Autodesk inventor сборки как сделать деталь базовый
Обновлено: 04.07.2024
Этим уроком мы продолжаем серию приемов работы по Autodesk Inventor.
Существуют два подхода к созданию сборок изделий в Inventor.
Первый подход «Снизу вверх» заключается в том, что в файл изделия вставляются уже имеющиеся детали и узлы, а затем компоненты изделия позиционируются с помощью наложения зависимостей (совмещение, вставка и т.д.).
Второй подход «Сверху вниз» заключается в том, что сначала задаются конструктивные критерии, а затем создаются соответствующие им компоненты.
Традиционный подход к проектированию – первый. Его мы и используем в данном уроке для изучения работы со сборками.
1. Для начала создаем файл сборки изделия (*.iam). Для этого выбираем в меню «Файл» команду «Создать». В открывшемся окне выбираем закладку «Метрические» и шаблон «Обычный (мм).iam» и нажимаем на кнопку «ОК» (см. Рисунок 1).
2. Построение сборки начинаем с базовой детали «Крышка», так как относительно нее позиционируются все остальные детали конструкции. Для того чтобы вставить деталь – компонент сборки необходимо в палитре инструментов «Изделие» нажать на кнопку «Вставить компонент» и в открывшемся диалоговом окне выбрать необходимый файл и нажать кнопку «Открыть» (см. Рисунок 2).
3. После нажатия на кнопку «Открыть» Inventor автоматически вставляет базовую деталь, позиционируя её в начале координат изделия. Если в сборке присутствует несколько одинаковых деталей, то их вставка может быть осуществлена сразу после вставки первой детали нажатием левой кнопки мышки без повторения операции «Вставка компонента» Первая деталь в сборке назначается базовой автоматически. Об этом свидетельствует наличие особого значка (канцелярская кнопка) напротив названия детали в браузере модели. Базовая деталь не имеет ни одной степени свободы. В изделии может быть сколько угодно базовых компонентов. Деталь можно сделать не базовой – щелкнув правой кнопкой мыши на детали в браузере модели и сняв флажок «Базовый» (см. Рисунок 3).
4. Аналогично вставляются и другие компоненты сборки. Дополнительные (уже не базовые) компоненты можно размещать в изделии, щелкая мышью в графическом окне. Курсор расположен в центре масс компонента (см. Рисунок 4).
5. Приступаем непосредственно к сборке, которая осуществляется путем наложения зависимостей. Зависимости служат для установки положения компонента в изделии и моделирования механических взаимоотношений между компонентами. Для этого нажимаем кнопку «Зависимости» в палитре инструментов. В открывшемся окне выбираем тип статической зависимости «Совмещение» и указываем совмещаемые плоскости двух деталей. Существуют два варианта совмещения - навстречу и заподлицо. Мы выбираем первый вариант. Для удобства указания элементов для совмещения можно использовать колесико мышки или стрелки выбора (влево-вправо), которые автоматически появляются при неподвижном удержании указателя мыши на элементе. Так же детали можно передвигать в пространстве модели простым перетаскиванием их указателем мыши. После указания элементов для совмещения детали автоматически меняют расположение в сборке в соответствии с наложенными зависимостями. Что бы изменения вступили в силу – нажимаем на кнопку «Применить» (см. Рисунок 5).
Зависимость совмещения - позиционирование компонентов с совмещением граней или с выравниванием граней заподлицо. Зависимость данного типа устраняет одну поступательную и две вращательные степени свободы между плоскими поверхностями.
6. Для позиционирования подшипника соосно с отверстием в крышке, не выходя из диалогового окна, используем ту же самую зависимость «Совмещение», только выбираем не плоскости, а цилиндрические поверхности деталей. Совмещение проводится по осям выбранных цилиндрических поверхностей. Нажимаем кнопку «Применить» (см. Рисунок 6).
Деталь «Подшипник» после наложения необходимых зависимостей имеет только одну степень свободы – вращение.
7. Для позиционирования детали «Валик-1» относительно детали «Подшипник» можно воспользоваться описанным ранее способом, т.е. применить две зависимости совмещения. Однако, более целесообразно для цилиндрических деталей применить тип зависимости «Вставка». Для этого выбираем соответствующий значок в диалоговом окне «Зависимости в изделии», указываем грани цилиндрических поверхностей, по которым будет осуществлено совмещение плоскостей и осей. Выбираем вариант вставки (противоположное или параллельное) (см. Рисунок 7).
Зависимость «Вставка» - комбинация зависимостей совмещения между плоскими гранями и между осями двух компонентов. Зависимость этого типа используется, например, для позиционирования болта в отверстии с совмещением осей болта и отверстия, а также с выравниванием головки болта заподлицо с плоской гранью. Такая зависимость оставляет только вращательную степень свободы.
8. Следующим шагом позиционируем деталь «Шпонка» внутри шпоночного паза детали «Валик-1». Для этого применяем статическую зависимость «Совмещение» по граням сопрягаемых деталей. Такой вариант позволяет позиционировать элемент использую всего две зависимости совмещения по граням вместо трех зависимостей совмещения по плоскостям. Для первой зависимости используем длинную грань шпонки и внутреннюю длинную грань шпоночного паза. Для второй зависимости совмещения используем короткую грань шпонки и внутреннюю короткую грань шпоночного паза (см. Рисунок 8).
9. Аналогично производим наложение статических зависимостей на оставшиеся детали сборки (см. Рисунок 9).
10. Переходим к рассмотрению оставшихся двух типов зависимостей «Угол» и «Касательность».
