Báo cáo khoa học: "Phân tích tính năng và ứng dụng phần mềm Autodesk Inventor trong thiết kế công nghiệp và chế tạo máy"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Nguyễn Phương Hà Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

118
lượt xem 22
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Autodesk Inventor là phần mềm chuyên dùng cho các nhà thiết kế theo xu h-ớng tạo các chi tiết trong không gian 3 chiều (3D). Sau đó xuất thành các bản vẽ thiết kế hai chiều (2D). Tính năng của Autodesk Inventor trợ giúp đắc lực, tiện lợi cho các nhà thiết kế Cơ khí cũng nh- các ngành kỹ thuật khác.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Phân tích tính năng và ứng dụng phần mềm Autodesk Inventor trong thiết kế công nghiệp và chế tạo máy"

Ph©n tÝch tÝnh n¨ng vμ øng dông phÇn mÒm Autodesk Inventor trong thiÕt kÕ c«ng nghiÖp vμ chÕ t¹o m¸y TS. trÇn vÜnh h−ng Bé m«n ThiÕt kÕ m¸y Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §HGTVT Tãm t¾t: Autodesk Inventor lμ phÇn mÒm chuyªn dïng cho c¸c nhμ thiÕt kÕ theo xu h−íng t¹o c¸c chi tiÕt trong kh«ng gian 3 chiÒu (3D). Sau ®ã xuÊt thμnh c¸c b¶n vÏ thiÕt kÕ hai chiÒu (2D). TÝnh n¨ng cña Autodesk Inventor trî gióp ®¾c lùc, tiÖn lîi cho c¸c nhμ thiÕt kÕ C¬ khÝ còng nh− c¸c ngμnh kü thuËt kh¸c. Bμi b¸o nμy sÏ ph©n tÝch ®Çy ®ñ c¸c tÝnh n¨ng cña Autodesk Inventor vμ c¸c ®èi t−îng thiÕt kÕ mμ nã lμm ®−îc. Summary: Autodesk Inventor is a piece of software intended for designers. It enables designers to draw the parts of the design in 3 dimensions (3D) then perform them into 2 dimensional designs (2D). The characteristic features of Autodesk Inventor is effective assistance, convenient for mechanical designers and those of other technologies. This article provides a full analysis of characteristic features of Autodesk Inventor and its subject for designing. i. Më ®Çu Trong ngµnh thiÕt kÕ c«ng nghiÖp vµ chÕ t¹o m¸y ®· cã nh÷ng b−íc tiÕn m¹nh mÏ nhê sù øng dông c«ng nghÖ CAD/CAM (Computer Aided Design/ Computer Aided Manufacturing). Tuy nhiªn, mét sè hÖ thèng CAD thÕ hÖ tr−íc nh− AutoCAD ch−a ®¸p øng ®Çy ®ñ c¸c yªu cÇu ngµy cµng cao cña ngµnh thiÕt kÕ c«ng nghiÖp vµ chÕ t¹o m¸y v× vËy ®· n¶y sinh ra c¸c vÊn ®Ò sau: - C¸c nhµ thiÕt kÕ gÆp kh«ng Ýt khã kh¨n trong viÖc l¾p r¸p m« h×nh c¸c chi tiÕt rêi ®· thiÕt kÕ thµnh côm l¾p r¸p, côm m¸y hay c¶ dµn m¸y trªn hÖ thèng CAD thÕ hÖ tr−íc. - Khi hiÖu chØnh thay ®æi kÝch th−íc hay h×nh d¹ng cña mét chi tiÕt trong côm l¾p r¸p ®· hoµn chØnh gÇn nh− ta ph¶i thiÕt kÕ l¹i tõ ®Çu c¸c chi tiÕt cã liªn quan trong côm l¾p r¸p, v× vËy mÊt rÊt nhiÒu thêi gian. - Kh«ng cã tÝnh n¨ng m« pháng t¹o c¸c chØ dÉn l¾p r¸p ®Ó xem tÝnh hîp lý cña côm l¾p r¸p. §Ó gi¶i quyÕt ba vÊn ®Ò nªu trªn, h·ng Autodesk Inventor cña Mü ®· ph¸t triÓn phÇn mÒm Autodesk Inventor. §©y lµ phÇn mÒm thuéc thÕ hÖ míi, chuyªn vÒ x©y dùng m« h×nh ba chiÒu trong thiÕt kÕ c«ng nghiÖp vµ chÕ t¹o m¸y (ThiÕt kÕ m« pháng - Simulation). Tuy ra ®êi muén h¬n so víi c¸c phÇn mÒm CAD thÕ hÖ tr−íc, nh−ng ®· kÕ thõa c¸c tÝnh n¨ng −u viÖt cña AutoCAD, kh¾c phôc c¸c thiÕu sãt mµ c¸c phÇn mÒm CAD kh¸c kh«ng gi¶i quyÕt ®−îc, ®ång thêi t¹o ra mét phong c¸ch thiÕt kÕ míi phï hîp víi b−íc tiÕn nh− vò b·o cña ngµnh c«ng nghÖ th«ng tin vµ tiÕn bé cña khoa häc kü thuËt. ii. Nh÷ng kh¶ n¨ng cña Autodesk Inventor 2.1. Kh¶ n¨ng thiÕt kÕ tèi −u Autodesk Inventor gióp ng−êi thiÕt kÕ ®¹t ®−îc ý t−ëng s¸ng t¹o mét c¸ch nhanh chãng.
Víi mét sè l−îng c¸c lÖnh kh«ng nhiÒu nh−ng rÊt hiÖu qu¶ vµ dÔ sö dông. ChØ cÇn dïng chuét t¸c ®éng vµo thanh c«ng cô vµ c¸c ®èi t−îng lµ cã thÓ thùc hiÖn ®−îc ý ®Þnh thiÕt kÕ mét c¸ch nhanh chãng, chÝnh x¸c kh«ng sai sãt. Tr−íc tiªn ng−êi thiÕt kÕ t¹o ra c¸c h×nh vÏ 2D b»ng mét lo¹t c¸c lÖnh c¬ b¶n ®−îc thùc hiÖn trªn thanh c«ng cô vÏ ph¸c lµ SKETCH. Sau khi thiÕt kÕ xong c¸c h×nh 2D, ng−êi thiÕt kÕ tiÕp tôc dùng c¸c h×nh khèi 3D b»ng c¸ch sö dông c¸c lÖnh t¹o khèi trong thanh c«ng cô FEATURE. PhÇn mÒm INVENTOR cã kh¶ n¨ng t¹o chi tiÕt 3D víi mäi h×nh d¸ng. Sau khi t¹o xong c¸c chi tiÕt 3D riªng rÏ, chóng sÏ ®−îc l¾p r¸p l¹i víi nhau thµnh mét côm chi tiÕt hoµn chØnh hoÆc mét cç m¸y. Chøc n¨ng nµy gióp cho c¸c nhµ thiÕt kÕ dÔ dµng ph¸t hiÖn nh÷ng sai sãt khi thiÕt kÕ nh− kho¶ng trèng gi÷a c¸c chi tiÕt kh«ng ®ñ lín cho c¸c thao t¸c l¾p r¸p trªn thùc tÕ, ph−¬ng ph¸p l¾p r¸p kh«ng hîp lý nh− kho¶ng c¸ch gi÷a hai trôc kh«ng ®ñ lín ®Ó t¹o c¸c truyÒn ®éng ®ai hoÆc xÝch, cÆp