Tìm hiểu công cụ NCKH: SolidWorks

I. Mục đích sử dụng.

• SolidWorks là một phần mềm CAD 3D (Computer-Aided Design) phổ biến, được phát triển bởi Dassault Systèmes. Nó được các kỹ sư và nhà thiết kế tin dùng để tạo ra các mô hình 3D chi tiết và chính xác cho nhiều ứng dụng khác nhau.

II. Hướng dẫn sử dụng

1.  Cài đặt.

• Bước 1: Nhập từ khóa tìm kiếm “https://www.solidworks.com/sw/support/downloads.htm” trên thanh tìm kiếm.

• Bước 2: Người dùng đăng nhập tài khoản của mình. Quá trình yêu cầu thông tin đăng nhập của tài khoản Subscription Service, 3DEXPERIENCE ID, hoặc số serial của SolidWorks.

• Bước 3: Người dùng chọn phiên bản muốn tải về.

• Bước 4: Sau khi tải về, người dùng chạy SolidWorksSeup.exe, tiến hành cài đặt trên máy.

 

2. Giao diện cơ bản.

• Thanh Menu: Nằm ở vị trí trên cùng của cửa sổ ứng dụng, chứa các lệnh và công cụ thường dùng, bao gồm các menu File, Edit, View, Insert, Tools, Window và Help.

• CommandManager: Hiển thị các tab chức năng khác nhau (ví dụ: Features, Sketch, Surface, Weldments) và các công cụ liên quan đến tab đó. CommandManager thay đổi theo loại tài liệu đang được mở.

• FeatureManager Design Tree: Hiển thị lịch sử tạo mô hình. Nó liệt kê theo thứ tự các feature (tính năng) và sketch (hình phác) đã được sử dụng để tạo ra bản vẽ hiện tại. Người dùng có thể chọn, chỉnh sửa hoặc ẩn các feature và sketch từ FeatureManager Design Tree.  

• Vùng đồ họa: Khu vực làm việc chính, chiếm phần lớn diện tích cửa sổ SolidWorks, nơi mô hình 3D được hiển thị và thao tác. Người dùng có thể xoay, thu phóng và di chuyển mô hình trong vùng đồ họa để xem xét từ các góc độ khác nhau.  

• Task Pane: Thường nằm ở phía bên phải của cửa sổ SolidWorks, cung cấp quyền truy cập vào nhiều tài nguyên khác nhau, bao gồm thư viện các bộ phận tiêu chuẩn (Design Library), File Explorer, View Palette (trong môi trường Drawing) và các add-in khác

3. Tạo bản phác họa 2D (sketch): điều cơ bản cho 1 mô hình 3D

• Tạo Sketch: Trong SolidWorks, có ba mặt phẳng cơ bản là Front Plane, Top Plane và Right Plane. Người dùng có thể chọn một trong các mặt phẳng này từ FeatureManager Design Tree hoặc chọn một bề mặt đã tồn tại trên mô hình và nhấp vào biểu tượng "Sketch" trên tab "Sketch" của CommandManager.  
  

• Sử dụng các công cụ vẽ cơ bản: Tab "Sketch" sẽ hiển thị các công cụ vẽ 2D cơ bản như Line (đường thẳng), Circle (hình tròn), Arc (cung tròn), Rectangle (hình chữ nhật) và nhiều công cụ khác. Chọn công cụ và nhấp chuột để xác định các điểm cần thiết trên mặt phẳng sketch. Ví dụ, để vẽ một đường thẳng, nhấp chuột để đặt điểm đầu và nhấp chuột lần nữa để đặt điểm cuối. Công cụ Centerline (đường tâm) cũng rất hữu ích để tạo các trục tham chiếu cho các feature như Revolve.  

• Thông số hình vẽ: Bên trái khu vực vẽ hình là tab thông số, người dùng có thể điều chỉnh thông số cụ thể như số cạnh đa giác, góc cong, …

• Ràng buộc hình học (Relations): Sau khi vẽ các đối tượng sketch, người dùng cần sử dụng các ràng buộc hình học (Relations) để xác định mối quan hệ giữa chúng. Các ràng buộc phổ biến bao gồm Coincident (trùng điểm), Vertical (thẳng đứng), Horizontal (nằm ngang), Tangent (tiếp tuyến) và Equal (bằng nhau). Việc áp dụng các ràng buộc này giúp xác định hình dạng và vị trí tương đối của các đối tượng trong sketch.  

