Giáo trình SolidWork 2001 - Chương 3: Giới thiệu chức năng các công cụ tiện ích trong thiết kế 3D

Ch-¬ng 3

Giíi thiÖu chøc n¨ng c¸c c«ng cô tiÖn Ých trong thiÕt k

Õ 3D

3.1. Nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n

ThÕ m¹nh lín nhÊt vµ râ rÖt nhÊt cña SW so víi c¸c phÇn mÒm CAD ®ang ®-îc sö

dông hiÖn nay trªn thÞ tr-êng lµ kh¶ n¨ng t¹o ra c¸c khèi 3D mét c¸c nhanh chãng vµ chÝnh

x¸c. Ngoµi ra nã cßn cã kh¶ n¨ng t¹o ra ®-îc c¸c vËt thÓ, c¸c chi tiÕt víi h×nh d¹ng rÊt

phøc t¹p mµ c¸c phÇn mÒm kh¸c cã thÓ kh«ng lµm ®-îc. Víi c¸c c«ng cô vÏ 3D kh«ng

nhiÒu nh-ng nã l¹i cã kh¶ n¨ng xö lý ®-îc nhiÒu tr-êng hîp víi cïng mét c«ng cô. Do ®ã

viÖc hiÓu cÆn kÏ vµ chøc n¨ng cña tõng lÖnh lµ rÊt quan träng. §Ó t¹o thuËn lîi cho ng-êi

sö dông tiÕp cËn víi c¸c lÖnh tr-íc hÕt cÇn hiÓu mét sè kh¸i niÖm vµ nguyªn t¾c thiÕt kÕ

c¸c ®èi t-îng 3D trong SW.

•

MÆt (Face) lµ ®èi t-îng thuéc vËt thÓ vµ ®-îc giíi h¹n bëi c¸c c¹nh (Edge), xem

h×nh 3.1.

•

C¹nh (Edge) lµ giao tuyÕn cña c¸c mÆt (Face).

§Ønh (Vertex) lµ giao ®iÓm cña c¸c c¹nh.

(Plain)

ph¼ng

kh«ng

lµ c¬

mÆt

MÆt

lµ

ph¼ng

mÆt

mét

bÊt k× n»m trong

gian b¶n vÏ. Nã

së ®Ó t¹o c¸c

ph¼ng vÏ ph¸c,

lµm mÆt c¾t, mÆt

®èi xøng.

hoÆc

ph¼ng

2D

•

Nh÷ng ®èi t-îng

n»m trªn mÆt

vÏ ph¸c lµ c¬ së

ph¼ng

®Ó t¹o

t-îng

biªn

nªn

c¸c

®èi

3D ta gäi ®ã lµ

d¹ng gèc (Profile

H×nh 3.1

gèc).

tiÕt

Trong b¶n vÏ chi

(Part) c«ng viÖc ®Çu tiªn lµ t¹o khèi c¬ së (Base). TiÕp theo c¸c h×nh khèi ®-îc bæ

sung vµo phÇn vËt thÓ ®· ®-îc vÏ gäi lµ Boss, nÕu vËt thÓ ®· ®-îc vÏ bÞ bá bít ®i

gäi lµ Cut, xem h×nh 3.2. C¸c lÖnh ®-îc sö dông ®Ó t¹o c¸c khèi Base vµ Boss

th-êng lµ Extrude Base/Boss, Revolved Base/Boss. C¸c lÖnh ®-îc sö dông ®Ó

t¹o c¸c khèi c¾t lµ Revolved Cut vµ Extrude cut.

H×nh 3.2

•

Trªn b¶n vÏ chi tiÕt ta kh«ng thÓ vÏ 2 chi tiÕt trªn cïng

b¶n vÏ ®-îc. Do ®ã khi sö dông nÕu ta t¹o 2 khèi t¸ch

rêi nhau th× SW coi ®ã lµ 2 chi tiÕt vµ ch-¬ng tr×nh sÏ

th«ng b¸o lçi.

