Làm việc với các ràng buộc lắp ghép

Trong phần mềm CAD cơ khí, việc xác lập mối quan hệ giữa hai đối tượng trong không gian là một phần cơ bản của quá trình thiết kế, được gọi là ghép ràng buộc hai đối tượng. Khi hai đối tượng đã được ghép ràng buộc, bạn có thể thao tác với chúng như một đối tượng duy nhất. Sau đó, các đối tượng này có thể được ghép ràng buộc với một đối tượng khác. Thông qua quá trình này, một tập hợp các đối tượng rời rạc được kết hợp thành một cụm lắp ráp – bản chất cốt lõi của thiết kế cơ khí.

Ràng buộc lắp ghép là một liên kết được tạo giữa hai đối tượng riêng biệt. Liên kết này được xác lập tại một điểm do người dùng chọn trên bề mặt của mỗi đối tượng. Sau khi được ghép ràng buộc, các đối tượng sẽ tự định hướng lại để các mặt phẳng bề mặt và trục vuông góc của chúng thẳng hàng với nhau.

Định nghĩa:

• Target – vị trí đầu tiên được chỉ định làm vị trí ghép.

• Source – vị trí thứ hai được chỉ định; đối tượng này sẽ di chuyển để ghép với đích.

• Mating axis – trục vuông góc đi qua tâm của ràng buộc lắp ghép.

Xác lập ràng buộc lắp ghép

Để xác lập ràng buộc lắp ghép, hãy thực hiện các bước sau:

1. Chọn lệnh Tools » Mating từ các menu chính (phím tắt: Shift+Ctrl+A) để chuyển sang chế độ ghép ràng buộc. Quá trình ghép ràng buộc yêu cầu một lần nhấp để xác định mỗi vị trí ghép, nhưng bạn có thể nhấp thêm khi cần như mô tả trong phần ghi chú bên dưới.

2. Trong chế độ ghép ràng buộc, di con trỏ lên đối tượng cần ghép. Khi con trỏ nằm trên một bề mặt của đối tượng, bề mặt đó sẽ đổi màu (sang xám) và hiển thị các vị trí ghép khả dụng (ký hiệu).

   • Trên bề mặt phẳng, chọn một trong chín ký hiệu nằm ở tâm, các góc và trung điểm các cạnh của hình chữ nhật bao.

   • Trên bề mặt trụ, chọn một trong hai ký hiệu nằm trên trục tại hai đầu của hình trụ.

3. Mỗi ký hiệu là một vị trí ghép khả dụng. Ký hiệu gần con trỏ nhất tại thời điểm hiện tại được tô sáng bằng một chấm xanh lá lớn hơn. Nhấp vào bất kỳ đâu trên bề mặt để chấp nhận ký hiệu đang được tô sáng làm vị trí ghép thứ nhất. Đây là target của ràng buộc lắp ghép. Sau khi được chọn, đích được đánh dấu bằng một chấm màu tím.

4. Khi con trỏ di chuyển ra khỏi bề mặt, bề mặt sẽ chuyển sang màu xanh lá, cho biết đích nằm trên bề mặt đó.

5. Lặp lại quá trình này trên đối tượng thứ hai để xác định vị trí ghép thứ hai ( source). Nguồn được đánh dấu bằng một chấm màu nâu.

6. Ngay khi nguồn được xác định, đối tượng nguồn sẽ di chuyển sao cho vị trí nguồn và vị trí đích ghép với nhau (trùng vị trí), đồng thời các mặt phẳng bề mặt và trục vuông góc của chúng thẳng hàng. Vị trí ghép được biểu thị bằng một cung tròn vẫn hiển thị xuyên qua các đối tượng khác (khi ràng buộc lắp ghép được chọn), còn trục vuông góc tại vị trí ghép được hiển thị bằng một đường nét đứt màu tím.

Ghi chú:

• Khi được ghép ràng buộc, các đối tượng được khóa với nhau và di chuyển như một đối tượng duy nhất.

• Các đối tượng đã ghép ràng buộc có thể được ghép với một đối tượng thứ ba.

• Để sửa đổi một ràng buộc lắp ghép hiện có, chọn ràng buộc đó trong bảng Multiboard Assembly, rồi chỉnh sửa các giá trị trong bảng Properties – tìm hiểu thêm. 

• Thanh trạng thái cho biết khi bạn đang ở chế độ ghép ràng buộc.

