Разработка геометрических моделей и чертежей в Autodesk Inventor учебное пособие Ч. 1 Разработка эскизов и геометрических моделей в Autodesk Inventor

84 Pages·03.214 MB·Russian

by  МАМИ

В.Н. Тимофеев
А.Г. Матвеев
А .Д. Шашин
Разработка геометрических
моделей и чертежей
в Autodesk Inventor
Разработка эскизов
я * I ь 1 и геометрических моделей
в Autodesk Inventor

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
В.Н. Тимофеев, А.Г. Матвеев, А.Д. Шашин
РАЗРАБОТКА ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ
МОДЕЛЕЙ И ЧЕРТЕЖЕЙ
В AUTODESK INVENTOR
Часть 1
РАЗРАБОТКА ЭСКИЗОВ
И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
В AUTODESK INVENTOR
Учебное пособие
„
ЧИТАЛЬНЫЙ С
ЗАЛ
Москва 2015
УДК 621:744(075.8)
ББК 30.119
Т41
Рецензент:
Пакулин А.П., доцент, к.т.н.,
доцент кафедры графики и промышленного дизайна
Тимофеев В.Н.
Т41 Разработка геометрических моделей и чертежей в Autodesk
Inventor. Часть 1: Разработка эскизов и геометрических моделей
в Autodesk Inventor: учебное пособие / В.Н. Тимофеев, А.Г. Матвеев,
А.Д. Шашин. - М.: МГИУ, 2015. - 82 с.
ISBN 978-5-2760-2376-2
Учебное пособие соответствует программе курса «Геометрическое
моделирование в машиностроении» как раздела дисциплины «Инженер­
ная графика».
Предназначено для студентов машиностроительных специально­
стей. Пособие может быть использовано при выполнении различных чер­
тежей и рисунков, работе над курсовыми и дипломными проектами.
УДК 621:744(075.8)
ББК 30.119
ISBN 978-5-2760-2376-2 © МГИУ, 2015
О Тимофеев В.Н.,
Матвеев А.Г.,
Шашин А. Д., 2015
Оглавление
Введение...............................................................................................................4
1. Создание плоского эскиза..............................................................................6
1.1. Термины и определения. Начало работы с Inventor............................6
1.2. Главное окно Inventor..............................................................................8
1.3. Построение плоского контура...............................................................11
1.4. Основные команды геометрических построений...............................13
1.5. Геометрические зависимости эскиза....................................................15
1.6. Нанесение размеров на эскизе..............................................................16
1.7. Алгоритм создания эскиза в новом файле...........................................18
2. Построение моделей.....................................................................................20
2.1. Создание моделей простых геометрических тел...............................20
2.2. Конструктивные элементы модели......................................................21
2.2.1. Эскизные конструктивные элементы.............................................22
2.2.2. Типовые конструктивные элементы..............................................26
2.3. Рабочие элементы среды моделирования. Массивы...........................30
2.3.1. Рабочие элементы.............................................................................30
2.3.2. Массивы и зеркальное копирование..............................................32
2.4. Способы построения моделей в Inventor.............................................34
2.4.1. Построение модели с помощью функции «Лофт»......................34
2.4.2. Построение модели редактированием
примитива с применением функции «Выдавливание»..............37
2.4.3. Построение модели редактированием
примитива с применением функции «Фаска»..............................39
2.4.4. Построение модели редактированием
примитива с применением функции «Наклонная грань» 41
2.4.5. Построение модели пирамиды с произвольным
углом наклона к основанию и числом граней.............................43
2.5. Моделирование реальных деталей.......................................................45
2.6. Выполнение разрезов (сечений) на моделях.......................................48
2.6.1. Выполнение разрезов (сечений) по их типу. Способ 1...............49
2.6.2. Выполнение разрезов (сечений)
при редактировании модели. Способ 2.........................................51
2.6.3. Выполнение разрезов (сечений) и их анализ. Способ 3..............53
2.7. Алгоритм создания геометрических моделей.....................................56
Заключение.........................................................................................................57
Список литературы............................................................................................57
Приложение. Варианты задания.....................................................................58
3
Введение
Компьютерная инженерная графика в настоящее время ис­
пользуется практически во всех научных и инженерных обла­
стях деятельности человека. Поэтому знание ее основ необходи­
мо любому ученому или инженеру.