Feature (®Æc ®iÓm): §©y lµ mét kh¸i niÖm míi trong

thiÕt kÕ m« h×nh SW.

Nh- trªn chóng t«i ®· tr×nh bµy vÒ mèi quan hÖ qua l¹i

gi÷a c¸c b¶n vÏ, gi÷a c¸c chi tiÕt trong b¶n vÏ l¾p

(Assembly), cã thÓ thÊy mét b¶n vÏ cã tÝnh chÊt hoµn toµn

gièng nh- mét c¸ thÓ sèng. C¸ thÓ ®ã bao gåm nhiÒu bé

phËn t-¬ng øng víi mçi chi tiÕt trong b¶n vÏ l¾p. Cïng mét

bé phËn ë c¸c c¸ thÓ kh¸c nhau th× kh¸c nhau, tr-íc tiªn

bëi c¸c ®Æc ®iÓm cña bé phËn ®ã ( h×nh d¸ng bªn ngoµi cña

bé phËn). NÕu cïng mét bé phËn trªn mét hoÆc hai c¸ thÓ

cã c¸c ®Æc ®iÓm gièng nhau vµ kÝch th-íc b»ng nhau th× ta

cã thÓ coi hai bé phËn ®ã lµ b¶n sao cña nhau (sinh ®«i).

Còng t-¬ng tù nh- vËy mçi chi tiÕt lµ mét tËp hîp cña nhiÒu

H×nh 3.3

®Æc ®iÓm gièng nhau hoÆc kh¸c nhau. VÝ dô chi tiÕt cã ®Æc ®iÓm v¸t mÐp, trô trßn, vá

máng, rçng... C¸c c«ng cô t¹o nªn c¸c ®Æc ®iÓm cña m« h×nh ®Òu n»m trªn thanh c«ng

cô Feature. Mçi khi c¸c c«ng cô trªn thanh Feature t¸c ®éng lªn m« h×nh ®Òu t¹o nªn

mét ®Æc ®iÓm míi cho m« h×nh, chóng cã tªn trªn Feature Manager Design Tree n»m ë

cöa sæ bªn tr¸i cña mµn h×nh ®å ho¹. VÝ dô trªn Feature Manager Design Tree viÕt t¾t

lµ FMDT (h×nh 3.3) cã c¸c ®Æc ®iÓm sau: ®Æc ®iÓm Base-Extrude, Cut-Extrude1.

3.2. Chøc n¨ng mét sè c«ng cô

3.2.1. C«ng cô Shaded (t« bãng)

KÝch Shaded

trªn thanh c«ng cô View hoÆc chän View > Display > Shaded. Khi

®ã c¸c ®èi t-îng 3D ®-îc t« bãng nh- mét vËt thÓ khèi (h×nh 3.4a).

3.2.2. C«ng cô Hidden Line Removed

KÝch Hidden Line Removed

trªn

thanh

c«ng

cô

View hoÆc

chän View > Display > Hidden Line Removed. Khi ®ã c¸c ®èi t-îng 3D cã d¹ng khung

d©y, nh-ng ng-êi dïng chØ tr«ng thÊy c¸c c¹nh nh×n thÊy ®-îc (h×nh 3.4b).

(b)

(a)

H×nh 3.4

3.2.3. C«ng cô Hidden In Gray

KÝch Hidden In Gray

trªn

thanh

c«ng

cô

View hoÆc chän View > Display > Hidden In Gray. Khi ®ã

c¸c ®èi t-îng 3D cã d¹ng khung d©y, c¸c c¹nh khuÊt lµ

nh÷ng ®-êng nÐt mê mµu x¸m (h×nh 3.5).

3.2.4. C«ng cô Wrireframe

H×nh 3.5

KÝch Wireframe

trªn thanh c«ng cô View hoÆc

chän View > Display > Wrireframe. Khi ®ã c¸c ®èi t-îng

3D cã d¹ng khung d©y, c¸c c¹nh khuÊt còng nh×n thÊy ®-îc (h×nh 3.6).

