›

Giáo trình Hướng dẫn sử dụng Pro/ Engineer 2000i

pdf 163 trang huongle 3280
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Hướng dẫn sử dụng Pro/ Engineer 2000i", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_huong_dan_su_dung_pro_engineer_2000i.pdf

Nội dung text: Giáo trình Hướng dẫn sử dụng Pro/ Engineer 2000i

  1. Bộ môn Máy & Robot Học viện Kỹ thuật Quân sự H−ớng dẫn sử dụng Pro/ENGINEER 2000i Phần I: Thiết kế sản phẩm - Tạo bản vẽ kỹ thuật Hà nội - 2003
  2. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i Mục lục Ch−ơng 1. Tổng quan về công nghệ tham số và h−ớng đối t−ợng trong cad/CAM hiện đại 1 1.1. các chức năng của CAD hiện đại 1 1.1.1.Chức năng mô hình hoá 1 1.1.2.Chức năng vẽ 2 1.1.3.Chức năng phân tích 3 1.1.4.Chức năng CAM 3 1.2. Những công nghệ mới trong CAD 4 1.2.1.Thiết kế theo tham số (Parametric Design) 4 1.2.2.Thiết kế h−ớng đối t−ợng (Feature Based Design) 5 1.2.3.Thiết kế thích nghi (Adaptive Design) 5 1.3. Các thuật ngữ cơ bản của CAD hiện đại 6 1.4. Khái quát về các hệ CAD/CAM có mặt ở Việt Nam 7 Ch−ơng 2. Làm quen với pro/Engineer 2000i 10 2.1. Các chức năng của Pro/E 10 2.1.1.Chức năng thiết kế (CAD) 10 2.1.2.Chức năng phân tích (CAE) 11 2.1.3.Chức năng sản xuất (CAM) 11 2.2. Giới thiệu giao diện ng−ời dùng của Pro/E 11 2.2.1.Khởi động và đóng Pro/E 11 2.2.2.Giao diện ng−ời dùng của Pro/E 2000i 12 2.3. Thiết đặt thông số môi tr−ờng của Pro/E 15 2.3.1.Đặt th− mục làm việc 15 2.3.2.Layer 15 2.3.3.Mapkey 16 2.3.4.Đặt cấu hình hệ thống 17 2.3.5.Đặt các thông số của mô hình 19 2.4. Thực hành các thao tác đơn giản 25 2.4.1.Mở một mô hình 25 2.4.2.Xem mô hình 25 Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng 26 3.1. Môi tr−ờng Phác thảo 26 3.1.1.Các khái niệm 26 3.1.2.Khởi tạo một phác thảo trong chế độ Sketcher 26 3.1.3.Đáp ứng mục đích thiết kế 26 3.2. Intent Manager 27 3.2.1.Phác thảo với Intent Manager 27 3.2.2.Phác thảo không sử dụng Intent Manager 28 3.3. Phác thảo các thực thể 29 3.3.1.Point - điểm 29 Mục lục i
  3. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i 3.3.2.Line - đ−ờng thẳng 29 3.3.3.Arc - cung tròn 30 3.3.4.Circle - đ−ờng tròn 31 3.3.5.Rectang - hình chữ nhật 32 3.3.6.Các thực thể hình học nâng cao 32 3.4. Hiệu chỉnh các thực thể 32 3.4.1.Dynamic Trim 33 3.4.2.Trim 33 3.4.3.Divide 33 3.4.4.Mirror 33 3.4.5.Use Edge 33 3.4.6.Offset Edge 33 3.4.7.Move Entity 33 3.5. Kích th−ớc 33 3.5.1.Kích th−ớc thẳng 34 3.5.2.Kích th−ớc tròn 34 3.5.3.Kích th−ớc góc 35 3.5.4.Kích th−ớc chu vi 35 3.5.5.Kích th−ớc toạ độ 35 3.5.6.Kích th−ớc tham chiếu 36 3.5.7.Hiệu chỉnh kích th−ớc 36 3.5.8.Kích th−ớc quan hệ 37 3.6. Ràng buộc 38 3.6.1.Tạo ràng buộc mới 39 3.6.2.Hiệu chỉnh ràng buộc 40 3.7. Các hỗ trợ cho môi tr−ờng phác thảo 40 3.7.1.Các chức năng điều khiển hiển thị phác thảo 40 3.7.2.Chức năng Sec Tools 40 3.7.3.Chức năng Move 41 3.8. Luyện tập 42 3.8.1.Bài tập 1. 42 3.8.2.Bài tập 2. 42 Ch−ơng 4. Tạo các feature kéo 44 4.1. Tạo lập mô hình dựa vào feature 44 4.1.1.Quan hệ giữa các feature trong mô hình 45 4.1.2.Các feature đầu tiên 45 4.1.3.Các b−ớc tạo lập một feature có dùng biên dạng 45 4.2. Các phần kéo và phần cắt 46 4.2.1.Các phép phát triển biên dạng thành feature 46 4.2.2.Feature đặc và mỏng 47 4.2.3.H−ớng kéo 47 4.2.4.Chiều sâu kéo 47 4.2.5.Biên dạng hở và kín 48 4.3. Tạo các feature kéo 49 Mục lục ii
  4. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i 4.4. Mặt phẳng chuẩn 50 4.4.1.Khái niệm 50 4.4.2.Các ph−ơng pháp tạo mặt phẳng chuẩn 51 4.5. Hiệu chỉnh một feature 52 4.5.1.Chức năng Modify - chỉnh sửa 52 4.5.2.Chức năng Redefine - định nghĩa lại 53 4.5.3.Hiệu chỉnh thông qua cây mô hình 53 4.6. Luyện tập 54 4.6.1.Thực hành 54 4.6.2.Bài tập 56 Ch−ơng 5. Tạo feature xoay 58 5.1. Các feature kéo và cắt xoay 58 5.1.1.Biên dạng của feature xoay 58 5.1.2.Các tham số feature xoay 58 5.1.3.Trình tự tạo lập một feature xoay 59 5.2. Lỗ (Hole) và trục (Shaft) 59 5.2.1.Straight Hole - lỗ thẳng 59 5.2.2.Sketch Hole - lỗ phác thảo 60 5.2.3.Shaft - trục 60 5.3. Vành gờ (Flange) và ngõng trục (Neck) 61 5.4. Các chức năng bổ trợ 61 5.4.1.Tạo mảng 61 5.4.2.Trục chuẩn 62 5.5. Luyện tập 63 5.5.1.Thực hành 63 5.5.2.Bài tập 64 Ch−ơng 6. Tạo các feature không dùng biên dạng 65 6.1. Các feature lỗ thẳng - Straight hole 65 6.2. Các feature bo tròn - Round 65 6.2.1.Trình tự tạo lập một feature bo tròn 65 6.2.2.Các tuỳ chọn bán kính bo tròn 66 6.2.3.Các tuỳ chọn tham chiếu 66 6.2.4.Các tuỳ chọn để chọn chuỗi cạnh 66 6.3. Các feature vát mép - Chamfer 66 6.3.1.Các dạng feature vát mép 66 6.3.2.Trình tự tạo một Edge chamfer 67 6.3.3.Trình tự tạo một Conner chamfer 67 6.4. Các feature vát mặt - Draft 67 6.4.1.Các mặt phẳng và đ−ờng cong trung tính 67 6.4.2.Các feature vát mặt theo mặt phẳng trung tính 68 6.4.3.Các feature vát mặt theo đ−ờng cong trung tính 68 6.5. Các feature dạng vỏ - Shell 69 Mục lục iii
  5. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i 6.6. Các feature gân - Rib 69 6.7. Các feature khe, r∙nh - Slot 70 6.8. Các feature ống ba chiều - Pipe 70 6.9. Luyện tập 71 6.9.1.Thực hành 71 6.9.2.Bài tập 73 Ch−ơng 7. Tạo các feature uốn cong và hỗn hợp 74 7.1. Các feature uốn cong - Sweep 74 7.1.1.Đặc điểm 74 7.1.2.Trình tự tạo lập 75 7.2. Các feature hỗn hợp - Blend 75 7.2.1.Đặc điểm 75 7.2.2.Tạo lập một Parallel Blend 77 7.3. Các chức năng phụ trợ 77 7.3.1.Đ−ờng cong chuẩn 77 7.3.2.Điểm chuẩn 78 7.3.3.Hệ toạ độ 79 7.4. Luyện tập 80 7.4.1.Thực hành 80 7.4.2.Bài tập 83 Ch−ơng 8. Mô hình hoá nâng cao 84 8.1. Swept Blend 84 8.1.1.Khái niệm 84 8.1.2.Tạo một Swept Blend 84 8.2. Variable Section Sweep 85 8.2.1.Khái niệm 85 8.2.2.Tạo một Variable Section Sweep 86 8.3. Helical Sweep 87 8.3.1.Khái niệm 87 8.3.2.Tạo một Helical Sweep 87 8.4. Luyện tập 89 8.4.1.Thực hành 89 8.4.2.Bài tập 90 Ch−ơng 9. Các công cụ xử lý feature 91 9.1. Nhóm các feature 91 9.1.1.Menu Group 91 9.1.2.Các loại nhóm 92 9.1.3.Tạo mảng cho nhóm 92 9.2. Sao chép các feature 93 9.2.1.Mirror - tạo feature đối xứng 93 9.2.2.Move>>Rotate - sao chép quay các feature 94 Mục lục iv
  6. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i 9.2.3.Move>>Translate - sao chép tịnh tiến các feature 94 9.2.4.New Reference - sao chép với tham chiếu mới 94 9.2.5.Same Reference - sao chép với cùng tham chiếu 95 9.3. Các quan hệ 95 9.3.1.Câu lệnh điều kiện IF-ELSE 96 9.3.2.Thêm và hiệu chỉnh các quan hệ 96 9.4. Family table 97 9.4.1.Khái niệm 97 9.4.2.Tạo một Family Table 97 9.5. Luyện tập 98 9.5.1.Thực hành 98 9.5.2.Bài tập 100 Ch−ơng 10. các công cụ cơ bản tạo bản vẽ 101 10.1. Giới thiệu 101 10.2. File cài đặt bản vẽ 101 10.3. Các dạng sheet 102 10.3.1.Chỉnh sửa các dạng sheet 102 10.3.2.Tạo các dạng 102 10.4. Tạo một bản vẽ mới 102 10.5. Các khung xem (hình chiếu) bản vẽ 103 10.5.1.Menu Views 103 10.5.2.Các kiểu khung xem (hình chiếu) 103 10.6. Tạo một khung xem General 104 10.7. Tạo khung xem (hình chiếu) Detailed 104 10.8. Xác lập chế độ hiển thị 105 10.9. Hiển thị và xoá các hạng mục 105 10.10.Kích th−ớc và dung sai 106 10.10.1.Xử lý kích th−ớc 106 10.10.2.Dung sai và chỉnh sửa kích th−ớc 106 10.11.Tạo các ghi chú 106 10.11.1.Tạo ghi chú không có leader 106 10.11.2.Tạo ghi chú có leader chuẩn 107 10.12.Tạo bảng kê chi tiết 107 10.13.Thực hành 108 10.14.Bài tập 113 Ch−ơng 11 Các công cụ nâng cao tạo bản vẽ 114 11.1. Giới thiệu 114 11.2. Các kiểu mặt cắt 114 11.2.1.Mặt cắt toàn phần (Full Section) 114 11.2.2.Mặt cắt một nửa (Haft Section) 114 11.2.3.Mặt cắt một phần (Local) 114 Mục lục v
  7. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i 11.2.4.Mặt cắt một phần và toàn phần (Full & Local) 114 11.3. Tạo mặt cắt toàn phần (Full section) 114 11.4. Tạo mặt cắt một nửa (Haft Section) 115 11.5. Tạo mặt cắt Offset Section 115 11.6. Tạo mặt cắt Broken Out Section 117 11.7. Tạo mặt cắt Align Section 118 11.8. Tạo mặt cắt Revolved Section 118 11.9. Tạo khung xem Auxiliary 119 11.10.Thực hành 120 11.11. Bài tập 125 Ch−ơng 12. Mô hình lắp ráp 126 12.1. Môi tr−ờng lắp ráp 126 12.2. Chèn và di chuyển các chi tiết lắp ráp 126 12.2.1.Các ràng buộc trong lắp ráp 127 12.2.2.Di chuyển các chi tiết trong mô hình lắp ráp 129 12.2.3.Các chi tiết đ−ợc đóng gói 130 12.3. Chỉnh sửa các lắp ráp và chi tiết 130 12.3.1.Chỉnh sửa kích th−ớc 130 12.3.2.Tạo feature mới 130 12.3.3.Định nghĩa lại một feature thành phần 131 12.3.4.Tạo các chi tiết trong chế độ Assembly 131 12.3.5.Các quan hệ lắp ráp 132 12.3.6.Chế độ layout 132 12.4. Tạo dạng trình bày đơn giản 132 12.5. Tạo lắp ráp triển khai 133 12.6. Luyện Tập 134 12.6.1.Thực hành 134 12.6.2.Bài tập 135 Ch−ơng 13. Tạo mô hình bề mặt 136 13.1. Giới thiệu về các mô hình bề mặt 136 13.2. Cách tạo mô hình bề mặt 137 13.3. Các thao tác trên bề mặt 137 13.4. Các tuỳ chọn bề mặt cao cấp 138 13.5. Tổ hợp các mặt (Merging quilt) 139 13.6. Tuỳ chọn Boundaries 139 13.7. Tạo các Solid từ các mô hình mặt 140 13.8. Luyện Tập 141 13.8.1.Thực hành 141 13.8.2.Bài tập 142 Mục lục vi
  8. Ch−ơng 1. Tổng quan về công nghệ tham số và h−ớng đối t−ợng trong cad/CAM hiện đại 1 1.1. các chức năng của CAD hiện đại 2 1.1.1. Chức năng mô hình hoá 2 1.1.2. Chức năng vẽ 3 1.1.3. Chức năng phân tích 4 1.1.4. Chức năng CAM 4 1.2. Những công nghệ mới trong CAD 5 1.2.1. Thiết kế theo tham số (Parametric Design) 5 1.2.2. Thiết kế h−ớng đối t−ợng (Feature Based Design) 6 1.2.3. Thiết kế thích nghi (Adaptive Design) 6 1.3. Các thuật ngữ cơ bản của CAD hiện đại 7 1.4. Khái quát về các hệ CAD/CAM có mặt ở Việt Nam 8 Ch−ơng 1.Tổng quan về công nghệ tham số và h−ớng đối t−ợng trong CAD/CAM hiện đại 1
  9. Ch−ơng 1. Tổng quan về công nghệ tham số và h−ớng đối t−ợng trong cad/CAM hiện đại Chúng ta đã biết CAD xuất hiện vào tr−ớc năm 1960, với t− cách là công cụ vẽ (Drafting Tool). Vì vậy, tr−ớc đây nó đ−ợc gọi là "cây bút chì điện tử" (Electronic Pencil). Cho đến những năm 80 của thế kỷ tr−ớc, vẽ vẫn là chức năng cơ bản của các phần mềm CAD. Các công cụ vẽ không ngừng đ−ợc cải tiến, đ−ợc bổ sung thêm các tiện ích, khiến cho công việc vẽ đ−ợc tiến hành nhanh chóng hơn, chính xác hơn và giúp cho việc quản lý, trao đổi tài liệu thiết kế đ−ợc dễ dàng hơn. Với chức năng vẽ thì theo tên gọi ban đầu, CAD chỉ là công cụ trợ giúp vẽ trên máy tính (Computer Aided Drafting). Theo thời gian, CAD đ−ợc phát triển theo 2 h−ớng: - Một mặt, CAD đ−ợc tích hợp nhiều chức năng mới. Với các tính năng đồ hoạ đặc tr−ng của mình, CAD trở thành môi tr−ờng phát triển các công cụ tính toán, phân tích, sản xuất (nh− tính toán động học, động lực học cơ cấu; tính toán khí động, nhiệt, từ; lập trình cho máy CNC, quản lý công nghệ, ). Nói cách khác, CAD ngày càng đ−ợc tích hợp thêm các chức năng mới. Nhờ các chức năng này mà CAD đã trở thành công cụ tuyệt vời không chỉ cho các nhà thiết kế mà cả các nhà kinh doanh, quản lý, nghệ thuật, quân sự, Giới kỹ thuật ngày nay đã quen với các thuật ngữ CAE (Computer Aided Engineering), CAM (Computer Aided Manufacturing). Tuy có chức năng rất khác nhau, các phần mềm CAE và CAM có đặc điểm chung là đ−ợc phát triển trong môi tr−ờng đồ hoạ của CAD hoặc sử dụng trực tiếp dữ liệu đồ hoạ của CAD. Một cách tự nhiên, nhiều hệ CAD, nh− CATIA (của IBM), Pro/Engineer (của PTC), Cimatron (của Cimatron), đã tích hợp trong mình nhiều chức năng của CAM và CAE. Chúng thực sự đã trở thành các phần mềm CAD/CAM/CAE. - Mặt khác, một số hãng sản xuất phần mềm CAD khác, nh− Autodesk (với các phần mềm Mechanical Desktop và Inventor), SolidWorks Corp. (với phần mềm SolidWorks), tạo ra môi tr−ờng mở, cho phép và khuyến khích tất cả các nhà phát triển sử dụng dữ liệu và công cụ điều hành của CAD để tạo ra các phần mềm CAM và CAE khác. Chiến l−ợc hợp tác trên cơ sở chuyên môn hoá đó cho phép tạo ra các sản phẩm phần mềm chất l−ợng cao, giá thành hạ và giải phóng cho khách hàng khỏi sự lệ thuộc vào một vài hệ nhất định. Dù bằng cách nào thì các chức năng CAM và CAE cũng đ−ợc phát triển trên nền CAD. Nếu không phân biệt các chức năng CAD, CAM, CAE do hãng phần mềm nào tạo ra (đối với ng−ời dùng thì điều đó không quan trọng) thì có thể quan niệm rằng CAM và CAE là sự phát triển tiếp theo của CAD. Với quan niệm đó thì có thể nói các phần mềm CAD hiện đại đã đ−ợc tích hợp thêm các chức năng CAM và CAE. Phần sau đây giải thích rõ hơn các chức năng của CAD hiện đại. 1.1. các chức năng của CAD hiện đại 1.1.1. Chức năng mô hình hoá Với các hệ CAD hiện đại, môi tr−ờng làm việc chủ yếu của kỹ s− thiết kế không phải bản vẽ (Drawing) mà là mô hình (Model). Ch−ơng 1.Tổng quan về công nghệ tham số và h−ớng đối t−ợng trong CAD/CAM hiện đại 2