b¸nh r¨ng kh«ng ¨n khíp ®óng, trôc kh«ng l¾p ®−îc vµo lç, v.v… C«ng viÖc trªn ®−îc thùc hiÖn trong thanh c«ng cô: 2.2. Kh¶ n¨ng t¹o c¸c chi tiÕt mÉu 3D Trong Autodesk Inventor c¸c chi tiÕt ®· ®−îc thiÕt kÕ, l¾p r¸p cã thÓ ®−îc t¸ch rêi thµnh c¸c chi tiÕt mÉu ®−îc sö dông l¹i vµo c¸c b¶n thiÕt kÕ kh¸c víi kÝch th−íc míi. Nh÷ng chøc n¨ng nµy ®−îc thùc hiÖn trong lÖnh: Create iFeature:
Môc ®Ých iFeature sö dông cho chi tiÕt thiÕt kÕ lÆp l¹i nhiÒu lÇn, ta cã thÓ dïng chóng vµo nhiÒu m« h×nh kh¸c nhau, ®iÒu nµy hç trî tÝch cùc cho viÖc thiÕt kÕ nhãm. 2.3. Kh¶ n¨ng thiÕt kÕ theo th«ng sè Mét øng dông míi trong Autodesk Inventor lµ ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ theo th«ng sè. Ta vÏ ph¸c c¸c h×nh 2D vµ g¸n kÝch th−íc lªn trªn c¸c h×nh 2D nµy b»ng lÖnh GENERAL DIMENSION, trong ®ã ta cµi ®Æt kÝch th−íc dÉn vµ kÝch th−íc bÞ dÉn b»ng c¸c ch÷ c¸i d0, d1, d2, … trong mèi liªn hÖ víi nhau bëi c¸c c«ng thøc to¸n häc ®¬n gi¶n vµ phÇn mÒm tham dù thø ba (Third Party) nh− Microsoft Excel. Khi ta thay ®æi kÝch th−íc dÉn th× c¸c kÝch th−íc bÞ dÉn còng thay ®æi theo. Ph−¬ng ph¸p nµy gióp nhµ thiÕt kÕ gi¶m rÊt nhiÒu thêi gian khi thay ®æi kÝch th−íc cña mét chi tiÕt trong côm l¾p r¸p. ThiÕt kÕ m« h×nh b»ng th«ng sè trùc tiÕp trªn côm l¾p r¸p 2.4. Kh¶ n¨ng kü thuËt thiÕt kÕ thÝch nghi (thÝch øng) – ADAPTIVE DESIGN Ph−¬ng ph¸p nµy dïng ®Ó thiÕt kÕ mét chi tiÕt cã c¸c th«ng sè kÝch th−íc phô thuéc vµo kÝch th−íc cña chi tiÕt mµ nã ph¶i thÝch øng. §iÒu nµy cho phÐp ta kh«ng cÇn quan t©m ®Õn kÝch th−íc chi tiÕt ®ang thiÕt kÕ mµ ta vÉn cã h×nh d¹ng vµ kÝch th−íc muèn cã. Nã t¹o ra hiÖu qu¶ cao khi thiÕt kÕ c¸c chi tiÕt cÇn thay ®æi kÝch th−íc trong côm l¾p r¸p. C¸c ph−¬ng thøc t¹o chi tiÕt thÝch nghi bao gåm: - T¹o chi tiÕt cã h×nh ph¸c thÝch nghi (Adapting Sketch) vµ h×nh khèi thÝch nghi (Adapting Features). - T¹o chi tiÕt thÝch nghi trong l¾p ghÐp (Assembly). - C¸ch thøc sö dông c¸c chi tiÕt thÝch nghi. Chi tiÕt thÝch nghi – thay ®æi n¾p th× tù ®éng thay ®æi hép phï hîp hoÆc ng−îc l¹i
