Thiết kế sản phẩm cơ bản trên phần mềm 3D kỹ thuật

Là bước nhập môn, làm quen với phần mềm, chưa có yếu tố thiết kế máy đi kèm. Và khóa học này nằm trong khóa học đào tạo nhập môn cơ khí, dành cho những người chưa từng sử dụng phần mềm thiết kế 3D nào, và có thể sử dụng cho những ngành không phải cơ khí, miễn sao tạo hình sản phẩm đơn giarnn nhất.

Thiết kế 3D cơ bản giúp người học ứng dụng được phần mềm kỹ thuật ở mức độ cá nhân, phù hợp với công việc đặc thù của riêng bạn có thể kể tới như thiết kế phục vụ quá trình lập trình gia công chi tiết, thiết kế các sản phẩm đơn giản để in 3D như khay đựng bút, gá điện thoại. Thiết kế phục vụ công tác sửa chữa thay thế bộ phận bị hỏng.

Quá trình thiết kế bản là quá trình tạo hình, lên ý tưởng và lắp ráp một số sản phẩm có thể ứng dụng được nhưng chưa đòi hỏi tiêu chuẩn kỹ thuật cao bao gồm như chai lọ, đồ chơi, robot đơn giản, khung của một số thiết bị cơ khí. Quá trình học bạn sẽ hiểu về cách dựng hình, quy trình tạo ra bản vẽ cuối cùng và nguyên tắc thiết kế 3D, rồi từ đó linh động áp dụng cho các công việc của mình.

Người học được thực hành thông qua in 3D ra sản phẩm thật để kiểm tra xem thiết kế của mình có tối ưu, có đúng công năng như mình mong muốn, rồi điều chỉnh lại cho phù hợp. Kèm theo đó là thiết kế, lắp ráp hoàn chỉnh, mô phỏng sản phẩm để có thể giới thiệu thiết kế, sử dụng thiết kế mình tạo ra phục vụ mục đích thương mại từ đó thu lại lợi ích tối đa của việc học.

Thiết kế cơ khí cơ bản người học sẽ được học về các công cụ có trên phần mềm 3D, cách sử dụng chúng cho từng hình dạng cụ thể mà bạn muốn thiết kế, từ bước làm quen này người học sẽ thành thạo giao diện, thao tác nhanh hơn, có tư duy dựng hình 2d, 3d là các bước quan trọng để triển khai những mô hình phức tạp, do mô hình nào cũng tạo nên từ các mô hình con, chứ không phải một phát ra hết mô hình ( tương tự như xây nhà vậy)

Trong khóa học thiết kế cơ bản người học sẽ được thực hành với máy in 3d, bạn sẽ thiết kế toàn bộ một sản phẩm kiểu đơn chiếc hoặc một máy từ nhiều chi tiết. Và ráp chúng lại thành một sản phẩm hoàn chỉnh.

Video thiết kế cơ bản

Và thiết kế 3D cũng là quá trình tạo nên các part, chi tiết để từ đó qua các công đoạn gia công như tấm, gia công CNC 2d, CNC 3d, các part này cũng là những chi tiết trên một máy ( các chi tiết khác là những sản phẩm chuẩn như trục, bánh răng, ổ bi, thanh trượt,.. được mua sẵn, nên không cần phải thiết kế lại, mà bạn có thể sử dụng từ thư viện của nhà cung cấp)

Từ thiết kế cơ bản này, người học sẽ học lên thêm những kiến thức nâng cao như thiết kế máy, hệ thống tự động, .. và dễ dàng tìm một công việc với mức lương cao, có thể tự làm riêng,..

Trong thiết kế máy thì đây là giai đoạn đầu tiên để hiểu về phần mềm, ứng dụng các công cụ của phần mềm để có thể tạo nên những thành phần, cụm bộ phận của một máy, song chỉ ở mức cơ bản vì nếu mới bắt đầu mà thiết kế ngay một máy khó, phức tạp thì bạn chỉ có thể học qua loa và khi qua máy khác sẽ không thể nào thiết kế được, và cũng không ai dạy thiết kế một máy hoàn thiện cho một người chưa biết gì cả, mọi thứ phải theo một quá trình.

