Hiểu thế nào cho đúng về Nhân Kernel của các loại Phần mềm thiết kế 3D

Trong toàn bộ quá trình quản lý vòng đời sản phẩm, để giải quyết vấn đề giao tiếp giữa nhiều hệ thống, một trong những yêu cầu phổ biến đối với người sử dụng các hệ thống CAD/CAE là chuyển đổi dữ liệu giữa các hệ thống. Khi đó, ta cần định dạng file đối tượng này sang các dạng file tiêu chuẩn mà các hệ thống khác có thể sử dụng được. Nếu ta là nhà chế tạo các sản phẩm được thiết kế trên các phần mềm CAD, thì chắc chắn ta sẽ nhận những định dạng file khác nhau từ khách hàng.

Nếu muốn hiểu sâu về Kernel thì hơi mất thời gian vì cần phải hiểu về tổng quan Kernel , về các nguyên lý dựng hình CAD , các hàm Bézier, Newton Raphson, Tối thiểu nhị thừa pháp , hình học Topo v.v…đại khái khoảng 4,5 cuốn sách.

Sự khác nhau này là do sự khác nhau về kernel (nhân – trong một hệ điều hành, đây là các phần cốt lõi của chương trình, cư trú trong bộ nhớ, và thực hiện hầu hết các nhiệm vụ điều hành chính, như quản lý các thao tác vào ra, và quản lý bộ nhớ trong chẳng hạn) mà các hệ thông sử dụng. Mỗi phần mềm CAD đều chạy trên một nền kernel riêng biệt. Hiện tại có nhiều loại kernel nhưng chủ yếu gồm có 4 loại chủ đạo là Parasolid, ACIS, Lattice và DesignBase:

– ACIS 3D Toolkit (của Spatial Technology, Mỹ), dùng cho các sản phẩm của Autodesk, Space-E, Grade – CUBE,.. Autodesk Mechanical Desktop dùng Autodesk Shape Manager Kernel (cải biên từ ACIS).

– Parasolid (của PLM Simens software) dùng cho Unigraphics NX, I-deas NX, SolidEdge, MasterCAM, SolidWorks, MicroStation, TopSolid…

– Lattice (của Lattice Technology). Latice Kernel hiện tại còn trong giai đoạn phát triển, thường dùng trong các phần mềm mỹ thuật công nghiệp.

– DesignBase (của hãng RICOH) dùng cho các phần mềm của Nhật như WinCAD, Win RApid 3d, ZUNI Century3D…

Ngoài ra còn có Granite One của Pro/ENGINEER và kernel riêng của Dassault System được dùng trong CATIA (cải biên từ ACIS).

Mỗi kernel ảnh hưởng rất lớn đến kỹ thuật của công ty phát triển hệ thông CAD đó. Vì kernel khác nhau mà dữ liệu của hệ thông CAD này chạy không tương thích với dữ liệu của hệ thông CAD khác. Cần chú ý là trước khi dùng hệ thống CAD/CAE nào thì chúng ta phải biết dữ liệu xuất ra có tương thích với hệ thông CAD/CAE của người sẽ dùng dữ liệu hay không. •

Hiện tại, đa sô” các phần mềm CAD thường dùng theo dạng hybrid trộn lẫn giữa solid, surface và wireframe và phần nhiều dựa trên cơ sở mô hình hóa tham số (PBM). Những phần mềm lớn như NX, CREO, NX thì ngoài PBM còn hỗ trợ dựng hình trực tiếp gọi là Direct Modelling rất tiện lợi trong thiết kế từ việc lợi dụng dữ liệu của các phần mềm CAD khác.

Xu hướng sắp tới là thông nhất về kernel. Trong đó ACIS có bản quyền được các hãng chế tạo CAD sử dụng nhiều nhâ’t. Nhưng tính ưu việt của Parasolid, cũng như sự phát triển nhanh chóng của NX có thể sẽ đi đến sự thông nhất kernel tiêu chuẩn trong phát triển các hệ thông CAD trong tương lai, mà kernel Parasolid sẽ là tiêu chuẩn. Khi mà các kernel đã được tiêu chuẩn thì dữ liệu CAD trong tương lai sẽ có thể dược đọc một cách dễ dàng hơn giữa các hệ thông CAD khác nhau.

Còn muốn tìm hiểu đơn giản là khách hàng dùng phần mềm CAD của họ thuộc hệ Kernel nào thì nhanh nhất là hỏi thẳng khách hàng, thứ hai là dùng Google đánh tên phần mềm của họ kèm theo chữ Kernel thì nó sẽ chạy ra hết.