2.5. Kh¶ n¨ng thiÕt kÕ c¸c d¹ng tÊm kim lo¹i - SHEET METAL Autodesk Inventor cung cÊp n¨ng lùc thiÕt kÕ kim lo¹i tÊm (TÊm kim lo¹i hoÆc vËt liÖu kh¸c nh− tÊm Composits) cã bÒ dµy máng h¬n nhiÒu lÇn so víi kÝch th−íc chiÒu dµi vµ chiÒu réng). §©y lµ c¸c chi tiÕt ta dïng ph−¬ng ph¸p dËp, hµn hoÆc lµm theo khu«n mÉu cho c¸c n¾p ®Ëy, khung ®ì vá m¸y hoÆc vá c¸c ph−¬ng tiÖn giao th«ng,… 2.6. Kh¶ n¨ng thiÕt kÕ c¸c ®−êng èng trong l¾p r¸p c«ng nghiÖp – Tube – pipe Trong c¸c nhµ m¸y c¸c thiÕt bÞ toµn bé th−êng cã c¸c ®−êng èng nh− ®−êng èng n−íc, ®−êng èng h¬i, ®−êng èng cung cÊp x¨ng dÇu, ®−êng èng cung cÊp ho¸ chÊt láng, ®−êng èng khÝ nÐn, ®−êng èng thuû lùc,… C¸c ®−êng èng nµy ®−îc bè trÝ ë c¸c vÞ trÝ kh«ng gian phøc t¹p trong toµn bé nhµ m¸y hoÆc trong mét thiÕt bÞ m¸y mãc. B¾t ®Çu tõ Autodesk Inventor Professional L.7 trong phÇn TOBE – PIPE sÏ trî gióp c¸ch thøc thiÕt kÕ c¸c ®−êng èng víi c¸c tiªu chuÈn kh¸c nhau. Bè trÝ c¸c ®−êng èng trong mÆt ph¼ng hoÆc trong kh«ng gian 3D. 2.7. Kh¶ n¨ng t¹o b¶n vÏ kü thuËt Autodesk Inventor gióp chóng ta nhanh chãng t¹o b¶n vÏ kü thuËt c¸c chi tiÕt rêi, b¶n vÏ kü thuËt côm l¾p r¸p còng nh− b¶n vÏ chØ dÉn l¾p r¸p, tÊt c¶ c¸c lo¹i b¶n vÏ kü thuËt nµy ®Òu ®−îc t¹o ra tõ ph−¬ng ph¸p dïng c¸c h×nh chiÕu cña c¸c m« h×nh chi tiÕt rêi, côm l¾p r¸p, côm chØ dÉn l¾p r¸p mµ ta ®· thiÕt kÕ tr−íc ®ã. C¸c kh¶ n¨ng thùc hiÖn: - T¹o c¸c h×nh chiÕu ®Çu tiªn tõ lÖnh - Create View. - TiÕp tôc t¹o c¸c chi tiÕt cßn l¹i tõ h×nh chiÕu míi t¹o b»ng lÖnh - Projected View. - §¸nh sè thø tù c¸c chi tiÕt trong b¶n vÏ l¾p hoÆc b¶n vÏ chØ dÉn l¾p r¸p b»ng lÖnh -
Balloon hoÆc Ballon All víi chØ hai thao t¸c nhÊp chuét. B¶n vÏ kü thuËt chØ dÉn l¾p r¸p trong Autodesk Inventor Bªn c¹nh kh¶ n¨ng t¹o b¶n vÏ kü thuËt 2D, Autodesk Inventor cßn cã c«ng cô AutoCAD migration gióp ng−êi thiÕt kÕ 2D dÔ dµng chuyÓn thµnh 3D. C«ng cô nµy cung cÊp chØ dÉn ®Çy ®ñ, chi tiÕt, râ rµng cho viÖc nhËp vµ xuÊt c¸c file DWG/DXF. 2.8. Kh¶ n¨ng dïng l¹i c¸c thiÕt kÕ L−u gi÷ b¶n vÏ thiÕt kÕ trªn m¸y víi th− viÖn c¸c phô tïng tiªu chuÈn bao gåm: §ai èc, vÝt, Bu l«ng, Vßng ®Öm, Vßng bi, chèt, … theo tiªu chuÈn cña ANSI, ISO, DIN, JIS. KÕt nèi vµo c¸c néi dung cña nhµ s¶n xuÊt trªn trang Web Autodesk point A. NhËp d÷ liÖu c¸c bÒ mÆt tõ file IGES vµ SAT. Dïng h×nh chiÕu cña mét sè chi tiÕt trong b¶n vÏ AutoCAD ®Ó lμm biªn d¹ng x©y dùng m« h×nh trong Autodesk Inventor.