Высокая эффективность применения компьютерной инже­
нерной графики в проектировании обусловлена следующим:
- освобождением конструктора от выполнения однообраз­
ных рутинных операций, которые можно формализовать, что
определяет возрастание производительности труда, квалифика­
ции и творческой активности проектировщика;
- сокращением сроков конструкторской подготовки произ­
водства, повышением уровня нормализации и унификации кон­
струкций машин и технологической оснастки;
- повышением качества проектной документации при суще­
ственном сокращении ошибок и неточностей на чертежах;
- неограниченным расширением сферы применения вычис­
лительной техники вследствие оптимизации ввода и вывода гра­
фической информации и обеспечения активного графического
диалога проектировщика с ЭВМ.
При обычных методах проектирования 70% времени уходит
на выполнение чертежно-графических работ и только 30% оста­
ется на творческий процесс. Система автоматизированного про­
ектирования (САПР) - это система, позволяющая на базе вычис­
лительной техники автоматизировать процесс создания проектно­
конструкторской документации в реальном масштабе времени.
В мире существует множество систем и технических
средств, позволяющих с успехом выполнять задачи САПР. Первой
системой автоматизированного проектирования (CAD-системой)
для персональных компьютеров стала программа AutoCAD, со­
зданная в 80-х годах прошлого столетия фирмой «Autodesk».
Появление программы AutoCAD дало толчок к разработке но­
вых CAD-систем. Так, в конце 90-х годов появилась система Solid
Works, отличающаяся удобством построения твердотельных мо­
делей и высокой интегрированностью с другими системами.
Программа Pro/ENGINEER - это система твердотельного и
поверхностного проектирования, которая использует уникаль-
4
ную по своим возможностям технологию Proven Technology, ос­
нованную на граничных представлениях. Основное отличие
Proven Technology от известных технологий трехмерного проек­
тирования - жесткие требования к проектируемой геометрии
(геометрия должна быть определена однозначно). Такие ограни­
чения не требуют от конструкторов лишних усилий при проек­
тировании, но позволяют достичь полного соответствия геомет­
рии заданным размерам, что важно при дальнейшей работе: из­
готовление технологической оснастки, подготовка программ для
обработки на станках с числовым программным управлением
(ЧПУ) и т.д.
Среди различных систем твердотельного проектирования
наибольшую известность и распространение получила система
Autodesk Inventor (Inventor). Инструментальные средства Inventor
обеспечивают полный цикл конструирования и создания кон­
структорской документации. С помощью этой программы мож­
но создавать трехмерные модели деталей и изделий, а также их
рабочие чертежи, создавать конструктивные элементы, детали,
узлы, реализовать возможность совместной работы над кон­
струкцией всех разработчиков, включая группы инженеров,
находящихся на большом отдалении друг от друга.
Inventor позволяет свободно работать как с плоскими, так и с
пространственными моделями. Модель детали выполняется ме­
тодами твердотельного моделирования, обеспечивается создание
моделей сборок и выпуск конструкторской документации. Это
выгодно отличает Inventor от программного обеспечения анало­
гичного назначения, причем переход от плоской модели к трех­
мерной возможен на любой стадии разработки. В пособии дается
описание выполняемых операций и команд на базе системы Au­
todesk Inventor Professional 2013.
Ключевые слова: интерфейс, браузер, модель, плоский контур, при­
митивы, зависимости, размеры, среда моделирования, разрезы, сечения,
выдавливание, вращение, массив, зеркальное копирование.
5
1. СОЗДАНИЕ ПЛОСКОГО ЭСКИЗА
1.1. Термины и определения.
