CÁC THỦ THUẬT SOLIDWORKS

CÁC THỦ THUẬT SOLIDWORKS

SolidWorks được đánh giá là một trong những ứng dụng CAD tiên tiến và thân thiện nhất hiện nay. Phần mềm này hỗ trợ rất đắc lực cho công tác thiết kế và chế tạo cơ khí nên thu hút được số lượng người dùng ngày càng đông đảo trên thế giới.

Ở Việt Nam, do những hạn chế nhất định về thông tin công nghệ và tài liệu hướng dẫn, nên số lượng người dùng chưa nhiều và kỹ năng sử dụng còn chưa cao. Tôi mở chủ đề này với mong muốn được cùng các bạn kỹ sư cơ khí trao đổi về các thủ thuật khi sử dụng SW, nhằm góp phần nâng cao trình độ chuyên môn nói chung, kỹ năng ứng dụng nói riêng, cho mỗi chúng ta.

Trong một chủ đề khác, tôi có trao đổi với một vài bạn về việc kết hợp SW với Excel để hỗ trợ tính toán trong thiết kế. Để các bài viết về SW đỡ tản mát trong quá nhiều chủ đề thảo luận, tôi thấy nên lập một chủ đề chung cho SW sẽ tiện cho việc tham khảo và tham gia hơn.

Vài nét khái quát về SW là thế này (để một số bạn chưa có khái niệm về phần mềm này dễ hình dung về ứng dụng độc đáo này):

SW tạo ra sản phẩm cuối cùng là các bản vẽ kỹ thuật phục vụ cho chế tạo và lắp ráp. Các tập tin SW còn có thể trực tiếp giao tiếp với các chương trình gia công trên máy CNC mà không cần thông qua các bản vẽ trung gian. Vậy SW có giống AutoCAD không, vì sản phẩm cuối cùng của AutoCAD cũng là các bản vẽ hoặc tập tin dùng cho CNC? Xin thưa là: Không!

SW là phần mềm thiết kế trên cơ sở xây dựng mô hình 3 chiều, hay còn được gọi là 3D, tham biến kích thước. Đây là điểm khác biệt cơ bản giữa SW và AutoCAD. Cụ thể như sau:

Với AutoCAD, ta tính toán các kích thước trước, rồi vẽ từng đường nét giống như vẽ kỹ thuật, với các tọa độ được nhập vào tương ứng với các giá trị đã tính toán. Cần bao nhiêu hình biểu diễn, ta phải vẽ từng đó, rất giống thao tác vẽ tay trên giấy. Nếu thay đổi ý đồ thiết kế, ta phải sửa lại rất nhiều hoặc vẽ lại hình vẽ mới (có khi còn nhanh hơn hiệu chỉnh). Các kích thước chỉ là số đo của những đối tượng ta đã vẽ. Nếu đã đóng ứng dụng rồi sau đó mở lại, ta không thể Undo những gì đã chót làm trong phiên làm việc trước.

SW không buộc ta phải tính toán kích thước trước khi dựng mô hình. Ta cứ dựng vô tư, rồi lấy đủ các kích thước cần thiết để xác định mô hình mới dựng vào bất cứ lúc nào. Các kích thước này sẽ điều khiển mô hình, bất cứ lúc nào ta thay đổi giá trị kích thước thì mô hình sẽ thay đổi cập nhật theo, ứng với giá trị mới. từng thao tác dựng hình đều được ghi lại trong cây thiết kế, nên ta có thể "Undo" bất cứ lệnh dựng hình nào.

Hơn thế nữa, SW không "vẽ" kỹ thuật mà xây dựng mô hình 3D. Sau khi dựng xong, ta muốn gọi ra bao nhiêu hình chiếu, hình cắt, trích ... cũng được. Các bản vẽ được sinh ra tự động theo yêu cầu của người thiết kế.

Đó là hai điểm khác biệt rất rõ mà những người mới dùng SW sẽ thấy ngay. Còn rất nhiều ưu điểm của SW mà khi dùng thành thạo, ta sẽ phát hiện sau.