  10. Mô hình trong CAD Bản vẽ trong CAD Mô hình và bản vẽ trong CAD Bản vẽ đúng là ngôn ngữ của ng−ời kỹ s−, nh−ng nó chứa các hình chiếu, hình cắt, kích th−ớc, các chú giải với những quy −ớc mà chỉ ng−ời kỹ s− mới hiểu đ−ợc và chỉ dùng để cho con ng−ời l−u trữ hoặc trao đổi thông tin với nhau. Bản vẽ là một tài liệu "chết". Còn với mô hình, chúng ta có thể "tháo", "lắp", "quan sát" từ các góc độ, cự ly khác nhau; có thể tra khối l−ợng, thể tích của các chi tiết hoặc cụm chi tiết; có thể "vận hành" nó để khảo sát động học, động lực học của các cơ cấu; có thể tính ứng suất và biến dạng của các chi tiết, Điều vừa nói đ−ợc minh hoạ qua hình 1.Error! Bookmark not defined., gồm mô hình (bên trái) và bản vẽ lắp (bên phải) của một chiếc bơm piston∗. Nếu để ý, chúng ta có thể thấy trong mô hình, chiếc bơm đã đ−ợc "tháo vỏ" để quan sát đ−ợc bên trong. Từ một mô hình có thể tạo ra một hay nhiều bản vẽ tuỳ theo nhu cầu sử dụng khác nhau. Các thành phần trong bản vẽ (các hình chiếu, mặt cắt, cắt trích, ) có thể đ−ợc chiết xuất dễ dàng từ mô hình. Giữa mô hình và các bản vẽ đ−ợc tạo từ nó có mối quan hệ với nhau: mọi chỉnh sửa trong mô hình sẽ đ−ợc cập nhật vào bản vẽ và ng−ợc lại. 1.1.2. Chức năng vẽ Tạo bản vẽ kỹ thuật vẫn là chức năng không thể thiếu đ−ợc của CAD. Các phần mềm CAD hiện đại có 2 công cụ giúp tạo ra các bản vẽ kỹ thuật. • Dùng chức năng Sketch Sketcher là công cụ phác thảo, có nhiệm vụ chính là tạo ra các Profile 2D hoặc 3D để từ đó hình thành các mô hình vật đặc (Solid) hoặc bề mặt (Surface). Tuy nhiên, do kế thừa đ−ợc các công cụ vẽ của CAD truyền thống, lại đ−ợc bổ sung công cụ tham số hoá, Sketcher của CAD hiện đại trở thành công cụ vẽ mạnh và linh hoạt để tạo ra các bản vẽ kỹ thuật. Ng−ời ta th−ờng dùng Sketcher để tạo các bản vẽ đơn giản. • Tạo bản vẽ từ mô hình Trong CAD hiện đại, bản vẽ là sự biểu hiện bằng ngôn ngữ kỹ thuật của mô hình. Vì vậy, cách thông th−ờng nhất để tạo bản vẽ là xuất trực tiếp các hình chiếu, hình cắt từ mô hình (nh− thấy trong hình 1-Error! Bookmark not defined.). Vì vậy, ngoài cách gọi thông th−ờng ∗ Mô hình đ−ợc tạo bởi phần mềm Autodesk Mechanical Desktop 4.0 (MDT4) Ch−ơng 1.Tổng quan về công nghệ tham số và h−ớng đối t−ợng trong CAD/CAM hiện đại 3
  11. (Draw), bản vẽ còn có tên khác, là "Lay-Out". Từ một mô hình có thể tạo nhanh chóng một hay nhiều bản vẽ. Giữa mô hình và các bản vẽ đ−ợc tạo từ đó có mối liên hệ qua lại. Mỗi thay đổi từ mô hình sẽ đ−ợc tự động cập nhật sang bản vẽ và ng−ợc lại. 1.1.3. Chức năng phân tích Đó là chức năng tính toán động học, động lực học, nhiệt, ứng suất, biến dạng, của các chi tiết, cơ cấu, thiết bị và hệ thống. Các công cụ tính toán, phân tích trên xuất hiện độc lập với CAD, nh−ng đã đ−ợc tích hợp vào CAD để tận dụng khả năng đồ hoạ kỹ thuật ngày càng mạnh của nó. Sự tích hợp các chức năng phân tích vào CAD làm xuất hiện một thuật ngữ mới: CAE (Computer Aided Engineering). Nhờ CAE, chúng ta có thể tạo và khảo sát các đối t−ợng và quá trình một cách trực quan. Trong hình 1.Error! Bookmark not defined. là ví dụ về chức năng mô phỏng động lực học của máy bơm*. Đồ thị ghi lại chuyển vị và vận tốc của đầu piston nhờ sự dẫn động của vành quay. Chức năng nữa hay gặp trong các phần mềm CAD là tính toán cơ học và nhiệt nhờ ph−ơng pháp phần tử hữu hạn. Mô phỏng động lực học Phần lớn hệ CAD có chức năng tính toán các bộ truyền cơ khí thông dụng, nh− bánh răng, xích, đai, cam, kèm theo th− viện chi tiết tiêu chuẩn, nh− ổ lăn, vòng bít, trục, chi tiết kẹp chặt, Chúng còn có thể nối ghép với các modul chuyên dùng, nh− thiết kế khuôn, thiết kế đ−ờng ống, thiết kế chi tiết vỏ mỏng, 1.1.4. Chức năng CAM CAM xuất hiện một cách độc lập với CAD, nhằm mục đích riêng là trợ giúp lập trình cho các máy NC. Xu h−ớng tích hợp CAD/CAM nảy sinh từ những năm 70 của thế kỷ tr−ớc để tận dụng môi tr−ờng đồ hoạ hấp dẫn của CAD. Hiện nay phần lớn các hệ CAD hiện đại đều có chức năng CAM và trở thành các hệ CAD/CAM. Chức năng CAM đ−ợc hình thành trong CAD theo 2 h−ớng nh− đã phân tích ở đầu ch−ơng: - Theo h−ớng thứ nhất, các nhà sản xuất phần mềm CAD bổ sung thêm chức năng CAM vào sản phẩm CAD của họ để tạo ra các phần mềm CAD/CAM thống nhất. Đó là tr−ờng hợp của các phần mềm Pro/Engineer, Cimatron, CATIA. - Theo h−ớng thứ hai, các nhà chuyên viết phần mềm CAM phát triển các modul CAM trên nền các phần mềm CAD của hãng khác. Bằng cách này, các sản phẩm CAD/CAM kế thừa đ−ợc tinh hoa của các hãng sản xuất hàng đầu thế giới trong cả 2 lĩnh vực. Ví dụ, hãng Pathrace đã chọn các phần mềm CAD đ−ợc −a chuộng nhất thế giới, nh− Mechanical Desktop, Inventor, Solid Work để phát triển phần mềm EdgeCAM của họ. Kết quả là sinh ra các tổ hợp * Mô hình đ−ợc thực hiện bởi phần mềm Dynamic Designer của ADAMS, chạy trên MDT4. Ch−ơng 1.Tổng quan về công nghệ tham số và h−ớng đối t−ợng trong CAD/CAM hiện đại 4
  12. CAD/CAM lai (EdgeCAM for Mechanical Desktop, EdgeCAM for Inventor, EdgeCAM for Solid Work) tốt hơn nhiều so với mềm EdgeCAM chính gốc của Pathrace. 1.2. Những công nghệ mới trong CAD Các phần mềm CAD 2D (nh− AutoCAD) buộc ng−ời dùng phải nhập chính xác các kích th−ớc và các quan hệ hình học giữa các đối t−ợng vào bản vẽ. Điều đó không thể thực hiện đ−ợc khi ch−a có bản thiết kế hoàn chỉnh. Vì vậy, chức năng vẽ dù tốt đến đâu thì cũng không thể đảm bảo cho CAD thành công cụ trợ giúp thiết kế thực sự. Muốn có môi tr−ờng thiết kế phải có CAD 3D với chức năng mô hình hoá và phân tích mạnh với các công nghệ thiết kế mới. Các công nghệ này đảm bảo cho ng−ời kỹ s− thiết kế theo "quy trình thuận", nh− trong sơ đồ hình 1-Error! Bookmark not defined Kết quả Phác thảo Lập mô Tính toán Kiểm Chỉnh hình nghiệm sửa Quy trình thiết kế thuận Các hệ CAD hiện đại đều sử dụng công cụ mô hình hoá 3D, trong đó tích hợp các công nghệ sau: 1.2.1. Thiết kế theo tham số (Parametric Design) Với công nghệ này, thay vì phải vẽ chính xác ngay từ đầu (điều khó thực hiện), chúng ta bắt đầu bằng phác thảo, sau đó mới chính xác hoá bằng cách gán kích th−ớc và các liên kết hình học cho đối t−ợng. Chúng ta cũng có thể gán mối quan hệ giữa các kích th−ớc (ví dụ sự phụ thuộc của đ−ờng kính lỗ vào chiều dày moay ơ) để mỗi khi thay đổi chiều dày moay ơ thì đ−ờng kính tự động thay đổi theo. Công nghệ tham số tạo cho CAD các −u điểm sau: - Giúp ng−ời kỹ s− hình thành và thể hiện ý t−ởng thiết kế đúng theo quy luật tự nhiên của quá trình t− duy: đi từ phác thảo ý đồ đến chính xác hoá mô hình rồi mới xuất tài liệu thiết kế. - Làm cho quá trình thiết kế đ−ợc mềm dẻo, linh hoạt. Các sản phẩm thiết kế có thể đ−ợc sửa đổi một cách dễ dàng, trong bất cứ giai đoạn nào. - Dễ kế thừa các kết quả thiết kế đã có. Nhờ công nghệ này mà ng−ời dùng có thể tự tạo các th− viện các chi tiết hoặc kết cấu máy cho riêng mình và sử dụng chúng một cách hiệu quả. - Giữ mối liên kết giữa mô hình và tài liệu thiết kế (nh− đã đề cập ở trên). Ch−ơng 1.Tổng quan về công nghệ tham số và h−ớng đối t−ợng trong CAD/CAM hiện đại 5
  13. 1.2.2. Thiết kế h−ớng đối t−ợng (Feature Based Design) Công nghệ này đánh dấu một b−ớc tiến lớn trong công nghệ CAD. Thay vì làm việc với các đối t−ợng đơn giản, nh− đ−ờng thẳng, cung tròn, kích th−ớc, rời rạc, ng−ời dùng làm việc trực tiếp với các bề mặt (trụ, ren, rãnh then), với các chi tiết và cụm lắp ráp (xem hình 1-Error! Bookmark not defined.). Nhờ vậy có thể tạo các mối ghép, các khớp, cặp truyền động nh− trong thế giới thực. Quản lý mô hình theo đối t−ợng Nhờ các đối t−ợng đ−ợc quản lý chặt chẽ theo tên gọi và số l−ợng, việc tạo ra cơ sở dữ liệu và xuất bảng danh mục sản phẩm trong bản vẽ lắp đ−ợc thuận tiện và dễ dàng, chính xác. Đối t−ợng cơ sở dùng trong CAD hiện đại là các Feature. Từ các Feature mới hình thành các chi tiết máy, các cụm lắp và các sản phẩm lắp ráp hoàn chỉnh. 1.2.3. Thiết kế thích nghi (Adaptive Design) Đến thời điểm này công nghệ thiết kế thích nghi còn rất mới, duy nhất chỉ có ở phần mềm Inventor của Autodesk. Nó cho phép tạo ra các mô hình "thông minh", tự thay đổi kích th−ớc để lắp vừa với chi tiết đối ứng. Tr−ờng hợp trong hình 1-Error! Bookmark not defined. là một ví dụ: càng 1 (chi tiết thích nghi) không lắp vừa với vành 2 (chi tiết cố định) do kích th−ớc của chúng khác nhau. Sau khi lắp đ−ợc mặt bên trái, càng 1 tự thay đổi kích th−ớc để lắp vừa mặt bên phải của vành 2. Công nghệ thích nghi giúp cho quá trình thiết kế đ−ợc mềm dẻo và năng suất hơn. Công nghệ thích nghi của Autodesk Inventor Ch−ơng 1.Tổng quan về công nghệ tham số và h−ớng đối t−ợng trong CAD/CAM hiện đại 6
  14. 1.3. Các thuật ngữ cơ bản của CAD hiện đại Trong phần này chúng tôi giải thích các thuật ngữ cơ bản dùng trong các phần mềm thiết kế theo tham số và h−ớng đối t−ợng*. • Sketch Sketch là đối t−ợng hình học đơn giản, dạng khung dây 2D hoặc 3D, đ−ợc dùng để tạo ra các Feature. Sketch bao gồm các phần tử hình học cơ bản (Entity) của CAD, nh− đoạn thẳng (Line), cung tròn (Arc), vòng tròn (Circle), chữ nhật (Rectang), đ−ợc sắp xếp và định hình một cách có chủ đích nhờ các liên kết (Constraint) và các kích th−ớc (Dimension). Các Constraint quy định vị trí t−ơng quan giữa các phần tử hình học. Các Constraint th−ờng dùng là: - Same Point: trùng khít toạ độ 2 điểm - Horizontal: gióng một đ−ờng thành nằm ngang - Vertical: gióng một đ−ờng thành thẳng đứng - Point On Entity: buộc một điểm nằm trên một đ−ờng - Tanggent: buộc 2 đ−ờng tiếp tuyến với nhau - Perpendicular: buộc 2 đ−ờng thẳng vuông góc với nhau - Parallel: buộc 2 đ−ờng thẳng song song với nhau - Equal Radii: buộc 2 cung tròn có bán kính bằng nhau - Equal Lengths: buộc 2 đ−ờng có chiều dài bằng nhau - Symmetric: buộc 2 điểm đối xứng nhau qua một centerline - Line Up Horizontal: buộc 2 điểm nằm ngang với nhau - Line Up Vertical: buộc 2 điểm thẳng đứng với nhau - Collinear: buộc 2 đ−ờng thẳng trùng nhau - Allinment: buộc một điểm hoặc một đ−ờng nằm trên một đ−ờng khác. Các kích th−ớc dùng trong Sketch là kích th−ớc tham số (Parametric Dimension). Khác với trong CAD truyền thống, mỗi đối t−ợng nhận các giá trị kích th−ớc cố định, trong CAD tham số, chúng nhận các tham số (biến) với giá trị thay đổi đ−ợc. Mỗi khi thay đổi giá trị của tham số thì bản thân đối t−ợng bị thay đổi theo. Hơn nữa, giữa các tham số có thể hình thành mối quan hệ (Relation), để khi một tham số thay đổi thì các tham số liên quan bị thay đổi theo. Điều này tạo sự linh hoạt cho quá trình thiết kế. Ví dụ về mối quan hệ tham số nh− trong hình 1-Error! Bookmark not defined Khi thay đổi giá trị chiều rộng d1 của khối hộp thì giá trị của d3=0.8*d1 d1 chiều dài d2 và chiều cao d3 thay đổi theo quan hệ: d2=2*d1 d2 = 2 ì d1 d3 = 0.8 ì d1 Quan hệ tham số * Ban đọc nên dùng cho quen các thuật ngữ chuẩn bằng tiếng Anh. Vì vậy, chúng tôi không dịch mà chỉ giải thích một lần. Sau này chúng sẽ đ−ợc dùng nh− nguyên bản. Ch−ơng 1.Tổng quan về công nghệ tham số và h−ớng đối t−ợng trong CAD/CAM hiện đại 7
  15. • Feature Feature là đối t−ợng hình học 3D cơ bản nhất của Feature Based CAD, hình thành hoặc trợ giúp cho hình thành các mô hình chi tiết (Part) hoặc mô hình lắp ráp (Assembly). Theo vai trò của Feature trong thiết kế hoặc trong kết cấu, ng−ời ta phân biệt các loại Feature sau: • Sketched Feature: Feature đ−ợc tạo ra từ Sketch. Sau khi có Sketch, ng−ời ta mới dùng các công cụ mô hình hoá (Extrude, Revolve, Sweep, Loft, ) để tạo ra Feature. Feature đầu tiên trong mỗi chi tiết phải là Sketched Feature. Vì vậy Sketched FeatureI còn đ−ợc gọi là Feature cơ sở. Các Sketched Feature th−ờng là các bề mặt cơ bản trong chi tiết. • Placed Feature:Feature đ−ợc tạo ra trên cơ sở các Feature khác. Chúng không dựa vào Sketch hoặc chỉ dựa một phần vào Sketch. Các loại Placed Feature cơ bản là Hole (lỗ), Fillet hoặc Round (vê tròn cạnh hoặc góc), Chamfer (vát cạnh hoặc góc), Rib (gân), Sheel (vỏ mỏng). Pro/E gọi các loại này là Construction Feature. • Work Feature: Feature không cấu thành chi tiết mà chỉ giúp ích cho hình thành chi tiết. Chúng th−ờng đ−ợc dùng làm chuẩn kích th−ớc để định vị các Feature khác trong chi tiết hoặc để định vị các chi tiết trong cụm lắp. T−ơng ứng với 3 loại chuẩn cơ bản (mặt chuẩn, trục chuẩn, điểm chuẩn) có 3 loại Work Feature là Work Plane, Work Axis và Work Point. Pro/E gọi các Work Feature là Datum: Datum Plane, Datum Axis, Datum Point. • Part Khái niệm Part t−ơng ứng với khái niệm chi tiết máy trong cơ khí. Vì vậy, khi làm việc với các phần mềm thiết kế cơ khí nên gọi Part là chi tiết máy, hay đơn giản là chi tiết. Khi lắp ráp, ng−ời ta còn dùng từ Component (cấu tử) thay thế cho từ Part. • Assembly Assembly đ−ợc hiểu t−ơng tự nh− trong cơ khí là cụm lắp độc lập. Assembly đ−ợc hình thành bằng cách ghép chi tiết hoặc các cụm lắp con (Sub Assembly) nhờ các mối ghép (Constraint). Sơ đồ cấu trúc của Assembly có dạng nhánh cây. • Sub Assembly Sub Assembly đ−ợc hiểu t−ơng tự nh− trong lắp ráp cơ khí là cụm lắp con. Nó đ−ợc hình thành từ các chi tiết hoặc các cụm lắp con khác. Sub Assembly khác với Assembly chỉ ở tính độc lập. 1.4. Khái quát về các hệ CAD/CAM có mặt ở Việt Nam Số hệ CAD/CAM có thể gặp ở Việt Nam có thể đến vài chục, trong đó có sản phẩm của các nhà cung cấp nổi tiếng bậc nhất thế giới. Trong bài này chỉ đề cập các hệ đ−ợc biết đến nhiều nhất, nh− CATIA, Cimatron, Pro/Engineer, SolidWorks. Mỗi ng−ời sử dụng CAD/CAM có thể có đánh giá riêng. Sau đây là một số thông tin thu thập qua các tài liệu phân tích thị tr−ờng của n−ớc ngoài. Với xu h−ớng toàn cầu hoá và trình độ thông tin nh− hiện nay thì việc cập nhật các chức năng và công nghệ tiên tiến khá dễ dàng. Điều đó thể hiện ở chỗ thời gian để các hãng đ−a ra một version mới đ−ợc rút ngắn rất nhanh. Một công nghệ mới ra đời tại hãng này thì chỉ mấy tháng sau đã thấy xuất hiện ở sản phẩm của hãng khác. Vì vậy, không thấy có sự khác biệt Ch−ơng 1.Tổng quan về công nghệ tham số và h−ớng đối t−ợng trong CAD/CAM hiện đại 8