3.2.5. View Orientation (h-íng quan s¸t)

H×nh 3.6

C«ng cô nµy cã chøc n¨ng thay ®æi h-íng quan s¸t

m« h×nh theo nh÷ng h×nh chiÕu ®Æc biÖt cña nã, nh- h×nh chiÕu ®øng, c¹nh... vµ còng cã

thÓ l-u l¹i h-íng quan s¸t hiÖn t¹i cña m« h×nh b»ng c¸ch ®Æt tªn cho nã.

•

KÝch View Orientation

hép tho¹i Orientation xuÊt hiÖn (h×nh 3.7).

trªn thanh c«ng cô View hoÆc nhÊn phÝm c¸ch (Space),

Trªn hép tho¹i gåm nh÷ng h-íng quan s¸t chÝnh sau:

✓ Front: H-íng quan s¸t vu«ng gãc víi h×nh chiÕu ®øng.

✓ Back: H-íng quan s¸t vu«ng gãc víi mÆt sau cña ®èi t-îng.

✓ Left: H-ãng quan s¸t vu«ng gãc víi bÒ mÆt bªn tr¸i cña ®èi t-îng.

✓ Right: H-ãng quan s¸t vu«ng gãc víi bÒ mÆt bªn ph¶i cña ®èi t-îng.

✓ Top: H-íng quan s¸t vu«ng gãc víi bÒ mÆt trªn cña ®èi t-îng.

✓ Bottom: H-ãng quan s¸t h-íng vu«ng gãc víi bÒ mÆt d-íi cña ®èi t-îng.

✓ Isometric: Quan s¸t m« h×nh theo h×nh chiÕu trôc ®o ®Òu

✓ Trimetric vµ Dimetric: quan s¸t m« h×nh theo h×nh chiÕu trôc ®« lÖch trôc.

✓ Nomal To: H-íng quan s¸t vu«ng gãc víi bÒ mÆt ®-îc chän.

Top

Back

Left

H×nh 3.7

Font

Right

Bottom

H×nh 3.8

Dïng

chuét

chän

bÒ

mÆt

cÇn

quan

s¸t,

kÝch

ho¹t

View Orientation, chän Nomal To, khi ®ã h-íng

quan s¸t vu«ng gãc víi bÒ mÆt ®-îc chän.

•

L-u l¹i h-íng quan s¸t hiÖn hµnh:

Trong qóa tr×nh vÏ nhiÒu khi b¹n ph¶i sö dông

h-íng quan s¸t ®ã nhiÒu lÇn, do ®ã ®Ó thuËn lîi vµ

nhanh chãng trong qu¸ tr×nh vÏ th× b¹n nªn l-u l¹i

h-íng quan s¸t ®ã, khi cÇn ta cã thÓ gäi l¹i h-íng

quan s¸t ®ã mét c¸ch nhanh chãng.

H×nh 3.9

KÝch

New View

trªn

hép

tho¹i Orientation, hép tho¹i Named View xuÊt hiÖn (h×nh 3.9), trong View name nhËp tªn

cho h-íng quan s¸t hiÖn hµnh.

3.3. Sö dông c«ng cô Sketch trong vÏ 3D

Trong vÏ 3D th× viÖc t¹o vµ sö dông c¸c mÆt ph¼ng vÏ ph¸c (Sketch) kh¸c nhau

th-êng xuyªn ®-îc sö dông. Do ®ã ë ®©y chóng t«i h-íng dÉn chi tiÕt h¬n vÒ c¸ch t¹o vµ

sö dông c¸c mÆt ph¼ng vÏ ph¸c ®· cã.

