constrains, Sketcher tools,…

a Sketcher Geometries

Là nhóm lệnh để thực hiện vẽ các hình cơ bản, gồm các lệnh cụ thể sau : Tạo một điểm

Tạo 1 đường thẳng với 2 điểm

Tạo 1 cung tròn từ 1 điểm làm tâm, bán kính , điểm bắt đầu và điểm kết thúc Tạo 1 đường conic, trong lệnh này, ta có 3 tùy chọn bằng cách click vào mũi tên để tạo đường conic theo các dữ liệu sẵn có

Tạo các đường từ 1 chuỗi các điểm cho trước

Tạo hình vuông/chữ nhật từ 2 điểm của đường chéo

Tạo cung tròn tại giao điểm của 2 đường thẳng , ta click vào 2 đường thẳng sau

đó di chuột để chọn góc độ

Tạo mép vát giữa 2 đường thẳng giao nhau

Tạo một cạnh nối với biên dạng ngoài của hình

Hình 2.2 Thiết kế một số biên dạng đơn giản

b Sketcher Constrain

Sketcher Constrain được sử dụng để xác định độ dài, đặt các quy tắc giữa các yếu

tố phác hoạ, và để khóa bản vẽ dọc theo trục dọc và ngang Một số lệnh đòi hỏi sự ràng buộc của phần Trợ giúp Sketcher Có 2 loại lệnh Constrain

- Không liên kết với dữ liệu số :

Coincident : Gắn 1 điểm vào đồng thời 1 hoặc nhiều điểm khác

Point On Object : Gắn một điểm vào một đối tượng khác như một đường thẳng, cung hay trục

Vertical : Đưa các đường/chuỗi đường bất kì ( trừ các đường nằm ngang theo phương Ox) về hướng cùng phương với Oy

Horizontal : Đưa các đường/chuỗi đường bất kì ( trừ các đường thẳng đứng theo phương Oy ) về hướng cùng phương với Ox

Parallel : Chuyển các đường thẳng bất kì về dạng song song với nhau

Perpendicular : Đưa 2 đường thẳng bất kì về dạng vuông góc với nhau

Tangent : Tạo tiếp tuyến chung giữa 2 thực thể

Equal Length : Đưa 2 đường thẳng về cùng một độ dài hoặc cùng đường kính đối với đường tròn, đường chéo với hình chữ nhật,…

Symmetric : Tạo 2 điểm đối xứng qua 1 đường thẳng hoặc 2 điểm đối xứng qua điểm thứ 3

- Có liên kết với dữ liệu số

Lock : Cố định vật thể, gắn vào số liệu của tọa độ ban đầu Số liệu này có thể hiệu chỉnh lại sau

Horizontal Distance : Chọn trực tiếp chiều rộng của vật thể bằng cách nhập số liệu, có thể chọn 1 đường hoặc 2 điểm đầu , cuối

Vertical Distance : Chọn trực tiếp chiều cao của vật thể bằng cách nhập số liệu, cách chọn tương tự như chọn chiều rộng

Length : Chọn trực tiếp chiều dài của vật thể bằng cách nhập số liệu, cách chọn tương tự như chọn chiều rộng

Radius : Chọn số liệu bán kính của đường tròn/ cung tròn

Internal Angle : Chọn góc giữa 2 đường thẳng

c Sketcher Tools

Đây là nhóm lệnh giúp chỉnh sửa vật thể Gồm có các lệnh như sau :

Closed Shape : Lệnh có tác dụng nối 2 điểm của 2 vật thể khác nhau làm một Connect Edge : Nối các điểm cuối với nhau bằng cách áp dụng các ràng buộc trùng khớp với các điểm cuối

Select Constrain : Chọn các ràng buộc của một yếu tố nào đó

Show/Hide internal geometry: Ẩn/Hiện các đường bao ngoài của vật thể

Copy : Copy một vật thể

Trên đây là 3 nhóm lệnh chính của vẽ Sketch, các lệnh này đều sử dụng bằng cách nhấp vào lệnh, sau đó thao tác chuột trên không gian thiết kế

