Luận văn Hướng dẫn sử dụng phần mềm Catia V5

ĐỀ TÀI Hướng dẫn sử dụng phần mềm Catia V5 Giáo viên hướng dẫn : Ts Nguyễn Hồi Sơn Sinh viên thực hiện : Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 1 Chương 1: PART DESIGN I. Giới Thiệu Môi Trường Làm Việc Cách mở một file part 1. Chọn File -> chọn new (hoặc là chọn biểu tượng trên màn hình). Hộp thoại xuất hiện, cho phép bạn chọn những tài liệu mà bạn cần. 2. Chọn Part trong danh sách của những lĩnh vực khác nhau và click OK Môi trường làm việc của part được mở Hình 1.1 Môi trường làm việc Part Design Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 2 Môi trường làm việc với Part được phân chia như sau Cây để thể hiện các thao tác mà ta đã thực hiện Khu vực giành cho việc thiết kế Những nút lệnh có sẵn trên màn hình dùng cho việc thiết kế Ta có thể chọn lệnh cho quá trình thiết kế từ các menu CATIA sẽ cung cấp cho ta 3 mặt phẳng để thiết kế. Thật sự để thiết kế một khối part hoàn chỉnh thì ta phải bắt đầu từ biên dạng sketch. Tạo biên sạng sketch được thực hiện ở môi trường sketcher . để mở nó , ta chỉ cần chọn vào biểu tượng và chọn mặt phẳng mà bạn cần vẽ biên dạng sketch. Môi trường sketcher cung cấp cho ta hầu hết các cộng cụ cho phép ta có thể thiết kế những biên dạng mà ta cần II. Các Lệnh Cơ Bản Trong Dựng Hình (Sketch-Based Features) Một khối part được thiết kế bằng cách là thêm vật kiệu, loại bỏ bớt vật liệu . trong phần này, chúng ta sẽ học cách để thiết kế một khối part theo những chỉ dẫn bên dưới. Tạo part: click vào biểu tượng pad, chọn biên dạng để dựng khối và điền những thông số cần thiết trong hộp thoại. Tạo một part mà được giới hạn bởi mặt kế tiếp: Click biểu tượng, chọn biên dạng cần được đùn, chọn vào mục `Up to next' và điền những thông số cần thiết trong hộp thoại Tạo một 'Up to Last' Pad: Click vào biểu tượng này, chọn biên dạng cần được đùn, chọn mục`Up to last' trong Option và điền những thông số cần thiết trong hộp thoại . Tạo một 'Up to Plane' Pad: Click vào biểu tượng này, chọn biên dạng mà ta cần đùn , nhập vào những thông số cần thiết, chọn mục `Up to plane' trong option của hộp thoại và chọn một mặt phẳng mà ta cần Tạo một 'Up to Surface' Pad: Click biểu tượng này, chọn biên dạng mà ta cần đùn, nhập vào những thông số cần thiết, chọn mục Up to surface trong option trong hộp thoại và chọn một mặt phẳng cần thiết Tạo một Multi-Pad: chọn vào biểu tượng , chọn biên dạng cần được đùn và định nghĩa chiều dài Tạo một Drafted Filleted Pad: Click biểu tượng này, chọn biên dạng cần được đùn và nhập vào những thông số cần thiết trong hộp thoại. Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 3 Tạo một Pocket (lấy bớt đi phần vật liệu): Click biểu tượng, chọn biên dạng và nhập vào những thông số cần thiết rong hộp thoại Tạo một Multi-Pocket: Click biểu tượng, chọn một sketch trên khối part và định nghĩa những thông số cho từng khu vực khác nhau Tạo một Drafted Filleted Pocket: Click vào biểu tượng này, chọn biên dạng trên khối đã dựng và nhập vào các thông số cần thiết trong hộp thoại. Tạo một Shaft: Click biểu tượng này, chọn biên dạng cần được quay tròn quanh một trục và nhập vào giá trị của góc mà ta cần quay quanh. Tạo một Groove (lấy bớt một phần vật liệu) Click vào biểu tượng này, chọn biên