Bài tập lớn CADCAMCNC II, vẽ ấm siêu tốc, Đại học Bách Khoa Hà Nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CƠ KHÍ
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
----------

BÀI TẬP LỚN CAD/CAM/CNC II
Giảng viên hướng dẫn

: TS. Trương Đức Phức

Sinh viên thực hiện

: Nguyễn Hoàng Linh

Mã số sinh viên

: 20162429

Mã lớp học

: 115837

Hà Nội, 2020


Mục lục
Phần 1: Phân tích và lựa chọn sản phẩm....................................................................4
1.1 Lựa chọn sản phẩm........................................................................................4
1.2 Các chi tiết cụ thể ..........................................................................................5
Phần 2: Thiết kế chi tiết sản phẩm. ..........................................................................10
2.1 Chi tiết thân ấm ..............................................................................................10

2.2 Chi tiết đế ấm .................................................................................................25
2.3 Chi tiết đế nguồn ............................................................................................36
2.4 Chi tiết nắp ấm ...............................................................................................40
2.4.1 Chi tiết nắp phía trên ...............................................................................41
2.4.2 Chi tiết nắp dưới......................................................................................51
2.4.3 Chi tiết nút nhấn ......................................................................................62
2.4.4 Chi tiết lò xo............................................................................................69
2.5 Chi tiết tay cầm ..............................................................................................71
2.6 Chi tiết dây điện và phích cắm.......................................................................83
2.7 Chi tiết công tắc .............................................................................................88
2.8 Chi tiết đèn báo ..............................................................................................92
2.9 Chi tiết vít.......................................................................................................95
Phần 3: Thiết kế bản vẽ lắp ......................................................................................99
Phần 4: Bản vẽ kỹ thuật .........................................................................................113
4.1 Bản vẽ kỹ thuật các chi tiết ..........................................................................113
4.1.1 Bản vẽ chi tiết thân ấm..........................................................................113
4.1.2 Chi tiết đế ấm ........................................................................................118
4.1.3 Chi tiết đế nguồn ...................................................................................119
4.1.4 Chi tiết nắp trên .....................................................................................120
4.1.5 Chi tiết nắp dưới....................................................................................120
4.1.6 Chi tiết nút nhấn ....................................................................................121
4.1.7 Chi tiết vít..............................................................................................121
4.1.8 Chi tiết phích cắm .................................................................................121

2


4.1.9 Chi tiết lò xo..........................................................................................122
4.1.10 Chi tiết đèn báo ...................................................................................123
4.1.11 Chi tiết công tắc ..................................................................................123

4.1.12 Chi tiết tay cầm ...................................................................................124
4.2 Bản vẽ lắp.....................................................................................................124
Phần 5: Chương trình gia công CAM ....................................................................125
Phần 6: Hoàn thiện thiết kế ....................................................................................134
6.1 Gán vật liệu cho chi tiết và sơn màu ............................................................134
6.2 Render lại hình ảnh ......................................................................................135

3


Phần 1: Phân tích và lựa chọn sản phẩm
1.1 Lựa chọn sản phẩm
Ấm điện siêu tốc là thiết bị điện quen thuộc, phổ biến trong các gia đình hiện
nay. Có nhiều mẫu mã, hình dáng lựa chọn, thiết kế nhỏ gọn, tiện lợi trong việc sử
dụng. Do vậy em chọn thiết bị này để thiết kế minh họa trên phần mềm CATIA V5.

Hình 1.1 Một số loại ấm điện siêu tốc trên thị trường hiện nay

*, Nguyên lý hoạt động:
Khi cấp điện cho ấm siêu tốc, bộ phận mâm nhiệt ở phía dưới thân ấm sẽ sản
sinh ra lượng nhiệt lớn để đun nóng và làm nóng nước. Thời gian đun sôi nước sẽ
tùy thuộc vào phần nước bên trong ấm và công suất của ấm. Thời gian đun sôi nước
trung bình là khoảng 3 đến 5 phút.
Ấm điện siêu tốc có cấu tạo và nguyên lý hoạt động khá đơn giản. Tuy nhiên,
để kéo dài tuổi thọ cho ấm điện siêu tốc, bạn cần thường xuyên vệ sinh và bảo vệ
các bộ phận của ấm tránh những hư hỏng không đáng có.
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại ấm điện với thiết kế khác nhau, phù
hợp với nhu cầu của người tiêu dùng. Như chúng ta đã biết, ấm điện siêu tốc có công
dụng làm nóng nước cực nhanh, chỉ trong vòng vài phút. Điều này sẽ giúp bạn tiết
kiệm thời gian so với việc đun nước trên những thiết bị tạo nhiệt khác. Bên cạnh đó,

không chỉ có thiết kế gọn nhẹ và tiện dụng, ấm điện siêu tốc còn tích hợp các tính
năng hiện đại đem lại cho khách hàng nhiều tiện ích bất ngờ.
Trên thị trường hiện nay có khá nhiều các loại ấm điện siêu tốc được trang bị
mức công suất và dung tích khác nhau. Thông thường công suất của ấm sẽ ở mức
khoảng 700W đến 1500W, dung tích trung bình là 1,8 lít. Em xin được lựa chọn sản
phẩm ấm điện của SUNHOUSE để thực hiện yêu cầu bài tập lớn.