Thiết kế 3D trong cơ khí được hiểu là thiết kế dạng khối, mô hình hóa chứ không phải tạo mẫu concept và kiểu dáng công nghiệp. Ngược lại tạo dáng, thiết kế mẫu là quá trình tốn nhiều chất xám nhất và cần am hiểu các lệnh thiết kế nâng cao mới có thể cho ra được mô hình đúng yêu cầu vì đã đẹp là đẹp luôn, chứ không thể nửa vời được. Còn thiết kế cơ bản thì cứ xài được là được, chưa quan trọng về hình thức, và các máy cơ bản cũng ít chú trọng hình thức như các dụng cụ, máy thái, máy cắt,..

Phần thiết kế 3D khi học tại Advance CAD người học sẽ được đo vẽ trên những sản phẩm thật, thông dụng kèm theo đó là quá trình sáng tạo, cải tiến để vẽ theo yêu cầu và được thực hành thông qua máy in3d nhằm kiểm tra mẫu, lắp ráp và xuất bản vẽ.
Chưa hết, phần thiết kế mô hình cơ bản bạn cũng được dạy về mô phỏng chuyển động

Đối tượng học thiết kế 3D cơ bản

• Sinh viên kỹ thuật muốn nắm tốt nền tảng thiết kế để phục vụ đồ án, luận văn và công việc sau này
• Những người chưa từng tiếp xúc với phần mềm thiết kế 3D cơ khí
• Chủ công ty muốn tự học thêm để dễ dàng thể hiện ý tưởng, và hiểu công việc của nhân viên nhằm trao đổi thuận tiện hơn
• Những người vận hành máy muốn bắt đầu công việc thiết kế, hoặc lập trình gia công (tạo part trước khi lập trình)
• Những cá nhân sở hữu máy in 3D và muốn phát huy hết công năng của mình. Có thể cải tiến, thay đổi những thiết kế có sẵn theo mong muốn riêng của mình
• Giáo viên STEM các trường muốn tạo hình, in 3D tạo những mẫu sản phẩm thực hành  độc đáo cho học sinh của mình
• Bất kỳ ai muốn bắt đầu công việc thiết kế cơ khí ( hiểu được quy trình tạo phác thảo, lên 3D, lắp ráp, thư viện, bản vẽ, mô phỏng)

Chương trình đào tạo thiết kế 3D cơ bản

• Giao diện thao tác của phần mềm 3D
• Lựa chọn phần mềm thiết kế 3D phù hợp với nhu cầu công việc
• Cách đọc bản vẽ cơ bản
• Cách đo và lấy thông số thiết kế
• Công cụ tạo hình 2D
• Công cụ tạo hình 3D
• Chỉnh sửa thiết kế
• Công cụ thư viện và tìm kiếm file có sẵn (giảm thời gian thiết kế)
• Lắp ráp

Trình tự học tập như bên dưới:

B1. Học về giao diện và cách sử dụng lệnh trên phần mềm thiết kế 3D tương ứng, người học sẽ được học 1 trong các phần mềm nổi tiếng gồm:

Solidworks, Siemens NX, Catia, Creo, Autodesk Inventor.

Giao diện phần mềm Solidworks

Giao diện phần mềm NX

Sau đó là quá trình thực hành vẽ lại các khối 3D từ các lệnh đã học, gồm nhiều sản phẩm để nắm hết các lệnh

B2. Khối cơ bản

Thiết kế khối trên phần mềm Catia

Thiết kế khối trên phần mềm Inventor

Thiết kế khối trên Solidworks

B3. Khối nâng cao

Và nhiều khối nâng cao khác

Khi thiết kế tốt, hiểu rõ các lệnh bạn sẽ được học qua phần lắp ráp, và thư viện, kèm mô phỏng chuyển động, giúp bạn có kỹ năng lắp nối, hiểu toàn bộ hệ thống và tạo ra công năng hoàn thiện

B4. Lắp ráp

B5. Tạo các bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp ráp, bảng kê vật tư

B6. Mô phỏng hoạt động

Mô phỏng cơ cấu

Mô phỏng khớp

Mô phỏng truyền động

Một số sản phẩm thực tế được học thêm

Phần 2: Thực hành in 3D, lắp ráp thực tế.