  16. đáng kể về chức năng giữa các hệ CAD/CAM. Sự khác nhau có chăng là ở cách đóng gói, cách cung cấp các modul chức năng tới khách hàng nh− thế nào, mà đó là vì lý do th−ơng mại. Khi lựa chọn phần mềm, ngoài tính năng kỹ thuật, cần đặc biệt quan tâm đến môi tr−ờng làm việc mà phần mềm tạo ra và chi phí sử dụng phần mềm. Pro/E là sản phẩm của PTC (Parametric Technology Corp). Đây là hãng lớn, có bề dày và doanh thu cao trong thị tr−ờng CAD thế giới. Mọi công việc về cơ khí: thiết kế thông th−ờng, khuôn, phần tử hữu hạn, lắp ráp, CAM (lập trình cho máy phay tới 5 trục, tiện với trục C, cắt dây, ) đều có thể thực hiện trên Pro/E và các modul mở rộng của nó. Nh−ợc điểm lớn nhất của Pro/E là rất khó học và khó sử dụng. Các phiên bản tr−ớc của Pro/E chạy trong Unix. Gần đây PTC cho ra các phiên bản Windows, và kể từ phiên bản Pro/E 2000i đã rất cố gắng cải tiến giao diện ng−ời dùng theo chuẩn Windows. Phiên bản Pro/E Wildfire ra năm 2002 đã thể hiện b−ớc tiến đáng ghi nhận về giao diện ng−ời dùng của Pro/E. Tuy nhiên, ngay cả trong các phiên bản mới của Pro/E, khả năng xử lý tài nguyên còn hạn chế. Cùng một công việc, Pro/E đòi hỏi cấu hình phần cứng máy tính cao và chạy khá nặng nề. Cimatron là sản phẩm của hãng cùng tên (Israel), có tính năng và đặc điểm t−ơng tự nh− của Pro/E. Đó là phần mềm mô hình hoá 3D mạnh, đặc biệt về thiết kế khuôn mẫu, mô hình hoá và gia công bề mặt. Các phiên bản tr−ớc của Cimatron cũng rất khó dùng. Bắt đầu từ phiên bản 12, giao diện của Cimatron cũng đ−ợc cải tiến một cách tích cực theo chuẩn Windows. SolidWorks và Autodesk là 2 hãng sản xuất phần mềm CAD nổi tiếng thế giới, đã sớm cho ra các phiên bản Windows. SolidWorks là sản phẩm của hãng cùng tên (SolidWorks Corp.). Ưu điểm lớn nhất của nó là giao diện hoàn toàn t−ơng thích với Windows và giá cả phải chăng. Nh−ợc điểm của SolidWorks là chức năng vẽ (Draft) và mô hình hóa bề mặt hạn chế. Autodesk có 2 sản phẩm thiết kế cơ khí chuyên dùng là Mechanical Desktop (MDT) và Inventor. MDT chạy trên nền AutoCAD nên mọi giao diện t−ơng tự của AutoCAD, đ−ợc ng−ời sử dụng hoan nghênh khi họ muốn chuyển từ môi tr−ờng CAD truyền thống sang mô hình hoá 3D. Inventor chạy độc lập, sử dụng công nghệ tiên tiến. Ngoài công nghệ tham số, h−ớng đối t−ợng nh− các phần mềm khác, Inventor lần đầu trình diễn công nghệ thiết kế thích nghi. Chức năng quản lý theo Project cho phép thiết kế và quản lý các cụm lắp ráp lớn. Giao diện ng−ời dùng của Inventor rất hoàn chỉnh, thân tiện, tiện dụng và hấp dẫn. Hệ thống thanh công cụ của Inventor đ−ợc thiết kế gọn, thông minh, cho phép ng−ời dùng giảm thiểu di chuyển và số lần bấm chuột. Bên cạnh đó, Inventor có hệ thống trợ giúp khá đầy đủ, phục vụ tốt cho mọi lớp ng−ời dùng. Bản thân MDT và Inventor là phần mềm CAD/CAE chỉ có chức năng thiết kế thông th−ờng: mô hình hóa solid và bề mặt, phần tử hữu hạn, th− viện cơ khí, tính các bộ truyền, Các chức năng đặc biệt khác, nh− khuôn, CAM, đ−ợc tích hợp từ các nhà phát triển thứ 3 (MAI). Ưu điểm lớn nhất của các phần mềm này là dễ sử dụng, giao diện ng−ời dùng thân thiện. Giá cả của chúng thuộc loại thấp. Giao diện ng−ời dùng là một chỉ tiêu hết sức quan trọng, vì có một thực tế là nhiều nhà thiết kế giỏi lại không giỏi về máy tính. Hơn nữa, giao diện tốt cho phép tăng năng suất thiết kế đến 200%. MDT, Inventor và SolidWorks tạo ra môi tr−ờng làm việc thoải mái cho ng−ời dùng nhờ các một hệ thống giao diện nhiều kênh, từ thanh và hộp công cụ đến menu chuẩn và Ch−ơng 1.Tổng quan về công nghệ tham số và h−ớng đối t−ợng trong CAD/CAM hiện đại 9
  17. gõ phím, phím gõ tắt, Hệ thống nh− vậy đáp ứng tốt cho cả ng−ời dùng chuyên và không chuyên. Hình 1-Error! Bookmark not defined., bên trái là giao diện của Inventor 4. Nó có các thanh và hộp công cụ trực quan, gần nh− ng−ời dùng chỉ cần bấm chuột. Bên phải là giao diện của Cimatron 10, chỉ có các thanh menu khô cứng, khó điều khiển. (a) (b) Giao diện ng−ời dùng của Inventor 4 (a) và của Cimatron 10 (b) Nhờ giao diện tốt, Inventor cho phép phác hoạ 218%, Edit mô hình chi tiết:: 237%, mô hình lắp ráp: 197%, xử lý cụm lắp ráp với 1000 chi tiết: 182%, cụm 3000 chi tiết: 217%, xuất bản vẽ tiêu chuẩn: 272% nhanh hơn Pro/Eng(*). Các sản phẩm của Autodesk và SolidWorks còn cung cấp cho ng−ời dùng một hệ thống trợ gíup, công cụ huấn luyện phong phú, thiết thực và tiện dụng. Nhờ thế, những ai đã làm quen với AutoCAD (số này chiếm tới 60% ng−ời dùng CAD) và Microsoft Windows đều có thể tiếp cận hệ thống này sau một vài ngày huấn luyện. (*)Autodesk Inventor 5 White Paper: The Best Choice for AutoCAD Users; Autodesk 2001. Ch−ơng 1.Tổng quan về công nghệ tham số và h−ớng đối t−ợng trong CAD/CAM hiện đại 10
  18. Ch−ơng 1.Tổng quan về công nghệ tham số và h−ớng đối t−ợng trong CAD/CAM hiện đại 11
  19. Ch−ơng 2. Làm quen với pro/Engineer 2000i 10 2.1. Các chức năng của Pro/E 11 2.1.1. Chức năng thiết kế (CAD) 11 2.1.2. Chức năng phân tích (CAE) 12 2.1.3. Chức năng sản xuất (CAM) 12 2.2. Giới thiệu giao diện ng−ời dùng của Pro/E 12 2.2.1. Khởi động và đóng Pro/E 12 2.2.2. Giao diện ng−ời dùng của Pro/E 2000i 13 2.3. Thiết đặt thông số môi tr−ờng của Pro/E 16 2.3.1. Đặt th− mục làm việc 16 2.3.2. Layer 16 2.3.3. Mapkey 17 2.3.4. Đặt cấu hình hệ thống 18 2.3.5. Đặt các thông số của mô hình 20 2.4. Thực hành các thao tác đơn giản 26 2.4.1. Mở một mô hình 26 2.4.2. Xem mô hình 26 Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 10
  20. Ch−ơng 2. Làm quen với pro/Engineer 2000i Phiên bản đầu tiên của Pro/E ra đời vào cuối thập kỷ 80 của thế kỷ tr−ớc. Đến nay, sau trên 20 năm tồn tại và phát triển, Pro/E đã trở thành phần mềm mô hình hoá 3D với nhiều chức năng trợ giúp thiết kế, phân tích và sản xuất mạnh. Bắt đầu từ phiên bản 2000i, PTC đầu t− mạnh mẽ vào phát triển các phiên bản Windows. Tuy nhiên, kể cả trong các phiên bản mới nhất, mặc dù có những b−ớc tiến đáng ghi nhận, môi tr−ờng làm việc của Pro/E vẫn ch−a thật phù hợp với ng−ời dùng Windows truyền thống, và PTC vẫn ch−a xoá đ−ợc ấn t−ợng xấu của ng−ời dùng về tính khó sử dụng trong sản phẩm của họ. Điều đó đòi hỏi ng−ời mới bắt đầu dùng Pro/E phải bỏ nhiều thời gian để làm quen với giao diện ng−ời dùng của nó. Ch−ơng này nhằm giới thiệu những vấn đề quan trọng nhất về môi tr−ờng làm việc của Pro/E. 2.1. Các chức năng của Pro/E Pro/E là phần mềm CAD/CAM/CAE tích hợp, có nhiều chức năng trợ giúp thiết kế, phân tích kỹ thuật và lập trình cho máy NC. Pro/E đ−ợc chia nhỏ thành nhiều modul, ng−ời dùng có thể chọn mua tuỳ theo nhu cầu sử dụng. Mỗi chức năng có thể đ−ợc chọn nhờ menu File -> New. Hộp thoại New liệt kê các chức năng (Type) có thể chọn. Một số chức năng có tuỳ chọn (Sub-type) bổ sung (hình 2.1). Các chức năng của Pro/E có thể đ−ợc gộp làm 3 nhóm chính: • Nhóm chức năng thiết kế (CAD) • Nhóm chức năng phan tích (CAE) • Nhóm chức năng sản xuất (CAM). Sau đây mô tả một số chức năng chính. Hộp thoại New 2.1.1. Chức năng thiết kế (CAD) Đây là chức năng cơ bản của Pro/E, tạo ra môi tr−ờng mô hình hoá 3D. Modul cơ sở của Pro/E có các chức năng phác thảo (Sketching), tạo mô hình chi tiết (Part Modelling), tạo mô hình lắp ráp (Assembly Modelling), xuất bản xẽ kỹ thuật (Drawing). Để đáp ứng các nhu cầu chuyên môn, Pro/E có các modul tuỳ chọn, nh−: • Pro/Sheetmetal: thiết kế chi tiết kim loại tấm • Pro/Welding: thiết kế mối hàn • Pro/Moldesign: thiết kế khuôn • Pro/Piping: thiết kế đ−ờng ống • Pro/Surface: thiết kế mô hình bề mặt. Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 11
  21. Một số modul phụ trợ cho quá trình thiết kế, nh− Pro/Photorender để tăng c−ờng năng lực xử lý đồ hoạ trong mô hình hoá, Pro/Program trợ giúp lập trình tham số. 2.1.2. Chức năng phân tích (CAE) Các chức năng phân tích của Pro/E khá phong phú và mạnh, đ−ợc gói trong modul Pro/Mechanica. Pro/Mechanica là một modul CAE đa chức năng, cho phép mô phỏng các tính năng vật lý của mô hình, giúp khảo sát và cải thiện mô hình thiết kế. Nhờ Pro/Mechanica có thể xác định ứng suất, biến dạng, tần số dao động, truyền nhiệt nh− khi mô hình làm việc. Pro/Mechanica có 3 modul nhỏ: • Structure: Khảo sát các đặc tr−ng cơ học của kết cấu, nh− ứng suất, biến dạng, tính bền, mỏi, • Thermal: Khảo sát đặc tr−ng nhiệt của kết cấu, nh− tải nhiệt, truyền nhiệt, tr−ờng nhiệt độ, • Motion: Khảo sát đặc tr−ng động học và động lực học của cơ cấu, nh− chuyển vị, vận tốc gia tốc, lực và moment, động lực học ng−ợc, 2.1.3. Chức năng sản xuất (CAM) Pro/E có nhiều chức năng trợ giúp sản xuất, đ−ợc phân chia cho nhiều modul. • Pro/NC: thực hiện chức năng lập trình cho máy NC. Việc lập trình đ−ợc thựchiện qua các b−ớc: tạo mô hình gia công (Manufacturing Model), định nghĩa thiết bị (Work Cell), nguyên công (Operation), trình tự gia công (NC Sequence), sinh quỹ đạo dao (CL Data), hậu xử lý (Post-processing). Để đáp ứng các nhu cầu đa dạng, Pro/NC lại đ−ợc chia thành các modul nhỏ: Pro/NC- Mill cho máy phay 2,5 và 3 trục; Pro/NC-Turn cho máy tiện 2 và 4 trục; Pro/NC-WEDM cho máy cắt xung điện 2 đến 4 trục; Pro/NC-Advanced dùng cho tất cả các loại máy nói trên, kể cả trung tâm phay - tiện. • Pro/Casting: trợ giúp thiết kế khuôn và quá trình sản xuất đúc. • Pro/Process: trợ giúp thiết kế quy trình công nghệ gia công. 2.2. Giới thiệu giao diện ng−ời dùng của Pro/E 2.2.1. Khởi động và đóng Pro/E Có 3 ph−ơng pháp khởi động Pro/E: - Từ Menu Start của Windows, chọn PROGRAMS -> Pro/Engineer -> Proe2000i. - Kích đúp vào biểu t−ợng của Pro/E trên Desktop của Windos. - Tìm và kích vào file \bin\proe2000i.bat. Đó là file khởi động Pro/E. Đóng Pro/E đ−ợc thực hiện nh− đóng các ứng dụng Windows khác: vào Menu File -> Exit hoặc kích chuột vào ô đánh dấu chéo (⌧) ở góc trên - phải màn hình. Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 12
  22. 2.2.2. Giao diện ng−ời dùng của Pro/E 2000i Sau khi khởi động, Pro/E 2000i đ−a ra màn hình nh− trong hình 2.2. Màn hình làm việc của Pro/E 2000i Màn hình làm việc của Pro/E có vẻ ngoài giống nh− màn hình của các phần mềm CAD chạy trong Windows khác. Tuy nhiên, vì Pro/E không thật sự là phần mềm chạy trong Windows nên giao diện ng−ời dùng của nó có một số điểm khác. • Thanh menu Thanh menu của Pro/E 2000i t−ơng tự nh− trong các phần mềm Windows khác. Sau đây điểm qua chức năng chính của các menu. Chi tiết từng mục chọn sẽ đ−ợc nói rõ trong mỗi chủ đề. Các chức năng t−ơng tự cũng đ−ợc gọi từ các thanh công cụ hoặc từ Menu Manager. Nhìn từ trái sang phải ta thấy các menu sau: 1. File: Phục vụ quản lý các file: tạo file mới, mở file, quy định th− mục làm việc, đóng cửa sổ, xoá các phiên bản cũ, l−u ra file, đổi tên file, nhập, xuất, in, Tuỳ theo đối t−ợng đ−ợc l−u trữ, Pro/E dùng các phần mở rộng khác nhau: Sketch: TEN.SEC.* Part: TEN .PRT.* Assembly TEN.ASM.* Manufacturing TEN .MFG.* Drawing TEN.DRG.* Format TEN .FRM.* Trong đó TEN là tên file, không quá 31 ký tự, không chấp nhận ký tự trống. Pro/E quản lý File có hơi khác với Windows: Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 13