dạng cần được quay tròn quanh một trục và nhập vào giá trị của một góc. Tạo một Hole: Click biểu tượng này, chọn bề mặt cần được tạo lỗ và nhập vào những thông số cần thiết trong hộp thoại. Tạo một Threaded Hole: Click biểu tượng này, chọn bề mặt cần được tạo lỗ, định nghĩa biên dạng của lỗ, chọn Threaded, click Specifications và điền đầy những thông số cần thiết trong hộp thoại . Tạo một Rib: Click biểu tượng này, chọn biên dạng mà cần chạy theo một biên dạng dẫn hướng cho trước, chọn biên dạng cho trước và chọn các vị trí trong hộp thoại. Tạo một Slot: Click biểu tượng này, chọn biên dạng mà cần chạy theo một diên dạng dẫn hướng, chọn đường dẫn hướng và chọn những vị trí khác nhau trong hộp thoại Tạo một Stiffener: Click biểu tượng này, chọn biên dạng cần được đùn, và định nghĩa biên dạng cần đùn theo hai hoặc 3 hướng . Tạo một Loft: Click biểu tượng này, chọn những biên dạng , chọn biên dạng dẫn hướng(tạo Part qua nhiều mặt sketcher và theo nhiều đường dẫn). lấy bớt phần vật liệu bằng lệnh loft: Click biểu tượng này, chọn những biên dạng, chọn biên dạng dẫn hướng,. Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 4 III. Hướng Dẫn Chi Tiết Sử Dụng Các Lệnh a. Lệnh PART Tạo một part trong CATIA có nghĩa là đùn một biên dạng cho trước theo một hoặc hai hướng. Bài tập này sẽ chỉ cho cho chúng ta cách dựng một khối part cơ bản dựa trên một biên dạng kín với kích thước được thể hiện như hình vẽ bên dưới. 1. Ta chọn biên dạng cần được đùn. Chúng ta conø thể chọn biên dạng sketch trong sketcher hoặc là dựng một Sketch trong môi trường Part bằng cách chọn một trong 3 mặt phẳng mà CATIA cung cấp sẵn ( ngoài trừ những đường thẳng). Hình 1.2 Biên dạng trong Sketcher Nếu chúng ta bắt đầu dựng khối mà không có biên dạng cho trước, chúng ta chỉ cần click vào biểu tượng và chọn mặt phẳng để tiến hành vẽ Sketch. Theo mặc định, nếu bạn đùn biên dạng, Catia sẽ đùn theo cách bình thường là dựa trên mặt phẳng mà ta xây dựng biên dạng Sketcher. Để thấy được những thay đổi trong qua trình xử lý hướng đùn ta click chuột vào Pad not normal to sketch plane. Nếu chúng ta đùn những biên dạng hình học mà được tạo trong môi trường Generative Shape Design, chúng ta chọn cần chọn mặc định về hướng đùn bởi vì không có chế độ mặc định về hướng , 2. Chọn biểu tượng . Hộp thoại dùng để định nghĩa những thông số sẽ xuất hiện ra, và chúng ta có thể xem khối Part sẽ được tạo bằng cách click vào Preview. Hình 1.3 Xem trước Part được tạo Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 5 Nếu chúng ta thấy không hài lòng với biên dạng của mình, chúng ta có thể click vào ô Selection và hiệu chỉnh lại biên dạng. CATIA luôn mặc định sẵn ở chế độ Dimension trong quá trình xây dựng khối part, tuy nhiên chúng ta có thể thay đổi định nghĩa này bằng những lựa chọn sau: Up to Next Up to Last Up to Plane Up to Surface Hình 1.4 Hộp hội thoại Part Definition 3. Chúng ta có thể thay đổi gia trị chiều dài của khối part ở lựa chọn length (nhập gia trị mà ta cần xây dựng). Hình 1.5 Xem trước hướng và Part được dựng Nếu bạn muốn định dạng lại biên dạng ta chỉ cần click vào biểu tượng Nếu chúng ta muốn thay đổi về hướng đùn ta click chuột vào nút lệnh Reverse. 