•

NÕu muèn bËt chÕ ®é vÏ ph¸c th× kÝch Sketch

chän Insert > Sketch. Ng-îc l¹i b¹n ®ang ë trong chÕ ®é vÏ ph¸c, nÕu muèn t¾t

chÕ ®é vÏ ph¸c th× chän l¹i c«ng cô Sketch.

trªn thanh c«ng cô Sketch hoÆc

•

Khi bËt chÕ ®é Sketch, trong cöa sæ qu¶n lý b¶n vÏ th«ng b¸o: chän mét bÒ mÆt

(Face), mÆt ph¼ng (Plane) hoÆc mét c¹nh ®Ó t¹o mét mÆt ph¼ng Sketch míi, hoÆc

chän mét mÆt ph¼ng Sketch ®· cã ®Ó hiÖu chØnh nã.

✓ NÕu chän mét c¹nh (Edge) th× mÆt ph¼ng vÏ ph¸c ®-îc t¹o vu«ng gãc víi c¹nh vµ ®i

qua ®iÓm cuèi (EndPoint) cña c¹nh.

✓ T¹o

mÆt

ph¼ng

vÏ

ph¸c

tõ

mÆt

ph¼ng

Plane,

chän

Tab

FeatureManager Design Tree trong cöa sæ qu¶n lý b¶n vÏ vµ kÝch chuét lªn mÆt

ph¼ng Plain trªn FMD, nÕu mÆt ph¼ng Plain ®· xuÊt hiÖn trªn mµn h×nh ®å ho¹ th×

ta kÝch chuét vµo mÆt ph¼ng ®ã.

✓ NÕu muèn chØnh söa l¹i c¸c ®èi t-îng trªn mÆt ph¼ng vÏ ph¸c ®· cã th× kÝch chuét

lªn mÆt ph¼ng vÏ ph¸c trªn FMD cña m« h×nh.

3.4. Mét sè phÝm t¾t hay ®-îc sö dông trong qu¸ tr×nh x©y dùn

g m« h×nh

•

Quay ®èi t-îng:

✓ Sö dông mòi tªn lªn hoÆc xuèng.

✓ Gi÷ phÝm Shift vµ nhÊn c¸c phÝm mòi tªn ®Ó quay ®èi t-îng theo ph-¬ng däc vµ

ngang nh÷ng gãc 90^0.

• TÞnh tiÕn ®èi t-îng theo 2 ph-¬ng däc, ngang: gi÷ Ctrl vµ nhÊn phÝm mòi tªn.

•

HiÖn hép tho¹i Orientation nhÊn phÝm c¸ch (Space).

Phãng to m« h×nh: dïng tæ hîp phÝm Shift + Z.

Thu nhá m« h×nh nhÊn phÝm Z.

§-a toµn bé c¸c ®èi t-îng lªn mµn h×nh ®å ho¹ nhÊn phÝm F.

CËp nhËt c¸c th«ng sè ®· bÞ thay ®æi cho m« h×nh (Rebuild), dïng tæ hîp phÝm

Ctrl + B.

•

Lµm t-¬i l¹i tr¹ng th¸i cña mµn h×nh ®å häa (Redraw the screen), dïng tæ hîp phÝm

Ctrl + R.

3.5. c«ng cô Plane (t¹o mÆt ph¼ng Plane)

Trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ m« h×nh 3D, viÖc sö dông vµ t¹o c¸c mÆt ph¼ng Plane rÊt

quan träng. MÆt ph¼ng Plane lµ c¬ së ®Ó t¹o nªn c¸c mÆt ph¼ng ph¸c ho¹, lµm mÆt ph¼ng

®èi xøng, mÆt c¾t (View Section).

T¾t chÕ ®é vÏ ph¸c, kÝch Plane

trªn thanh c«ng cô Reference Geometry, hoÆc

chän Insert > Referen Geometry > Plane. B¶ng lùa chän c¸c c¸ch t¹o mÆt ph¼ng Plane

xuÊt hiÖn( h×nh 3.10).