Bạn Hienbu có hỏi tôi về lệnh mirror của SW. Do là phần mềm 3D, lệnh này cần một mặt đối xứng (2D chỉ cần một đoạn thẳng hoặc hai điểm làm trục đối xứng). Sau khi gọi lệnh, tùy phiên bản, ta thấy xuất hiện hộp thoại (từ SW 2000 trở về trước) hoặc Panel Mirror bên trái vùng đồ họa (từ SW 2001 trở về sau). Ta cần chọn một mặt phẳng làm "gương" rồi chọn những đối tượng muốn lấy đối xứng. Đối tượng có thể lấy đối xứng là một số feature hoặc một số hình khối. Bạn lưu ý rằng không phải feature nào cũng lấy đối xứng được, ví dụ các lỗ khoan không thể lấy đối xứng qua mặt phẳng vuông góc với trục tâm lỗ khoan... nhưng hình khối nào cũng mirror được. Vì vậy, có thể những chi tiết có lỗ khoan kiểu đó sẽ không thực hiện được lệnh này. Bạn có thể chọn đối tượng đối xứng cho cả hình khối chọn vẹn. Nếu không muốn đối xứng cả khối, bạn có thể không áp dụng đối xứng cho một số lỗ khoan và chấp nhận tạo lỗ khoan mới bằng một feature khác.

Có thể bạn chưa có kinh nghiệm, hãy thử làm "mò" như sau: Đối với chi tiết phức tạp không làm mirror được, hãy chặn (suppress) vài feature nào đó rồi mirror lại xem có được không. Từ đó, bạn sẽ phát hiện ra những feature không chịu mirror. Bạn chỉ việc loại nó ra khỏi danh sách các feature được mirror là xong. Sau đó nếu cần, tạo thêm các feature mới vào phần vừa được mirror để hoàn chỉnh mô hình.

Cám ơn bạn rất nhiều để tôi về thử xem sao.

Chủ đề này có vẻ hấp dẫn đấy! Mình cũng chưa học Solidwork bao giờ, nhưng nghe dcl202 nói thì nó có vẻ rất hay đấy. Nhất là khi ta hay phải vẽ cùng 1 dạng sản phẩm hay chi tiết với các kích thước khác nhau. Chắc tới mình phải học cái món này mất!
WJT.

Bạn WJT,
Tôi hơi ngạc nhiên khi biết bạn chưa hề dùng SW mà đã nghĩ ngay đến việc ứng dụng nó để thiết kế "cùng 1 dạng sản phẩm hay chi tiết với các kích thước khác nhau". Đáng khâm phục!
Đây cũng là một trong những thế mạnh của SW, được gọi là chức năng thiết kế họ sản phẩm bằng bảng thiết kế. Những sản phẩm kiểu này trong công nghiệp có rất nhiều, ví dụ các vòng bi, thép cán hình ... hoặc ta thường gọi là các chi tiết tiêu chuẩn, chúng có chung một kiểu cấu trúc, nhưng khác nhau chỉ ở giá trị các kích thước mà thôi. Bằng chương trình SW, bạn sẽ chỉ cần thiết kế một sản phẩm mẫu duy nhất, sau đó lập bảng thiết kế mà hình thức giống hệt bảng tra cứu kích thước trong các sổ tay kỹ thuật. Vậy là xong, bạn đã có tất cả các thiết kế của các quy cách khác với cùng cấu trúc.
Chừng nào bạn đã làm quen với SW và sử dụng tương đối thành thạo, tôi sẽ trao đổi tiếp với bạn về các thủ thuật thiết kế bằng bảng, phục vụ cho những họ sản phẩm rất thường gặp trong công nghiệp.

Rất cám ơn lòng tốt của bạn. Hiện tại thì mình rất bận nên chưa thể bắt tay vào học SW được. Sau này, lúc nào nghiên cứu đến nó, chắc chắn mình sẽ liên lạc và cần đến sự giúp đỡ của bạn.
WJT.

