Bài 1: Vai Trò Của Công Nghệ Thông Tin Trong Các Hoạt Động Tạo Lập Bản Vẽ Và Thiết Kế Kĩ Thuật | Chuyên đề học tập Công nghệ 10 (Thiết kế và Công nghệ) | Chuyên Đề 1: Vẽ Và Thiết Kế Với Sự Hỗ Trợ Của Máy Tính - Lớp 10 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Trang 5

Sau khi học xong bài này, em sẽ:

Trình bày được vai trò của công nghệ thông tin trong các hoạt động tạo lập bản vẽ và thiết kế kĩ thuật.

Hình 1.1

Hãy quan sát và cho biết bản vẽ ở Hình 1.1 được vẽ bằng tay hay có sự hỗ trợ của máy tính. Nếu vẽ bằng tay, em hãy chỉ ra những chỗ khó thực hiện được.

I – VAI TRÒ CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG CÁC HOẠT ĐỘNG THIẾT KẾ KĨ THUẬT

Thiết kế kĩ thuật là quá trình hoạt động sáng tạo của các kĩ sư, nhằm tạo ra sản phẩm mới hoặc cải tiến các sản phẩm đã có. Công nghệ thông tin có vai trò quan trọng trong các hoạt động thiết kế kĩ thuật.

Hỗ trợ lưu trữ và tìm kiếm thông tin. Với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin, việc tìm kiếm và lưu trữ thông tin trở lên dễ dàng, giúp tiết kiệm thời gian, tăng thêm hiệu quả cho các hoạt động xác định vấn đề và tìm hiểu tổng quan trọng thiết kế kĩ thuật.

Trang 6

Nâng cao độ chính xác và hiệu quả của hoạt động thiết kế kĩ thuật. Các phần mềm thiết kế trợ giúp bằng máy tính (Computer Aided Design – CAD), chế tạo có sự hỗ trợ của máy tính (Computer-Aided Manufacturing – CAM) và phân tích, thiết kế kĩ thuật với sự hỗ trợ của máy tính (Computer-Aided Engineering – CAE) là những ứng dụng của công nghệ thông tin nâng cao độ chính xác, hiệu quả các hoạt động thiết kế kĩ thuật.

Tạo môi trường làm việc nhóm linh hoạt, kết nối các thành viên mọi lúc, mọi nơi.

Hình 1.2. Vai trò công nghệ thông tin trong quy trình thiết kế kĩ thuật

Khám phá

Quan sát Hình 1.2 và cho biết trong hoạt động thiết kế kĩ thuật, công nghệ thông tin hỗ trợ nhiều nhất ở bước nào.

Luyện tập

Quan sát Hình 1.2 và kể tên các công việc mà công nghệ thông tin có thể hỗ trợ các cho các hoạt động thiết kế kĩ thuật.

Kết nối năng lực

Truy cập internet và tìm hiểu về một phần mềm CAD/CAM và vai trò của nó đối với hoạt động thiết kế kĩ thuật.

II – VAI TRÒ CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG CÁC HOẠT ĐỘNG LẬP BẢN VẼ

Trong hoạt động lập bản vẽ kĩ thuật, công nghệ thông tin có các vai trò:

Vẽ mới bản vẽ kĩ thuật: với sự hỗ trợ của Công nghệ thông tin, hoạt động vẽ mới được tiến hành nhanh chóng, chính xác.

Cập nhật, chỉnh sửa bản vẽ kĩ thuật: Công nghệ thông tin cho phép dễ dàng cập nhật, chỉnh sửa các bản vẽ trong và sau quá trình lập bản vẽ.

Lưu trữ và quản lí: Bản vẽ kĩ thuật được lưu trữ gọn nhẹ, khoa học, đảm bảo dễ tìm kiếm, sử dụng lại.

In ấn: Bản vẽ được lập bằng máy tính khi in ra có chất lượng tốt hơn vẽ tay.

Hợp tác và chia sẻ: các hoạt động lập bản vẽ có thể được triển khai trên cơ sở hợp tác, chia sẻ giữa các kĩ sư.

