CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ MDX
1. Lựa chọn một Kiểu Kết Nối
Mechanism (MDX) cho phép bạn lắp ráp các chi tiết hay cụm chi tiết có chuyển động
tương đối với nhau, thiết lập các tác nhân gây chuyển động (Driver) như: motor, gear,
cam…, mô phỏng chuyển động và tính toán kết quả của bộ phận lắp
Design animation cho phép bạn tạo ra những đoạn phim mô phỏng lại quá trình lắp ráp
và quy trình họat động của một hay nhiều cụm chi tiết nào đó
Những mục tiêu:
Sau hoàn thành Môdun này,bạn sẽ có khả năng :
• Nắm bắt và thực hiện được các chức năng và yêu cầu của MDX
• Tạo ra được những đoạn phim mô phỏng từ đơn giản đến phức tạp
• Nắm bắt được cách thức trình bày của một đoạn phim quảng cáo
• Nắm bắt rõ hơn về môn học nguyên lý, chi tiết máy
• Vận dụng khả năng chuyển động của chi tiết vào thực tế
• Phát huy tính sáng tạo và khả năng tư duy
Tổng quan MDX
• Pro/ENGINEER Mechanism Design Extension (MDX) là 1 dạng mô
phỏng chuyển động động học vào trong quá trình lắp ráp.
• MDX là những sự kết nối trong cùng 1 khoảng không gian để tạo thành sự
lắp ráp.MDX cho phép bạn xây dựng “kinematic intelligence” vào trong
việc lắp ráp của bạn lúc bắt đầu quá trình phát triển sản phẩm.Một lần lắp
ráp,bạn có thể tìm hiểu nhiều khả năng chuyển động có thể của máy.
• Kết quả của việc thực hiện chuyển động không những cung cấp đồ thị
minh họa của cơ cấu mà còn cung cấp thông tin kỹ thuật để có thể dễ dàng
thiết kế.
• Khi được sử dụng phối hợp với Behavioral Modeling Extension
(BMX),MDX có thể sự dụng để tạo ra thông tin hình học được đo dựa vào
thiết kế tối ưu hóa. Khi một sự mô phỏng động học đầy đủ,sự lắp ráp được
thực hiện dễ dàng nhờ sử dụng Pro/MECHANICA motion.
• Mechanism Design là một công cụ thiết khá mạnh cho phép những kỹ sư
tạo ra những mô phỏng cơ cấu vốn có của đối tượng bởi “design intent” vào
dùng để gắn kết 2 body lại với nhau
Khi cần chỉ định một Driver bạn cần chỉ rõ:
• Kiểu Driver : Translation hoặc Rotation.
• Thông số ban đầu : Vị trí,Vận tốc hoặc Gia tốc.
• Tính chất biến đổi : Hằng số,Dốc,Cosin,Cosin không thay đổi Sin của gia
tốc,Cycloidal,Parabon,đa thức,hoặc bảng điều khiển
Hình 3 : Đồ thị Ramp Driver
Lựa chọn Driver
Bạn có thể sắp xếp những Driver trên những điểm,những bề mặt và phần
tử dữ liệu.
Trục truyền động
Những axis Driver Chúng được sử dụng để thực hiện chuyển động tương
đối giữa hai Body có trục chung.
Geometric Drivers
• Geometric Drivers được sử dụng để thực hiện sự chuyển động(Rotation
hoặc Translation) trên Points hoặc Planes.
Thực hiện Mechanism Design.
Việc sử dụng Mechanism Design gồm 2 bước cơ bản : việc gắn kết cơ cấu
và làm nó di chuyển.Phụ thuộc vào liệu có phải cần những kết nối Cam và Slot
trong cơ cấu, những bước chính của việc thực hiện Mechanism Design hơi khác
nhau tùy thuộc vào trong cơ cấu có liên kết Cam hay Slot không
3. Mechanism Design không có Cam và Slot.
a. Tạo ra những Kết Nối trong lắp ráp
Việc tập hợp những thành phần mà có khả năng di chuyển bởi việc sử dụng những
kết nối cho phép bạn tạo ra một hệ thống có khả năng chuyển động thay vì 1 thể
rắn
b. Define Joint Axis Settings
–Bạn có thể sử dụng những trục chung được đặt ra để mô tả sự thuyên
chuyển,phạm vi của sự chuyển động và chọn mặc định sử dụng.
có thể được sử dụng đơn giản để chuyên chở thông tin về 1 sản phẩm hoặc quá
trình phức tạp.