Bác nào có thư viện chi tiết 3D của Solidwork không, nếu có thì cho xin nhé

Bài viết hay quá ! Bác có tài liệu hướng dẫn về SW chỉ cho em với.

Rất cảm ơn bạn

Chào các bạn.
Phần mềm SolidWorks rất hay và tiện dụng, trước đây tôi cũng rất thích nó, nhưng rồi ra trường mọi điều không được như mong đợi, công ty tôi làm không dùng SolidWorks, không hiểu nó đắt hay là vì sao đó, Hồi mới đầu vào làm việc tôi cảm thấy rất ức trế do phải làm việc trên những phần mềm không mấy tiện dụng, và phiên bản lại cũ nữa. Sau một thời gian giờ tôi thấy rằng các phần mềm này chức năng chỉ na ná nhau thui, Hiện giờ tôi dùng UG18, Công ty thì dùng thêm Catia4,5.... Trong số rất nhiều lệnh vẽ tiện dụng thì có đến ít nhất là 50% là tôi không được dùng, VD lệnh mirror, Bạn có 2 cái lỗ giống hệt nhau bạn sẽ vẽ một cái rồi mirror ra rất nhanh đúng không. Nhưng chuyện gì sẽ xảy ra khi tôi muốn thay đổi thiết kế một cái to hơn cái còn lại, Vậy là bạn sẽ phải xoá cải lệnh mirror đi rồi vẽ thêm, Và việc đó sẽ làm hỏng các lệnh ở đằng như blend,Thread,chamfer.. có thể dẫn tới unparameter sửa rất chi là mệt chưa kể tới việc bạn lại lắp một chi tiết nào đó vào cái lỗ ấy và cả việc bản vẽ 2D cũng bị thay đổi theo, Do đó việc vẽ hai cái lỗ trên 2 sketch hơi mất thời gian lúc thiết kế nhưng lại thuận tiện cho sau này.
Việc thiết kế ở công ty tôi phải tuân thủ theo hơn 24 điều luật, nhờ vậy mà bản vẽ 3D ai nhìn vào cũng có thể hiểu và sửa chữa rất đơn giản. Các bạn không nên đi sâu vào các lệnh quá cao siêu làm gì, Hãy sử dụng hiệu quả các lệnh đơn giản thui, Học cả tư duy dựng hình nữa.
Còn chức năng thay đổi kích thước bằng bảng thiết kế or macro cũng rất chi là tiện nhất là khi làm CAE.
Chức năng liên quan đến CNC mình chưa bao giờ biết tới, vì chỉ cần gửi mô hình 3D cho người ta còn người ta gia công thế nào hay dùng phần mềm nào thì chịu.