• Gán kích thước (Dimensions): Để xác định kích thước chính xác của các đối tượng sketch, người dùng sử dụng công cụ Smart Dimension. Chọn công cụ này và nhấp vào đối tượng cần gán kích thước (ví dụ: một đoạn thẳng để gán chiều dài, một đường tròn để gán đường kính). Sau đó, kéo chuột để đặt vị trí cho kích thước và nhập giá trị mong muốn. Việc ràng buộc kích thước đầy đủ cho một sketch là rất quan trọng để tạo ra các mô hình ổn định và dễ chỉnh sửa

• Sau khi vẽ phác thảo xong, nhấn Ctrl+Q, lưu bản vẽ dưới dạng Sketch 1.

 

4. Tạo bản vẽ 3D

• Sau khi có một sketch, người dùng có thể sử dụng các features để tạo hình 3D từ sketch đó ở tab "Features" trên CommandManager

• Extruded Boss/Base: Đây là một trong những feature cơ bản nhất, được sử dụng để tạo một khối 3D bằng cách kéo dài một sketch theo một hướng vuông góc với mặt phẳng sketch. Người dùng có thể chỉ định hướng kéo dài (thường là một trong hai hướng vuông góc với mặt phẳng sketch) và độ dày của khối

-B1: Đầu tiên ta gọi lệnh Extruded Boss/Bass trên thẻ Features

-B2: Chọn lại Sketch 1 vừa vẽ

-B3: Nhập chiều cao của khối cần thêm

-B4: Chọn biên dạng khối cần tạo thêm trong ô select contour như ở bước 2

• Extruded Cut: tương tự như Extruded Boss/Base, nhưng thay vì thêm vật liệu, nó lại loại bỏ vật liệu khỏi một khối 3D hiện có bằng cách kéo dài một sketch theo một hướng nhất định.  

 

• Revolved Boss/Base: tạo ra một khối tròn xoay bằng cách xoay một sketch quanh một trục được xác định (thường là một đường Centerline trong sketch). Người dùng có thể chỉ định góc xoay (ví dụ: 360 độ cho một khối tròn đầy đủ).

- B1: Xác định một đường biên 2D trên một mặt phẳng và một trục quay để xoay đường biên đó.  

- B2: Vào Sketch đã tạo và chọn lệnh Revolved Boss/Base trên vùng Command Manager. Hộp thoại Revolve sẽ xuất trong vùng Design Tree.

- B3: thiết lập cho lệnh như sau:
+ Axis of Revolution: chọn trục quay là một đường thẳng.
+ Direction: chọn hướng quay cho biên dạng. Ta sẽ có các tùy chọn như Blind, Up to Vertex, Up to Surface, Offset from Surface, Mid Plane với cách dùng giống với lệnh Extruded Boss/Base.
+ Selected Contours: Ta chọn đường biên để quay tạo thành biên dạng cho khối 3D.

- B4: Sau khi đã hoàn tất , nháy chuột vào tick xanh trong hộp thoại Revolve hoặc bên trong vùng Window Graphic để kết thúc lệnh.

• Fillet: bo tròn các cạnh hoặc góc sắc của một khối 3D. Người dùng có thể chọn các cạnh hoặc mặt cần bo tròn và chỉ định bán kính của đường cong bo, thường được sử dụng để cải thiện tính thẩm mỹ và độ bền của sản phẩm. 

- B1: Ta nháy chuột vào lệnh Fillet, hộp thoại Fillet sẽ xuất hiện trong vùng FeatureManager Design Tree.

- B2: Ta thiết lập cho lệnh như sau:

• Với Fillet Type:
  + Constant Size Fillet: Tạo các cạnh bo tròn với cùng một bán kính trên nhiều cạnh khác nhau.
  + Variable Size Fillet: Tạo các cạnh bo tròn với bán kính khác nhau trên mỗi cạnh.
  + Face Fillet: Tạo các bo tròn trên các mặt của đối tượng.
  + Full Round Fillet: Tạo các bo tròn đầy đủ trên các cạnh của một đối tượng.

• Với Items to Fillet: Ta sẽ chọn cạnh để bo tròn cho đối tượng.

• Với Fillet Parameters: Ta sẽ điều chỉnh bán kính bo tròn các cạnh. Ta cũng có Cac lựa chọn là Symmetric và Asymmetric.
  + Symmetric: sẽ tạo ra cạnh bo góc với 2 cạnh bên có kích thước bằng nhau.
  + Assymetric: sẽ tạo ra cạnh bo góc với 2 cạnh bên có kích thước khác nhau.

• Setback Parameters: Dùng để xác định vị trí bắt đầu của bo tròn trên mỗi cạnh. Bạn có thể nhập giá trị setback thủ công hoặc sử dụng thanh trượt để điều chỉnh nó.