Sau khi học xong phần lý thuyết bạn sẽ được thực hành đo vẽ và vẽ lại các sản phẩm thông dụng như Hộp đựng bút, chai lọ đơn giản, gá điện thoại, khe đựng thẻ nhớ đa năng và đặc biệt là được hỗ trợ in 3D

Minh họa thực tế:

Ví dụ quá trình thực hành thiết kế máy vẽ CNC ( trong khóa học cơ bản) theo nguyên bản trên Thingverse ( phổ biến nhất)

Đo và vẽ lại bộ khung máy vẽ CNC

Quá trình đo để lấy kích thước tổng qua, vẽ phác 2D vào giấy để từ đó lấy các thông số tương quan, và không cần phải đo lại nhiều lần một kích thước. Nếu sử dụng trục ti8 thì lỗ gắn trục dĩ nhiên là sẽ là 8 hoặc nhỏ hơn một chút để lắp chặt ( ví dụ 7.9mm)

Nếu sử dụng trục ren 10mm để lắp để và lắp lỏng thì dĩ nhiên lỗ gắn trục sẽ lớn hơn 10mm và độ chênh lệch bao nhiêu chỉ được tối ưu khi bạn thực hiện các công đoạn thiết kế để rút ra kinh nghiệm cũng như trong quá trình lắp ráp bạn sẽ biết điều chỉnh lại thiết kế một lần nữa. Bởi vì thiết kế lần đầu không thể chính xác ngay được, phải điều chỉnh không ít thì nhiều.

Vẽ part gắn động cơ: sử dụng lệnh 2D để tạo sketch như : Line, Rectangular, Circle, Chamfer, Fillet và các lệnh dựng hình 3D gồm Extrude, Rib

Vẽ Part gắn bạc trượt

Cũng gồm các lệnh Sketch 2D, rồi tạo hình qua 3D thông qua Extrude, Extrude Cut để tạo lỗ, rãnh, Fillet ( bo tròn)

Vẽ part gắn trục ti cho hành trình Y

Cũng sử dụng lệnh thiết kế cơ bản gồm Sketch và Extrude

Vẽ đầu gắn bút

Phần này hơi khó, vì gồm nhiều chi tiết nhỏ lắp với nhau và cần thiết kế đúng để đầu bút hoạt động êm mà không rơ lắc.

Những linh kiện mua sẵn sẽ không cần phải thiết kế, bạn chọn nó từ thư viện và chỉnh thông số kích thước cho nó gồm

Ti tròn 8mm

Bạc trượt LM8UU

Ti tròn 4mm (trượt đầu bút)

Động cơ Servo

Bulong, ốc vít đi kèm

Sau khi vẽ và tìm đủ thư viện cho máy vẽ, bạn sẽ qua quá trình lắp ráp và mô phỏng chuyển động cho sản phẩm.

Sau đó là tạo bản vẽ lắp, phân rã, đánh số chi tiết

Cuối cùng là bản vẽ chi tiết có thể sử dụng bản vẽ chi tiết này để thể hiện thông số các part, cũng có thể dùng nó để đem đi gia công lại ( như cắt mica, gia công nhôm) khi cần nâng cấp máy chất lượng hơn ( không sử dụng part nhựa)

Thực hành:

In lại 3D các chi tiết đã thiết kế ( những bạn thiết kế đúng sẽ được ưu tiên in 3D), do đó quá trình thực hành phải cố gắng thể hiện khả năng nhé, thiết kế sai thì in ra không sử dụng được

Thực hành lắp ráp.

Quá trình tương tự cho các sản phẩm khác.

Tham khảo chương trình đào tạo thiết kế 3d, mô hình hóa tại link:

Solidworks (Chứng chỉ quốc tế) http://bit.ly/2Fq420A
AUTODESK INVENTOR http://bit.ly/2Y8s9Z6
Creo Paramtric http://bit.ly/2TZbxUn
Catia thiết kế http://bit.ly/2Hw5NeU
NX Thiết kế cơ khí http://bit.ly/2FghBhE

Sau khi học khóa thiết kế cơ bản, bạn hoàn toàn  có thể thiết kế các dạng sản phẩm to hơn, cần nhiều thời gian hơn