Chào bạn Hoathep và các bạn,
Những phần mềm thiết kế cơ khí tiên tiến đều được xây dựng trên cở sở mô hình 3D tham biến kích thước (giá trị kích thước được dùng để điều khiển mô hình). Chúng có những tính năng cơ bản tương đương nhau và một số ít tính năng riêng. Việc sử dụng phần mềm nào để thiết kế tùy thuộc vào thói quen của người sử dụng và cũng có thể như trường hợp bạn Hoathep nêu: tùy thuộc vào công ty bạn mua phần mềm gì. Chính vì được xây dựng trên nền tảng như nhau và có những tính năng tương đương, khi đã dùng thành thạo một ứng dụng, ta dễ dàng tiếp cận và làm quen với những ứng dụng khác. Ta có thể thấy chúng giống nhau đến phần lớn thuật ngữ và cú pháp lệnh.
Khi sử dụng những hệ CAD 3D này, theo kinh nghiệm cá nhân, tôi thấy quan trọng nhất là người thiết kế cần có một "chiến thuật", hay nói văn vẻ hơn: cần có kế hoạch thiết kế cụ thể. Tại sao vây? Bởi vì nếu vẽ bằng AutoCAD, bạn có các nét vẽ thẳng hoặc cong rời rạc, chúng hoàn toàn độc lập với nhau và bạn có thể thêm bớt mặc lòng mà không làm ảnh hưởng gì đến các nét vẽ khác. Trong SW (cũng như Catia, Unigraphics...), là một môi trường hiện thực ảo, đối tượng thiết kế được hình thành dần theo các "nguyên công" gần như thực tế chế tạo. Trong chế tạo máy, từ phôi ban đầu, người ta phải vạch ra tiến trình gia công, thực hiện nguyên công nào trước, nguyên công nào sau; tức là cần có một quy trình gia công cụ thể cho từng kiểu chi tiết máy mà nếu làm ngược lại, nguyên công sau có thể phá hủy kết quả của nguyên công trước. Vậy thì trong thiết kế bằng CAD 3D, người thiết kế cũng cần có tư duy công nghệ chế tạo, cũng phải vạch ra các bước thiết kế để cuối cùng, có một sản phẩm thiết kế linh hoạt và hoàn toàn tùy biến. Một thiết kế tốt sẽ cho phép ta thay đổi các thông số nào đó mà không gây lỗi cho các lệnh tạo hình khác. Bởi vì thiết kế là cả một quá trình "mò mẫm", người thiết kế thường xuyên phải lựa chọn và sửa đổi một số yếu tố kích thước hoặc hình dạng mô hình, cho tới khi chúng thỏa mãn mọi yêu cầu kinh tế - kỹ thuật đề ra. Nếu một thiết kế mà cứ định sửa lại báo lỗi, thì rõ ràng là không đạt và nên thiết kế lại, theo trình tự hoặc tập hợp lệnh khác.
Vậy thì trong thực tiễn công việc, cần làm gì để xây dựng một chiến thuật hay kế hoạch thiết kế? Mỗi mô hình hoặc mỗi sản phẩm thiết kế có những đặc thù riêng, nhưng cũng có những nguyên tắc thiết kế chung; trước khi thiết kế, ta cần tạo thói quen lập kế hoạch như sau (kinh nghiệm cá nhân):
1. Phân tích các đặc điểm hình học của đối tượng cần thiết kế:
Đối tượng được tạo từ một khối hình cơ bản là gì (giống như trong chế tạo, chọn phôi gì)? Ta cần nhớ rằng dù một chi tiết máy dù có hình dạng phức tạp đến đâu, cũng chỉ gồm những khối hình học đơn giản phối hợp tạo thành. Qua việc phân tích hình dạng hình học của đối tượng, ta biết cần phải có những "nguyên công" nào để chế tạo ra chúng trong không gian ảo của máy tính. Các "nguyên công" này chính là các lệnh (trong SW là các feature) dựng hình và nên thực hiện chúng theo trình tự như khi chế tạo thật sự. Nói chung, nên làm những lệnh tạo hình kích thước lớn trước, nhỏ sau.
Ngoài ra, trong các phần mềm, có những lệnh không có trong thế giới thực, chúng được tạo ra để tăng tốc công việc thiết kế, ví dụ các lệnh copy, mirro v.v.. Bởi vậy, nên tận dụng tối đa những lệnh này và lưu ý rằng vì chúng không có trong thực tế chế tạo, do đó rất nên quan tâm tới thứ tự thực hiện lệnh để tránh lỗi khi sửa đổi thiết kế sau này.