• Partial Edge Parameters: Là một tùy chọn cho phép bạn xác định phạm vi cụ thể trên một cạnh để áp dụng bo tròn. Cho phép bạn chỉ định một phần của cạnh mà bạn muốn áp dụng bo tròn, thay vì áp dụng bo tròn trên toàn bộ cạnh.

• Fillet Options: Bo tròn cạnh với các tùy chọn như giữ lại các tính năng khác trên mô hình, chọn các cạnh và mặt thông qua mặt khác,…

- B3: Sau khi hoàn tất các thiết lập, ta nháy chuột vào tick xanh trong hộp thoại hoặc trong Window Graphic để hoàn thành lệnh.

• Chamfer: Tương tự như Fillet, Chamfer tạo ra một mặt phẳng vát tại các cạnh hoặc góc của khối 3D thay vì một đường cong tròn. Người dùng có thể chỉ định khoảng cách vát và góc vát.  

- B1: Ta nháy chuột vào lệnh Chamfer, hộp thoại Chamfer sẽ xuất hiện trong vùng FeatureManager Design Tree.

- B2: Ta thiết lập cho lệnh như sau:

• Với Chamfer Type:
  + Angle Distance: Cho phép bạn xác định cạnh vát trên các cạnh dựa trên góc và khoảng cách được chỉ định.
  + Distance Distance: Cho phép bạn xác định cạnh vát trên các cạnh dựa trên  2 khoảng cách của đường viền được chỉ định.
  + Vertex: Cho phép bạn xác định cạnh vát là một đỉnh của đối tượng với 3 khoảng cách của các cạnh được chỉ định.
  + Offset Face: Cho phép bạn xác định cạnh vát bằng cách tính điểm giao nhau của các mặt offset, sau đó tính pháp tuyến từ điểm đó đến từng mặt để tạo vát.
  + Face Face: Cho phép bạn xác định cạnh vát bằng cách pha trộn các mặt không liền kề, không liên tục. Có thể tạo các mặt vát đối xứng, không đối xứng, đường giữ và độ rộng hợp âm.

• Với Items to Fillet: Ta sẽ chọn các cạnh để vát cho đối tượng.

• Với Fillet Parameters: Ta sẽ điều chỉnh kích thước vát các cạnh. Ta cũng có các lựa chọn là Symmetric và Asymmetric.
  + Symmetric: sẽ tạo ra cạnh vát với 2 cạnh bên có kích thước bằng nhau.
  + Assymetric: sẽ tạo ra cạnh vát với 2 cạnh bên có kích thước khác nhau.

- B3: Sau khi hoàn tất các thiết lập, ta nháy chuột vào tick xanh trong hộp thoại hoặc trong Window Graphic để hoàn thành lệnh.

• Shell: tạo ra một lớp vỏ mỏng cho một khối 3D bằng cách loại bỏ vật liệu bên trong, để lại một độ dày thành nhất định. Người dùng có thể chọn các mặt cần mở của vỏ.  

- B1: Ta nháy chuột vào lệnh Shell, sau đó hộp thoại Shell sẽ xuất hiện trong vùng FeatureManager Design Tree

- B2: Trong hộp thoại ta sẽ tiến hành thiết lập cho lệnh:
+ Parameters: Trong thiết lập này ta sẽ lần lượt xác định bề dày cho khoảng rỗng và mặt phẳng mà bạn muốn tạo khoảng rỗng. Shell Outward sẽ là lựa chọn tạo thêm bề dày ngược với tạo khoảng rỗng.
+ Multi Thickness Settings: Thiết lập này dùng để chọn một mặt phẳng khác tạo rỗng không cùng kích thước bề dày với khoảng rỗng đã tạo ở trong thiết lập Parameters.

- B3: Sau khi hoàn tất các thiết lập, ta nháy chuột vào tick xanh trong hộp thoại hoặc trong vùng Window Graphic để kết thúc lệnh. Và đây là kết quả.

 

III. Tính năng nổi bật:

• Vẽ mô hình 2D, 3D

• Cộng đồng người dùng đông đảo.

• Tạo bản vẽ kỹ thuật chuyên nghiệp.

• Dễ dàng chia sẻ, cộng tác quản lý tài liệu bằng nền tảng đám mây 3DEXPERIENCE.

IV. Tài liệu đọc thêm.

• How to Install SOLIDWORKS Desktop Software

• A Beginner’s Guide to SOLIDWORKS - SolidXperts

• SolidWorks - Tutorial for Beginners in 13 MINUTES!

• Trang chủ | SSPACE Co., Ltd