I. Giới thiệu về Thư viện chi tiết máy 3D cho SolidWorks tại HCMUTE
Đồ án tốt nghiệp "Xây dựng thư viện chi tiết máy 3D điển hình dùng trong SolidWorks" của sinh viên Trịnh Bá Anh và Lê Quốc Vương tại khoa Cơ khí Chế tạo máy, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM (HCMUTE) tập trung vào việc xây dựng một thư viện chi tiết máy 3D. Đồ án này giải quyết vấn đề thiếu sự tiếp xúc thực tế với chi tiết máy của sinh viên cơ khí. Mục tiêu chính là nâng cao chất lượng đào tạo bằng cách cung cấp một nguồn tài liệu trực quan và sinh động. Ý nghĩa của đồ án nằm ở việc giúp sinh viên hiểu rõ hơn về hình dáng, kích thước, chức năng, và yêu cầu kỹ thuật của các chi tiết máy. Đối tượng nghiên cứu bao gồm các chi tiết máy điển hình và các cụm chi tiết máy. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc phân loại, nghiên cứu hình dạng, kích thước, kết cấu, chức năng, và yêu cầu kỹ thuật. Phương pháp nghiên cứu kết hợp kiến thức lý thuyết về nguyên lý chi tiết máy, công nghệ chế tạo máy, và kỹ năng sử dụng phần mềm SolidWorks.
1.1 Tính cấp thiết và ý nghĩa của đề tài
Đồ án thừa nhận sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật và nhu cầu về nguồn nhân lực chất lượng cao trong lĩnh vực cơ khí. Nhiều sinh viên cơ khí thiếu cơ hội tiếp xúc thực tế với chi tiết máy. Đồ án hướng đến giải quyết vấn đề này bằng cách tạo ra một thư viện chi tiết máy 3D trực quan, dễ tiếp cận. Đây là một đóng góp thiết thực cho việc giảng dạy và học tập, nâng cao chất lượng đào tạo. SolidWorks, như một phần mềm thiết kế 3D phổ biến, được chọn làm nền tảng. Chi tiết máy 3D được xem như công cụ trực quan giúp sinh viên hiểu rõ hơn về hình dáng, kích thước, và chức năng của từng chi tiết. Việc xây dựng thư viện này góp phần làm cho quá trình học tập sinh động và hiệu quả hơn. HCMUTE, là nơi thực hiện đồ án, sẽ được hưởng lợi từ tài liệu này. Các sinh viên cơ khí sẽ có nguồn tham khảo hữu ích.
1.2 Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu
Mục tiêu chính là tạo ra thư viện chi tiết máy 3D trong SolidWorks. Đồ án bao gồm các bước: phân loại chi tiết máy, nghiên cứu hình dáng, kích thước, dung sai, nguyên lý làm việc; vẽ 3D bằng SolidWorks; xuất bản vẽ; cải tiến kết cấu; và cuối cùng là đưa vào thư viện offline của SolidWorks. Phạm vi nghiên cứu hạn chế trong việc lựa chọn các chi tiết máy điển hình. Đồ án không đề cập đến toàn bộ chi tiết máy, mà tập trung vào những chi tiết phổ biến và đại diện. Việc phân loại chi tiết máy được thực hiện dựa trên công dụng và hình dạng. Nghiên cứu hình dạng, kích thước, và kết cấu là bước quan trọng để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của mô hình 3D. SolidWorks được sử dụng như công cụ chính để tạo và quản lý thư viện. Thư viện offline được ưu tiên để đảm bảo tính độc lập và khả năng sử dụng ngay cả khi không có kết nối internet.
II. Tổng quan nghiên cứu và các nghiên cứu liên quan
Phần tổng quan định nghĩa máy và chi tiết máy. Đồ án phân loại chi tiết máy theo công dụng (chung và riêng) và hình dạng (hộp, càng, trục, bạc, bánh răng, và các loại khác). SolidWorks được giới thiệu chi tiết về chức năng CAD, CAE, và CAM. Đồ án cũng đề cập đến các nghiên cứu liên quan, bao gồm thư viện chi tiết máy 3D MISUMI của Nhật Bản và sự vắng mặt của thư viện tương tự trong nước. MISUMI được đánh giá là có số lượng chi tiết khá nhưng giao diện phức tạp và khó sử dụng.