H×nh 3.10

Trong hép héi tho¹i cã c¸c lùa chän sau:

3.5.1. Offset

C«ng cô nµy cã chøc n¨ng t¹o mét

mÆt ph¼ng míi song song víi mÆt ph¼ng

(hoÆc bÒ mÆt) ®· cã vµ c¸ch nã mét

kho¶ng c¸ch tuú chän d (h×nh 3.12).

•

Chän Offset trong b¶ng lùa chän.

KÝch Next hép

tho¹i Offset Plane xuÊt hiÖn. NhËp

c¸c th«ng sè cho hép tho¹i.

✓ Trong Entity Selected nhËp mét bÒ

mÆt cña vËt thÓ hoÆc mét mÆt

H×nh 3.11

ph¼ng Plane ®· cã (b»ng c¸ch kÝch chuét vµo ®èi t-îng chän).

✓ Distance: NhËp kho¶ng c¸ch gi÷a mÆt ph¼ng Plain ®-îc t¹o so víi mÆt gèc.

✓ Chän Reverse direction ®Ó ®¶o h-íng Offset.

✓ Chän Finish ®Ó kÕt thóc.

VÝ dô: H×nh 3.12 mÆt ph¼ng Plain1 ®-îc

t¹o tõ bÒ mÆt A vµ c¸ch c¸ch bÒ mÆt A mét

kho¶ng c¸ch d

d

3.5.2. Angle

C«ng cô nµy cã chøc n¨ng t¹o mét mÆt

ph¼ng Plane tõ mét mÆt ph¼ng hoÆc bÒ mÆt

vµ t¹o víi chóng mét gãc cho tr-íc.

•

Chän Angle trong b¶ng lùa chän.

NhÊn Next, hép tho¹i Plane at Angle

xuÊt hiÖn. Trong hép tho¹i ta cÇn nhËp

c¸c th«ng sè sau.

✓ Dïng chuét chän mét c¹nh (hoÆc trôc)

Face A

lµm trôc quay vµ mét bÒ mÆt (hoÆc

mÆt

Plane).

Trong hép

Entity Selected xuÊt hiÖn c¸c ®èi

t-îng ®-îc chän.

H×nh 3.12

✓ Angle: NhËp gãc quay gi÷a mÆt ®-îc

t¹o vµ mÆt gèc.

✓ Chän Reverse direction ®Ó ®¶o chiÒu quay.

✓ Chän Finish ®Ó kÕt thóc.

3.5.3. 3 Points

T¹o mét mÆt ph¼ng Plane xuÊt ph¸t tõ 3 ®iÓm, c¸c ®iÓm ë

Point hoÆc trung ®iÓm cña c¸c c¹nh (MidPoint).

3.5.4. Parallel Plane at Point

T¹o mét mÆt ph¼ng Plane ®i qua mét ®iÓm vµ song song

víi mÆt ph¼ng chän tr-íc. MÆt chän tr-íc cã thÓ lµ bÒ mÆt

(Face) hoÆc mÆt ph¼ng Plane, ®iÓm mµ mÆt ph¼ng ®-îc t¹o ®i

qua cã thÓ lµ ®Ønh (Vertex) hoÆc trung ®iÓm (MidPoint) c¸c

c¹nh.

3.5.5. Line & Point

H×nh 3.13

T¹o mét mÆt ph¼ng Plane ®i qua mét ®iÓm vµ mét ®-êng

th¼ng.

3.5.6. Perpendicular to Curve at Point Plane

T¹o mét mÆt ph¼ng Plane ®i qua mét ®iÓm vµ vu«ng gãc víi mét c¹nh.

3.5.7. Normal to Curve

T¹o mét mÆt ph¼ng Plane c¾t ®-êng cong t¹i ®iÓm cuèi vµ vu«ng gãc víi ®-êng

cong t¹i ®iÓm ®ã.

3.5.8. On Surface

T¹o mét mÆt ph¼ng Plane tiÕp xóc víi bÒ mÆt cong vµ ®i qua ®iÓm ®-îc chän thuéc

bÒ mÆt cong ®ã.

