Nghiên cứu ứng dụng phần mềm solidworks - Chương 2: Tạo các mặt phẳng chuẩn (reference geometry)

Nghiên Cứu Ứng Dụng Phần Mềm SolidWorks SVTH: BÙI MINH TÂM 50 CHƯƠNG 2: TẠO CÁC MẶT PHẲNG CHUẨN (REFERENCE GEOMETRY). Trong quá trình vẽ thiết kế mô hình 3D, việc sử dụng và tạo các mặt phẳng Plane là rất quan trọng. Mặt phẳng Plane là mặt phẳng cơ sở để tạo ra các mặt phẳng phác hoạ khác. §2.1 Công cụ Reference Geometry. Được dùng để tạo các mặt phẳng (Plane), các trục Axis, và hệ trục toạ độ. Để tạo thanh công cụ Reference Geometry ta vào Tools > Customize > Toolbars > Reference Geometry. Hoặc có thể chọn bằng cách Click phải chuột trên các thanh trạng thái xuất hiện một loạt các danh mục và chọn Reference Geometry. Hình 2.1 Chú ý: Trước khi thực hiện các lệnh này người vẽ phải thoát ra khỏi chế độ phác thảo. 2.1.1 Tạo mặt phẳng (Plane). Click chọn Plane trên thanh công cụ Reference Geometry, hoặc vào Insert > Reference Geometry > Plane. Xuất hiện hộp thoại (hình 2.2). Hình 2.2. Trong hộp thoại có các lựa chọn sau:
Through Line / Point . Tạo mặt phẳng Plane bằng các trường hợp sau: • Mặt phẳng được tạo đi qua một cạnh của vật thể (Edge), một trục Axis, một Sketch Line với một điểm (Point) hay một đỉnh của vật thể (Vertices) (hình 2.3a). Hiển thị các đối tượng được chọn Nghiên Cứu Ứng Dụng Phần Mềm SolidWorks SVTH: BÙI MINH TÂM 51 Hình 2.3a. • Mặt phẳng được tạo đi qua3 điểm(Point) hay 3 đỉnh của vật thể (hình 2.3b). Hình 2.3b.
Parallel Plane at Point . Tạo một mặt phẳng đi qua một điểm và song song với một mặt phẳng chọn trước. Mặt phẳng chọn trước có thể là là một bề mặt (Face) hoặc mặt phẳng Plane, điểm mà mặt phẳng đi qua có thể là một Point, là một đỉnh (Vertices) hay trung điểm Midpoint của một cạnh (hình 2.4). Hình 2.4. Mặt phẳng được chọn Midpoint Nghiên Cứu Ứng Dụng Phần Mềm SolidWorks SVTH: BÙI MINH TÂM 52
At Angle Tạo một mặt phẳng đi qua một cạnh (Edge), một trục Axis hay một Sketch Line và nghiêng 1 góc so với mặt phẳng được chọn, mặt phẳng được chọn có thể là một bề mặt hay một mặt phẳng Plane. Cách tạo: • Chọn trong bảng lựa chọn. • Nhập góc quay giữa mặt gốc và mặt được tạo. • Dùng con trỏ chọn cạnh hay trục làm trục quay, chọn bề mặt để định góc quay. • Chọn Reserve direction :để đảo chiều quay. • Chọn Number of Planes to Create: xác định số mặt phẳng cần tạo. • Click OK kết thúc lệnh. Hình 2.5.