4


Hình 1.2: Âm điện siêu tốc SUNHOUSE

Các thông số kỹ thuật của ấm điện siêu tốc SUNHOUSE:
• Công suất:1500 W
• Dung tích:1.8 lít
• Tiện ích: Có thể xoay bình 360 độ trên đế tiếp điện, Lưới lọc cặn, Đèn hoạt
động
• Chế độ an toàn:Tự ngắt khi nước sôi và khi cạn nước
• Trọng lượng:0.95 kg
• Chất liệu ruột bình:Inox 201
• Chất liệu vỏ bình:Inox 201
1.2 Các chi tiết cụ thể
Bảng 1. 1: Bảng liệt kê chi tiết ấm điện SUNHOUSE

STT
1
2
3
4
5

6
7
8
9

Tên chi tiết
Nắp đậy
Tay cầm
Đèn báo
Thân ấm
Miệng ấm
Đế ấm
Đế nguồn
Công tắc
Vít M5

Số lượng
1
1
1
1
1
1
1
1
8

Vật liệu
Nhựa
Nhựa

Nhựa
Inox
Inox
Nhựa
Nhựa
Nhựa
Thép

5


10

Bộ phận đun sôi
TỔNG

1
17

Hình 1. 3: Vị trí các chi tiết trên ấm điện

6


Dưới đây là một số hình ảnh chi tiết minh họa:
STT
Chi tiết
Hình ảnh minh họa

1

Nắp đậy

Công dụng
-Nắp đậy của ấm điện
siêu tốc thường làm
bằng chất liệu nhựa cao
cấp giúp cách điện tối
ưu. Trước khi đun
nước, bạn cần đậy chặt
nắp ấm để kích hoạt
chế độ tự động ngắt
điện.
-Giúp cầm nắm dễ
dàng, không gây bỏng.

2

Tay cầm

-Bộ phận chứ mạch
điện, lắp dưới thân ấm.

3

Đế ấm

7

-Bộ phận đấu nối với
nguồn, cấp điện cho
ấm.
4

Đế nguồn

-Chứa nước cần đun.

5

6

Thân ấm

Công tắc

-Nối mạch hở thành
mạch kín, cho dòng
điện đi vào.
-Tự nhảy khi nước
được đun sôi.

8


-Liên các chi tiết, cụm
chi tiết với nhau.
7

Vít M5

-Biến điện năng thành
nhiệt năng đun sôi
nước.
8

Bộ phận đun
sôi

9


Phần 2: Thiết kế chi tiết sản phẩm.
2.1 Chi tiết thân ấm
Bước 1: Chọn Part Design, chọn mặt phẳng XY, sử dụng lệnh vẽ đường thẳng Line
để vẽ biên dạng của đế ấm.

Bước 2: Chọn đây là đường dựng hình Construction/Standard Element

và

chọn ràng buộc kích thước Constraint
Bước 3: Tạo một mặt phẳng offset cách mặt phẳng XY một đoạn bằng chiều dài của
miệng ấm.

10


Bước 4: Lựa chọn mặt phẳng offset mới để vẽ. Sử dụng lệnh vẽ đường thẳng Line

. Ràng buộc cho đoạn thẳng vừa vẽ bằng Constraint

và cũng chọn đây là

yếu tố dựng hình bằng Construction/Standard Element

. Sau đó thoát khỏi

môi trường vẽ bằng Exit workbench

.

Bước 5: Lựa chọn mặt phẳng vẽ là mặt phẳng YZ, sử dụng lệnh Spline
ra biên dạng của thân ấm.

để vẽ

Bước 6: Sử dụng lệnh đối xứng Mirror
để lấy đối xứng biên dạng của thân ấm
qua mặt phẳng ZX. Ta được biên dạng như sau:

11


Bước 7: Sử dụng lệnh Shaft
để tạo biên dạng tròn xoay qua trục đối xứng là
trục Z(W). Chọn bề dày cho biên dạng ấm.

Bước 8: Chọn mặt phẳng XY, sử dụng lệnh Circle
Sử dụng Constraint

để vẽ hình tròn là đáy ấm.

để ràng buộc kích thước.

12


Bước 9: Sử dụng lệnh Pad

để tạo khối với độ dày của khối đáy.

13


Bước 10: Lựa chọn mặt đáy dưới của thân ấm làm mặt phẳng vẽ. Sử dụng lệnh
Circle
để vẽ một hình tròn, dùng Constrain
hình tròn.