Các lệnh vát mép và làm tròn cạnh nên làm sau cùng, cũng theo trình tự lớn trước nhỏ sau.
Một khả năng tùy biến khá hay là ta có thể thay đổi trình tự các lệnh trong hoặc sau khi thiết kế, tuy nhiên, có những lệnh là "con" của lệnh khác, khi đó ta không thể "sinh con rồi mới sinh cha, sinh cháu giữ nhà rồi mới sinh ông" được. Bởi vậy, các bạn thấy mức độ quan trọng của việc vạch ra một trình tự thiết kế là quan trọng thế nào.
2. Quản lý các tham số kích thước:
Tham số ở đây là các kích thước, khi ta thay đổi giá trị của chúng, chúng sẽ điều khiển mô hình  biến đổi theo cho phù hợp với giá trị mới. Hầu như bao giờ cũng có thể thiết lập được một số tương quan nào đó giữa các kích thước trong một mô hình, khi đó, nếu ta thay đổi một giá trị kích thước nào đó, thì các kích thước liên đới cũng tự thay đổi theo. Nếu không hề tạo một tương quan kích thước và vụng về trong việc lựa chọn yếu tố cần có kích thước, rất có thể khi bạn thay đổi một giá trị thì phần mềm sẽ có thông báo vô nghiệm dựng hình.
Ví dụ bạn thiết kế một chiếc ống có chiều dài, đường kính trong và ngoài; sau này bạn thay đổi giá trị đường kính ngoài xuống nhỏ hơn đường kính trong, dĩ nhiên là mô hình vô nghiệm. Để tránh điều đó, bạn lại phải giảm cả kích thước trong của ống xuống giá trị mới, quá nhiêu khê! Nên làm thế này: lấy kích thước dài, đường kính trong và chiều dày thành ống, khi đó bạn có mô hình hoàn toàn tùy biến. Do đó, nên cố gắng lấy kích thước một cách thông minh và phù hợp với điều kiện chế tạo cũng như kiểm tra.
Một tính năng hay của SW là liên kết giá trị các kích thước, nên được tận dụng. Trong chế tạo máy, có những kích thước luôn luôn bằng nhau. Ví dụ các chi tiết được chế tạo từ một tấm thép rồi được hàn lại với nhau, chúng luôn có chiều dày bằng chiều dày tấm phôi thép đó. Khi ta muốn chọn loại phôi có chiều dày khác, tất cả các chiều dày của chi tiết đều được cập nhật nhanh chóng.
Một tính năng hay nữa là đặt tỷ lệ giữa một số kích thước. Tính năng này rất có giá trị khi ta biết nhiều kích thước trong chi tiết máy thường có một tỷ lệ cố định nào đó đối với nhau. Khi đó, chỉ cần thay đổi một kích thước, các kích thước khác bị nó điều khiển sẽ cập nhật.
Trong thiết kế, có những kích thước là kết quả của nhiều phép tính rất phức tạp. SW cho phép ta liên kết giá trị tất cả kích thước của mô hình với một bảng tính Excel, mà trong đó, ta mặc sức tính toán và sửa đổi để có kết quả cuối cùng điều khiển lại mô hình. 
Cuối cùng trong phần kích thước: cố gắng tận dụng các tương quan hình học mô hình, càng ít kích thước càng tốt (ít nhưng vẫn phải đủ để xác định mọi tính chất hình học của mô hình). Ví dụ, một cái chốt được lắp khít vào lỗ, ta chỉ cần lấy kích thước lỗ, còn kích thước chốt ta lấy bằng (equal) kích thước lỗ; sau này khi ta thay đổi kích thước lỗ, đường kính chốt sẽ thay đổi theo.
***
Viết ra thì có vẻ rắc rối quá, nhất là với những bạn mới tiếp cận, nhưng thực ra, khi đã quen và tạo thành kỹ năng, các bạn sẽ hầu như quên mất là mình đang phân tích, tổng hợp, lên kế hoạch và rồi thiết kế ra những mô hình có tính chuyên nghiệp cao. Giống như khi mới tập đi xe máy, ai cũng đau đầu để nhớ phanh đâu, ga đâu, số thế nào v.v... và rồi sau khi đã quen, mọi thao tác sử dụng xe máy trở thành như phản xạ tự nhiên, không ai phải suy nghĩ gì về việc điều khiển xe nữa.Được dcl202 sửa chữa / chuyển vào 13:43 ngày 16/11/2005
Được dcl202 sửa chữa / chuyển vào 13:49 ngày 16/11/2005