Offset . Tạo một mặt phẳng mới song song với một mặt phẳng hay một bề mặt đã có trước đó và cách nó một khoảng cách d (hình 2.6) Cách thực hiện lệnh: • Chọn biểu tượng trong hộp thoại. • Xác định khoảng cách d cần tạo. • Chọn mặt phẳng cho trước để xác định khoảng cách. • Chọn Reserve direction :để đảo hướng Offset. • Chọn Number of Planes to Create: xác định số mặt phẳng cần Offset. Hình 2.6. Mặt phẳng được chọn Trục quay Nghiên Cứu Ứng Dụng Phần Mềm SolidWorks SVTH: BÙI MINH TÂM 53
Normal to Curve . Tạo một mặt phẳng Plane đi qua điểm cuối của một cạnh, một trục Axis hay một đường cong và vuông góc tại điểm đó (hình 2.7). Cách thực hiện lệnh: • Chọn biểu tượng trong hộp thoại. • Chọn cạnh, trục Axis hay đường cong (Curve). • Chọn Set origin on Curve: để xác định gốc toạ độ. Hình 2.7.
On Surface . Tạo một mặt phẳng Plane tiếp xúc với bề mặt cong. Ta có thể tạo mặt phẳng bằng các trường hợp sau: 1. A Cylindrical and A plane (một hình trụ và một mặt phẳng). • Chọn bề mặt hình trụ. • Chọn mặt phẳng chứa trục Axis của trụ.  Một mặt phẳng mới tiếp xúc với bề mặt hình trụ (hình 2.8a). . Hình 2.8a. • Chọn Other Solution: đổi chiều mặt phẳng vừa tạo. • Chọn Normal Plane: tạo một mặt phẳng mới đi qua trục Axis của hình trụ và nghiêng 1 góc so với mặt phẳng (Plane10) (hình 2.8b). Nghiên Cứu Ứng Dụng Phần Mềm SolidWorks SVTH: BÙI MINH TÂM 54 Hình 2.8b. 2. A Conical face and A Plane (hình nón và mặt phẳng). • Chọn bề mặt hình nón. • Chọn mặt phẳng đi qua trục của hình nón. • Tạo một mặt phẳng mới tiếp xúc với bề mặt hình nón (hình 2.8c). Hình 2.8c. Chú ý : Ta có thể tạo một mặt phẳng đi qua các Hình Nón (Cone) , Trụ (Cylinder) • Chọn Normal Plane: Tạo một phẳng mới đi qua trục hình nón và nghiêng 1 góc so với mặt phẳng ban đầu (Front) (hình 2.8d). Hình 2.8d. Nghiên Cứu Ứng Dụng Phần Mềm SolidWorks SVTH: BÙI MINH TÂM 55 2.1.2. Tạo trục Axis. Có hai cách tạo một trục Axis. Cách 1: Click chọn View > Temporary Axes .Các trục này chỉ có hiệu quả với các hình trụ tròn, hình nón. Cách 2: Chọn từ thanh công cụ Refernce Geometry > Axis. Trục Axis được tạo bằng các cách sau: Hình 2.9 • One Line/ Edge/Axis : Chọn 1 cạnh (edge), một đường thẳng => Tạo một trục Axis mới. Hình 2.9a. • Two plane: Chọn hai mặt phẳng kề nhau để tạo một trục Axis. Hình 2.9b. Hai bề mặt được chọn Nghiên Cứu Ứng Dụng Phần Mềm SolidWorks SVTH: BÙI MINH TÂM 56 • Two Point/ Vertices: Chọn 2 đỉnh hay 2 điểm để tạo một trục Axis. Hình 2.9c • Cylindrical / Conical Surface: Chọn bề mặt của hình trụ hay hình côn để tạo trục Axis (hình 2.9d). Hình 2.9d. • Ponit and Surface: chọn một bề mặt Surface hay một mặt phẳng Plane. Sau đó chọn 1 điểm hay 1 Vertex. Trục axis được tạo ra có phương vuông góc với mặt phẳng được chọn và đi qua điểm ban đầu (hình 2.9e). Hình 2.9e. Nghiên Cứu Ứng Dụng Phần Mềm SolidWorks SVTH: BÙI MINH TÂM 57 2.1.3 Tạo hệ trục toạ độ (Cordinate System). Click chọn Coordinate System trên thanh công cụ Reference Geometry. Hoặc vào Insert > Reference Geometry > Coordinate