Trang 7

Trước đây người ta chỉ có thể lập bản vẽ kĩ thuật bằng tay, sử dụng các dụng cụ vẽ như bút chỉ, thước kẻ, compa,... Ngày nay, cùng với sự phát triền của công nghệ thông tin, các bản vẽ kĩ thuật thường được lập với sự hỗ trợ máy tính (Computer Aidded Drafting - CAD).

Hệ thống CAD bao gồm hai phần: phần cứng và phần mềm.

1. Phần cứng

Phần cứng của hệ thống CAD là tổ hợp các phương tiện kĩ thuật gồm máy tính và các thiết bị đưa thông tin vào, ra như mô tả trên Hình 1.3. Trong đó, máy tính là bộ phận trung tâm, nơi lưu trữ dữ liệu và thực hiện các hoạt động tính toán xử lí dữ liệu.

Khám phá

Quan sát Hình 1.3 và cho biết tên của các thiết bị nhập thông tin vào, các thiết bị xuất thông tin ra.

BẢNG SỐ HOÁ

MÁY QUÉT ẢNH

CHUỘT

BÀN PHÍM

MÁY TÍNH

MÁY IN

MÀN HÌNH

MÁY IN A0

Hình 1.3. Phần cùng của hệ thống CAD 

2. Phần mềm

Các phần mềm CAD thường có các chức năng sau:

− Thiết lập bản vẽ kĩ thuật.

− Thiết kế mô hình ba chiều của vật thể.

− Lắp ráp mô hình ba chiều các chi tiết với nhau để tạo thành mô hình ba chiều của sản phẩm.

Những phần mềm tích hợp cả CAD, CAE và CAM sẽ có thêm các chức năng:

− Phân tích và mô phỏng động lực học.

− Lập trình và mô phỏng quy trình gia công,...

Phần mềm CAD thay thế hoàn toàn các dụng cụ vẽ truyền thống bằng hệ thống các lệnh. Hệ thống các lệnh được trang bị đầy đủ, tiện dụng giúp cho việc lập bản vẽ dễ dàng, nhanh chóng và đặc biệt đạt độ chính xác cao, điều mà việc thiết lập bản vẽ bằng tay không thực hiện được.

Khám phá

Trình bày sự khác nhau giữa hai phương pháp lập bản vẽ kĩ thuật phương pháp lập bản vẽ gián tiếp và phương pháp lập bản vẽ trực tiếp.

Trang 8

Các phần mềm CAD thiết lập bản vẽ kĩ thuật theo một trong hai phương pháp sau:

− Phương pháp lập bản vẽ kĩ thuật gián tiếp:

Theo phương pháp này, trước hết, cần vẽ khối 3D của vật thể. Sau đó, từ mô hình 3D, dùng các lệnh chiếu, cắt để tạo ra các hình chiếu vuông góc, hình cắt, mặt cắt.

Ưu điểm của cách vẽ này là khi chỉnh sửa mô hình 3D thì bản vẽ kĩ thuật sẽ tự động cập nhật theo. Nhược điểm của cách vẽ này là mất nhiều thời gian hơn vẽ trực tiếp.

Các phần mềm NX, Catia, SolidWorks,... là các phần mềm lập bản vẽ kĩ thuật từ mô hình 3D.

− Phương pháp lập bản vẽ kĩ thuật trực tiếp:

Đây là phương pháp sử dụng các lệnh 2 chiều đề trực tiếp tạo lập ra bản vẽ kĩ thuật gồm các hình chiếu vuông góc, hình cắt, mặt cắt mà không cần vẽ mô hình 3D.

Ưu điểm của phương pháp này là lập được bản vẽ kĩ thuật một cách nhanh chóng. Nhược điểm là thiếu trực quan không có mô hình ba chiều.

AutoCAD là một phần mềm CAD có thể sử dụng cả hai phương pháp trên. Hình 1.4 là một bản vẽ được lập bằng phần mềm AutoCAD.

Hình 1.4. Bản vẽ kĩ thuật được vẽ bằng AutoCAD

Vận dụng

Tìm hiều và giới thiệu tóm tắt một số phần mềm CAD thông dụng ở Việt Nam.