So sánh lệnh Constrain và Joint trong môi trường Assembly trên Inventor

Giới thiệu

Trong quá trình sử dụng phần mềm Autodesk Inventor, việc hiểu rõ sự khác biệt giữa hai tính năng Constrain và Joint- là rất cần thiết. Mỗi tính năng này đều có những ứng dụng riêng biệt trong môi trường Assembly và việc lựa chọn đúng công cụ trong từng tình huống cụ thể có thể mang lại hiệu quả cao hơn khi làm việc. Trong bài này, hãy cùng OneCAD Vietnam khám phá từng tính năng, xem xét sự khác biệt về cách thức hoạt động của chúng và những trường hợp cụ thể mà mỗi công cụ nên được ưu tiên sử dụng.

So sánh lệnh Contrains và Joint trong môi trường Assembly trên Inventor

Tổng quan

Constrain

Trong môi trường Assembly của phần mềm Inventor, lệnh Constrain là một công cụ quan trọng, được sử dụng để xác định cách các bộ phận trong một lắp ráp tương tác với nhau. Constrain giúp người dùng xác định vị trí tương đối và chuyển động giữa các thành phần mô hình 3D. Dưới đây là một số loại ràng buộc phổ biến thường được sử dụng trong Inventor:

• Mate: Ràng buộc này kết hợp hai mặt, cạnh để chúng ở cùng một mặt phẳng hoặc cùng đường tâm trục. Đây là loại ràng buộc cơ bản được sử dụng để ghép hai bộ phận lại với nhau.
• Flush: Ràng buộc này làm cho hai mặt phẳng song song và cùng hướng với nhau. Nó thường được sử dụng để đảm bảo rằng các bộ phận được lắp ráp có cùng mặt phẳng làm chuẩn.
• Angle: Ràng buộc này được sử dụng để tạo ra một góc cụ thể giữa hai mặt phẳng hoặc các cạnh.
• Insert: Ràng buộc này được sử dụng để kết hợp một lỗ và một trục hoặc bất kỳ các bộ phận nào có hình dạng tương tự. Nó hữu ích trong việc lắp ráp các bộ phận với các phần chuyển động như trục và bánh răng.
• Tangent: Ràng buộc này được sử dụng để làm cho một bề mặt cong tiếp xúc với một bề mặt khác theo phương tiếp tuyến.

Loại	Icon
Mate
Flush
Angle
Insert
Tangent

Bảng thông tin về tính năng Constrain

Việc sử dụng các lệnh ràng buộc trong môi trường Assembly giúp người dùng mô phỏng chính xác cách thức hoạt động và tương tác của các bộ phận trong sản phẩm thực tế, từ đó tối ưu hóa quá trình thiết kế và lắp ráp sản phẩm.

Hình ảnh ràng buộc bằng tính năng Constrain

Joint

Lệnh Joint trong môi trường Assembly được sử dụng để thiết lập các mối nối giữa các bộ phận trong một cụm lắp ráp, giúp xác định cách thức mà các thành phần kết hợp với nhau. Mục tiêu chính của lệnh Joint là tạo ra các mối nối có tính chuyển động động học, mô phỏng chuyển động thực tế của các bộ phận trong môi trường 3D. Các loại Joint chính trong Inventor bao gồm:

• Rigid (Cố định): Kết nối cứng, không cho phép chuyển động giữa các bộ phận.
• Rotational (Quay): Cho phép chuyển động quay quanh một trục cố định, giống như chốt cố định hoặc trục quay.
• Slider (Trượt): Cho phép chuyển động tịnh tiến dọc theo một đường thẳng.
• Cylindrical (Xi-lanh): Kết hợp chuyển động quay và tịnh tiến, cho phép bộ phận chuyển động dọc theo và quanh một trục.
• Planar (Mặt phẳng): Cho phép hai bộ phận chuyển động trong một mặt phẳng cố định.
• Ball (Bi): Cung cấp chuyển động quay tự do xung quanh một điểm cố định.

Ngoài ra, khác với lệnh Constrain, các thành phần trong tính năng Joint rằng buộc nhiều bậc tự do hơn. Cụ thể trong bảng sau:

Joint	Icon	Bậc tự do
Rigid		6 3 tính tiến, 3 trục xoay
Rotational		5 3 tính tiến, 2 trục xuay
Slider		5 2 tính tiến, 3 trục xuay
Cylindrical		4 2 tính tiến, 2 trục xuay
Planar		3 1 tính tiến, 2 trục xuay
Ball		3 0 tính tiến, 3 trục xoay

Bảng thông tin về tính năng Joint

Hình ảnh ràng buộc bằng tính năng Joint

Những trường hợp ứng dụng

Trong môi trường Assembly của Autodesk Inventor, việc chọn sử dụng lệnh Constrain hay Joint phụ thuộc vào mục tiêu cụ thể của việc lắp ráp và yêu cầu chức năng của mô hình. Sau đây OneCAD Vietnam sẽ đưa cho các bạn các tính huống để sử dụng các lệnh ràng buộc phổ biến.