  23. - Mỗi khi SAVE một file, Pro/E sẽ tạo một phiên bản mới d−ới dạng một file. Số thứ tự của phiên bản đ−ợc ghi vào sau dấu chấm của phần mở rộng. Ví dụ, các phiên bản của file HOP.PRT theo thứ tự ghi sẽ là HOP.PRT.1, HOP.PRT.2, HOP.PRT.3, Muốn xoá các phiên bản cũ thì phải vào menu File -> Delete -> Old Versions. - Pro/E không cho phép ghi một file trùng tên với một file đã có. Cách quản lý này an toàn nh−ng hơi phiền phức. Trong tr−ờng hợp này Windows chỉ đ−a ra cảnh báo nguy cơ ghi đè lên file đã có. Nếu ng−ời dùng đồng ý thì việc ghi đè vẫn đ−ợc thực hiện. Để giảm phiền phức, Pro/E đ−a ra mục Rename trong menu File. - Pro/E không nhắc ng−ời dùng SAVE khi thoát. Cần chú ý điều này để khỏi bỏ mất kết quả. 2. Info: Cho phép tìm kiếm thông tin về các đối t−ợng, các thông tin về quá trình tạo lập, sửa đổi và những lỗi gặp phải. 3. View: Dùng để thay đổi diện mạo của hệ thống và các mô hình, nh− thu phóng, vẽ lại, thay đổi màu mô hình. 4. Utilities: Chứa các tiện ích tuỳ biến môi tr−ờng làm việc, ghi và sửa đổi file cấu hình, tạo và truy cập các mapkey. 5. Applications: Cho phép thay đổi môi tr−ờng làm việc của Pro/E, nh− chuyển từ thiết kế (Part) sang chế tạo (Manufacturing). 6. Analys: Cho phép truy vấn thông tin về các mô hình và các thành phần của nó. 7. Window: Phục vụ tìm kiếm, mở đóng, kích hoạt các cửa số làm việc. 8. Help: Cho phép truy cập vào các nguồn thông tin trợ giúp, huấn luyện. Phần trợ giúp của Pro/E 2000i đ−ợc cung cấp thành các modul riêng (Pro/Help System, Pro/Online Books). Phần còn lại rất nghèo nàn. • Menu Manager Menu Manager nằm ở bên phải màn hình. Đó là thanh menu dạng cột, có nội dung biến đổi theo nội dung công việc (t−ơng tự Screen Menu của AutoCAD). Menu Manager chứa các chức năng th−ờng dùng nhất nhất của Pro/E. • Thanh công cụ Hệ thống thanh công cụ (Tool Bar) của Pro/E 2000i ch−a thật phong phú. Hình thức và cách sử dụng chúng t−ơng tự nh− trong các trình ứng dụng khác của Windows. Trên hình 2.2 có thể thấy 4 thanh công cụ chính, th−ờng trực. Đó là các thanh công cụ File (quản lý file), View (điều khiển màn hình), Model Display (điều khiển mô hình), Datum Display (bật, tắt các mặt, đ−ờng, điểm chuẩn) và nút Help (gọi trợ giúp ngữ cảnh). Có thể bật tắt và thay đổi vị trí hiển thị của mỗi thanh công cụ. • Vùng đồ hoạ Vùng đồ hoạ của Pro/E 2000i có màu mặc định là xanh n−ớc biển, ở đây vì lý do in ấn nên chúng tôi đổi sang nền trắng. Bình th−ờng vùng này không mở to hết màn hình máy tính mà dành một phần bên phải cho Menu Manager. Chúng tôi khuyên cứ để nh− vậy để vị trí của Menu Manager ổn định hơn. Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 14
  24. Thủ tục thay đổi màu nền màn hình đồ hoạ nh− sau: 1. Chọn Utilities -> Colors -> System. Xuất hiện hộp thoại System Color (hình 2.3). 2. Chọn Scheme -> Black On White 3. Bỏ dấu kiểm tr−ớc Blended Background 4. Chọn OK. Kết quả, nền màn hình sẽ có màu trắng. Muốn lấy lại màu xanh mặc định, chọn Scheme -> Default và đánh dấu tr−ớc Blended Background. Sơ đồ màu đã đặt có thể đ−ợc l−u lại bằng cách chọn menu File -> Save trong hộp thoại System Color. File ghi ra có phần mở rộng mặc định là .SCL. • Vùng thông báo (Message Area) Vùng này dành để hiện các thông báo, các lời nhắc của Pro/E và khi cần, cũng là nơi để ng−ời dùng nhập các thông tin theo yêu của phần mềm. Vị trí của vùng trạng thái có thể ở phía trên hoặc d−ới đáy vùng đồ hoạ. Hộp thoại System Color • Model Tree Model Tree nằm ở bên trái màn hình, trong đó là danh mục các đối t−ợng thiết kế d−ới dạng nhánh cây. Đây là công cụ rất hữu dụng trong tìm kiếm, chọn các đối t−ợng. Về hình thức thì Model Tree này t−ơng tự Browser của một số phần mềm CAD khác. Theo mặc định thì nó chiếm chỗ trong màn hình đồ hoạ nên khi không cần thiết thì nên bấm vào phím "-" (Minimize) phía trên - bên phải màn hình để cho ẩn đi. Có thể đặt Model Tree ở ngoài màn hình đồ hoạ. • Tuỳ biến giao diện của Pro/E 2000i Có thể bật tắt, thay đổi vị trí của các thanh công cụ, thêm bớt các nút lệnh trong mỗi thanh, thêm bớt các lệnh trong menu theo thủ tục t−ơng tự nh− trong các trình ứng dụng Windows khác: chọn Utilities -> Customize Screen trên thanh menu hoặc nhắp phím phải vào thanh công cụ và chọn Customize. Hộp thoại Customize đ−ợc mở. Chọn một trong các thẻ sau để thay đổi nội dung và cách hiển thị của các giao diện: • Toolbars: Bật tắt và thay đổi vị trí của các thanh công cụ. • Commands: Thêm, bớt các nút lệnh trong mỗi thanh công cụ. • Menus: Thêm, bớt các lệnh trong các menu. • Options: Thay đổi các giao diện sau (hình 2.4): Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 15
  25. - Message Area Position: hiện vùng thông báo phía trên (Above) hay phía d−ới (Below) màn hình. - Default Tree Setting: vị trí đặt Model Tree. trong hình vẽ là d−ới - phải. - Height (%): Chiều cao của Model Tree, bằng cửa sổ đồ hoạ. - Width (%): Bề rộng của Model Tree, đặt bằng (27%). - Apply Setting: Làm cho các thiết đặt có tác dụng. - Automatically save to: Tự động ghi kết quả ra file Tuỳ biến giao diện của Pro/E 2000i - OK: đồng ý và thoát, Camcel: huỷ thiết đặt, Default: lấy thiết đặt mặc định của Pro/E 2000i. 2.3. Thiết đặt thông số môi tr−ờng của Pro/E 2.3.1. Đặt th− mục làm việc Th− mục làm việc là vị trí mặc định để Pro/E ghi, truy cập các file. Có 2 ph−ơng pháp quy định th− mục làm việc: • Ngoài môi tr−ờng Pro/E Kích phải chuột vào biểu t−ợng của Pro/E trên Desktop hoặc trong Start-up Menu, chọn Propterties -> Program -> Working -> OK. Đây là ph−ơng pháp th−ờng dùng trong Windows. Bằng cách này sẽ quy định đ−ợc th− mục làm việc mặc định cho tất cả các phiên làm việc về sau. • Trong môi tr−ờng Pro/E Từ Menu File -> Working Directory. Một hộp thoại đ−ợc mở cho phép chọn một th− mục có sẵn trên đĩa làm th− mục làm việc. 2.3.2. Layer Pro/E sử dụng Layer (lớp) giúp ng−ời dùng chủ động sắp xếp các đối t−ợng (Peature, Part, Surface, ) để xử lý chúng cùng nhau. Sau khi chọn menu View -> Layers, hộp thoại đ−ợc mở (hình 2.5). Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 16
  26. Hộp thoại Layers Hộp thoại này có các tuỳ chọn: New Layer (thêm), Delete Layer (xoá), Layer Properties (thuộc tính) Layer Info (hiện thông tin), Add Iterm (thêm đối t−ợng) Remove Iterm (bớt đối t−ợng) Show Layer (hiện đối t−ợng) Blank Layer (ẩn đối t−ợng) Isolate Layer (tách biệt) Pure Layer (xoá hết đối t−ợng). 2.3.3. Mapkey Mapkey thực ra là tự chức năng Macro bàn phím. Mapkey đ−ợc tạo bằng cách ghi lại chuỗi các thao tác th−ờng xuyên phải dùng lặp đi lặp lại. Ví dụ, nếu cần Mapkey để tạo 3 mặt chuẩn mặc định của Pro/E, ta làm nh− sau: 1. Menu Utilities -> Mapkeys. Xuất hiện hộp thoại Mapkeys (hình 2.6). 2. Chọn New. Xuất hiện thêm hộp thoại Record Mapkeys. 3. Nhập chuỗi phím (Key Sequence), tên (Name), mô tả (Description). Hộp thoại Mapkey Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 17
  27. 4. Chọn phím Record. 5. Thực hiện các thao tác. (ví dụ, bấm menu File -> New -> Part -> OK. Trong Menu Manager chọn Create -> Datum -> Plane -> Default -> OK). 6. Bấm Stop để dừng ghi. Nếu bấm Save thì Mapkey sẽ đ−ợc ghi vào file config mặc định. Khi cần chạy Mapkey thì nhấn phím theo trình tự đã định (ví dụ F1) hoặc bấm phím Run trong hộp thoại Mapkey. 2.3.4. Đặt cấu hình hệ thống • Đặt cấu hình Hộp thoại đặt cấu hình hệ thống Environement đ−ợc gọi qua menu Utilities -> Environment. Hộp thoại có 3 phần: Display: Quy định các bộ phận đ−ợc hiện trong môi tr−ờng làm việc. Default Actions: Quy định cách thức phản ứng của hệ thống tr−ớc tác động của ng−ời dùng. 3 dòng cuối của hộp thoại quy định cách thức hiển thị mô hình. ý nghĩa của các mục nh− sau: Dimension Tolerances: Đặt chế độ hiện dung sai ON hay OFF. Chế độ này cũng đ−ợc quy định qua tuỳ chọn Tolerances Display trong file cấu hình config.pro. Giá trị dung sai mặc định lấy trong file này, trừ khi có quy định khác. Datum Planes: Đặt chế độ hiển thị các mặt phẳng chuẩn ON, OFF. Chế độ này cũng đ−ợc điều khiển nhờ thanh công cụ. Datum Axes: Đặt chế độ hiển thị các trục chuẩn ON, OFF. Chế độ này cũng đ−ợc điều khiển nhờ thanh công cụ. Point Symbols: Đặt chế độ hiển thị các điểm chuẩn ON, OFF. Chế độ này cũng đ−ợc điều khiển nhờ thanh công cụ(*). Point Tags: Đặt hiển thị point Tags hoặc tên ON, OFF. Coordinate Systems: Đặt chế độ hiển thị hệ toạ độ ON, OFF. Chế độ này cũng đ−ợc điều khiển nhờ thanh công cụ. Spin Center: Đặt chế độ hiển thị tâm quay mô hình ON, OFF. Chế độ này cũng đ−ợc điều khiển nhờ thanh công cụ. Quay mô hình bằng cách giữ phím CTRL và phím chuột giữa hoặc CTRL+Shift và phím chuột trái. 3D Notes & Notes as Names: Điều khiển cách hiển thị các ghi chú đi kèm mô hình để l−u trữ hoặc trao đổi thông tin giữa các ng−ời dùng, không ảnh h−ởng đến các đối t−ợng hình học. Reference Designators: Đặt chế độ hiển thị định danh ON, OFF trong modul Pro/CABLING. (*) Nh−ợc điểm của Pro/E là không cho phép điều khiển từng Datum riêng biệt. Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 18
  28. Thick/Centerline Cables: Tuỳ chọn hiển thị dây cáp đ−ợc tạo nhờ modul Pro/CABLING bằng đ−ờng tâm (Centerline) hay bằng cáp. Chế độ hiển thị đ−ờng tâm giảm thời gian tính toán và hiển thị. Model Tree: Điều khiển Model Tree ON hay OFF. Query Bin: Điều khiển Query Bin ON hay OFF. Query bin cho phép chọn các feature với tuỳ chọn Query select. Colors: Điều khiển hiển thị màu ON hay OFF. Textures: Điều khiển hiển thi textures ON hay OFF. Texture giúp hiển thị mô hình thực hơn, nh−ng làm chậm quá trình. Vì vậy chỉ dùng khi cần thiết. Levels of Detail: Điều khiển mức độ chi tiết của mô hình khi render. Ring Message Bell: Điều khiển chuông báo ON hay OFF. Khi ON, chuông rung mỗi khi Pro/E nhắc ng−ời dùng nhập số liệu qua bàn phím. Save Display: Khi đánh dấu mục này, thông tin màn hình sẽ đ−ợc ghi lại để lần sau mô hình đ−ợc mở nhanh hơn. Make Regen Backup: Pro/E tạm thời l−u model tr−ớc mỗi lần tái tạo. Snap To Grid: Con trỏ bắt vào nút l−ới trong chế độ 2D (khi Sketch hay Drawing). Highlight Erased Views: Khi đánh dấu mục này, Pro/E chiếu sáng các khung nhìn bị xoá khỏi bản vẽ. Muốn xoá bỏ chiếu sáng thì phải trở lại khung nhìn và xoá nó khỏi bản vẽ. Keep Info Datums: Tuỳ chọn này coi các chuẩn là thuộc mô hình, đ−ợc thiết lập trong chế độ info. Use 2D Sketcher: Nếu mục này đ−ợc chọn thì Hộp thoại đặt cấu hình hệ thống mặt phẳng Sketch sẽ định h−ớng song song với màn hình. Nếu không, nó vẫn định h−ớng trong không gian 3 chiều. Use Fast HLR: Khi mục này đ−ợc chọn thì Pro/E cho hiện các nét khuất trong khi quay hoặc định h−ớng mô hình. Nhờ vậy thời gian tính toán nét khuất đ−ợc giảm. Display Style: Hiển thị mô hình d−ới dạng Wireframe hay Shade. Default Orient: Định h−ớng mô hình theo Isometric, Trimetric hay tuỳ ng−ời dùng (User Defined). Chế độ User Defined có thể đ−ợc xác lập trong file config.pro. Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 19
  29. • Các file cấu hình Các thiết đặt môi tr−ờng có thể đ−ợc l−u trong các file cấu hình. Các file này có thể đ−ợc đặt ở th− mục cài đặt hoặc th− mục làm việc của Pro/E. Th−ờng thì các file dùng chung đ−ợc đặt trong [th− mục cài đặt]\text. Các file dùng riêng th−ờng đ−ợc đặt trong th− mục làm việc. Có 3 file cấu hình hệ thống là Config.pro, Config.win và Color.map. File Config.pro: là file text, đăng ký các thông số môi tr−ờng đ−ợc xác lập. Vì số thông số nh− vậy rất nhiều, mỗi lần thiết đặt rất mất công và phiền phức, nên việc đăng ký vào một file để mỗi khi khởi động, Pro/E tự động nạp vào thì rất tiện lợi. Muốn sửa đổi file Config.pro, từ menu Utilities -> Preferences -> Edit. Một hộp thoại xuất hiện nh− trong hình 2.8. Một bảng từ khoá đ−ợc gọi từ menu Edit của hộp thoại cho phép đăng ký các thông số một cách dễ dàng và đúng cú pháp. Hộp thoại Edit file Config.pro File Config.win: Trong mục 2.2.2 đã trình bày thủ tục tuỳ biến màn hình của Pro/E. Những thiết đặt có thể đ−ợc ghi lại trong file Config.win. Trong file này cũng ghi lại những Mapkey do ng−ời dùng định nghĩa. File Color.map dùng để ghi lại những thiết đặt về màu sắc của các đối t−ợng. Thủ tục thực hiện việc này sẽ đ−ợc trình bày ở mục sau. 2.3.5. Đặt các thông số của mô hình Mô hình đại diện cho vật thể trong thế giới thực về cả hình thức biểu hiện lẫn những phản ứng của chúng tr−ớc tác động cơ, lý của môi tr−ờng. Mong muốn của ng−ời dùng là tính trung thực của mô hình. Để khảo sát tính chất cơ, lý của các chi tiết và cơ cấu máy, các thông tin về vật liệu, hình học, độ chính xác kích th−ớc là quan trọng nhất. Ngoài ra màu sắc, ánh sáng cũng góp phần tăng tính thực của mô hình. Muốn vào môi tr−ờng thiết đặt các thông số hình học, cơ, lý của mô hình, chọn Setup của Menu Manager. Một menu con sẽ hiện ra. Nội dung của menu sẽ thay đổi tuỳ theo ứng dụng đ−ợc chọn. Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 20