Chó ý: Èn hiÖn mÆt ph¼ng Plain trªn mµn h×nh quan s¸t

Sau khi mÆt ph¼ng Plane ®-îc t¹o th× chóng xuÊt hiÖn trªn FMDT víi c¸c tªn

lµ Plane1, Plane2 . . ., nh- h×nh 3.13 gåm c¸c mÆt ph¼ng Plane4, Plane5 vµ Plane6.

Muèn Èn hoÆc hiÖn c¸c mÆt ph¼ng Plane ta kÝch chuét ph¶i lªn mÆt ph¼ng Plane cÇn

chän, menu ng÷ c¶nh xuÊt hiÖn. Trong menu ng÷ c¶nh ta chän Show ®Ó hiÖn mÆt ph¼ng

®ã nÕu nã ®ang Èn vµ chän Hide nÕu nã ®ang xuÊt hiÖn trªn mµn h×nh.

3.6. Thanh c«ng cô Selection Filter

Thanh c«ng cô nµy cã chøc n¨ng läc (chän) mét sè ®èi t-îng nµo ®ã trong nhiÒu ®èi

t-îng kh¸c nhau cã trªn mµn h×nh ®å ho¹, khi con trá chuét di gÇn ®Õn vÞ trÝ cña ®èi t-îng

th× ®èi t-îng cÇn ®-îc läc thay ®æi tr¹ng th¸i. Trªn thanh c«ng cô nµy cã nhiÒu c«ng cô víi

chøc n¨ng läc c¸c ®èi t-îng kh¸c nhau, nh- chän ®-êng th¼ng, c¹nh (Edge), bÒ mÆt

(Face), mÆt ph¼ng (Plane), ®iÓm gi÷a (MidPoint)... Muèn kÝch ho¹t c«ng cô nµo ®ã th× ta

kÝch chuét vµo nót lÖnh t-¬ng øng nÕu nã ch-a ®-îc kÝch ho¹t (nót lÖnh næi), ng-îc l¹i ta

t¾t nã nÕu c«ng cô ®ang ®-îc kÝch ho¹t.

ChÕ ®é läc ®Ønh.

ChÕ ®é läc c¹nh.

ChÕ ®é läc mÆt (Face).

ChÕ ®é läc Surface.

ChÕ ®é läc trôc (Axis).

ChÕ ®é läc mÆt ph¼ng (Plane).

ChÕ ®é läc ®iÓm.

ChÕ ®« läc ®o¹n (Segment).

ChÕ ®é läc trung ®iÓm (MidPoint).

Xo¸ toµn bé chÕ ®é läc ®ang ®-îc kÝch ho¹t.

Chän toµn bé c¸c chÕ ®é läc.

Chó ý: §Ó bËt hoÆc t¾t thanh c«ng cô Selection Filter b¹n cã thÓ nhÊn phÝm F5.

NhÊn phÝm V ®Ó bËt, t¾t chÕ ®é läc ®Ønh.

NhÊn phÝm E ®Ó bËt, t¾t chÕ ®é läc c¹nh(Edge).

NhÊn phÝm X ®Ó bËt, t¾t chÕ ®é läc m¨t (Face).

PhÇn lín c¸c c«ng cô vÏ ®Òu cã mét biÓu t--

îng (nót lÖnh) trªn thanh c«ng cô. MÆt kh¸c cã nh÷ng biÓu t-îng lu«n hiÖn ra, nh-ng còng

cã biÓu t-îng kh«ng xuÊt hiÖn. Ta cã thÓ thay ®æi theo yªu cÇu sö dông: biÓu t-îng nµo dï

ng nhiÒu th× hiÖn cßn c¸c biÓu t-îng kh¸c khi cÇn ta míi lÊy ra (c¸ch lµm xuÊt hiÖn vµ thªm

nót lÖnh cho thanh c«ng cô ®· ®-îc giíi thiÖu ë trªn).