System. Xuất hiện hộp thoại (hình 2.10) Hình 2.10 • Chọn một Vertex (đỉnh ), Point (điểm) hay Midpoint (trung điểm) trong hộp thoại Origin: để xác định vị trí đặt hệ trục toạ độ. • Chọn các trục X và Y (Z), để xác định hướng của trục bằng những cách sau: • Chọn Vertex (đỉnh) / Point (điểm) : Lúc này các trục X và Y (Z) sẽ được hướng về điểm được chọn. • Chọn Line Edge / Sketch Line, sau đó Click vào hộp thoại chọn X, Y hay Z lập tức các trục được chọn này sẽ hướng song song với với các đoạn thẳng mà ta đã chọn ban đầu. • Click OK kết thúc lệnh. § 2.2 Giới thiệu một số các lệnh về đường cong (Curve) hỗ trợ trong thiết kế 3D. Công dụng của lệnh này là dùng phương pháp chiếu, để chiếu các đối tượng 2D lên những bề mặt của vật thể, tạo ra một bề mặt mới và dùng các bề mặt này để tiếp tục xây dựng lên mô hình 3D. Hoặc có thể dùng chính biên dạng của các đường cong này để xây dựng mô hình khối. 2.2.1. Projected Curve. Công dụng: dùng để chiếu một Sketch Curve lên bề mặt của vật thể. Sau đó người vẽ có thể dùng biên dạng đó để xây dựng mô hình 3D. Chú ý : Trước khi thực hiện lệnh phải có sẵn vật thể và một Sketch Curve, hay cả hai sketch trên hai mặt phẳng khác nhau. Cách thực hiện lệnh: • Click chọn Projection trên thanh công cụ Curves, hoặc vào Insert > Curve > Projected. • Xuất hiện hộp thoại. Nghiên Cứu Ứng Dụng Phần Mềm SolidWorks SVTH: BÙI MINH TÂM 58 Trong bảng Selection có 2 cách chiếu:
Sketch onto Sketch: tạo một Sketch mới bằng cách chiếu cả hai Sketch trên hai mặt phẳng khác nhau. • Chọn lần lượt hai đối tượng Sketch1 và Sketch2. • Trong bảng Sketches to Project sẽ lần lượt hiện lên các đối tượng đã chọn (hình 2.11a). • Click OK kết thúc lệnh.
Sketch onto Face(s): chiếu một Sketch lên một hay nhiều bề mặt vật thể cùng lúc. • Trong bảng Sketch to Project chọn đối tượng (2D) cần chiếu. • Trong bảng Projection Face chọn bề mặt được chiếu lên. • Chọn Reverse direction thay đổi hướng chiếu. • Click OK kết thúc lệnh. Hình 2.11a. Trên ví dụ hình 2.11a ta có thể chiếu lần lượt hai Sketch1, Sketch2 trên hai mặt phẳng khác nhau tạo thành Sketch3. Hình 2.11b. Nghiên Cứu Ứng Dụng Phần Mềm SolidWorks SVTH: BÙI MINH TÂM 59 Trên vd hình 2.11b ta có thể chiếu một đối tượng 2D lên bề mặt cong 3D face,và có thể dùng biên dạng này để xây dựng mô hình khối. Hình 2.11c. 2.2.2. Split Line. Công dụng: của lệnh này là chia một bề mặt của vật thể thành 2 phần độc lập nhau. Cách thực hiện lệnh: • Click chọn Split Line trên thanh công cụ Curves, hoặc vào Insert > Curve > Split Line. • Xuất hiện hộp thoại Split Line (hình 2.12). Hình 2.12. Có thể tạo Split Line bằng 2 trường hợp sau:
Sihouette: Tạo Split Line trên một bề mặt cong và chia bề mặt này thành 2 phần độc lập. Cách thực hiện lệnh: ♦ Trong bảng Selections có các lựa chọn sau: ♦ Direction of Full : chọn mặt phẳng được chiếu xuống vật thể. ♦ Faces to Split : chọn một hay nhiều bề mặt để phân chia (Split).(hình 2.12a). Nghiên Cứu Ứng Dụng Phần Mềm SolidWorks SVTH: BÙI MINH TÂM 60 Hình 2.12a.
