Luận Văn Ứng dụng phầm mềm cad/cam để thiết kế chế tạo xe lăn

Lời nói đầu


Việt Nam đang trong giai đoạn xây dựng và phát triển, mọi người sống và làm việc trong một môi trường hoà bình. Nhưng để có được điều đó đất nước ta đã phải trải qua những năm tháng chiến tranh vô cùng khó khăn gian khổ mà cũng vô cùng oanh liệt. Chiến tranh đã đi qua mấy chục năm rồi nhưng dư âm và hậu quả của nó thì không thể kể xiết được. Hiện nay nó vẫn còn đeo đuổi các bác, các chú và con cháu của họ làm cho họ mất đi khả năng lao động của đôi chân. Bên cạnh đó còn do hậu quả của tai nạn lao động, tai nạn giao thông và sự già hoá của một bộ phận dân số khiến họ không thể tự mình đi lại được.

Để đáp ứng nhu cầu này, từ nhiều thập niên qua, con người đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo ra xe lăn. Đây là một loại phương tiện thuận lợi trợ giúp cho người khuyết tật có thể tự mình di chuyển một cách dễ dàng.

Theo thời gian cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ những chiếc xe lăn ngày càng trở lên phong phú và tiện ích hơn cho người sử dụng. Trước đây xe lăn chỉ đơn thuần là những loại thô sơ, chủ yếu dùng sức của đôi tay để di chuyển như: xe lăn tay khung cứng, sau đó để thuận tiện cho việc vận chuyển nhẹ nhàng đỡ cồng kềnh người ta đã cho ra đời xe khung gấp. Rồi xe lăn có thể tự điều chỉnh tư thế nằm ngồi, xe có ghế vệ sinh và ngày nay nó đã trở lên thuận tiện hơn với xe gắn động cơ giúp người dùng không cần nhiều đến sức mạnh của đôi tay trong việc di chuyển nữa. Trên thế giới đã và đang thiết kế ra các loại xe có khả năng lên xuống cầu thang, nâng hạ độ cao của xe

Trước đây việc cho ra đời một chiếc xe lăn là công việc rất tốn kém. Bởi vì công việc của các nhà thiết kế có thể hình dung như sau:

Thể hiện bằng 1 mô hình ba chiều phác hoạ trên giấy, vẽ các bản vẽ kĩ thuật với một số thông số ban đầu (thiết kế sơ bộ).

Tiến hành thiết kế thực sự trên bản vẽ kĩ thuật ( 2D ), bổ sung hiệu chỉnh các bản vẽ với các quy trình quy phạm Tóm lại đây là 1 quy trình đòi hỏi rất nhiều thời gian, công sức và sự nhẫn naị của nhà thiết kế vì các bản vẽ luôn luôn sửa đổi, bổ sung, hiệu chỉnh khi muốn hiệu chỉnh lại một vài kích thước có khi phải sửa lại cả bản vẽ như vậy sẽ mất rất nhiều công sức thời gian .

Cơ cấu có thể sẽ không hoạt động hay không đạt được các chỉ tiêu động học đề ra, thậm chí có kết cấu có thể làm việc trong miền cộng hưởng của nó .khi đó quy trình thiết kế sẽ phải tiến hành lại từ đầu và có thể không chỉ 1 lần.

Nên việc từ bản vẽ phác đến chế tạo mẫu là công việc rất khó khăn. Ngày nay công nghệ thông tin đã xâm nhậm vào các lĩnh vực khoa học công nghệ và trong lĩnh vực thiết kế CAD đã trở thành 1 công cụ đắc lực. Như ta đã biết, bản vẽ 2D là một thành tựu đáng quý trong lĩnh vực thiết kế, nó có đóng góp to lớn khi thiết kế và chế tạo ra các trang thiết bị của nhân loại cho đến hết thế kỷ XX. Tuy nhiên, nó vẫn có nhược điểm là người đọc muốn hiểu nó cần được học bài bản, vì nó có nhiều bề mặt phức tạp rất khó thể hiện khiến người đọc khó hình dung . Trước đây, người ta cũng đã ứng dụng phương pháp vẽ hình chiếu trục đo, nhưng khá phức tạp và hiệu quả truyền đạt không quá cao. Ngày nay, khi mà máy tính PC đã là phương tiện thân thuộc trên toàn cầu, các công ty phần mềm đã lần lượt tung ra thị trường các phần mềm vẽ 3D ngày càng thông minh như Solidworks, Inventor .tạo ra không gian ảo như thực giúp người thiết kế đẩy nhanh tiến độ gấp nhiều lần và có thể cắt bỏ nhiều công đoạn từ thiết kế đến chế tạo.