Những ứng dụng
• Những hướng dẫn về Assembly và sự tháo rời sống động.
• Những hướng dẫn cho thủ tục bảo trì.
• Dùng làm công cụ truyền thống cho hàng bán và tiếp thị,những cuộc
Meetings,xem lại thiết kế.
• Phương pháp truyền thống của sản phẩm.
Design Animation là liên kết,để bất kỳ những sự thay đổi nào về thiết kế sẽ
làm thay đổi Photorealistic Animation có thể cũng được kết hợp Design
Animation trong công nghệ Photoreadering của Pro/ENGINEER.
5. Những khả năng Design Animation.
Tích hợp và liên kết.
Design Animation là một phần tích hợp của Pro/ENGINEER,vì vậy không
có vấn đề sự di chuyển dữ liệu nào gặp lỗi và ứng dụng của nó về tính liên kếtkết
hợp khi vận hành với những công cụ sản phẩm và quản lý dữ liệu PTC.Nếu thiết
kế của những phần hoặc những Assembly thay đổi,Animation sẽ cập nật tự động.
Sự nối tiếp của Key Frame.
Key Frame được định nghĩa sự nối tiếp cơ cấu về mô tả vị trí sự định
hướng của những phần và Assembly tại thời điểm được chỉ rõ,Animation
Interpolates được chèn thêm giữa những Key Frame này để tạo ra một Animation
mịn.
“Snapping” những vị trí đơn giản và những sự định hướng hiện thời trong
Pro/ENGINEER có thể dễ dàng tạo thành Key Frame.
Mechanism Re-use
Cơ cấu lắp ráp dùng để tạo ra và di chuyển trong Mechanism Design là Re-
use bởi Design Animation Sequences.
CHƯƠNG II: THIẾT LẬP CÁC THÔNG
SỐ CỦA LIÊN KẾT TRỤC
Trong phần này, bạn sẽ học cách sử dụng các thông số của liên kết trục để
Vị trí home có thể được xác định bằng cách sử dụng các chuẩn trên 2 body. Một
liên kết trục sẽ đọc vị trí home khi các chuẩn trên 2 body được sắp thẳng hàng.
Trong hình 3-1 thì mặt phẳng top của assembly được sử dụng như là mặt chuẩn cố
định
Khi định nghĩa các chuẩn cho vị trí home của liên kết trục xoay
Ta có các loại lựa chọn chuẩn sau:
Điểm-Điểm: Môi trường Mechanism Design sẽ vẽ một vector từ mỗi điểm
vuông góc với đường trục của liên kết. Hai vector này sẽ trùng nhau tạo thành vị
trí home. Hai điểm này không thể nằm trên đường trục của liên kết
Chọn 1 điểm trên cánh quạt Chọn 1 điểm trên thân quạt
==>kết quả là ta tạo được chuẩn cho vị trí ban đầu của cánh quạt so với thân quạt
như hình dưới
Điểm-Mặt phẳng: Mặt phẳng chứa điểm và trục xoay của liên kết phải song
song với mặt phẳng được chọn làm chuẩn cho vị trí home. Điểm không thể nằm
trên trục của liên kết.
Chọn 1 điểm trên cánh quạt Chọn một mặt phẳng chuẩn trên thân
==>ta cũng có kết quả là một chuẩn xoay cho vị trí ban đầu của góc lệch giữa thân
và cánh quạt
Mặt phẳng-Mặt phẳng: Khoảng cách giữa các mặt phẳng chính là vị trí ban đầu
của liên kết. Cả 2 mặt phẳng chọn làm chuẩn phải vuông góc với trục của liên kết
Chọn mặt chuẩn trên ngăn
kéo
Chọn mặt chuẩn cho hộc tủ
==>kết quả là ta tạo được chuẩn cho vị trí ban đầu ngăn kéo so với hộc tủ như
hình dưới2. Thiết lập giới hạn chuyển động (Range of motion)
Nếu ta chỉ thiết lập chuẩn cho vị trí home mà không chỉ ra giới hạn của vùng
chuyển động. Chắc chắn ta sẽ mắc phải 1 số điều không mong muốn khi di chuyển
cơ cấu.