Начало работы с Inventor
Согласно ГОСТ 2.052-2006 «Электронная модель изделия»
дано определение следующим терминам:
геометрическая модель - электронная модель изделия,
описывающая геометрическую форму, размеры и иные свойства
изделия, зависящие от его формы и размеров;
твердотельная модель - трехмерная электронная геомет­
рическая модель, представляющая форму изделия как результат
композиции заданного множества геометрических элементов с
применением операций булевой алгебры к этим геометрическим
элементам;
поверхностная модель - трехмерная электронная геометри­
ческая модель, представленная множеством ограниченных по­
верхностей, определяющих в пространстве форму изделия;
каркасная модель - трехмерная электронная геометрическая
модель, представленная пространственной композицией точек, от­
резков и кривых, определяющих в пространстве форму изделия.
В Inventor проектирование изделий основано на использова­
нии твердотельных моделей деталей и сборочных единиц.
Основное назначение Inventor - предоставить пользователям
инструментарий, максимально отвечающий их требованиям, со­
здать условия для высокопроизводительной работы, гарантиро­
вать возможность создания сложных форм, обеспечить соответ­
ствие реальным потребностям рынка в области проектирования.
Процесс проектирования ведется по следующей схеме: создание
плоского эскиза - создание твердотельной модели - создание
чертежа детали.
При первоначальном запуске программы Autodesk Inventor
Professional 2013 появляются заставки, позволяющие познако­
миться с программной продукцией компании Autodesk, и диало­
говое окно начала работы (рис. 1.1).
6
Рис. 1.1. Диалоговое окно начала работы в Inventor
С помощью этого окна можно создать новый файл или отре­
дактировать существующий файл, выбрать проект, создать но­
вый проект, отредактировать существующий проект. Проекты в
Inventor используются для логического группирования разраба­
тываемых конструкций. Использование проектов позволяет за­
помнить информацию о размещении данных проектов и редак­
тируемых файлов, а также поддерживать связи между ними.
После того как активный проект установлен, можно открыть
существующий файл или создать новый файл. Если в области
«Начало работы/Запуск)» (см. рис. 1.1) выбрать «Создать», откры­
вается диалоговое окно создания файла, содержащее шаблоны для
новой детали, сборки (изделия), чертежа или схемы (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Диалоговое окно создания нового файла
7
Существует возможность выбора любого из имеющихся
шаблонов с нужными единицами измерения:
JlHCTMeT.ipt - стандартный шаблон для создания деталей из
листового материала.
Обычный.ipt - стандартный шаблон для создания обычных
твердотельных деталей.
Обычныйлат - стандартный шаблон для создания сборки.
06bi4Hbifi.dwg - стандартный шаблон для создания техни­
ческого документа 2D и передачи данных в AutoCAD.
06bi4HbiH.idw - стандартный шаблон для создания чертежа
твердотельной модели.
Обычныйлрп - стандартный шаблон для создания техниче­
ского чертежа в виде презентаций (схем сборки/разборки).
В области «Видео и пособия» представлены анимационные
ролики для обучения работы с Inventor. Первоначальные навыки
работы можно получить, просматривая учебные пособия систе­
мы. Различные компоненты системы поддержки позволяют по­
лучить справочные данные по текущей задаче, разбирать проце­
дуры в учебном пособии, набирать опыт с помощью обучающих
документов, а также просто изучать справочные разделы, пере­
мещаясь от одного к другому.
1.2. Главное окно Inventor
Прежде чем рассматривать построение эскизов, остановимся
на основных элементах главного окна Inventor. Главное окно
Inventor показано на рис. 1.3. В пределах главного окна разме­
щаются графическая область, панели инструментов, палитры
инструментов и браузер. При наличии открытых одновременно
файлов детали, изделия и чертежа, палитра и панели инструментов
будут изменяться при переключении между активными окнами.
В главном окне Inventor содержатся основные функциональ­
ные зоны:
- строка заголовка, в которой указано имя приложения, а
также содержатся кнопки управления окном (верхняя часть
экрана);
8