2.1 Phân loại và định nghĩa chi tiết máy
Đồ án cung cấp định nghĩa rõ ràng về máy và chi tiết máy. Phân loại chi tiết máy được thực hiện dựa trên hai tiêu chí chính: công dụng và hình dạng. Phân loại theo công dụng chia thành chi tiết máy dùng chung và chi tiết máy dùng riêng. Phân loại theo hình dạng bao gồm các loại: hộp, càng, trục, bạc, bánh răng và các loại khác. Mỗi loại được mô tả ngắn gọn về đặc điểm hình dạng và chức năng. Hình ảnh minh họa được sử dụng để làm rõ hơn về từng loại chi tiết máy. Ví dụ cụ thể về từng loại được đưa ra để sinh viên dễ hiểu. Việc phân loại này tạo nền tảng cho việc xây dựng thư viện chi tiết máy một cách hệ thống và khoa học. Bản vẽ và kích thước của các chi tiết là những thông tin quan trọng cần được ghi nhận trong thư viện.
2.2 Giới thiệu về phần mềm SolidWorks và các nghiên cứu liên quan
Phần này giới thiệu chi tiết về phần mềm SolidWorks, bao gồm lịch sử phát triển, tính năng CAD, CAE, và CAM. SolidWorks được đánh giá cao về tính năng và khả năng tương thích. CAD được nhấn mạnh về tính trực quan và khả năng quản lý kích thước. CAE cho phép phân tích ứng suất, sức căng, và chuyển vị. CAM hỗ trợ quá trình gia công. Các định dạng tập tin được SolidWorks hỗ trợ cũng được liệt kê. Đồ án cũng đề cập đến các nghiên cứu liên quan, bao gồm thư viện chi tiết máy 3D MISUMI của Nhật Bản và sự thiếu vắng các thư viện tương tự trong nước. MISUMI được đánh giá là một thư viện có sẵn nhưng còn hạn chế về giao diện và tính dễ sử dụng. So sánh với các giải pháp hiện có giúp làm nổi bật giá trị của đồ án.
III. Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Phần này tập trung vào cơ sở lý thuyết về kết cấu chi tiết máy, bao gồm việc đọc và chỉnh sửa bản vẽ, phân tích chức năng và điều kiện làm việc, và phân tích tính công nghệ trong thiết kế. Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc tìm kiếm tài liệu, học SolidWorks, và xử lý số liệu. Kết cấu chi tiết máy phải đơn giản, dễ chế tạo, và đảm bảo độ bền. Các tiêu chí đánh giá tính công nghệ được đề cập.
3.1 Cơ sở lý thuyết về kết cấu chi tiết máy
Phần này trình bày cơ sở lý thuyết về thiết kế và chế tạo chi tiết máy. Kết cấu chi tiết máy phải tối ưu về trọng lượng, vật liệu, kích thước, và dung sai. Việc đọc bản vẽ chi tiết được hướng dẫn chi tiết, bao gồm cách xử lý các trường hợp thiếu thông tin. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc là bước quan trọng để đánh giá tính hợp lý của thiết kế. Phân tích tính công nghệ nhằm tối ưu hóa quá trình chế tạo, giảm chi phí và thời gian. Các chỉ tiêu đánh giá được đề cập cụ thể cho từng loại chi tiết máy như dạng hộp, càng, trục, và bạc. Gia công cắt gọt được xem xét để đảm bảo hiệu quả và chất lượng sản phẩm. Dung sai và độ nhám bề mặt được nhấn mạnh về tầm quan trọng trong quá trình thiết kế và chế tạo.
3.2 Phương pháp nghiên cứu và triển khai
Phần này mô tả phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong đồ án. Thu thập tài liệu được thực hiện từ nhiều nguồn, bao gồm internet, giáo viên, và bạn bè. Học SolidWorks là một phần quan trọng của quá trình nghiên cứu. Xử lý số liệu và thiết kế các thông số còn thiếu được thực hiện dựa trên kiến thức lý thuyết và kinh nghiệm thực tiễn. Các bước cụ thể trong quá trình xây dựng thư viện được trình bày một cách chi tiết. Quá trình vẽ 3D trong SolidWorks được mô tả ngắn gọn. Kiểm tra và hiệu chỉnh là những bước quan trọng để đảm bảo chất lượng của thư viện. Thư viện offline được xem như sản phẩm cuối cùng của đồ án. Tài liệu tham khảo được liệt kê đầy đủ.