Projection : Chiếu một đối tượng 2D lên bề mặt vật thể. Cách thực hiện lệnh: ♦ Trong bảng sectoin có các lựa chọn sau: ♦ Sketch to Project : chọn đối tượng 2D cần chiếu. ♦ Faces to Split : chọn một hay nhiều bề mặt vật thể cần chiếu. ♦ Chọn Single Direction : xác địnn hướng chiếu theo 1 phương duy nhất. ♦ Chọn Reverse Direction: thay đổi hướng chiếu (hình 2.12b). ♦ Click OK kết thúc lệnh. Hình 2.12b. Chú ý: Khi vẽ Sketch 2D thì đối tượng vẽ phải vượt ra khỏi giới hạn của bề mặt cần chiếu. 2.2.3. Composit Curve (Dùng cạnh của Part để làm Curve). Công dụng: Tạo trên vật thể 3D một biên dạng hình học và dùng biên dạng này để thực hiện các lệnh Sweep hay Loft. Nghiên Cứu Ứng Dụng Phần Mềm SolidWorks SVTH: BÙI MINH TÂM 61 Cách thực hiện lệnh: • Click chọn Composit Curve trên thanh công cụ Curves, hoặc vào Insert > Curve > Composit Curve. • Xuất hiện hộp thoại Composit Curve (hình 2.13). Hình 2.13. ♦ Trong bảng Entities to Join: ♦ Chọn Sketch, Edges and Curves to Join chọn các cạnh hay đường cong trên bề mặt vật thể. ♦ Click OK kết thúc lệnh. 2.2.4 Helix (Đường xoắn ốc). Công dụng : Tạo đường dẫn trong không gian 3D (3D path), để biến đổi biên dạng Profile trong bản vẽ phác thảo thành khối xoắn ốc sau khi Sweep. Cách thực hiện lệnh: • Xác định mặt phẳng vẽ phác, mở bản vẽ phác thảo (Sketch). • Vẽ 1 đường tròn (Circle), đường kính của đường tròn chính là đường kính của đường xoắn ốc. • Thoát khỏi Sketch và chọn đường tròn. • Click Helix trên thanh công cụ Curve hoặc vào Insert > Curve > Helix/Spiral • Xuất hiện hộp thoại Helix Curve (hình 2.14). Trong Difined by có 3 cách lựa chọn: ♦ Pitch and Revolution : Xác định số vòng và bước xoắn. ♦ Revolution and Height : Xác định số vòng và chiều cao khối. Profile Nghiên Cứu Ứng Dụng Phần Mềm SolidWorks SVTH: BÙI MINH TÂM 62 ♦ Height and Pitch: Cho bước xoắn và chiều cao khối. ♦ Sau đó nhập các giá trị vào ô vừa chọn. ♦ Chọn Taper Helix: định dạng vòng xoắn ♦ Angle : Xác định góc giữa đường sinh và trục của đường xoắn ốc, góc bằng 0 khối hình trụ, khác 0 hình côn. ♦ Taper Outwart: góc hướng ra phía ngoài ♦ Starting Angle : xác định góc quay đầu tiên của đường xoắn ốc. ♦ Reverse Direction: đổi hướng . ♦ Clock Wise quay theo chiều kim đồng hồ. ♦ CounterClock Wise : quay ngược chiều kim. ♦ Click OK kết thúc lệnh. 2.3.4 Spiral (Tạo hình xoắn nằm trên mặt phẳng). Cách tạo tương tự như lệnh Helix. Hình 2.14 Tạo một Helix. Tạo một Spiral Hình 2.15.