Constrain

Đối với người dùng Inventor lâu năm, có thể Constrain là lệnh ràng buộc chi tiết được sử dụng nhiều nhất vì nó khá đơn giản và tiện lợi. Dưới đây là các tình huống cụ thể để sử dụng:

• Mate: tính năng này thường sử dụng để ràng buộc 2 chi tiết vào cùng mặt phẳng và có hướng đối diện nhau. Mate giúp bạn không chế 3 bậc tự do gồm 1 tịnh tiến và 2 trục xoay vì còn dư bậc tự do nên bạn phải thực hiện thêm những lệnh ràng buộc khác để khống chế lại đối tượng, tránh trường hợp chi tiết bị mất kiểm soát trong môi trường Assembly.
• Flush: tính năng này có nguyên lý hoạt động tương tự như Mate phía, chỉ khác ở điểm là thay vì 2 đối tượng được ràng buộc vào 1 mặt phẳng có hướng đối diện nhau thì Flush sẽ làm cho 2 đối tượng có cùng hướng.
• Angle: Khi bạn cần ràng buộc 2 chi tiết theo góc dựa vào mặt phẳng thì Angle sẽ sự lựa chọn tuyệt vời, với phương án này thì chi tiết của bạn sẽ khống chế 3 bậc tự do là 1 tịnh tiến và 2 trục xoay. Bạn cũng phải thực hiện ràng buộc thêm để tránh mất kiểm soát chi tiết.
• Insert: công cụ này sẽ phù hợp khi bạn cần ràng buộc đồng tâm giữa 2 đối tượng, ngoài ra thì nó cũng giúp ràng buộc thêm 1 mặt phẳng, với tính năng này nó sẽ giúp bạn khống chế 6 bậc tự do.
• Tangent: Khi cần ràng buộc 1 mặt phẳng vào 1 chi tiết hình cầu thì bạn có thể sử dụng Tangent, nó sẽ giúp khống chế 2 bậc tự do là 1 tịnh tiến và 1 trục xoay và bạn cần kết hợp thêm với các lệnh ràng buộc khác để chi tiết được lắp ráp đúng vị trí.

Mô tả cho mô hình ràng buộc bằng lệnh Constrain

Joint

Khi ràng buộc chi tiết bằng lệnh Joint thì phần mềm sẽ mô phỏng chuyển động của đối tượng đó ở trạng thái lắp ráp và phần mềm tự động xác định cũng như áp dụng loại nối phù hợp dựa trên vị trí và hướng của các chi tiết. Sau đây là sẽ các trường hợp bạn có thể sử dụng lệnh Joint trong thực tế:

• Rigid: khi bạn cần khoá 6 bậc tự do của 1 chi tiết
• Rotational: nếu hai đối tượng bạn chọn là hình tròn
• Cylindrical: sẽ sử dụng khi được chọn nếu hai điểm gốc được chọn là các điểm trên hình trụ
• Ball: nếu hai điểm gốc được chọn là các điểm trên hình cầu

Mô tả cho mô hình ràng buộc bằng lệnh Joint

Kết Luận

Constrain và Joint là hai phương pháp để ràng buộc các thành phần trong môi trường Assembly trên Inventor. Constrain, phương pháp truyền thống, được nhiều chuyên gia lâu năm sử dụng vì tính dễ tiếp cận và thao tác linh hoạt. Nó sẽ phù hợp cho việc xác định mối lắp tĩnh giữa các bộ phận, nhưng đòi hỏi phải kết hợp nhiều lệnh Constrain để có thể kiểm soát chi tiết một cách toàn diện. Ngược lại, Joint - tính năng mới được giới thiệu từ Inventor 2016 – ngoài việc ràng buộc chi tiết thì Joint còn hỗ trợ mô phỏng chuyển động của mối lắp, các lệnh Joint đa số sẽ khống chế 3 bậc tự do trở lên nên phần nào sẽ giúp bạn giảm thiểu số lượng lệnh ràng buộc cần thực hiện. Tuy nhiên, Joint chưa được phổ biến rộng rãi do mới được thêm vào và có thể gây ra độ trễ hoặc đứng máy trong trường hợp file lắp ráp quá lớn hoặc phần cứng không đủ mạnh, ảnh hưởng đến trải nghiệm sử dụng Inventor. Tóm lại, sự lựa chọn giữa Constrain và Joint tùy thuộc vào nhu cầu và thói quen làm việc cụ thể của người dùng, nhưng cả hai đều là giải pháp hiệu quả để kiểm soát các đối tượng trong mô hình.