Ngoài ra còn một cách nữa trong trường hợp em có nhiều phần mềm CAD thì cứ mở phần Export hay Save As trong CAD

Nếu thấy phần mềm cho export dạng file Parasolid thì 90% phần mềm này dùng Parasolid Kernel chung trong hệ thống giống như UG, Solid Works, Solid Edge, MasterCAM,

Nếu thấy cho xuất dạng file SAT thì 90% nó dùng ACIS Kernel chung trong hệ thống giống như của CATIA, Sp, Gr, Cimatron-E,

Nếu của Pro-E ,Pro-Desktop thì chắc chắn là Granite One Kernel

Nếu là WINCAD Pro hoặc các phần mềm xuất xứ của Nhật thì 90% là dùng DESIGNBASE Kernel của Ricoh cung cấp dựa trên Kernel do giáo sư Phan Thành Lĩnh phát triển.

Thực ra khi chuyển định dạng CAD sang dạng file trung gian như SAT, x_t ( parasolid), STEP, IGES v.v.. thì chắc chắn là sẽ xuất hiện sai lệch nếu dùng hệ Kernel khác. Nhưng còn một yếu tố quan trọng mà ít người biết hoặc để ý đó là trị số tolerance. Nếu hệ CAD A dùng Tolerance là 0.01 để thiết kế nhưng khi chuyển dữ liệu sang hệ thống CAD B có tolerance mặc định là 0.001 thì dữ liệu sẽ sai hoàn toàn cho dù cùng chung trong một hệ thống Kernel bởi phần tử trên hàm số biên dạng đã bị thay đổi. Em nào đã học sơ qua hàm Bézier, Spline hoặc Tối thiểu nhị thừa pháp thì sẽ hiểu tại sao nó sai.

Đây là lý do vì sao các công ty lớn thường bắt buộc các hệ thống công ty vệ tinh phải sử dụng chung một phần mềm CAD, dùng chung tolerance theo quy định sẵn để thiết kế để giãm thiểu tối đa độ sai lệch giữa thiết kế và chế tạo. Các em phải biết các mặt cong phức hợp như mặt cong của body xe hơi, xe gắn máy v.v..khi mà gia công tạo hình model bằng NC với vật liệu gỗ nhân tạo như 3 module hay hợp kim nhôm mềm thì người ta cấm đến cả việc xử dụng giấy nhám mịn để đánh bóng để giữ chính xác các đường cong biên dạng hay đường cong tạo mặt. Sự khác nhau giữa tolerance trong CAD lúc thiết kế và CAM trong lúc gia công là đủ để sản phẩm model bị loại chứ chưa nói đến việc đánh bóng để ăn gian.

Chuyển định dạng dữ liệu quan trọng lắm, cần phải chú ý nếu làm việc dính đến các công ty ở nước ngoài.

Là 1 kỹ sư chúng ta cần phải học những công nghệ mới để đáp ứng được yêu cầu việc làm ngày càng cao như hiện nay. Đối với kỹ sư Cơ khí cũng vậy, ngoài việc học kiến thức chuyên môn thì còn 1 việc vô cùng quan trọng đó là phải thành thạo phần mềm Cad Cam Cae. Các bạn đọc bài Tuyển dụng của các công ty, doanh nghiệp Cơ khí... đều yêu cầu phải thành thạo ít nhất 1 phần mềm như Autocad, solidworks, nx, catia, mastercam... Vậy thì tại sao ngay từ hôm nay chúng ta không tìm kiếm 1 nơi chất lượng để học 1 cách bài bản nhất nhỉ? 

Câu lạc bộ phần mềm đã thành lập từ năm 2016 đến nay đã trải qua 5 năm kinh nghiệm làm thiết kế và lập trình cùng với rất nhiều anh em tham gia đồng hàng cũng như giao lưu, chia sẻ và học tập Cad Cam Cae.

Dưới đây là các dịch vụ mà tôi cùng với Câu lạc bộ Phần mềm đang làm cho các cá nhân, tổ chức, công ty và doanh nghiệp Việt Nam.

🧰 DỊCH VỤ ✅

💎 - Vẽ 2D 3D theo yêu cầu, vẽ mẫu 3D, thiết kế chi tiết, Sản phẩm, thiết kế Máy...

🧲 - Dạy phần mềm offline, online và Đào tạo theo yêu cầu cho cá nhân, doanh nghiệp.

💎 - Bán video khoá học phần mềm Cad Cam Cae.

🧲 - Lập trình và tạo chương trình gia công cho máy CNC. Làm Gia công CNC Phay Tiện và In 3D.

💎 - Thiết kế Khuôn nhựa, khuôn dập... Thiết kế Tủ Inox...

🧲 - Làm cầu nối Việc làm và Tuyển dụng nhân sự cho công ty.

💎 - Làm Mô phỏng 3D. Bóc tách, Xuất bản vẽ 2D...

🧲 - Bán Máy tính, Máy Cơ khí và Thiết bị... 

Nếu bạn là cá nhân hay tổ chức, công ty đang cần làm Dịch vụ nào đó có trong danh sách trên thì Liên hệ tôi qua sdt:zalo 0366030217 (Tôi là Lê Văn Đức chủ nhiệm Câu lạc bộ phần mềm).