Sau khi chọn vào Edit Definition. Hộp thoại JOINT AXIS SETTINGS xuất hiện.
Đối với rành buộc slider thì để set vị trí home ta phải chỉ ra 2 mặt phẳng dùng để
làm chuẩn.
Chỉ ra mặt phẳng, đường
chuẩn trên component
(phần động)
Chỉ ra mặt phẳng, đường
chuẩn trên phần tĩnh Current position chỉ ra cho chúng ta biết vị trí tương đối của 2 mặt
phẳng chuẩn trong hệ trục tọa độ tuyệt đối của máy (hệ trục tọa độ Assemble)
o Ta có thể thay đổi thông số này để nhận được vị trí ban đầu
mong muốn.
động của cơ cấu thiết kế. Bộ truyền động như động cơ motor, chúng được ứng
dụng để tạo ra lực giữa hai đối tượng trong liên kết một bậc tự do.
Khi định nghĩa một driver( bộ truyền động) ta cần phải xác định một trong các
thông số sau::
- Vị trí
- Vận tốc
- Gia tốc
Ta cũng có thể điều khiển chuyển động là chuyển động thẳng hay quay. Bằng
cách chỉ ra những chức năng của driver, chẳng hạn như constant hay ramp. Ta có
thể định nghĩa dạng chuyển động trong các chức năng: position, velocity hay
acceleration.
DRIVER:
Chọn một driver:
Ta có thể sử dụng drivers trên những trục liên kết hay trên những đối tượng hình
học như điểm, mặt.
Ta nhấp vào biểu tượng trên thanh công cụ.
Thẻ type:
Join axis drivers:
Ta có thể sử dụng drivers trên liên kết trục giữa hai đối tượng.
Geometric drivers:
động và mặt phẳng làm reference trùng nhau.
Plane _plane rotation driver:( có ví dụ ở bài tập 3)
Nó quay một mặt phẳng trên một đối tượng chuyển động theo một góc tới
một mặt phẳng khác(mặt phẳng ref). Trong suốt quá trình chuyển động mặt
phẳng quay sẽ quay theo một hướng mà ta chỉ ra. Vị trí ban đầu của mặt phẳng
là lúc chúng trùng nhau.
Point_plane translation driver:
Di chuyển một điểm dọc trên mặt phẳng pháp với một mặt phẳng khác.
Khoảng cách ngắn nhất từ điềm đó tới mặt phẳng là giá trị vị trí của driver.
Mặt chuyển động
Mặt reference
Bằng cách xác định giá trị x, y, z trên điểm đối với mặt phẳng ta có thể tạo một
điểm theo một đường 3D phức tạp.
Plane-point translation driver:
Tương tự như point-plane translation driver ngoại trừ chúng ta phải định
nghĩa mặt phẳng nào sẽ di chuyển so với điểm. suốt quá trình chuyển động
mặt phẳng chuyển động sẽ di chuyển theo một hướng xác định vuông góc
với nó. Khoảng cách ngắn nhất từ điểm tới mặt phẳng là giá trị vị trí của
driver. Ở vị trí ban đấu thì điểm nằm trên mặt phẳng.Option magnitude:
Ta có các lựa chọn sau: Constant: sử dụng khi ta muốn một chuyển động là hằng số không đổi.
Ramp: sử dụng khi ta muốn một chuyển động là hằng số hay biến đổi tuyến
tính theo thời gian.
Cosin: sử dụng khi muốn chuyển động theo hàm cosin
SCCA (Sin constant Cosin Acceleration) : sử dụng để mô phỏng biên dạng
cam.
Cycloidal: sử dụng để mô phỏng biên dạng cam( theo phương trình q =
L*x/T – L*sin(2*pi*x/T)/2*Pi )
Parabolic: chuyển động theo hàm parabol.
Polinominal: sử dụng chung trong các trường hợp.
. (đây là dạng đa thức : Một phương trình nhiều hạng số trong một biến số độc
lập được nâng lên nhiều luỹ thừa khác nhau. Q = A + B*x + C*x2 + D*x3)
Table: sử dụng khi có một biên dạng chuyển động phức tạp mà không thể
sử dụng các option khác (phần này sẽ được trình bày riêng)
Bảng sau mô tả các thiết lập cần thiết(hàng ngoài cùng bên phải) cùa các tùy
chọn: