Bài giảng môn học hệ thống sản xuất linh hoạt (Tiếp theo)

1HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ KHOA HÀNG KHễNG VŨ TRỤ BÀI GiẢNG MễN HỌC HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT TS. Trần ðức Tăng Bộ mụn CNTB & HKVT ðiện thoại: 0973 991486 Email: tranductang@yahoo.com TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT 4. Giải phỏp CN mới trong CAD/CAM/CAE 2. Cỏc chức năng của CAD/CAM/CAE Nội dung 3. Những cụng nghệ mới trong CAD 1. Vai trũ của mỏy tớnh trong SX hiện ủại Chương 4: CAD/CAM/CAE trong CIM 2TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT 1. Vai trò của máy tính trong sản xuất hiện đại 1.1 Các công cụ thiết kế và sản xuất có trợ giúp của máy tính
Thiết kế là quá trình hình dung, tính toán, tạo dựng mô hình, thử nghiệm,... để cuối cùng đ−a ra một đặc tả về sản phẩm xác định. Dựa vào bản đặc tả đó, ng−ời ta có thể chế tạo ra sản phẩm theo đúng yêu cầu đặt ra.
Nội dung và trình tự của quá trình thiết kế không có gì thay đổi so với tr−ớc đây, nh−ng việc ứng dụng máy tính nh− một công cụ đã làm nên một cuộc cách mạng về ph−ơng pháp tiến hành và mang lại hiệu quả to lớn không chỉ cho bản thân quá trình thiết kế mà còn cho cả các giai đoạn tiếp theo. TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT
Thiết kế một sản phẩm nhằm thoả mãn nhu cầu của một cá nhân, một nhóm ng−ời hay của cộng đồng. Vì vậy ng−ời thiết kế phải biết rõ những yêu cầu đối với sản phẩm t−ơng lai.
Trong kỹ thuật, th−ờng các yêu cầu đó đ−ợc thể hiện một cách định l−ợng bằng một bộ các điều kiện kỹ thuật bắt buộc, và các thông số t−ơng ứng của sản phẩm thiết kế phải thoả mãn (bằng hoặc tốt hơn) các điều kiện đó.
Trên thực tế th−ờng tồn tại không chỉ một mà một số ph−ơng án có thể thoả mãn các điều kiện kỹ thuật đặt ra. Vì vậy, ng−ời thiết kế phải cân nhắc các yếu tố kỹ thuật, kinh tế, xã hội liên quan đến mua sắm và sử dụng sản phẩm để chọn ph−ơng án tốt nhất. 3TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT
Chọn ph−ơng án thiết kế là một bài toán phức tạp, không phải lúc nào cũng t−ờng minh. Vì vậy, ng−ời thiết kế phải có đủ kinh nghiệm để có thể đ−a ra quyết định chính xác.
Theo truyền thống, quá trình thiết kế đ−ợc bắt đầu và đ−ợc thực hiện chủ yếu nhờ các kỹ s− thiết kế cùng các nhân viên can vẽ. Họ có nhiệm vụ đ−a ra tài liệu thiết kế (gồm thuyết minh, mô tả, bản vẽ, mô hình,...) của sản phẩm.
Các kỹ s− sản xuất căn cứ vào các tài liệu thiết kế để chế tạo ra sản phẩm. Một số điều kiện kỹ thuật, nh− kích th−ớc và dung sai kích th−ớc, điều kiện lắp ráp, vật liệu,... có thể đ−ợc bổ sung hoặc hiệu chỉnh trong giai đoạn sản xuất này. TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT
Sau mỗi lần hiệu chỉnh, cần tiến hành phân tích, kiểm tra các điều kiện làm việc của sản phẩm, ví dụ công suất, độ bền và độ ổn định,... Có tr−ờng hợp thậm chí phải xem xét lại cả tính hợp lý của các điều kiện kỹ thuật đặt ra ban đầu.
Thiết kế là một quá trình t−ơng tác giữa các bộ phận: tiếp thị, thiết kế, sản xuất 4TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT Các b−ớc của quá trình thiết kế và khả năng trợ giúp của máy tính TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT Phân tích nhiệm vụ thiết kế
Đây là b−ớc rất quan trọng: ng−ời thiết kế tiếp cận đối t−ợng thiết kế, tiếp nhận các thông tin thị tr−ờng, phân tích các khía cạnh kinh tế, kỹ thuật của sản phẩm, phản biện tính hợp lý trong yêu cầu của khách hàng,.. lựa chọn và tập trung vào những thông số quan trọng nhất.
Khi phân tích nhiệm vụ thiết kế, ng−ời thiết kế phải làm rõ những vấn đề sau: - Mục tiêu chính của sản phẩm, đối t−ợng và phạm vi phục vụ. - Các điều kiện kỹ thuật cần đạt đ−ợc. - Các chỉ tiêu kiểm tra, đánh giá sản phẩm. 5TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT Thiết kế sơ bộ
Trên cơ sở nhiệm vụ thiết kế, thông tin về các sản phẩm t−ơng tự và bằng kinh nghiệm, kiến thức của mình, ng−ời thiết kế hình dung ra diện mạo ban đầu của sản phẩm.
Để kiểm tra khả năng đáp ứng các yêu cầu chính của sản phẩm, ng−ời thiết kế có thể tạo ra mô hình thử nghiệm. Th−ờng thì các sản phẩm hoặc các bản thiết kế đã có là những t− liệu tham khảo rất tốt cho thiết kế sơ bộ.
Các nhà sản xuất có truyền thống lâu đời th−ờng có sẵn dữ liệu d−ới dạng các cataloge, th− viện, tiêu chuẩn để một mặt đảm bảo tính thống nhất giữa các sản phẩm của cùng hãng, mặt khác giúp cho ng−ời thiết kế trải qua giai đoạn này một cách nhanh chóng và có chất l−ợng. TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT
Các sản phẩm phức tạp th−ờng đ−ợc chia thành các mô đun. Nếu có nhiều mô đun đã đ−ợc tiêu chuẩn hoá thì quá trình thiết kế sơ bộ sẽ rất đơn giản, chỉ là chọn và tích hợp các mô đun 6TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT Thiết kế kỹ thuật
B−ớc này còn đ−ợc gọi là tổng hợp, trong đó các khía cạnh kỹ thuật, các cơ cấu,... đ−ợc tính toán, sắp xếp, nối ghép thành hệ thống.
Nội dung của b−ớc này gồm: - Tính toán, thiết kế các cụm chính. - Tính toán lại các thông số kỹ thuật. - Tính toán các yếu tố kinh tế, môi tr−ờng, xã hội của sản phẩm,...
Đây là giai đoạn phức tạp, tốn công nhất của quá trình thiết kế và th−ờng do nhiều nhóm kỹ s− thuộc các chuyên ngành khác nhau thực hiện. TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT Phân tích, thử nghiệm
B−ớc này có nhiệm vụ thử nghiệm các thông số kỹ thuật của sản phẩm theo điều kiện đầu vào.
Các công cụ phân tích (ứng suất, dao động, nhiệt,...) đ−ợc sử dụng chủ yếu vào giai đoạn này, để kiểm tra toàn bộ thiết bị hay từng cụm, từng chi tiết,...
Một số nội dung phân tích có thể đ−ợc thực hiện ngay trong khi thiết kế kỹ thuật. 7TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT Hoàn thiện thiết kế
Nếu mọi việc kiểm tra, phân tích, thử nghiệm đã đ−ợc hoàn thành và chứng tỏ sản phẩm đã thoả mãn các yêu cầu đặt ra thì tiến hành các nội dung hoàn thiện thiết kế: - Hoàn thiện về kiểu dáng, kích th−ớc, màu sắc, giao diện điều khiển, tiện nghi sử dụng, tính ergonomics (nhân trắc học), môi tr−ờng,... - Tạo ra các tài liệu thiết kế. Đối với các sản phẩm quan trọng hoặc mới thiết kế lần đầu, ng−ời ta có thể tạo ra các mô hình thực hoặc chế tạo một hoặc nhiều lần các mẫu thử. Bộ tài liệu, mô hình, sản phẩm chế thử,... chính là sản phẩm cuối cùng của quá trình thiết kế. TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT
Sau b−ớc này, mọi việc thiết kế về cơ bản đã hoàn tất, có thể chuyển giao sản phẩm thiết kế cho sản xuất.
Máy tính, với khả năng tính toán, hiển thị đồ hoạ, hoạt hình và các công cụ đa ph−ơng tiện có thể trợ giúp mọi giai đoạn thiết kế. Tập hợp các công cụ trợ giúp thiết kế nhờ máy tính và sự t−ơng tác giữa chúng đ−ợc gọi chung là CAD. 8TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT 2. Các chức năng của CAD/CAM/CAE 2.1 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. 2.1.1 Dùng chức năng Draft - Draft là chức năng cơ bản của các phần mềm vẽ (nh− AutoCAD và các phần mềm CAD 2D). - Đối t−ợng cơ bản dùng trong các phần mềm này là các đối t−ợng hình học đơn (điểm, đ−ờng thẳng, cung tròn, đ−ờng tròn, elip,...) và các đối t−ợng phức hợp (đa tuyến, đa giác,...), các đ−ờng kích th−ớc, các ký hiệu (độ nhám, mối hàn,...), chữ (text), mẫu tô (Hatch),... TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT - Từ các đối t−ợng cơ bản này, ng−ời ta tạo ra các bản vẽ (Drawing) t−ơng tự nh− dùng bút chì, th−ớc kẻ.
Khác với công cụ vẽ thủ công, các phần mềm Draft có các tiện ích, giúp cho việc vẽ đ−ợc nhanh chóng, chính xác hơn: - Hệ thống l−ới và các công cụ truy bắt điểm, giúp tạo lập các quan hệ hình học (song song, vuông góc, cắt nhau, qua tâm,...) đ−ợc dễ dàng. - Chức năng copy, xoá, di chuyển, phóng to, thu nhỏ các đối t−ợng, trợ giúp việc chỉnh sửa bản vẽ. - Chức năng điều khiển màn hình (thu phóng, xê dịch, quay,...) phục vụ việc quan sát các đối t−ợng. 9TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT - Th− viện các đối t−ợng (các ký hiệu đặc biệt, các chi tiết dùng chung (ổ lăn, chốt, chi tiết kẹp,...). - Các macro để vẽ nhanh các đối t−ợng thông dụng (chi tiết kẹp, trục, bánh răng,...) hoặc ghi kích th−ớc tự động, tra và điền dung sai vào bản vẽ.
Phần lớn các phần mềm draft cung cấp giao diện lập trình và môi tr−ờng mở, cho phép lập trình bằng các ngôn ngữ bậc cao để tự động quá trình vẽ hoặc mở rộng chức năng theo ý muốn của ng−ời dùng. TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT
Hoàn toàn t−ơng tự chức năng vẽ trong các phần mềm draft, công cụ sketch (Sketcher) của các phần mềm CAD 3D có thể đ−ợc dùng để trực tiếp tạo lập bản vẽ. - 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). - Do kế thừa đ−ợc công cụ vẽ của các phần mềm Draft, 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. 10 TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT 2.1.2 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. Mô hình và bản vẽ trong CAD TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT
Vì vậy, ngoài cách gọi thông th−ờng (Draw), bản vẽ còn có tên khác, là "Lay-Out".
Từ một mô hình có thể tạo nhanh chóng một hay nhiều bản vẽ, nhiều hình chiếu khác nhau.
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. 11 TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT 2.2 Chức năng tạo mô hình
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)
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,... TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT
Mô hình đ−ợc dùng nh− đối t−ợng chính và chức năng tạo mô hình là chức năng chính trong các phần mềm CAD hiện đại.
Các phần mềm CAD hiện đại dùng 3 loại mô hình: - Mô hình khung dây (Wireframe model) dùng l−ới các đ−ờng thẳng và đ−ờng cong để mô tả vật thể 3D. + Đây là dạng mô hình đơn giản nhất, đòi hỏi dung l−ợng máy tính nhỏ, hiển thị nhanh. + Nh−ợc điểm của mô hình khung dây là không thể hiện rõ các bề mặt nên khó hình dung vật thể. 12 TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT - Mô hình bề mặt (Surface Model), vật thể đ−ợc biểu diễn bằng tập hợp các bề mặt (phẳng hay không gian) có màu sắc. Một vật đặc đ−ợc biểu diễn bằng một không gian rỗng, kín, bị giới hạn bởi các bề mặt. + Mô hình bề mặt có thể đ−ợc tạo ra bằng hai cách: cho một đ−ờng cong "quét" theo một đ−ờng cong khác hoặc đ−ợc ghép từ các bề mặt cơ bản. + Do dễ tạo, dễ hiệu chỉnh, mô hình bề mặt cho phép tạo ra các mặt cong phức tạp. Từ mô hình bề mặt dễ dàng tạo ra quỹ đạo gia công cho các máy CNC. TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT - Mô hình vật thể đặc (Solid Model) là dạng mô hình hoàn chỉnh nhất, không chỉ cho phép hình dung vật thể trong không gian thực mà còn có thể biểu diễn các tính chất vật lý, nh− khối l−ợng, toạ độ trọng tâm, momen quán tính,... + Mô hình solid có thể đ−ợc cắt, bổ để thể hiện vật liệu bên trong. + Có thể tạo mô hình solid bằng 2 cách: ghép từ các khối cơ sở bằng phép hợp (Union), trừ (Subtraction) và giao (Intersection) hoặc cho một bề mặt chuyển động trong không gian.