  30. Trong hình 2.9 là menu PART SETUP trong môi tr−ờng Part Modeling. Từ đây, chúng ta có thể quy định các thông số vật liệu (Material), độ chính xác (Accuracy), hệ đơn vị (Units), khối l−ợng riêng (Density), các thông số quy định riêng (Parameters), các chú giải (Notes), các thuộc tính khối l−ợng (Mass Props), hệ dung sai (Tol Setup), Sau đây trình bày cách thiết đặt các thuộc tính quan trọng nhất của mô hình. • Material Vật liệu đ−ợc định nghĩa cho chi tiết đang hoạt động trong môi tr−ờng thiết kế. 1. Chọn Setup -> Material. Menu con MATRL MGT xuất hiện với các mục chon: - Define: Định nghĩa vật liệu mới. - Delete: Xoá một vật liệu đã định nghĩa. - Edit: Sửa thông số vật liệu đã định nghĩa. - Show: Hiện danh sách vật liệu. - Write: Ghi vật liệu ra file. - Assign: Gán vật liệu cho mô hình. Menu Part setup - Unassign: Gỡ vật liệu khỏi mô hình. Nếu chọn Define thì một khung file dữ liệu đ−ợc mở trong môi tr−ờng soạn thảo văn bản Notepad của Windows, nh− trong hình 2.10. Ng−ời dùng phải gõ các tham số sau dấu "=". Vật liệu đã định nghĩa đ−ợc l−u trong dữ liệu của mô hình và chỉ có tác dụng cho mô hình hiện có. Tuy nhiên, muốn vật liệu có tác dụng phải gán nó vào mô hình bằng cách chọn mục Assign và quyết định lấy nguồn dữ liệu From Part hay From File. Để l−u vật liệu ra file dùng chung thì chọn Write và gõ tên file. Pro/E gán phần mở rộng mặc định là .MAT. Khung file vật liệu Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 21
  31. • Units Hệ đơn vị đo là thông số cần đ−ợc quy định tr−ớc tiên, vì nó ảnh h−ởng đến các thông số khác. Muốn quy định đơn vị đo: - Chọn Setup -> Units. Hộp thoại Units Manager đ−ợc mở (hình 2.11). - Chọn hệ đơn vị thích hợp, xong nhấn Set. - Nhấn OK trong bảng Warning. - Nhấn Close trong Units Manager. Có thể định nghĩa một hệ đơn vị mới bằng phím New. Giao diện để định nghĩa Units Ngoài ra có thể xoá (Delete), sửa (Edit), xem thông tin chi tiết (Info) một hệ đơn vị đã có. • Tol Setup Chọn Setup -> Tol Setup để chọn hệ dung sai. Menu con TOL SETUP hiện ra với các mục chọn: - Standard- chọn tiêu chuẩn dung sai ANSI hay ISO/DIN. - Mode Class- chọn cấp chính xác: tinh (Fine), thô (Coarse), rất thô (Very Coarse). - Tol Tables- chọn bảng dung sai trong số: bảng chung (General Dims), cạnh gãy (Broken Edges), trục (Sharfts), lỗ (Holes). • Geom Tol Chọn Setup -> Geom Tol để định nghĩa dung sai hình học. Menu con GEOM TOL xuất hiện với các mục chọn: - Set Datum: Đặt chuẩn kích th−ớc. - Base Dim: Chỉ định một kích th−ớc làm kích th−ớc cơ sở. - Inspect Dim: Kiểm tra kích th−ớc. - Specify Tol: Xác định dung sai. Thủ tục định nghĩa dung sai hình học nh− sau: Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 22
  32. 1. Trong Menu Manager chọn Setup -> Geom Tol. 2. Trong menu Geom Tol, chọn Specify Tol, xuất hiện hộp thoại Geometric Tolerance nh− hình 2.12. 3. Chọn kiểu dung sai nhờ các biểu t−ợng. 4. Trong thẻ Datum Refs chọn chuẩn. Chỉ các dung sai vị trí t−ơng quan, nh− độ song song, độ vuông góc, độ đảo, mới cần chuẩn. Dung sai hình dáng không cần. 5. Trong thẻ Tol Value, xác định giá trị dung sai. 6. Trong thẻ Symbols chọn ký hiệu bổ sung nếu cần. 7. Trong thẻ Model Refs, chọn Model và Entity áp dụng dung sai. 8. Chọn vị trí đặt ký hiệu dung sai trong ô Placement. Kết quả ghi dung sai trên mô hình nh− trong hình 2.12. Màn hình khi xác định dung sai hình học • Model Color Mục này giới thiệu thủ tục thay đổi màu hiển thị mô hình. 1. Vào menu View -> Model Setup -> Color Appearances. Xuất hiện hộp thoại Appearances nh− hình 2.13. Phần trên của hộp thoại hiện các mẫu màu đã đ−ợc định nghĩa trong sơ đồ màu. Phần giữa là các phím chọn: Add (thêm màu), Modify (hiệu chỉnh màu), Save (l−u sơ đồ màu ra file, tên mặc định là color.map). Append (ghi bổ sung sơ đồ màu vào file), Modify From Model (hiệu chỉnh màu chọn từ mô hình). Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 23
  33. Phần d−ới hộp thoại (Set Object Appearace) để chọn đối t−ợng và gán màu (Set) hoặc bỏ gán màu (Unset). 2. Chọn Add để thêm màu. Hộp thoại Appearance Editor xuất hiện (hình 2.14). 3. Kích vào ô vuông (có màu đã chọn), xuất hiện tiếp hộp thoại Color Editor để chọn màu (hình 2.15). Ph−ơng pháp chọn và pha màu t−ơng tự nh− trong Paint của Windows. Hộp thoại Appearances Hộp thoại Appearances Editor Định nghĩa màu Sơ đồ màu sau khi thêm màu • Lights Vào menu View -> Model Setup -> Lights, hiện hộp thoại Lights (hình 2.17). Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 24
  34. Hộp thoại định nghĩa đèn Từ hộp thoại này có thể bật, tắt đèn và ánh sáng môi tr−ờng (Ambient), có thể thêm các loại đèn, quy định vị trí và c−ờng độ chiếu sáng của chúng. Pro/E cho sẵn 1 đèn chiếu song song và ánh sáng môi tr−ờng nh− trong hình vẽ. • Tạo và sử dụng Layer Layer (lớp) đ−ợc sử dụng phổ biến trong CAD 2D. Vì sử dụng Layer phiền phức nên nhiều phần mềm CAD 3D đã loại chúng khỏi giao diện ng−ời dùng. Pro/E vẫn sử dụng Layer phục vụ cho tổ chức các đối t−ợng hình học để có thể xử lý chúng cùng nhau. Pro/E quy định một Layer mặc định, không thể sửa đổi đ−ợc. Ng−ời dùng có thể định nghĩa các Layer riêng, đ−a vào đó các đối t−ợng hình học tuỳ ý. Một Layer có thể đ−ợc ẩn, hiện, cô lập. Muốn làm việc với Layer, vào menu View -> Layer. Hộp thoại Layer xuất hiện nh− trong hình 2.18. Hộp thoại Layers Từ menu phía trên hộp thoại hoặc các phím, có thể tạo thêm hoặc xoá Layer; hiện và ẩn Layer và các đối t−ợng chứa trong đó; thêm hoặc bớt đối t−ợng trong Layer; tách biệt để hiển thị riêng một Layer trong khi các Layer khác bị ẩn. Phần giữa của hộp thoại là danh sách dạng nhánh cây các Layer và các đối t−ợng chứa trong mỗi Layer. Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 25
  35. 2.4. Thực hành các thao tác đơn giản Để kết thúc phần này, chúng ta sẽ thực hành một số thao tác đơn giản: mở một mô hình có sẵn và điều khiển cách hiển thị của mô hình đó. 2.4.1. Mở một mô hình 1. Vào menu File - > Working Directory để định th− mục làm việc hiện hành. 2. Vào menu File - > Open. Hộp thoại File Open xuất hiện (hình 2.19). 3. Xem thành phần của hộp thoại. 4. Khảo sát chức năng các phím trong hộp thoại. 5. So sánh với cấu tạo và chức năng trong hộp thoại t−ơng tự của Windows. Hộp thoại File Open 6. Dùng thanh công cụ quản lý flie để thực hiện các lệnh t−ơng tự. Thanh công cụ chính 2.4.2. Xem mô hình 1. Khảo sát các chức năng Repaint, Zoom in, Zoom out, Refit, Orient, Saved Views trong thanh công cụ Điều khiển màn hình (hình 2.20). 2. Quan sát biểu hiện của mô hình khi bấm, nhả các phím trên thanh công cụ Hiện mô hình. 3. Quan sát biểu hiện của mô hình khi bấm, nhả các phím trên thanh công cụ Hiện datum. 4. Tìm các chức năng t−ơng tự trên thanh menu. 5. Dùng chuột: Spin: Ctrl + Shift + Phím trái hoặc Ctrl + Phím giữa. Zoom: Ctrl + Phím trái. Pan: Ctrl + Phím phải Ch−ơng 2. Làm quen với Pro/Engineer 2000i 26
  36. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng 26 3.1. Môi tr−ờng Phác thảo 27 3.1.1. Các khái niệm 27 3.1.2. Khởi tạo một phác thảo trong chế độ Sketcher 27 3.1.3. Đáp ứng mục đích thiết kế 27 3.2. Intent Manager 28 3.2.1. Phác thảo với Intent Manager 28 3.2.2. Phác thảo không sử dụng Intent Manager 29 3.3. Phác thảo các thực thể 30 3.3.1. Point - điểm 30 3.3.2. Line - đ−ờng thẳng 30 3.3.3. Arc - cung tròn 31 3.3.4. Circle - đ−ờng tròn 32 3.3.5. Rectang - hình chữ nhật 33 3.3.6. Các thực thể hình học nâng cao 33 3.4. Hiệu chỉnh các thực thể 33 3.4.1. Dynamic Trim 34 3.4.2. Trim 34 3.4.3. Divide 34 3.4.4. Mirror 34 3.4.5. Use Edge 34 3.4.6. Offset Edge 34 3.4.7. Move Entity 34 3.5. Kích th−ớc 34 3.5.1. Kích th−ớc thẳng 35 3.5.2. Kích th−ớc tròn 35 3.5.3. Kích th−ớc góc 36 3.5.4. Kích th−ớc chu vi 36 3.5.5. Kích th−ớc toạ độ 36 3.5.6. Kích th−ớc tham chiếu 37 3.5.7. Hiệu chỉnh kích th−ớc 37 3.5.8. Kích th−ớc quan hệ 38 3.6. Ràng buộc 39 3.6.1. Tạo ràng buộc mới 40 3.6.2. Hiệu chỉnh ràng buộc 41 3.7. Các hỗ trợ cho môi tr−ờng phác thảo 41 3.7.1. Các chức năng điều khiển hiển thị phác thảo 41 3.7.2. Chức năng Sec Tools 41 3.7.3. Chức năng Move 42 3.8. Luyện tập 43 3.8.1. Bài tập 1 43 3.8.2. Bài tập 2 43 Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  37. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng 3.1. Môi tr−ờng Phác thảo 3.1.1. Các khái niệm Phác thảo các biên dạng là một kỹ năng cơ bản trong Pro/Engineer. Các feature nh− phần kéo (Protrusion) hay phần cắt (Cut) yêu cầu sử dụng một phác thảo để xác định biên dạng của feature. Các phần của phác thảo đ−ợc kết hợp với các kích th−ớc, ràng buộc và tham chiếu để hình thành một biên dạng. Có hai loại biên dạng, các biên dạng đ−ợc sử dụng để tạo trực tiếp một chi tiết (trong môi tr−ờng Part) và các mặt cắt đ−ợc tạo trong chế độ Sketcher. Các thành phần đ−ợc tạo trong chế độ Sketcher đ−ợc l−u với phần mở rộng file là *.sec. Khi tạo một feature trong chế độ Part, việc chọn chức năng Save trong khi phác thảo sẽ l−u biên dạng chứ không phải là feature đ−ợc tạo. Trong ch−ơng này, chúng ta chủ yếu quan tâm đến việc phác thảo trong môi tr−ờng Sketcher và các kỹ năng tạo biên dạng. Các kỹ năng tạo biên dạng là giống nhau cho cả môi tr−ờng Sketcher hay Part. Tuy nhiên quá trình phác thảo trong chế độ Part có những đặc thù riêng và sẽ đ−ợc đề cập đến ở ch−ơng 4. 3.1.2. Khởi tạo một phác thảo trong chế độ Sketcher Để khởi tạo một phác thảo biên dạng trong chế độ Sketcher, dùng chức năng New từ menu File hay nút công cụ New để gọi hộp thoại New (hình 3-1). Trong hộp thoại New, chọn kiểu Sketch và cho tên của biên dạng vào ô Name, chọn OK. Khi đó môi tr−ờng phác thảo đã sẵn sàng cho phép ta bắt đầu phác thảo một biên dạng. Hình 3-1. Hộp thoại New 3.1.3. Đáp ứng mục đích thiết kế Một biên dạng trong Pro/Engineer đ−ợc phác thảo ban đầu chỉ cần có hình dạng gần đúng chứ không cần có kích th−ớc chính xác. Nó cách khác, thay vì tạo chính xác các thành phần (việc này th−ờng đòi hỏi nhiều thời gian và công sức), các thực thể hình học đ−ợc phác thảo nh− cách mà ng−ời ta th−ờng phác thảo bằng tay. Tuy nhiên, Pro/Engineer yêu cầu một biên dạng phải đ−ợc xác định một cách đầy đủ các yếu tố kích cỡ, vị trí và quan hệ tr−ớc khi tiến hành tạo lập các feature. Môi tr−ờng phác thảo cung cấp nhiều công cụ để để phác thảo và đáp ứng các mục đích thiết kế. Các công cụ sau đây dùng để đáp ứng các mục đích thiết kế. Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  38. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i • Kích th−ớc Là công cụ chính để đáp ứng các mục đích thiết kế. Trong một biên dạng, kích th−ớc đ−ợc sử dụng để mô tả kích cỡ và vị trí của các thực thể. Các kích th−ớc có thể có giá trị cụ thể hoặc là kích th−ớc quan hệ (kích th−ớc tham số), đ−ợc mô tả bằng các ph−ơng trình toán học. • Ràng buộc Đ−ợc sử dụng để xác định mối quan hệ giữa các thực thể trong biên dạng. • Tham chiếu Khi tạo một feature, một biên dạng có thể tham chiếu các feature hiện có của một Part hay Assembly. Các phần tham chiếu có thể bao gồm các bề mặt của các feature, cạnh hay trục. Tuy nhiên trong chế độ Sketcher, các biên dạng đ−ợc tạo lại không thể sử dụng các tham chiếu ngoài. • Quan hệ Không chỉ các kích th−ớc đ−ợc tham số hoá bằng các ph−ơng trình toán mà mối quan hệ giữa các kích th−ớc cũng đ−ợc biểu diễn bằng các ph−ơng trình, bất ph−ơng trình hay các phát biểu điều kiện. Điều này cho phép mục đích thiết kế đ−ợc đáp ứng một cách chính xác và dễ dàng hơn. 3.2. Intent Manager Từ phiên bản Pro/Engineer 2000i, xuất hiện một chức năng hữu hiệu mới phục vụ cho quá trình phác thảo và mô hình hóa chi tiết, đó là Intent Manager. Intent Manager đ−ợc đ−a vào Pro/Engineer để làm cho việc thực hiện một mục đích thiết kế trở nên dễ dàng hơn. Nó đ−ợc kích hoạt theo mặc định. Tuy nhiên, để đáp ứng thói quen của những ng−ời dùng các phiên bản tr−ớc của Pro/Engineer, có thể hủy kích hoạt Intent Manager bằng cách bỏ dấu chọn trong Sketch>>Intent Manager hoặc có thể hủy vĩnh viễn trong xác lập file cấu hình. 3.2.1. Phác thảo với Intent Manager • Đặc điểm - Biên dạng: đ−ợc xác định đầy đủ. Một biên dạng phải đ−ợc xác định đầy đủ các kích th−ớc và ràng buộc tr−ớc khi có thể dùng nó để xây dựng các feature của chi tiết. Intent Manager luôn cố gắng xác định đầy đủ một biên dạng bằng cách áp dụng các kích th−ớc và ràng buộc trong suốt tiến trình phác thảo. Ngoài ra, Intent Manager không cho phép các kích th−ớc và ràng buộc chồng chéo trong một biên dạng. - Ràng buộc: Các ràng buộc đ−ợc áp dụng trong suốt quá trình phác thảo. Ngoài ra, các ràng buộc còn có thể đ−ợc áp dụng bằng chức năng Constraint và đ−ợc loại bỏ bằng chức năng Delete. - Canh thẳng: Chức năng canh thẳng (Alignment) đ−ợc Intent Manager thực hiện tự động trong quá trình phác thảo. - Tham chiếu: Intent Manager yêu cầu ng−ời dùng xác định các đặc tính tham chiếu tr−ớc khi phác thảo các thực thể. Thông th−ờng chức năng Specify Preferences đ−ợc sử dụng cho mục đích này. Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  39. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i - Kích th−ớc: Intent Manager áp dụng tự động các kích th−ớc sau khi kết thúc một chức năng phác thảo. Các kích th−ớc ban đầu do Intent Manager tạo ra thì yếu và có thể đ−ợc thay thế bằng các kích th−ớc và/hoặc các ràng buộc khác do ng−ời dùng đặt tùy thuộc vào mục đích thiết kế. Chức năng Dimension sẽ đ−ợc dùng để thay đổi sơ đồ định kích th−ớc. • Trình tự thao tác B−ớc 1: Xác định các tham chiếu. Vị trí của một biên dạng đ−ợc phác thảo phải đ−ợc định vị trí t−ơng ứng với các đặc tính hiện có của feature. Chức năng Specify Preferences đ−ợc sử dụng để nhận biết các tham chiếu. Các cạnh của feature, các mặt phẳng chuẩn, đỉnh và trục có thể đ−ợc chọn làm tham chiếu. B−ớc 2: Phác thảo các thực thể hình học. Phác thảo các thực thể hình học cho biên dạng bằng các công cụ thích hợp. B−ớc 3: áp dụng các kích th−ớc và ràng buộc phù hợp. Intent Manager sẽ áp dụng các kích th−ớc và các ràng buộc một cách tự động. Những kích th−ớc và các ràng buộc này đ−ợc xem là yếu và có thể đ−ợc thay bằng cách tạo một kích th−ớc (chức năng Dimension) hay ràng buộc mới (chức năng Constraint). B−ớc 4: Chỉnh sửa các giá trị kích th−ớc. Các kích th−ớc đ−ợc Intent Manager áp dụng tự động với các giá trị đo đ−ợc từ phác thảo. Các giá trị này th−ờng gần đúng với yêu cầu của biên dạng. Dùng chức năng Modify để chỉnh sửa lại giá trị các kích th−ớc hiện có cho chính xác với các yêu cầu thiết kế. Không đ−ợc tái tạo lại (chức năng Regenerate) biên dạng đến khi tất cả các giá trị kích th−ớc đ−ợc chỉnh sửa. B−ớc 5: Thêm các quan hệ kích th−ớc (tùy ý). Nếu cần thiết, có thể tạo các kích th−ớc quan hệ bằng chức năng Sketch>>Relation>>Add. 3.2.2. Phác thảo không sử dụng Intent Manager • Đặc điểm - Các ràng buộc sẽ đ−ợc áp dụng sau khi tái tạo lại và đ−ợc dựa vào các giả định do Pro/Engineer áp dụng. - Các kích th−ớc phải đ−ợc gán bằng tay bởi ng−ời dùng. - Các tham chiếu đ−ợc tạo bằng cách sử dụng chức năng Alignment hoặc bằng cách định kích th−ớc sang cạnh của một biên dạng hiện có. - Ng−ời dùng phải tự xác định các đầy đủ các yếu tố để biên dạng đáp ứng đ−ợc yêu cầu thiết kế. • Trình tự thao tác B−ớc 1: Phác thảo các thực thể hình học. Phác thảo các thực thể hình học cho biên dạng bằng các công cụ thích hợp. B−ớc 2: Canh thẳng các thực thể phác thảo với hình hiện có (tùy ý), dùng chức năng Alignment. B−ớc 3: Định kích th−ớc cho biên dạng, dùng chức năng Dimension. Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  40. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i B−ớc 4: Tái tạo lại biên dạng, dùng chức năng Regenerate. Sau khi thực hiện chức năng này, nếu một biên dạng đ−ợc ấn định đầy đủ, sẽ có thông báo "Section regenerate successfully" trong vùng thông báo. Nếu một biên dạng ch−a đ−ợc xác định đầy đủ (không có thông báo trên), hãy thêm các kích th−ớc bổ xung và/hoặc các canh thẳng. B−ớc 5: Chỉnh sửa các giá trị kích th−ớc. Dùng chức năng Modify để chỉnh sửa lại giá trị các kích th−ớc hiện có cho chính xác với các yêu cầu thiết kế. B−ớc 6: Tái tạo lại biên dạng. Dùng chức năng Regenerate để tái tạo lại biên dạng theo các giá trị kích th−ớc đ−ợc chỉnh sửa. B−ớc 7: Thêm các quan hệ kích th−ớc (tùy ý). Nếu cần thiết, có thể tạo các kích th−ớc quan hệ bằng chức năng Sketch>>Relation>>Add. Sau đó tái tạo lại biên dạng. 3.3. Phác thảo các thực thể Môi tr−ờng phác thảo của Pro/Engineer cung cấp nhiều chức năng khác nhau để phác thảo các thực thể hai chiều (2D entity). Các chức năng này cũng t−ơng tự nh− các chức năng tạo các thực thể hai chiều th−ờng có ở các phần mềm CAD khác. Các chức năng để phác thảo các thực thể nằm trong menu Sketcher>>Sketch. 3.3.1. Point - điểm Chức năng Point dùng để vẽ các điểm. 3.3.2. Line - đ−ờng thẳng Chức năng Line (Sketch>>Line) dùng để tạo các đ−ờng thẳng. Có 2 tùy chọn trong chức năng này (hình 3-2). Hình 3-2. Menu Sketch>>Line và các thực thể đ−ờng thẳng • Geometry - các phân đoạn thẳng nối tiếp Tùy chọn này tạo lập các đoạn thẳng qua 2 điểm đầu mút (điểm đầu và điểm cuối) của đoạn thẳng đó. Sau khi vẽ xong phân đoạn đầu tiên, câu lệnh sẽ tiếp tục với lời nhắc cho vào điểm cuối của phân đoạn kế tiếp cho phép vẽ các đoạn thẳng nối tiếp nhau. Kết thúc lệnh bằng nút giữa chuột (hoặc Shift+nút trái). Nếu dùng tuỳ chọn 2 Tangent thì sẽ tạo một đoạn thẳng tiếp tuyến với 2 thực thể tròn xác định. • Centerline - đ−ờng tâm Tùy chọn này dùng để tạo các đ−ờng tâm, ví dụ nh− trục quay của một feature đ−ợc quay. Tùy chọn này yêu cầu xác định 2 điểm trên đ−ờng tâm. Hai điểm này có thể là 2 điểm bất kỳ (tuỳ chọn 2 points) hoặc 2 điểm tiếp tuyến với 2 đ−ờng cong (tuỳ chọn 2 Tangent). Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  41. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i 3.3.3. Arc - cung tròn Chức năng Arc (Sketch>>Arc) dùng để tạo các cung tròn. Có nhiều tùy chọn cho phép tạo cung tròn theo các cách khác nhau (hình 3-3). Hình 3-3. Menu Sketch>>Arc và các thực thể cung tròn • Tangent End - cung tròn có điểm cuối tiếp tuyến Tùy chọn này tạo một cung tiếp tuyến với một thực thể hiện có tại điểm cuối của nó. Điểm cuối thứ nhất của cung hay cả 2 điểm cuối đều có thể đ−ợc chọn làm điểm tiếp xúc. Ng−ời dùng sẽ đ−ợc yêu cầu chọn (các) điểm tiếp xúc trên các đối t−ợng hiện có. • Concentric - cung tròn đồng tâm Tùy chọn này tạo một cung tròn đồng tâm với một cung hay đ−ờng tròn hiện có. Ng−ời dùng sẽ đ−ợc yêu cầu chọn cung hay đ−ờng tròn hiện có, sau đó xác định điểm đầu và cuối của cung muốn tạo. • 3 Tangent - cung tròn tiếp tuyến với 3 thực thể Tuỳ chọn ày tạo một cung tròn tiếp tuyến với 3 thực thể đ−ợc chọn. Điểm đầu và cuối của cung sẽ là các điểm tiếp tuyến với các thực thể đ−ợc chọn đầu tiên và sau cùng. • Fillet - phần bo tròn giữa 2 đối t−ợng Tùy chọn này tạo phần bo tròn giữa 2 thực thể đ−ợc chọn. Bán kính của phần bo tròn sẽ đ−ợc tự động xác định dựa trên vị trí của điểm chọn. • Center/Ends - cung tròn biết tâm và các điểm đầu mút Tùy chọn này tạo cung tròn khi biết điểm tâm và các điểm đầu mút của cung. Ng−ời dùng sẽ đ−ợc yêu cầu xác định điểm tâm và sau đó là 2 điểm đầu mút của cung. • 3 Point - cung tròn qua 3 điểm Tùy chọn này tạo một cung tròn đi qua 3 điểm. Ng−ời dùng đ−ợc yêu cầu xác định điểm đầu, điểm cuối và sau đó xác định một điểm thứ ba trên cung muốn tạo. Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  42. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i 3.3.4. Circle - đ−ờng tròn Chức năng Circle (Sketch>>Circle) dùng để tạo các đ−ờng tròn. Có thể tạo các đ−ờng tròn là các thực thể hình học (chọn Circle Type là Geometry) hoặc đ−ờng tròn là đ−ờng dựng hình - construction (chọn Circle là Construction). Đ−ờng tròn loại nào thì cũng đ−ợc tạo bằng một trong các ph−ơng pháp sau (hình 3-4). Hình 3-4. Menu Sketch>>Circle và các thực thể đ−ờng tròn • Center/Point - đ−ờng tròn biết tâm và mọt điểm trên chu vi Tùy chọn này yêu cầu xác định điểm tâm của đ−ờng tròn và sau đó xác định một điểm trên chu vi. • Concentric - đ−ờng tròn đồng tâm Tùy chọn này dùng để tạo một đ−ờng tròn đồng tâm với một với một cung hay đ−ờng tròn hiện có. Đ−ờng tròn tham chiếu có thể là một thực thể phác thảo hay một thực thể đực tham chiếu từ một biên dạng hiện có của một feature. Sau khi chọn đ−ờng tròn tham chiếu, ng−ời dùng sẽ đ−ợc yêu cầu xác định một điểm trên chu vi của đ−ờng tròn muốn tạo. • 3 Tangent - đ−ờng tròn tiếp tuyến với 3 thực thể Tuỳ chọn này tạo đ−ờng tròn tiếp tuyến với 3 thực thể đ−ợc chọn. • Fillet Tuỳ chọn này tạo đ−ờng tròn tiếp tuyến với 2 thực thể đ−ợc chọn. • 3 Point Tuỳ chọn này tạo đ−ờng tròn đi qua 3 điểm xác định. Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  43. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i 3.3.5. Rectang - hình chữ nhật Chức năng Rectang (Sketch>>Rectang) dùng để tạo một hình chữ nhật, bao gồm 4 phân đoạn thẳng. Các phân đoạn thẳng này có các ràng buộc để tạo thành một hình chữ nhật nh−ng vẫn là các thực thể riêng biệt. Ng−ời dùng sẽ đ−ợc yêu cầu xác định một đỉnh của hình chữ nhật và sau đó xác định đỉnh đối diện. 3.3.6. Các thực thể hình học nâng cao • Conic - cung tròn dạng nón Tùy chọn này giống nh− tùy chọn "3 point" của chức năng vẽ cung tròn nh−ng trong tr−ờng hợp này điểm thứ ba là điểm vai (shuolder point) của tiết diện. • Elliptic Fillet - bo tròn dạng e-lip Tuỳ chọn này t−ơng tự nh− tùy chọn tạo bo tròn (Fillet) của chức năng Arc. Tuy nhiên đ−ờng cong tạo ra sẽ có dạng cung e-lip. • Ellipse - đ−ờng cong e-lip Tùy chọn này tạo một đ−ờng cong e-lip bằng cách tr−ớc tiên chọn điểm tâm của e-lip sau đó chọn 1 điểm làm góc của hình chữ nhật bao quanh e-lip. • Spline - đ−ờng cong trơn Tuỳ chọn này dùng để tạo một đ−ờng cong có bán kính thay đổi chạy qua nhiều điểm điều khiển. • Text - chữ viết Chức năng Text (Sketch>>Text) đ−ợc dùng để tạo các dòng chữ. Text có thể đ−ợc sử dụng trong các feature đ−ợc kéo nh− Protrusion, Cut hay Costmetric. Thực hiện các b−ớc sau đây để tạo text. 1. Gọi chức năng tạo text: Sketch>>Adv Geometry>>Text 2. Nhập chuỗi text trong ô nhập, ENTER để kết thúc nhập 3. Xác định một vùng hiình chữ nhật để chèn text. Kích th−ớc của hình chữ nhật này sẽ xác định độ lớn của chữ. • Axis Point - điểm trục Chức năng Axis Point (Sketch>> Axis Point) dùng để tạo các điểm trục. Trong một môi tr−ờng phác thảo đ−ợc kéo, các điểm trục sau đó sẽ trở thành các đ−ờng trục. 3.4. Hiệu chỉnh các thực thể Các công cụ hiệu chỉnh các thực thể phác thảo giúp cho quá trình phác thảo các biên dạng đ−ợc nhanh chóng, thuận tiện và chính xác. Các chức năng này năm trong menu Sketcher>>Geom Tool. Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  44. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i 3.4.1. Dynamic Trim Chức năng này xén một thực thể đã chọn sang một điểm đỉnh gần nhất của nó. 3.4.2. Trim Chức năng Trim xén 2 thực thể đã chọn tại giao điểm của chúng. Phần đ−ợc giữ lại là phần mà ng−ời dùng kích chuột để chọn thực thể. 3.4.3. Divide Chức năng này chia một thực thể thành 2 thực thể riêng biệt nối tiếp nhau. Thực thể sẽ đ−ợc chia tại điểm chọn. 3.4.4. Mirror Chức năng Mirror tạo đối xứng các thực thể đ−ợc chọn qua một đ−ờng tâm đ−ợc chọn. Ng−ời dùng tr−ớc tiên đ−ợc yêu cầu chọn các thực thể gốc để đối xứng. Để chọn nhiều thực thể cùng lúc thì giữ phím Shift trong quá trình chọn. Sau đó chọn đ−ờng tâm để tạo đối xứng 3.4.5. Use Edge Chức năng Use Edge tạo hình học phác thảo từ các cạnh của một feature hiện có. Các cạnh của feature đ−ợc chọn đ−ợc chiếu lên trên mặt phẳng phác thảo d−ới dạng các thực thể phác thảo. Nói cách khác, các cạnh đ−ợc chọn không nhất thiết phải nằm trên hoặc song song với mặt phẳng phác thảo. Khi các thực thể đ−ợc chiếu lên trên các mặt phẳng phác thảo, chúng có thể đ−ợc xén, chia hay bo tròn. 3.4.6. Offset Edge Chức năng này t−ơng tự nh− chức năng Use Edge, tức là dùng các cạnh của một feature hiện có để tạo một phác thảo. Tuy nhiên, trong tr−ờng hợp này các cạnh đ−ợc chọn sẽ bị offset theo giá trị do ng−ời dùng nhập vào để tạo thành một phác thảo mới. Ghi chú: các chức năng Use Edge và Offset Edge chỉ đ−ợc thực hiện khi phác thảo trong môi tr−ờng Part hoặc Assembly. 3.4.7. Move Entity Tuỳ chọn này cho phép dịch chuyển các thực thể phác thảo, bao gồm dịch chuyển cả thực thể, dịch chuyển các đỉnh của thực thể hay dịch chuyển các kích th−ớc. Tuy nhiên với tuỳ chọn này, chỉ các thực thể đơn lẻ đ−ợc dịch chuyển (các thực thể có liên quan không đ−ợc dịch chuyển theo). 3.5. Kích th−ớc Kích th−ớc đ−ợc dùng để xác định kích cỡ và vị trí của biên dạng. Khi phác thảo các biên dạng với Intent Manager, các kích th−ớc đã đ−ợc tự động thiết lập trong suốt quá trình phác thảo các thực thể. Tuy nhiên sau đó ng−ời dùng vẫn có thể thay đổi, thêm bớt các kích th−ớc để phù hợp với mục đích thiết kế. Khi không dùng Intent Manager, sau khi đã phác thảo cá thực thể, ng−ời dùng phải tiến hành thiết lập các kích th−ớc bằng tay. Tất cả các công việc thiết lập các kích th−ớc nói trên đều đ−ợc thực hiện thông qua chức năng Dimension. Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  45. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i Các loại kích th−ớc cơ bản đ−ợc Pro/Engineer cung cấp thông qua chức năng Dimension nh− kích th−ớc thẳng, kích th−ớc tròn và kích th−ớc góc. Sau khi chọn chức năng ghi kích th−ớc thông th−ờng (Sketch>>Dimension>>Normal), tùy thuộc vào thực thể đ−ợc chọn và trình tự thực hiện mà các kích th−ớc t−ơng ứng sẽ đ−ợc ghi. Ngoài ra, các kích th−ớc nh− chu vi (perimeter) và toạ độ và tham chiếu (reference) cũng đ−ợc cung cấp trong chức năng Dimension. 