Bước 11: Sử dụng lệnh Pocket
khối tạo ra khoảng trống.

để ràng buộc đường kính của

với hướng, chiều sâu như hình vẽ để xóa bớt

14

Bước 12: Tạo mặt phẳng offset với mặt phẳng YZ cách một khoảng nhất định.

Bước 13: Trên mặt phẳng mới tạo, vẽ 10 lỗ với đường kính 5mm, lựa chọn các ràng
buộc cho đủ

.
Bước 14: Sử dụng lệnh Pocket
chảy qua.

để đục cái lỗ vừa vẽ, để tạo ra đường cho nước

15


Bước 15: Tạo hai mặt phẳng offset cách măt phẳng XY một khoảng nhất định.

16


Bước 16: Trên mặt phảng offset mới vẽ vừa rồi, sử dụng lệnh vẽ đường thẳng Line
, vẽ đường tròn Circle
dụng Constraint

để vẽ được biên dạng lớn nhất của phễu rót nước. Sử

để ràng buộc các kích thước.

17

Bước 17: Vẽ tương tự như mặt phẳng vừa làm, trên mặt phẳng offset phía dưới, tạo
một đường biên dạng nhỏ nhất của phễu rót nước. Sử dụng Constraint
buộc các kích thước.

để ràng

Bước 18: Lựa chọn mặt phẳng ZX làm mặt phẳng vẽ. Sử dụng lệnh Project 3D
Element
để bắt điểm được chuẩn. Sử dụng lệnh vẽ đường thẳng Line
vẽ đường nối hình chiếu của hai biên dạng.

để

Bước 19: Chuyển sang môi trường thiết kế bề mặt Generative Shape Design để
thiết kế biên dạng cong phễu ấm. Sử dụng lệnh Multi-sections Surface
biên dạng cong này. Lựa chọn Profile biên dạng và đường đẫn như sau:

18

để vẽ


Bước 20: Sử dụng lệnh Slipit
cắt và bộ phận cần cắt như sau.

để cắt bỏ bề mặt thừa bên trong lòng ấm với dao

19

Bước 21: Lựa chọn mặt phẳng ZX là mặt phẳng vẽ, sử dụng lệnh vẽ đường thẳng
Line

và vẽ đường tròn Circle

để tạo ra biên dạng sau, sử dụng Constraint

để ràng buộc các kích thước.

Bước 22: Sử dụng lệnh Shaft

để tạo khối tròn xoay với cung tròn như sau.

Bước 23: Tại mặt đầu của khối tròn xoay mới vẽ, sử dụng lệnh Circle
hình tròn và sử dụng lệnh Pad

để tạo khối.

20

vẽ hai


Bước 24: Sử dụng lệnh Edge Fillet để tạo ra bán kính cong cho khối vừa tạo.

21


Bước 25: Lựa chọn mặt phẳng ZX làm mặt phăng vẽ. Sử dụng lệnh vẽ đường thẳng
Line

và vẽ đường tròn Circle

để vẽ ra biên dạng sau. Sử dụng Constraint

để ràng buộc các kích thước.

Bước 26: Sử dụng lệnh Shaft

để tạo khối tròn xoay với cung tròn nhất định.

Sau đó sử dụng lệnh Circular Pattern
một đường tròn.

để tạo ra thêm nhiều khối giống nhau trên

22


Bước 27: Chọn mặt phẳng của khối vừa tạo làm mặt phẳng vẽ. Sử dụng lệnh vẽ
đường tròn Circle

với đường kính nhất định. Sử dụng lệnh Constraint

ràng buộc đường kính. Sau đó dùng lệnh Pad

để

để tạo khối.

Bước 28: Tại mặt của khối vừa tạo, chọn làm mặt phẳng vẽ, sử dụng lệnh vẽ đường
tròn Circle
để tạo ra các đường tròn với kích thước khác nhau. Sử dụng lệnh
Constraint để ràng buộc các kích thước đường kính lần lượt.

23


Bước 29: Tạo hai mặt phẳng offset cách mặt phẳng ZX một đoạn nhất định lần lượt
là 60mm, 40mm. Trên hai mặt phẳng vẽ ra biên dạng hình chữ nhật bằng lệnh
Rectangle

và sử dụng Constraint

Bước 30: Sử dụng lệnh tạo khối Pad
ấm.

để ràng buộc các kích thước.

cho đến khi nó tiếp xúc vào bề mặt thân

Bước 31: Tạo hai lỗ ren để bắt vít trên hai khối vừa tạo.

24


2.2 Chi tiết đế ấm
Bước 1: Lựa chọn mặt phẳng vẽ là mặt phẳng XY. Sử dụng lệnh vẽ Profile
vẽ biên dạng của đế ấm, Constraint

để ràng buộc các kích thước.

25

để