4. Click Mirrored để đùn theo hai hướng và mỗi hướng có cùng giá trị chiều dài 5. Click Preview để xem thử khối part mà ta muốn tạo Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 6 Hình 1.6 Xem trước khối Part được tạo 6. Click OK. Để kết thúc lệnh pad Hình 1.7 Khối Part được tạo Một số ghi chú về lệnh pad Lệnh pad cho phép ta xây dựng khối part dựa trên nhiều biên dạng khác nhau, những biên dạng này không được giao nhau. Ví dụ bên dưới là sự minh hoạ cho giải thích ở bên trên. Khối part được xây dựng dựa trên hai biên dạng là hình vuông bao ở bên ngoài và một hình tròn ở bên trong. Hình 1.8 Part được tạo thành từ 2 biên dạng không giao nhau Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 7 a.1. Sử Dụng 'Up to Next' Pads Bài tập này cho phép ta xây dựng khối part với lựa chọn 'Up to Next' 1. Chọn biên dạng cần đùn, ví dụ ta sử dụng biên dạng là hình tròn 2. Click chuột vào icon . Hộp thoại Pad Definition xuất hiện và CATIA luôn mặc định ở chế độ Dimension. 3. Click vào nút lệnh Reverse Direction nếu chúng ta muốn thay đổi hướng đùn. Hình 1.9 Hướng đùn từ biên dạng 4. Trong lựa chọn Type ta chọn mục 'Up to next'. Hình 1.20 Hộp hội thoại Pad Definition Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 8 Để sử dụng lựa chọn này ta cần phải có một khối Part cho trước và một bề mặt trên khối Part là mặt giới hạn cho khối Part mà ta xây dựng kế tiếp. CATIA cho phép chúng ta xem trước khối part được tạo. Hình 1.21 Xem trước hướng tạo Click vào Preview để thấy trước khối part mà mình tạo 5. Click OK. Khối Part mà ta cần xây dựng đã hoàn thành Hình 1.22 Part được tạo a.2. Sử dụng 'Up to Last' Pads Bài tập này hướng dẫn cách sử dụng lựa chọn `Up to last' . 1. Chọn biên dạng cần được đùn, ví dụ biên dạng có dạng hình tròn Hình 1.23 Chọn biên dạng đùn 2. Click vào Pad icon . Hộp thoại Pad Definition xuất hiện và luôn mặc định ở chế độ Dimension Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 9 3. click chuột vào nút lệnh Reverse Direction nếu chúng ta muốn thay đồi hướng đùn . 4. Trong lựa chọn Type ta chọn 'Up to last'. Hình 1.24 Hộp hội thoại Pad Definition Chọn bề mặt cuối cùng mà ta cần đùn đến Hình 1.25 Xem trước hướng tạo click Preview để xem trước khối mà ta đã xây dựng 5. Click OK. Lệnh pad vừa được thực hiện xong. Thao tác vừa rồi sẽ được lưu lại ở specification tree bên góc trái màn hình. Hình 1.26 Part được tạo Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 10 a.3. Sử dụng 'Up to Plane' Pads Bài tập này hướng dẫn cách sủ dụng lựa chọn Up to plane 1. Chọn biên dạng cần được đùn Hình 1.27 Chọn biên dạng 2. Click vào Pad icon . Hộp thoại Pad Definition xuất hiện và CATIA luôn mặc định ở chế độ dimension 3. Trong lựa chọn Type ta chọn mục 'Up to plane'. Lúc này mục Offset bắt đầu hiện lên thay vì không được sử dụng như ở mấy lựa chọn trên. Hình 1.28 Hộp hội thoại Pad Definition Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 11 4. Chọn mặt phẳng mà ta cần đùn đến . Hình 1.29 Xem trước hướng tạo 5. click Preview để xem trước khối part mà ta vừa tạo 6. Click OK. The pad vừa được thực hiện. Thao tác vừa rồi sẽ được lưu lại ở specification tree ở bên góc trái. Hình 1.30 Part được tạo a.4. 'Up to Surface' Pads Bài tập này hướgn dẫn cách sử dụng lựa chọn 'Up to surface' . 