Ba dạng mô hình trên có thể t−ơng tác, trao đổi cho nhau. Vì vậy, trong thiết kế th−ờng kết hợp cả 3 dạng mô hình trên. 13 TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT 2.3 Chức năng phân tích
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. TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT Mô phỏng động lực học 14 TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT
Chức năng nữa có trong hầu hết các phần mềm CAD là tính toán cơ học và nhiệt nhờ ph−ơng pháp phần tử hữu hạn (Finite- Element Analysis - FEA).
Việc tích hợp FEA vào CAD cho phép tạo mô hình đối t−ợng, đặt tải trọng, đặt các điều kiện ràng buộc một cách trực quan ngay trên mô hình. Mọi việc chia l−ới, tính toán, hiển thị do phần mềm thực hiện tự động. Kết quả phân tích đ−ợc xuất ra, hiển thị ngay trên mô hình gốc, cho biết sự phân bố tải trọng, biến dạng và vị trí nguy hiểm. Đó là môi tr−ờng t−ơng tác, cho phép sửa đổi - tính toán - tối −u các thông số kỹ thuật. TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT Cải tiến kết cấu nhờ FEA 15 TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT
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,.. Th− viện các chi tiết tiêu chuẩn đ−ợc tích hợp trong Inventor TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT Các chi tiết với kích th−ớc xác định đ−ợc chọn từ th− viện, sau đó đặt vào mô hình lắp ráp. 16 TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT
Sự kết hợp giữa cơ sở dữ liệu với mô hình tham số của CAD tạo ra một th− viện thông minh (Knowledge), cho phép thiết kế "từ trên xuống (Top Down), phù hợp với ph−ơng pháp t− duy của kỹ s− thiết kế.
Kết cấu lắp ráp đ−ợc phác thảo dạng sơ đồ, sau đó quá trình đ−ợc hiện thực hoá trong môi tr−ờng solid 3D. TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT Thiết kế cụm truyền động trên cơ sở th− viện thông minh 17 TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT
Kết hợp công cụ phân tích động lực học với FEA cho phép xác định không chỉ sự biến thiên của lực, momen, công suất,... mà cả ứng suất ngay trên mô hình động. Dựa vào đó, có thể xác định nhanh chóng vị trí công tác ở trạng thái nguy hiểm. Phân tích động lực học kết hợp với FEA TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT
Trong CAD có thể tích hợp các mô đun thiết kế chuyên dùng, nh− thiết kế khuôn, thiết kế đ−ờng ống, thiết kế chi tiết vỏ mỏng,...
CAD đang phát triển nhanh chóng vì vậy cần không ngừng cập nhật thông tin mới. 18 TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT 2.4 Chức năng CAM
CAM xuất hiện một cách độc lập với CAD, nhằm mục đích riêng ban đầu là trợ giúp lập trình cho các máy CNC.
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 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: - 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 (Pro/Engineer, Cimatron, CATIA) TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT - 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 CAD/CAM lai (EdgeCAM for Mechanical Desktop, EdgeCAM for Inventor, EdgeCAM for Solid Work). 19 TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT 3. Những công nghệ mới trong CAD
Các phần mềm CAD 2D (VD. 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" Kết quảPhác thảo Lập mô hình Tính toán, phân tích Kiểm nghiệm Chỉnh sửa TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT 3.1 Thiết kế theo tham số (Parametric Design)
Với công nghệ này, thay vì phải vẽ chính xác ngay từ đầu, 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. 20 TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT - 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. TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT 3.2 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. 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 21 TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT
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. TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT 3.3 Thiết kế thích nghi (Adaptive Design)
Đến nay 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. 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. 22 TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT Công nghệ thích nghi của Autodesk Inventor TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT 3.4 Các đối t−ợng cơ bản trong CAD hiện đại
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).
Constraint quy định vị trí t−ơng quan giữa các phần tử hình học. Các Constraint th−ờng dùng là: 23 TS. Trần ðức Tăng – Khoa HKVT - 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 - Tangent: 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 - Eq