• Nếu khó chọn một ký hiệu, chẳng hạn như chọn tâm của một lỗ trên đối tượng (được minh họa trong video bên dưới), hoặc nếu đã chọn nhầm ký hiệu, bạn có thể thay đổi ký hiệu đích trước khi chuyển sang xác định ký hiệu nguồn.

• Khi tiếp tục di chuyển con trỏ trên mặt phẳng chứa đích, mỗi ký hiệu sẽ được tô sáng màu xanh lá khi trở thành ký hiệu gần con trỏ nhất. Đích hiện tại vẫn được tô sáng màu tím. Nếu cần chọn ký hiệu khác, hãy đặt con trỏ sao cho ký hiệu đó được tô sáng màu xanh lá, rồi nhấp để chọn.

• Nếu không thể xác lập ràng buộc lắp ghép trên vít lắp, hãy ẩn vít (nhấp chuột phải vào đối tượng trong bảng Multiboard Assembly và tắt tùy chọn Visible) rồi sử dụng lỗ vít thay thế.

• Vị trí ghép thứ hai phải nằm trên đối tượng khác với vị trí ghép thứ nhất. Nếu chọn bề mặt thứ hai trên cùng đối tượng với vị trí ghép thứ nhất, thao tác này sẽ được hiểu là chọn lại vị trí ghép thứ nhất.

• Nhấn Esc để hủy quá trình ghép ràng buộc và thoát khỏi chế độ này.

Minh họa đơn giản về cách xác lập ràng buộc lắp ghép giữa đai ốc và vít.

Sửa đổi ràng buộc lắp ghép

Để sửa đổi ràng buộc lắp ghép, nhấp chuột phải vào mục tương ứng trong bảng Multiboard Assembly rồi chọn Properties hoặc nhấp đúp vào mục đó trong bảng Multiboard Assembly. Sử dụng bảng Properties để điều chỉnh các thiết lập. Lưu ý rằng thanh trạng thái cho biết khi ràng buộc lắp ghép đang ở chế độ chỉnh sửa.

• Vùng General của bảng hiển thị các chi tiết nguồn và đích của những ràng buộc lắp ghép được chọn.

• Có thể cấu hình ràng buộc lắp ghép theo ba chế độ:

  • Auto – ràng buộc lắp ghép bị khóa theo mọi hướng. Kéo một trong hai đối tượng sẽ di chuyển cả hai. Sử dụng các trường chỉnh sửa trong bảng, nguồn có thể được Offset theo các hướng X và Y trên mặt phẳng ghép của đích; đồng thời có thể điều chỉnh Distance giữa các cạnh/bề mặt gần nhau nhất của ràng buộc lắp ghép để di chuyển nguồn dọc theo trục ghép. Bạn cũng có thể điều chỉnh Rotation của ràng buộc lắp ghép nếu cần. Ràng buộc lắp ghép mới mặc định sử dụng chế độ này.

  • Plane-to-Plane – ràng buộc lắp ghép bị khóa dọc theo trục ghép nhưng có thể được kéo tương tác trên mặt phẳng XY. Sử dụng trường chỉnh sửa để điều chỉnh Distance, qua đó di chuyển nguồn dọc theo trục ghép.

  • Axis-to-Axis – ràng buộc lắp ghép bị khóa trong mặt phẳng XY nhưng có thể được kéo tương tác dọc theo trục ghép. Sử dụng các trường chỉnh sửa trong bảng, nguồn có thể được Offset theo các hướng X và Y của mặt phẳng ghép; đích vẫn giữ nguyên vị trí.

  Ở bất kỳ chế độ nào, có thể đặt Orientation của ràng buộc lắp ghép thành Opposite hoặc Same.

• Các phím tắt (được trình bày chi tiết trong vùng Help của bảng) giúp điều chỉnh hiệu quả một ràng buộc lắp ghép đang bị khóa. Bạn có thể nhấn giữ phím tắt; không cần nhấn phím nhiều lần.

• Sau khi các đối tượng đã được định vị chính xác, hãy đặt chế độ thành Auto để đảm bảo mối quan hệ vị trí giữa chúng không vô tình bị thay đổi khi kéo một đối tượng trong không gian thiết kế.

• Để xóa một ràng buộc lắp ghép, nhấp chuột phải vào ràng buộc đó trong bảng Multiboard Assembly rồi chọn Remove Mate từ menu ngữ cảnh hoặc chọn mục đó trong bảng điều khiển rồi nhấn phím Delete trên bàn phím.