1 . Chọn biên dạng mà ta cần đùn. Hình 1.31 Chọn biên dạng 2 . Click vào Pad icon Hộp thoại Pad Definition xuất hiện và CATIA luôn mặc định ở chế độ Dimension. 3 . Trong mục Type ta chọn mục 'Up to surface'. Nhập vào các thông số cần thiết Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 12 Hình 1.32 Hộp hội thoại 4 . Chọn bề mặt cần đùn đến, bề mặt này phải vuông góc với hướng đùn. Bề mặt mà ta lựa chọn phải thuộc khối part cho trườc . Bề mặt mà ta lựa chọn sẽ là bề mặt giới hạn cho khối Part mà muốn ta xây dựng. Hình 1.33 Chọn bề mặt giới hạn click Preview để xem trước khối part mà ta vừa xây dựng. 6 . Click OK. The pad vừa được thực hiện. Thao tác vừa rồi sẽ được lưu lại ở specification tree ở bên góc trái Hình 1.34 Part được tạo thành Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 13 b. Lệnh Multi-Pad Bài tập này hướng dẫn cách sử dụng Multi Pad . Multi pad cho phép ta xây xây dựng khối part phức tạp với nhiều biên dạng khác nhau cùng một lúc. 1. Click vào Multi-Pad icon . 2. Chọn những biên dạng mà ta cần đùn . tất cả các biên dạng phải kín và không giao nhau.Hộp thoại Multi-Pad Definition xuất hiện và tất cả các biên dạng mà ta lựa chọn đều có màu xanh. Đối với mỗi đối tượng mà ta muốn đùn ta có thể nhập giá trị đùn riêng cho mỗi đối tượng đo. Hình 1.35 Chọn nhiều biên dạng cùng một lúc Mũi tên có màu đỏ xuất hiện trên màn hình sẽ cho ta biết hướng đùn. Để thay đổi hướng đùn ta chỉ cần click vào mũi tên đó để thay đổi hướng đùn. Hộp thoại Multi- Pad Definition sẽ cho ta biết các biên dạng mà ta lựa chọn. Trong bài tập nà, có 7 biên dạng được lựa chọn. Hình 1.36 Danh sách các biên dạng đã chọn trong hộp thoại MutiPad Definition Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 14 3. chọn Extrusion domain.1 trong hộp thoại Extrusion domain.1 lúc này sẽ có màu xanh 4. Định nghĩa giá trị mà ta muốn đùn. 5. Làm tương tự cho các biên dạng kế tiếp. Mỗi biên dạng ta có thể định nghĩa giá trị đùn khác nhau không nhất thiết phải có cùng giá trị. Đối với những biên dạng Sketch phức tạp, nút Preview sẽ cho ta xem trước Part được tạo.. 6. Đối với những chỗ mà ta cần đùn có cùng chiều sâu ta chỉ cần nhấn Ctrl và click vào các đối tượng mà ta cần (Extrusion domain.3, Extrusion domain.4, Extrusion domain.5, Extrusion domain.6 ) và sau đó nhập vào thông số cần thiết. Hình 1.37 Chọn nhiều Extrusion domain Mỗi giá trị chiều dài của đối tượng nào thì được sử dụng cho chính đối tượng đó. 7. Click vào nút More để mở rộng hộp thoại về phía bên phải. Hình 1.38 Muti-Pad Definition mở rộng. Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 15 8. Trong mục lựa chọn ở bảng bên phải , chúng ta có thể định nghĩa giá trị cho hướng ngược lại. Ví dụ, chọn Extrusion domain.1 và nhập 40mm trong mục Length. 9. Click OK để hoàn thành lệnh Multi-Pad. Lệnh multi-pad (identified as Multi-Pad.xxx) đựoc lưu lai ở specification tree bên góc trái . Hình 1.40 Part được tạo - Hiệu chỉnh Multi-Pad Thêm một biên dạng cần Extrusion Ví dụ 1: biên dạng mới được vẽ thêm bao bên ngoài những biên dạng cho trước 10. Double-click vào biên dạng mà ta muốn thêm vào, biên dạng thêm vào phải nằm bên ngoài biên dạng mà ta vừa chọn. Hình 1.41 Chọn biên dạng 11. Thông tin báo sẽ xuất hiện cho biết biên dạng đã được định nghĩa xong, đóng của sổ này lại. 12. Double-click MultiPocket.1. cửa