Vì thời gian không nhiều và kiến thức có hạn, chúng em chỉ kịp tìm hiểu, ứng dụng phần mềm SolidWorks. Nó là một trong các phần thiết kế uy tín nhất trên thế giới cho phép người sử dụng xây dựng mô hình 3D có các chi tiết, lắp ghép chúng thành các sản phẩm hoàn chỉnh, kiểm tra động học, cung cấp thông tin về vật liệu Hơn thế nữa, tính mở và tính tương thích của SolidWorks cho phép nhiều phần mềm ứng dụng nổi tiếng khác chạy trực tiếp trên môi trường của nó. SolidWorks cũng kết xuất ra các file dữ liệu định dạng chuẩn để người sử dụng có thể khai thác mô hình trong môi trường các phần mềm phân tích khác.Ví dụ các phần mềm phân tích ANSY, MSC có thể kiểm tra mô hình về phương tiện ứng suất, biến dạng, nhiệt: xác định tần số dao động riêng, mô phỏng tương tác của các dòng chảy khí với mô hình Các phần mềm COSMOS, ADAMS có thể kiểm tra các thông số động học hay động lực học của mô hình các phần mềm Z-Casting, Pro-Casting có thể mô phỏng quá trình đúc sản phẩm. Chính vì thế giảm được sự tốn kém và bất cập trong chế tạo hàng mẫu. Cách đây vài tháng chúng em cũng đã được biết đến phần mềm Inventor là một tiện ích khá ưu việt dựa trên Cad(2D) nó có khả năng liên thông, giao lưu giữa CAD và 3D tốt hơn so với Solidworks, tuy về mặt triết lý là như nhau nhưng do Invetor là một phần mềm được thừa hưởng hợp pháp sức mạnh của AutoCAD và ra sau Solidworks nên nó có nhiều tính năng ưu việt hơn trong lĩnh vực cơ khí nói chung và trong lĩnh vực 3D hoá nói riêng. Tuy nhiên do trong quá trình thực tập chúng em được tiếp súc với Solidworks trước nên sử dụng Solidworks thành thạo hơn vì thế trong đồ án của chúng em trình bày và tính toán bằng các bản vẽ Solidworks.

Hiện nay đất nước ta đang tiến hành công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá.Theo sự phát triển đó những cơ sở sản xuất xe lăn đã từng bước đổi mới và cải tiến công nghệ với mong muốn cho ra đời những chiếc xe ngày càng hoàn chỉnh về mặt kĩ thuật, nhỏ gọn về mặt kích thước, mẫu mã phong phú, giá thành hợp lý và có nhiều chức năng tạo điều kiện cho những người khuyết tật sống hoà đồng trong xã hội.

Nhiệm vụ này cũng là nhiệm vụ chung của mọi người và cũng là nhiệm vụ của sinh viên ngành cơ khí nói riêng- những chủ nhân tương lai của đất nước phấn đấu cho một mục tiêu chung của toàn xã hội: tất cả mọi người đều được sống và cống hiến. Trước những yêu cầu và nhận thức này chúng em được giao nhiệm vụ thiết kế và từng bước chế tạo thử xe lăn đa dụng, thông minh dựa trên phần mềm Solidworks.

Hiện nay đất nước ta đang tiến hành công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá. Theo sự phát triển đó những cơ sở sản xuất xe lăn đã từng bước đổi mới và cải tiến công nghệ với mong muốn cho ra đời những chiếc xe ngày càng hoàn chỉnh về mặt kĩ thuật, nhỏ gọn về mặt kích thước, mẫu mã phong phú, giá thành hợp lý và có nhiều chức năng tạo điều kiện cho những người khuyết tật sống hoà đồng trong xã hội.

Nhiệm vụ này cũng là nhiệm vụ chung của mọi người và cũng là nhiệm vụ của sinh viên ngành cơ khí nói riêng- những chủ nhân tương lai của đất nước phấn đấu cho một mục tiêu chung của toàn xã hội: tất cả mọi người đều được sống và cống hiến. Trước những yêu cầu và nhận thức này chúng em được giao nhiệm vụ khảo sát và thiết kế xe lăn.

Đây là đồ án đầu tiên mang tính chất quyết định, song do trình độ của bản thân còn hạn chế nên chúng em không thể nào tránh khỏi những sai sót rất mong được sự giúp đỡ của các thầy để chúng em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.

Bản đồ án của chúng em đã hoàn thành với sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của thầy Nguyễn Hoa Đăng và chú Thái tại Trung Tâm Kỹ Thuật Chỉnh Hình.

Qua đây chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy cùng các cô chú đã giúp chúng em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.