Qua workbench này, ta có thể thiết kế biên dạng của vật thể, thiết kế 2D với các công

cụ trợ giúp như đã nêu một cách dễ dàng

2.2 Vẽ thiết kế 2D (Draft Workbench)

Draft là mô đun cho phép vẽ phác thảo các hình 2D một cách nhanh chóng Bên cạnh đó, phần mềm còn cung cấp rất nhiều công cụ để chỉnh sửa vật thể theo nhu cầu Một vài công cụ chỉnh sửa của mô đun này còn có thể hoạt động trên các mô đun khác

mà vẫn đảm bảo phần mềm hoạt động ổn định

Về các nhóm lệnh, mô đun này có 3 nhóm lệnh chính là: Nhóm lệnh vẽ vật thể, nhóm lệnh hiệu chỉnh vật thể và nhóm các công cụ tiện ích Sau đây sẽ giới thiệu chi tiết về các nhóm lệnh này

2.2.1 Nhóm lệnh vẽ (Drawing objects)

Đây là nhóm lệnh để tạo ra vật thể

Line : Lệnh tạo đường thẳng khi có 2 điểm đầu và cuối

Wire: Lệnh tạo một chuỗi đường thẳng nối tiếp nhau

Circle: Lệnh tạo một đường tròn với tâm và bán kính cho trước

Arc : Lệnh tạo một cung tròn với tâm, bán kính, góc chắn cung cho trước

Ellipse : Lệnh tạo đường elip đi qua 2 điểm cho trước

Polygon : Lệnh tạo một ngũ giác với tâm và một đỉnh bất kì cho trước Ngoài

ra, còn có các lệnh tương tự để tạo đa giác nhiều cạnh hơn

Text : Lệnh chèn chú thích cho hình vẽ

Dimension : Lệnh để ghi kích thước cho bản vẽ

Bspline : Lệnh tạo đường cong bất kì từ số điểm theo ý muốn

Point : Lệnh tạo một điểm bất kì

Facebinder : Lệnh tạo một vật thể mới trên một mặt của vật thể đã tồn tại

2.2.2 Nhóm lệnh hiệu chỉnh (Modifying objects)

Đây là nhóm lệnh để hiệu chỉnh vật thể sau khi vẽ xong Để làm việc với nhóm này, ta cần chọn đối tượng trước, nếu không có đối tượng nào được chọn, phần mềm

sẽ yêu cầu phải chọn đối tượng trước

Move : Lệnh dời đối tượng

Rotate : Lệnh xoay đối tượng

Offset : Lệnh phóng to, thu nhỏ đối tượng với tỉ lệ tùy chọn

Trim : Lệnh cắt bớt hoặc mở rộng một đối tượng

Upgrade : Lệnh liên kết các đối tượng về một khối Ngược lại, lệnh Downgrade

để phá một khối thành nhiều đối tượng

Scale : Lệnh tạo tỉ lệ cho đối tượng so với vật thể gốc

Addpoint : Lệnh thêm một điểm vào một đối tượng Ngược lại, lệnh Deletepoint giúp xóa bớt điểm trên một vật thể

Shape 2D view : Xuất hình chiếu 2D từ một vật thể 3D

Mirror : Lệnh đối xứng một đối tượng đã chọn qua một điểm hoặc đường thẳng Array : Lệnh sao chép một đối tượng thành nhiều đối tượng và sắp xếp theo thứ

tự tùy ý

2.2.3 Nhóm công cụ (Utility tools)

Đây là nhóm công cụ được tích hợp sẵn trong vật thể khi ta click chuột phải

vào vật thể, chính vì vậy, mỗi vật thể khác nhau sẽ có những công cụ khác nhau Set working plane : Chọn mặt phẳng cần làm việc khi đang ở chế độ xem 3D hoặc một mặt phẳng nào đó

Finish line : Kết thúc vẽ Line, Bspline,… sau khi đã vẽ xong mà không thoát lệnh

Close line : Kết thúc vẽ Line Bspline,…sau khi vẽ xong và thoát luôn lệnh

Undo line : Hoàn tác một đường thẳng vừa vẽ của một vật thể

Toggle line : Bật hoặc tắt chế độ Draft

Show/hide snap bar : Ẩn hoặc hiện thanh công cụ Snap

Slope : Chỉnh độ dốc của đường hoặc chuỗi đoạn thẳng

2.2.4 Các định dạng file

Phần mềm này cho phép xuất và đọc bản vẽ ở rất nhiều định dạng file : Autodesk DXF, Open Cad format OCA, Airfoil Data Format DAT,…

Với mỗi dạng bản vẽ, ta có các định dạng file khác nhau

Hình 2.3 Giao diện khi làm việc với Draft

2.3 Thiết kế chi tiết (Part Design Workbench)

Hình 2.4 Hình ảnh khi làm việc với Part Design