sổ Feature Definication Error sẽ hiện ra. Hình 1.42 Feature Definication Error Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 16 13. Click OK đóng của sổ. Hộp thoại Multi- Pocket Definition sẽ xuất hiện. Lúc này biên dạng mà chúng ta cần thêm vào đã hợp lệ. Ta tiến hành định nghĩa giá trị mà ta muốn đùn cho biên dạng này Hình 1.43 Hộp thoại Multi-Pocket Definition 14. Click OK để hoàn thành. Multi-pad bây giờ gồm có 8 biên dạng mà ta muốn đùn. Hình 1.44 : Part tạo thành Ví dụ 2: Thêm một biên dạng mà biên dạng này nằm trong các biên dạng cho trước và không giao với các biên dạng cho trước. 15. Double-click vào biên dạng mà ta muốn thêm vào, biên dạng thêm vào phải nằm bên trong biên dạng mà ta vừa chọn. Hình 1.45 : Chọn biên dạng 16. Thông tin báo xuất hiện cho biết biên dạng đã được định nghĩa xong . đóng của sổ này lại. Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 17 17. . Double-click MultiPad.1. lỗi định dạng biên dạng sẽ xuất hiện cung cấp đầy đủ những lỗi mà ta mắc phải Hình 1.46 : Hộp cảnh báo về lỗi 18. Click OK để đóng của sổ. Hộp thoại Multi- Pad Definition sẽ xuất hiện "Extrusion domain.2" không hiển thị Ơû trong hộp thoại, hai extrusion domains "Extrusion domain.9" và "Extrusion domain.10" mới được mặc dịnh có chiều dày bằng 0. Hình 1.47 Hộp thoại Multi-Pad Definition 19. Chọn "Extrusion domain.9" định nghĩa gia trị chiều dài giả sử ta định nghĩa là 10 mm. 20. Chọn "Extrusion domain.10", biên dạng có dạng tròn, và định nghĩa là 60 mm cho giá trị chiều dài. 21. Click OK để hoàn thành. Multi-pad.bây giờ gồm có 9 biên dạng mà ta muốn đùn Hình 1.48 Part hoàn chỉnh c. Lệnh Pocket 1. Chọn biên dạng cần đùn Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 18 Chúng ta có thể sử dụng Sketch trong Sketcher hoặc những đối tượng được tao trong môi trường Generative Shape Design (ngoại trừ những đường thẳng). Chúng ta có thể tạo những Pocket từ những Sketch khác nhau . những biên dạng này phải không giao nhau . Hình 1.49 Chọn biên dạng 2. Click vào biểu tượng Pocket . Hộp thoại Pocket Definition sẽ hiển thị. Nếu ta tiến hành tạo một Pocket mà không có biên dạng cho trước, ta chỉ cần click vào biểu tượng đểû tiến hành vẽ biên dạng mà ta cần. Hình 1.50 Hộp thoại Pocket Definition Chúng ta co ùthể định nghĩa cho Pocket bằng một trong những cách sau đây. up to next up to last up to plane up to surface 3. Để định nghĩa chiều sâu , ta điền các thông số trong Dimension thuộc mục Type, và nhập vào 30mm. Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Hoài Sơn SVTH : Phồng cóng Phắn – Nguyễn Cảnh Toàn Trang : 19 Nếu chúng ta muốn hiệu chỉnh lại biên dạng ta chỉ cần click vào biểu tượng trong hộp thoại Pocket Definition để tiến hành sữa lại biên dạng . CATIA cho phép ta có thể xử lý Pocket với nhiều cách khác nhau và chúng ta có thể thay đổi hướng đùn bằng cách click vào nút Direction. Nếu chúng ta muốn đùn với biên dạng mà được tạo trong môi trường Generative Shape Design, chúng ta cần phải định nghĩa một hướng đùn. click Preview để xem thử Pocket mà ta vừa tạo. 4. Click OK để hoàn thành quá trình tạo một Pocket Sau khi thực hiên xong lệnh này sẽ được lưu lai ở Specification Tree. Hình 1.51 Pocket được tạo 5. Nếu ta muốn hiệu chỉnh lại Pocket ta chỉ cần Double-click . lúc