3.5.1. Kích th−ớc thẳng Kích th−ớc thẳng đ−ợc sử dụng để biểu diễn chiều dài của một đoạn thẳng hay khoảng cách giữa hai thực thể. • Chiều dài của đoạn thẳng - Chọn đoạn thẳng cần ghi: kích nút chuột trái vào đoạn thẳng - Định vị trí kích th−ớc: di chuột đến vị trí mong muốn, kích nút chuột giữa (hoặc Shift + nút chuột trái). • Khoảng cách giữa 2 thực thể Khoảng cách giữa 2 thực thể có thể đ−ợc định kích th−ớc là: - khoảng cách giữa 2 đ−ờng thẳng song song, - khoảng cách giữa một đ−ờng thẳng và một điểm. Cả hai tr−ờng hợp này đều đ−ợc tiến hành theo trình tự sau: - Chọn lần l−ợt các thực thể: kích nút chuột trái vào các thực thể muốn chọn. - Định vị trí kích th−ớc: di chuột đến vị trí mong muốn, kích nút chuột giữa (hoặc Shift + nút chuột trái). • Giữa 2 điểm - Chọn lần l−ợt các điểm: kích nút chuột trái vào các điểm muốn chọn. - Chọn h−ớng kích th−ớc: chọn dạng kích th−ớc ngang, dọc hay xiên từ menu - Định vị trí kích th−ớc: di chuột đến vị trí mong muốn, kích nút chuột giữa (hoặc Shift + nút chuột trái). 3.5.2. Kích th−ớc tròn Chức năng Dimension cho phép ghi kích th−ớc tròn (đ−ờng kính và bán kính) cho các thực thể là cung tròn và đ−ờng tròn. Hình 3- biểu diễn các kích th−ớc đ−ờng kính và bán kính đ−ợc tạo bởi chức năng Dimension trong Pro/Engineer. • Kích th−ớc bán kính Kích th−ớc bán kính là khoảng cách từ tâm của một cung hay một đ−ờng tròn đến chu vi của thực thể. Để định kích th−ớc dạng bán kính, tiến hành theo các b−ớc sau: - Chọn thực thể cần ghi kích th−ớc bán kính: kích nút chuột trái vào thực thể muốn chọn. - Định vị trí kích th−ớc: di chuột đến vị trí mong muốn, kích nút chuột giữa (hoặc Shift + nút chuột trái). Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  46. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i • Kích th−ớc đ−ờng kính Kích th−ớc đ−ờng kính là khoảng cách lớn nhất qua một cung tròn. Để định kích th−ớc dạng đ−ờng kính, tiến hành theo các b−ớc sau: - Chọn thực thể cần ghi kích th−ớc đ−ờng kính 2 lần: kích nút chuột trái vào thực thể muốn chọn, sau đó làm lại một lần nữa. L−u ý là lần kích chuột thứ 2 không nhất thiết phải đối xứng với lần thứ nhất qua tâm, nh−ng phải ở trên thực thể muốn chọn. - Định vị trí kích th−ớc: di chuột đến vị trí mong muốn, kích nút chuột giữa (hoặc Shift + nút chuột trái). 3.5.3. Kích th−ớc góc Kích th−ớc góc đ−ợc ghi bởi chức năng Dimension có 2 dạng: kích th−ớc góc giữa 2 đ−ờng thẳng và kích th−ớc góc của một cung tròn. • Kích th−ớc góc giữa 2 đoạn thẳng - Chọn 2 đoạn thẳng muốn ghi kích th−ớc góc bằng nút chuột trái. - Định vị trí của kích th−ớc bằng nút chuột giữa (hoặc Shift + nút chuột trái). Vị trí đặt kích th−ớc sẽ xác định việc một góc tù hay góc nhọn sẽ đ−ợc ghi. • Kích th−ớc góc của một cung tròn - Chọn 2 điểm đầu mút của cung cần ghi bằng nút chuột trái. - Chọn cung cần ghi kích th−ớc góc bằng nút chuột trái. - Định vị trí của kích th−ớc bằng nút chuột giữa (hoặc Shift + nút chuột trái). 3.5.4. Kích th−ớc chu vi Tuỳ chọn Perimeter của chức năng Dimension đo chu vi của một vòng hay một chuỗi các thực thể. Vì giá trị kích th−ớc của một chu vi có thể đ−ợc thay đổi, nó yêu cầu phải xác định một kích th−ớc biến đổi - hay còn gọi là kích th−ớc bù. Khi giá trị của kích th−ớc chu vi bị chỉnh sửa, thì sự thay đổi ấy đ−ợc áp dụng vào kích th−ớc biến đổi. Kích th−ớc biến đổi không thể đ−ợc chỉnh sửa. Trình tự tạo lập một kích th−ớc chu vi. - Gọi chức năng ghi kích th−ớc chu vi: Sketcher>>Dimension>>Perimeter - Chọn kích th−ớc đầu tiên của dãy, sau đó chọn kích th−ớc cuối cùng của dãy. Nếu là dãy kín thì chỉ cần chọn 1 thực thể bất kỳ trong dãy sau đó chọn Done Sel. - Chọn kích th−ớc biến đổi. 3.5.5. Kích th−ớc toạ độ Pro/Engineer cung cấp 1 tuỳ chọn để ghi các kích th−ớc toạ độ. Kiểu kích th−ớc này đòi hỏi phải có một kích th−ớc cơ sở đ−ợc tạo tr−ớc nó. • Tạo kích th−ớc cơ sở - Gọi tuỳ chọn kích th−ớc cơ sở: Sketcher>>Dimension>>Baseline - Chọn thực thể làm đ−ờng cơ sở. - Chọn vị trí của kích th−ớc đ−ờng cơ sở. Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  47. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i • Tạo kích th−ớc toạ độ - Gọi tuỳ chọn ghi kích th−ớcthông th−ờng: Sketcher>>Dimension>>Normal - Chọn giá trị số của kích th−ớc đ−ờng cơ sở. - Chọn thực thể cần ghi kích th−ớc toạ độ. - Xác định vị trí đặt kích th−ớc toạ độ. 3.5.6. Kích th−ớc tham chiếu Các kích th−ớc tham chiếu đ−ợc sử dụng để kích th−ớc cơ sở xác định kích cỡ và vị trí của của một thực thể nh−ng giá trị của chúng lại không thể đ−ợc chỉnh sửa. Các kích th−ớc tham chiếu không đóng một vai trò trong việc xác định feature. Lệnh: Sketcher>>Dimension>>Reference 3.5.7. Hiệu chỉnh kích th−ớc Các kích th−ớc do Intent Manager tự động tạo ra trong quá trình phác thảo thì đ−ợc coi là yếu (weak dimension). Các kích th−ớc này không thể bị xoá bằng chức năng Delete mà chỉ có thể đ−ợc làm mạnh lên (Strengthen) hoặc đ−ợc thay thế bằng một kích th−ớc và/hoặc ràng buộc khác. • Làm mạnh một kích th−ớc - Gọi chức năng Sketcher>>Dimension>>Strengthen - Chọn các kích th−ớc muốn làm mạnh • Thay thế các kích th−ớc yếu bằng các kích th−ớc mạnh và/hoặc các ràng buộc - Gán các kích th−ớc hoặc ràng buộc mong muốn bằng các chức năng t−ơng ứng. - Các kích th−ớc yếu sẽ tự động đ−ợc thay thế. • Xoá bỏ một kích th−ớc Một kích th−ớc mạnh có thể đ−ợc xoá bằng chức năng Delete. Sau khi một kích th−ớc bị xoá, nếu Intent Manager đang đ−ợc kích hoạt thì các kích th−ớc hoặc ràng buộc cần thiết sẽ đợc tự động bổ xung. • Hiệu chỉnh giá trị của kích th−ớc Các kích th−ớc đ−ợc ghi tự động bằng Intent Manager hay các kích th−ớc do ng−ời dùng ghi bằng tay đều thể hiện kích th−ớc thực của thực thể. Để các thực thể có kích cỡ và vị trí đúng nh− mục đích thiết kế, cần phải hiệu chỉnh lại giá trị các kích th−ớc. Trình tự hiệu chỉnh giá trị một kích th−ớc nh− sau: - Gọi chức năng Sketcher>>Modify. - Chọn kích th−ớc cần thay đổi giá trị bằng cách kích nút chuột trái vào chữ số kích th−ớc muốn thay đổi. - Nhập giá trị mới trong ô nhập và ấn ENTER. Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  48. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i Sau khi hiệu chỉnh giá trị kích th−ớc, nếu phác thảo không tự động cập nhật thì dùng chức năng Sketcher>>Regenerate để cập nhật. Một kích th−ớc yếu sau khi đ−ợc hiệu chỉnh giá trị sẽ trở thành một kích th−ớc mạnh. 3.5.8. Kích th−ớc quan hệ Kích th−ớc quan hệ là sự biểu diễn một kích th−ớc thông qua mối quan hệ toán học với các kích th−ớc khác trong một phác thảo. Nó cho phép tham số hoá các kích th−ớc và do đó tham số hoá các chi tiết đ−ợc tạo. Trong Pro/Engineer, mỗi kích th−ớc có một giá trị và một ký hiệu đi kèm với nó. Khi chuyển sang chức năng Relation (Sketch>>Relation), các kích th−ớc của biên dạng đ−ợc chuyển từ dạng giá trị sang dạng ký hiệu (hình 3-5). Ký hiệu kích th−ớc đ−ợc sử dụng trong một ph−ơng trình quan hệ để thiết lập một mối quan hệ kích th−ớc. Có 2 loại quan hệ kích th−ớc: bằng và t−ơng đ−ơng. Một mối quan hệ bằng yêu cầu 1 ph−ơng trình đại số, ví dụ nh− các mối quan hệ sau: sd3=sd1 sd4=(sd1/2)*(sd2+sd3) sd5=sd4*sqrt(sd2) Một mối quan hệ t−ơng đ−ơng có thể là một bất ph−ơng trình đại số hay một câu phát biểu điều kiện, ví dụ nh− các mối quan hệ sau: sd1 =2*(sd3+sd4) if sd1>=sd2 then sd3=sd1 quit endif Các tuỳ chọn sau đây trong chức năng Relation (Sketch>>Relation) cho phép tạo lập, xem hoặc sửa đổi các mối quan hệ kích th−ớc. • Add - tạo mới một kích th−ớc quan hệ - Nhập ph−ơng trình quan hệ vào hộp nhập. Nếu là phát biểu điều kiện thì nhập từng dòng một, sau mỗi dòng ấn ENTER. - ấn ENTER với hộp nhập trống để thoát tuỳ chọn này. • Edit Rel - hiệu chỉnh các kích th−ớc quan hệ Tuỳ chọn này mở ra một cửa sổ hiệu chỉnh, cho phép ng−ời dùng hiệu chỉnh (thêm, bớt, thay đổi) các quan hệ đã thiết lập tr−ớc đó. • Show Rel - Xem các kích th−ớc quan hệ đã có Tuỳ chọn này hiển thị các mối quan hệ đã đ−ợc thiết lập trong một cửa sổ riêng cùng với các đánh giá về kết quả. Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  49. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i • Evaluate - Đánh giá các mối quan hệ Cho phép ng−ời dùng nhập vào một mối quan hệ trong hộp nhập và hiển thị kết quả sau khi ấn ENTER. Hình 3-5. Menu Relation, kích th−ớc dạng ký hiệu và việc nhập ph−ơng trình quan hệ • Sort Rel - Sắp xếp các mối quan hệ • Switch Dim - Chuyển đổi sự hiển thị dạng kích th−ớc (giá trị - ký hiệu) • User Prog - Lập trình bằng ngôn ngữ C 3.6. Ràng buộc Các ràng buộc (constraint) đ−ợc sử dụng cùng với kích th−ớc để đáp ứng mục đích thiết kế. Một ràng buộc là một quan hệ hình học của một thực thể với hệ toạ độ hoặc với ràng buộc khác trong phác thảo. Các ví dụ về ràng buộc nh− một đ−ờng thẳng nằm theo ph−ơng thẳng đứng hay nằm ngang, hai đ−ờng thẳng song song với nhau, hai cung tròn có bán kính bằng nhau, v.v. Nếu phác thảo trong chế độ Intent Manager, các ràng buộc sẽ đ−ợc tự động gán cho các thực thể khi nó nằm trong khoảng dung sai đã đ−ợc ấn định tr−ớc. Trong chế độ này, khi ng−ời dùng đang phác thảo các thực thể, các ràng buộc sẽ hiển thị giúp cho quá trình phác thảo đ−ợc nhanh chóng và thuận tiện. Nếu phác thảo với Intent Manager không đ−ợc kích hoạt, ng−ời dùng sau đó sẽ phải gán các ràng buộc bằng tay. Trong quá trình phác thảo, việc gán các ràng buộc bằng tay cũng đ−ợc thực hiện kể cả có dùng Intent Manager để thay thế các kích th−ớc hay các ràng buộc yếu khác. Các ràng buộc đ−ợc xem là yếu hay mạnh tuỳ thuộc vào cách nó đ−ợc tạo. Các ràng buộc đ−ợc tạo bởi Intent Manager trong suốt quá trình phác thảo thì yếu và có thể đ−ợc thay thế bằng các ràng buộc hoặc kích th−ớc khác do ng−ời dùng thực hiện bằng tay. Các ràng Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  50. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i buộc đ−ợc thực hiện bằng chức năng Constraint thì mạnh và vẫn nằm yên trên phác thảo trừ khi bị xoá bằng chức năng Delete. Hình 3-6. Menu Constraint và các kiểu ràng buộc 3.6.1. Tạo ràng buộc mới Để tạo một ràng buộc mới chọn Sketcher>>Constraint>>Create>>ràng buộc. Sau đó xác định các thực thể cần gán ràng buộc đó. Bảng sau trình bày các ràng buộc đ−ợc cung cấp để gán cho các thực thể. Bảng 3-1. Các ràng buộc dùng trong phác thảo biên dạng Ràng buộc Ký hiệu Công dụng Same point • ràng buộc các điểm trùng nhau Horizontal H ràng buộc 1 đ−ờng thẳng theo ph−ơng ngang Vertical V ràng buộc 1 đ−ờng thẳng theo ph−ơng thẳng đứng Point on entity ° ràng buộc một điểm trên một thực thể đ−ợc chọn Tangent T ràng buộc 2 thực thể tiếp tuyến nhau Perpendicular ⊥ ràng buộc 2 thực thể vuông góc nhau Parallel // ràng buộc 2 thực thể song song nhau Equal Radii R ràng buộc 2 thực thể tròn có cùng bán kính Equal Lenghts L ràng buộc 2 thực thể có cùng độ dài Symetric → ràng buộc 2 thực thể đối xứng nhau Line up horizontal - ràng buộc 2 đỉnh theo ph−ơng ngang Line up vertical | ràng buộc 2 đỉnh theo ph−ơng thẳng đứng Collinear - ràng buộc 2 đoạn thẳng cùng nằn trên 1 đ−ờng thẳng Alignment - ràng buộc 2 thực thể thẳng hàng với nhau Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  51. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i 3.6.2. Hiệu chỉnh ràng buộc • Xem một ràng buộc Dùng tuỳ chọn Sketcher>>Constraint>>Explain và chọn ràng buộc muốn xem. • Làm mạnh một ràng buộc yếu Dùng tuỳ chọn Sketcher>>Constraint>>Strengthen và chọn ràng buộc muốn làm mạnh. • Xoá một ràng buộc Dùng chức năng Sketcher>>Delete và chọn ràng buộc muốn xoá. 3.7. Các hỗ trợ cho môi tr−ờng phác thảo 3.7.1. Các chức năng điều khiển hiển thị phác thảo Trong môi tr−ờng phác thảo, một số biểu t−ợng chức năng bổ xung vào thanh công cụ (hình 3-7). Các chức năng này quản lý việc hiển thị phác thảo và các thành phần của nó. Undo Redo Dimension Constraint Grid Vertex Display Display Display Display Hình 3-7. Các chức năng điều khiển hiển thị phác thảo • Undo và Redo Biểu t−ợng Undo sẽ huỷ bỏ tác dụng của chức năng vừa thực hiện trong khi biểu t−ợng Redo sẽ thực hiện lại một chức năng đã bị huỷ bằng biểu t−ợng Undo. • Dimension Display Điều khiển hiển thị các kích th−ớc trong môi tr−ờng phác thảo. • Constraint Display Điều khiển hiển thị các ràng buộc trong môi tr−ờng phác thảo. • Grid Display Điều khiển hiển thị l−ới trong môi tr−ờng phác thảo. • Vertex Display Điều khiển hiển thị các đỉnh của các thực thể trong môi tr−ờng phác thảo. 3.7.2. Chức năng Sec Tools Chức năng này cung cấp các công cụ hỗ trợ cho môi tr−ờng phác thảo. Một số tuỳ chọn chính của nó bao gồm. Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  52. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i • Place Section - chèn một biên dạng đã có vào môi tr−ờng phác thảo hiện thời - Chọn biên dạng cần chèn thông qua hộp thoại Open. - Trong tr−ờng hợp chèn một biên dạng vào một môi tr−ờng phác thảo mới (ch−a có một thực thể nào) thì sau khi chọn biên dạng từ hộp thoại Open, nó sẽ đ−ợc chèn ngay vào môi tr−ờng phác thảo hiện thời mà không yêu cầu việc xác định tỷ lệ, góc quay hay điểm chèn. - Nếu môi tr−ờng phác thảo hiện thời đã có một số thực thể đ−ợc tạo lập thì các b−ớc tiếp theo phải làm là: + Nhập vào góc quay trong ô nhập + Chọn 2 điểm thuộc thực thể trên biên dạng muốn chèn, một điểm là điểm gốc, và điểm thứ hai là điểm chèn. + Xác định điểm chèn cho biên dạng trong môi tr−ờng phác thảo hiện thời. • Sec Environ - Thiết lập môi tr−ờng phác thảo Tuỳ chọn này thiết lập môi tr−ờng phác thảo, bao gồm: + Điều khiển việc hiển thị kích th−ớc, ràng buộc, đỉnh, l−ới (nh− phần 3.6.1). + Độ chính xác và số chữ số thập phân đ−ợc hiển thị. + Các tuỳ chọn khác về l−ới nh−: Type - kiểu l−ới: Cartesian và Polar Origin - định lại gốc l−ới: chọn 1 điểm trên 1 thực thể để làm gốc l−ới Params - các tham số về khoảng cách l−ới theo các trục ngang, dọc và góc. • Sec Info Tuỳ chọn này cho phép tra cứu các thông tin về các thực thể và các thông tin khác trong môi tr−ờng phác thảo. Entity - tra cứu thông tin về thực thể Intersect Pt - tìm điểm giao nhau Tangent - tìm điểm giao nhau Angle - đo góc Distance - đo khoảng cách 3.7.3. Chức năng Move Chức năng Sketcher>>Move dùng để dịch chuyển một hoặc một nhóm thực thể trong môi tr−ờng phác thảo. Ng−ời dùng đ−ợc yêu cầu chọn một đỉnh, một tâm hay cả thực thể để dịch chuyển. Điểm khác biệt ở đây là khi một thực thể bị dịch chuyển thì các thực thể khác trong biên dạng cũng bị dịch chuyển hoặc thay đổi theo trong khi vẫn đảm bảo các ràng buộc. Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  53. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i 3.8. Luyện tập 3.8.1. Bài tập 1. Tạo các biên dạng sau (hình 3-8 đến 3-12) trong môi tr−ờng phác thảo với Intent Manager. Yêu cầu các biên dạng phải đáp ứng đúng các kích th−ớc và ràng buộc nh− thể hiện trong hình vẽ. 3.8.2. Bài tập 2. Với các phác thảo đã tạo trong bài tập 1, đ−a vào các kích th−ớc quan hệ để đảm bảo cho các biên dạng luôn giữ đ−ợc hình dáng nh− hình vẽ. Hình 3-8. Ch03_BT01 Hình 3-9. Ch03_BT02 Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  54. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i Hình 3-10. Ch03_BT03 Hình 3-11. Ch03_BT04 Hình 3-12. Ch03_BT05 Ch−ơng 3. Phác thảo các biên dạng
  55. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i Ch−ơng 4. Tạo các feature kéo 4.1. Tạo lập mô hình dựa vào feature Các mô hình Pro/Engineer là các mô hình tham số và đ−ợc tạo lập từ các feature. Một feature là một thành phần con của một chi tiết có các tham số, tham chiếu và biên dạng riêng của nó. Các feature cơ bản để tạo lập các chi tiết th−ờng đ−ợc phát triển từ các biên dạng. Các phép phát triển th−ờng gặp nh− kéo, xoay hay quét. Quá trình tạo lập một mô hình đ−ợc thể hiện qua sơ đồ trên hình 4-1. Hình 4-2 mô tả một mô hình với các feature thành phần. các phép mô hình phác thảo các thực biên dạng phát triển feature 1 thể (entity) (profile 1) các phép phác thảo feature k các thực biên dạng phát triển thể (entity) (profile k) các feature không dùng profile Hình 4-1. Qui trình tạo lập mô hình dựa vào các feature Hình 4-2. Một mô hình với các feature thành phần Các feature đ−ợc phát triển từ các phác thảo gồm có các biên dạng phác thảo đ−ợc kéo hay đ−ợc cắt để hình thành khoảng trống d−ơng hay âm. Các tham số là các giá trị kích th−ớc, các tham chiếu và các ràng buộc của riêng các feature hay của các feature với nhau. Việc tạo lập mô hình tham số cho phép ng−ời dùng chỉnh sửa các tham số sau khi các feature đã đ−ợc lập mô hình. Đây là điểm khác biệt chính của việc lập mô hình tham số và mô hình dựa trên các phép toán tổ hợp. Ch−ơng 4. Tạo các feature kéo 44
  56. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i 4.1.1. Quan hệ giữa các feature trong mô hình Một mô hình tham số bao gồm các feature đã thiết lập các mối quan hệ. Các feature đ−ợc tạo dựa vào các feature khác theo một cách giống nh− một cây gia phả và quan hệ của chúng trở thành quan hệ cha-con. Tuy nhiên, không giống nh− cây phả hệ điển hình, một feature con có thể có nhiều feature cha. Mối quan hệ cha-con có thể đ−ợc thiết lập giữa các feature một cách gián tiếp hoặc trực tiếp. Các mối quan hệ gián tiếp là các mối quan hệ giữa các kích th−ớc thông qua chức năng Relations. Trong quan hệ này, một kích th−ớc bị điều khiển bởi một hay nhiều kích th−ớc khác. Feature có kích th−ớc điều khiển là feature cha của feature có kích th−ớc bị điều khiển. Các mối quan hệ trực tiếp đ−ợc tạo khi một feature đ−ợc dùng để cấu tạo một feature khác. Ví dụ nh− một mặt phẳng của một feature đ−ợc dùng làm mặt phẳng phác thảo cho một feature khác. Feature mới sẽ trở thành con của feature đ−ợc phác thảo trên đó. 4.1.2. Các feature đầu tiên Một mô hình Pro/Engineer gồm có các feature. Việc xác định feature nào là feature đầu tiên hay feature cơ sở của một chi tiết sẽ là một quyết định quan trọng. Các feature sau đây có thể đ−ợc dùng làm feature cơ sở và phải đ−ợc tạo lập tr−ớc khi có thể tạo lập bất kỳ feature nào khác của mô hình. • Mặt phẳng chuẩn (Datum plan) Các mặt phẳng chuẩn là các feature đầu tiên đ−ợc đề nghị cho một chi tiết mới. Pro/Engineer cung cấp một chức năng để tạo một tập hợp các mặt phẳng chuẩn mặc định. Các mặt phẳng chuẩn mặc định của Pro/Engineer là các mặt phẳng Đề các vuông góc nhau, bao gồm các mặt phẳng TOP (mặt phẳng XY), FRONT (mặt phẳng XZ) và RIGHT (mặt phẳng YZ). • Phần kéo (Protrusion) Chức năng Protrusion tạo một feature khoảng trống d−ơng, nghĩa là nó có thể tạo đ−ợc một feature cơ sở để từ đó có thể tạo các feature khác. Các feature có thể là các feature đ−ợc kéo, quay hay quét một biên dạng. • Một feature chèn từ ngoài vào (inserted feature) Một feature hiện có đang đ−ợc l−u có thể đ−ợc chèn vào môi tr−ờng tạo lập mô hình để trở thành feature đầu tiên. 4.1.3. Các b−ớc tạo lập một feature có dùng biên dạng • B−ớc 1. Chọn ph−ơng pháp tạo feature. Tuỳ thuộc vào hình dáng của feature mà sẽ có ph−ơng pháp tạo thích hợp. Đối với feature đầu tiên của chi tiết, các công cụ tạo bị giới hạn. • B−ớc 2. Thiết lập mặt phẳng phác thảo Một mặt phẳng dùng để phác thảo biên dạng phải đ−ợc xác định. Đồng thời các tham chiếu dùng để lên kích th−ớc cho biên dạng cũng phải đ−ợc xác định. Ch−ơng 4. Tạo các feature kéo 45
  57. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i • B−ớc 3. Phác thảo biên dạng của feature Tiến hành phác thảo biên dạng đảm bảo mục đích thiết kế. • B−ớc 4. Phát triển biên dạng thành feature Tuỳ thuộc vào ph−ơng pháp tạo biên dạng đã đ−ợc chọn mà ở b−ớc này ng−ời dùng phải xác định các thông số t−ơng ứng để phát triển biên dạng thành feature. 4.2. Các phần kéo và phần cắt Các thủ tục để thực hiện một phần kéo (Protrusion) và phần cắt (Cut) trong Pro/Engineer gần nh− hoàn toàn giống hệt nhau. Điểm khác biệt chính giữa lệnh Protrusion và Cut là ở điểm một phần kéo là một feature khoảng trống d−ơng, trong khi một phần cắt là một feature khoảng trống âm. Các tuỳ chọn đ−ợc trình bày sau đây là giống nhau cho cả 2 lệnh. 4.2.1. Các phép phát triển biên dạng thành feature • Extrude - phép kéo Tuỳ chọn này phát triển một biên dạng dọc theo một quĩ đạo thẳng. Ng−ời dùng tạo biên dạng trong môi tr−ờng phác thảo và sau đó cung cấp chiều sâu kéo. Biên dạng sẽ đ−ợc kéo theo ph−ơng vuông góc với mặt phẳng phác thảo với chiều sâu mà ng−ời dùng nhập vào. • Revolve - phép xoay Tuỳ chọn Revolve xoay một biên dạng quanh một đ−ờng tâm. Ng−ời dùng phác thảo một biên dạng của feature xoay và tạo một đ−ờng tâm để xoay quanh nó. Sau đó góc xoay đ−ợc yêu cầu để xoay. • Sweep - phép quét Tuỳ chọn Sweep quét một biên dạng dọc theo một quĩ đạo do ng−ời dùng phác thảo. Ng−ời dùng phác thảo cả quĩ đạo và biên dạng. • Blend - phép phát triển hỗn hợp Tuỳ chọn Blend nối hai hay nhiều biên dạng, quĩ đạo có thể thẳng hoặc xoay. Hình 4-3. Các phép tạo lập feature cơ bản Ch−ơng 4. Tạo các feature kéo 46
  58. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i • Use Quilt - tạo feature từ các bề mặt Tuỳ chọn này tạo feature từ các bề mặt (surface) và các đ−ờng bao của nó. • Advanced - các tuỳ chọn nâng cao Bao gồm các tuỳ chọn phát triển feature nâng cao nh− VarSecSweep, SweptBlend, Helical Sweep, 4.2.2. Feature đặc và mỏng Khi tạo một phần kéo hay phần cắt, Pro/Engineer cung cấp các tuỳ chọn để chọn feature đặc (Solid) hay feature mỏng (Thin). Khi biên dạng đ−ợc kéo d−ới dạng một feature đặc, feature tạo thành là một khối đặc. Khi biên dạng đ−ợc kéo d−ới dạng một feature mỏng, các vách của biên dạng đ−ợc kéo chỉ với bề dày t−ờng đ−ợc cung cấp bởi ng−ời dùng. Các feature mỏng có thể đ−ợc sử dụng với tất cả các tuỳ chọn extrude, revolve, sweep hay blend của các lệnh Protrusion và Cut. Các ví dụ về feature đặc và mỏng đ−ợc chỉ ra ở hình 4-4. Hình 4-4. Các feature đặc và mỏng 4.2.3. H−ớng kéo Pro/Engineer luôn xác định một h−ớng kéo theo mặc định. Khi phác thảo trên một mặt phẳng chuẩn, h−ớng kéo là h−ớng d−ơng. Khi phác thảo trên một bề mặt phẳng của một feature hiện có, một phần kéo sẽ đ−ợc kéo ra xa khỏi feature trong khi một phần cắt sẽ đ−ợc kéo h−ớng đến feature. Ng−ời dùng có thể chấp nhận hoặc thay đổi h−ớng kéo mặc định do Pro/Engineer đề nghị. H−ớng kéo cũng có thể phát triển về một phía (One Side) hoặc về cả hai phía (Both sides) tuỳ thuộc từng chức năng. 4.2.4. Chiều sâu kéo Sau khi biên dạng đ−ợc hoàn thiện, chiều sâu kéo phải đ−ợc xác định. Các tuỳ chọn sau cung cấp các cách để xác định chiều sâu kéo cho một feature. • Blind - nhập khoảng cách kéo • 2 Side Blind - nhập chiều sâu riêng biệt cho cả 2 phía kéo • Thru Next - kéo đến khi gặp bề mặt đầu tiên của feature kế tiếp Ch−ơng 4. Tạo các feature kéo 47
  59. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i • Thru All - kéo qua toàn bộ chi tiết. Th−ờng dùng để tạo các hốc, lỗ suốt. • Thru Until - kéo đến một bề mặt của một feature do ng−ời dùng xác định. • UpTo Pnt/Vtx - kéo đến một điểm chuẩn hay một đỉnh đ−ợc chọn. • UpTo Curve - kéo đến một cạnh, trục hay đ−ờng cong chuẩn • UpTo Surface - kéo đến một bề mặt đ−ợc chọn 4.2.5. Biên dạng hở và kín Các biên dạng kéo có thể đ−ợc phác thảo theo dạng hở hay kín. Ngoại trừ một feature cơ sở, nhiều biên dạng để tạo một phần kéo hay phần cắt có thể là một biên dạng hở. Các h−ớng dẫn sau đây giúp ng−ời dùng quyết định phác thảo một biên dạng kín hay hở. • Khi phác thảo một biên dạng đ−ợc canh thẳng với các cạnh của một feature hiện có, chúng ta th−ờng không phải phác thảo phần canh thẳng (hình 4-5). Hình 4-5. Canh thẳng một biên dạng với cạnh của một feature hiện có • Việc canh thẳng phần phác thảo đ−ợc yêu cầu với hình hiện có sẽ th−ờng tạo ra một biên dạng hoàn hảo. Nếu Pro/Engineer không chắc chắn mặt nào của biên dạng sẽ kéo hay cắt, nó sẽ yêu cầu ng−ời dùng chọn lựa (hình 4-6). Hình 4-6. Chọn một h−ớng kéo • Các biên dạng của feature mỏng có thể có dạng hở hay kín. Đối với các feature mỏng, các biên dạng có thể có dạng hở khi không đ−ợc canh thẳng với feature hiện có. • Nhiều biên dạng kín có thể đ−ợc đ−a vào một bản phác thảo. Khi một biên dạng nằm trong một biên dạng khác, biên dạng trong sẽ tạo ra một khảng trống âm (hình 4-7). Ch−ơng 4. Tạo các feature kéo 48
  60. Bm Máy & Robot-HVKTQS H−ớng dẫn sử dụng Pro/Engineer 2000i Hình 4-7. Tạo khoảng trống âm với các biên dạng lồng nhau 4.3. Tạo các feature kéo Phép kéo (Extrude) là một trong các phép tạo mô hình phổ biến để tạo các feature kéo và cắt. Một phần kéo là một biên dạng đ−ợc kéo dọc theo một đ−ờng thẳng. Trình tự thực hiện phép kéo để tạo một phần kéo hay phần cắt là hoàn toàn giống nhau và theo các b−ớc sau đây. • B−ớc 1. Xác định feature đ−ợc tạo là phần kéo hay là phần cắt Trong môi tr−ờng tạo lập chi tiết (menu Part), chọn menu Feature>>Creat>>Solid sau đó chọn Protrusion để tạo lập một phần kéo hoặc chọn Cut để tạo lập một phần cắt. Xác định phép tạo mô hình là phép kéo bằng cách chọn Extrude trong menu SOLID OPTS. • B−ớc 2. Chọn dạng feature đặc hay mỏng Chọn Solid cho dạng feature đặc hay chọn Thin cho dạng feature mỏng. Sau đó chọn Done để tiếp tục b−ớc tiếp theo. • B−ớc 3. Chọn h−ớng kéo Một hộp thoại tiến trình thể hiện các b−ớc tạo lập feature xuất hiện tại vị trí các menu của Pro/Engineer. Phía d−ới nó là các menu cho phép ng−ời dùng chọn lựa các chức năng tạo lập tiếp theo. Tuỳ chọn h−ớng kéo cung cấp hai lựa chọn, One side và Both sides. Chọn One side để phát triển feature về một phía của mặt phẳng phác thảo trong khi Both sides sẽ phát triển feature cả về 2 phía của mặt phẳng phác thảo. Sau đó chọn Done để tiếp tục. Ghi chú: Trong tr−ờng hợp tạo một feature đầu tiên của một chi tiết và không sử dụng các mặt phẳng chuẩn mặc định của Pro/Engineer thì b−ớc này sẽ bị bỏ qua. Nếu không có mặt phẳng phác thảo thì Pro/Engineer giả định là phát triển theo một h−ớng. Hình 4-8. Hộp thoại tiến trình Ch−ơng 4. Tạo các feature kéo 49