2.9. Kh¶ n¨ng t−¬ng thÝch - NhËp d÷ liÖu AutoCAD, AutoCAD Mechanical, AutoCAD Mechanical Desktop víi phÇn më réng cña tËp tin lµ DWG/DXF. - NhËp b¶n vÏ AutoCAD Mechanical Desktop. - §äc ®−îc c¸c b¶n vÏ thiÕt kÕ trªn Pro/ENGINEER. - DÔ dµng chuyÓn ®æi sang m« h×nh 3D víi c¸c c«ng cô chuyÓn ®æi trong AutoCAD. - XuÊt nhãm líp vµ danh s¸ch th«ng tin cña AutoCAD Mechanical. - XuÊt d¹ng file DXF cña AutoCAD 2002, 2000i, 2000, R14, 13, 12 vµ AutoCAD Mechanical. - XuÊt c¸c h×nh d¹ng vµ c¸c líp kÝch th−íc AutoCAD. - NhËp, xuÊt vµ chuyÓn ®æi c¸c file STEP, SAT, IGES. 2.10. Kh¶ n¨ng m« h×nh ho¸ (diÔn ho¹) C¸c m« h×nh thÓ ®Æc, d¹ng tÊm, ®−îc t¹o bÒ mÆt víi mµu s¾c tuú ý, ®é ph©n gi¶i cao. Chóng ta cã thÓ t¹o bÒ mÆt bãng hoÆc trong suèt ®Ó cã thÓ nh×n c¸c chi tiÕt bªn trong. M« h×nh ®−îc xoay ®i mäi h−íng rÊt nhanh chãng. Khi t¹o xong côm l¾p r¸p, ta dïng file mÉu .ipn ®Ó t¹o c¸c h×nh ¶nh ®éng m« pháng thø tù l¾p r¸p c¸c chi tiÕt rêi víi nhau trong côm l¾p r¸p, l−u c¸c h×nh ¶nh ®éng d−íi d¹ng File Video Clip, vµ ta dïng ch−¬ng tr×nh Windows Media Player ®Ó xem c¸c File m« pháng nµy. Chøc n¨ng nµy gióp nhµ thiÕt kÕ m¸y chän ®−îc ph−¬ng ¸n l¾p r¸p tèi −u nhÊt còng nh− viÖc dïng c¸c File Video Clip lµm tµi liÖu tiÕp thÞ s¶n phÈm hay lµm tµi liÖu h−íng dÉn l¾p r¸p cho ng−êi sö dông. Côm truyÒn ®éng b¸nh r¨ng trô vμ c«n ®−îc thiÕt kÕ trong Autodesk Inventor. C¬ cÊu nµy ta cã thÓ nhÊp vµ gi÷ phÝm tr¸i chuét lªn mét chi tiÕt thµnh phÇn sau ®ã rª chuét ®Ó t¹o chuyÓn ®éng víi môc ®Ých kiÓm tra sù ¨n khíp cña c¸c cÆp b¸nh r¨ng. iii. C¸c vÝ dô ¸p dông Nhê sö dông Autodesk Inventor, mét sè s¶n phÈm ®−îc thiÕt kÕ nhanh chãng chÝnh x¸c,
dÔ dµng tÝnh to¸n vËt t− vµ triÓn khai chÕ t¹o. Nhμ vÖ sinh l−u ®éng cho SEA GAMES 22 Khu«n mÉu chÕ t¹o s¶n phÈm chÊt dÎo iv. KÕt luËn Autodesk Inventor lµ mét phÇn mÒm thiÕt kÕ sö dông rÊt tiÖn lîi. H·ng Autodesk ph¸t triÓn phÇn mÒm nµy sÏ thay thÕ dÇn phÇn mÒm phæ biÕn hiÖn nay lµ AutoCAD. V× vËy trong chuyªn ngµnh ®µo t¹o kü s− Tù ®éng ho¸ thiÕt kÕ C¬ khÝ (C«ng nghÖ CAD/CAM) cña Tr−êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i, phÇn mÒm nµy ®· ®−îc biªn so¹n thµnh gi¸o tr×nh ®Ó gi¶ng d¹y cho sinh viªn. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. Sandor Vajna, Christian Weber. CAD/CAM fÜr Ingenieure. [2]. TrÇn VÜnh H−ng, NguyÔn V¨n ThiÖp. Sö dông Autodesk Inventor trong thiÕt kÕ c«ng nghiÖp. [3]. Autodesk - Autodesk Inventor – Software♦