Зависимость «Угол» предназначена для позиционирования ребер или плоских граней двух компонентов под заданным углом друг к другу вокруг оси. Зависимость данного типа устраняет одну вращательную степень свободы и две степени свободы углового вращения между плоскими поверхностями.
Для наложения зависимости «Угол» выбираем в качестве объектов привязки плоскость начала координат детали «Валик-2» и боковую плоскость базового элемента «Крышка» и назначаем угол поворота, в нашем случае 0 градусов (см. Рисунок 10).
11. Для наложения зависимости «Касательность» указываем две сопрягаемых поверхности зубьев (см. Рисунок 11).
Зависимость «Касательность» - позиционирование граней, плоскостей, а также цилиндрических, сферических и конических поверхностей по касательной. Касание может осуществляться как с внешней, так и с внутренней стороны кривой, в зависимости от выбранного направления нормали. Зависимость данного типа устраняет одну поступательную (между цилиндром и плоскостью), одну линейную и одну вращательную степень свободы.
Автор:
Новые детали или сборки можно создавать при работе в существующей сборке. При создании детали по месту результат аналогичен результату при вставке ранее созданного файла детали. Можно создать эскиз на грани компонента сборки (или рабочей поверхности сборки) и включить геометрию из других компонентов сборки в эскизы элементов. После вызова команды "Создать" и выбора плоскости построения эскиза активизируется среда моделирования деталей. Новой детали рекомендуется задать смысловое имя. В браузере активной становится новая деталь, а сборка верхнего уровня становится недоступной.
Детали, созданные по месту (в контексте сборки), могут иметь следующие особенности:
- специфичный размер;
- управление с использованием пространственных эскизов;
- адаптивность (управление посредством взаимосвязей с другими компонентами сборки). Это выполняется путем связывания геометрии, включенной из другой детали, и назначения детали как адаптивной. Можно изменить размер новой детали при определении зависимости к фиксированной геометрии в сборке.
Выберите "Структура спецификации по умолчанию" для компонента по месту. Свойство "Структура спецификации" определяет статус компонента в спецификации. Структура спецификации может быть представлена одним из пяти основных видов: "Обычный", "Фантомный", "Ссылочный", "Приобретенный" и "Неразделимый". На уровне вхождения компонента можно переопределить структуру на вариант "Ссылка".
Можно выбрать создание виртуального компонента. Виртуальный компонент - это компонент, для которого не требуется геометрическая модель и отсутствует файл. Он эквивалентен пользовательской детали в спецификации.
Виртуальные компоненты считаются реальными компонентами и обрабатываются как таковые для всех практических целей. У них есть представление в браузере, свойства, например, количество, "Структура спецификации", "Обозначение" и т. д.
Эскизы для новых деталей можно создавать на гранях других компонентов, которые содержат требуемые для новой детали ребра или конструктивные элементы. По умолчанию между выбранной гранью и гранью, образованной новым эскизом, накладывается геометрическая зависимость. Если в дальнейшем новую деталь потребуется переместить, наложенную зависимость можно будет удалить.
Зависимости можно сделать адаптивными. Для этого на вкладке "Сборка" диалогового окна "Настройка" следует выбрать соответствующий параметр. После этого деталь сможет изменять свои размеры и позицию при изменении компонентов или параметров зависимостей.
При создании новой детали можно проецировать геометрию с грани другой детали. Новую деталь можно связать с родительской деталью. Перед созданием детали в диалоговом окне "Параметры приложения" на вкладке "Сборка" установите флажок "Создавать ассоциативные проекции ребер/контуров при редактировании по месту". Как правило, этот флажок устанавливается только один раз при настройке параметров.
Детали могут быть ограничены гранями других компонентов сборки. Для создания таких деталей в элементах выдавливания следует использовать опции "От и До" и "До выбранного". Элементы выдавливания со значениями "От и до" или "К границам" для других компонентов сборки по умолчанию являются адаптивными. При необходимости можно изменить размер или позицию относительно других компонентов.
На этапах разработки и проектирования изделий очень важно создавать правильные модели деталей, поскольку от их полноты, качества и уровня проработки зависит общее качество проектируемых объектов. В этой статье вы найдете практические советы и рекомендации по созданию деталей в Autodesk Inventor.
Деталь – основная часть любого изделия. Она изготавливается из однородного по структуре и свойствам материала, без применения каких-либо сборочных операций. Другими словами, деталь всегда выпиливается из одного куска, отливается из одного расплава или гнется из одного листа, а не собирается из отдельных частей.
При разработке изделий с помощью автоматизированных систем важно не просто построить модели деталей, а сделать их такими, чтобы в дальнейшем по ним можно было получить всю необходимую для производства информацию. CAD-система Autodesk Inventor обладает всей необходимой функциональностью для полноценного создания деталей.
Далее в статье вы найдете информацию о ключевых этапах создания деталей в Autodesk Inventor. Соблюдать их все не обязательно, но мы настоятельно рекомендуем придерживаться описанного сценария работы.
Тщательно продумайте стратегию работы
Перед началом построения детали необходимо подумать над ее назначением, конструктивными характеристиками и технологией изготовления.
Дело в том, что построение модели детали не является самоцелью, это всего лишь инструмент проектирования. В дальнейшем по готовой модели можно оформлять чертежи, разрабатывать технологические документы, составлять управляющие программы для станков с ЧПУ, проводить над ней прочностные и тепловые расчеты, получать фотореалистичные изображения готового изделия и многое другое.
Принцип построения модели зависит от технологии ее изготовления (механообработка, точение, резание, литье, гибка, трехмерная печать и пр.), поэтому сначала определитесь со способом производства. Делать это нужно именно перед началом моделирования, поскольку, например, если вы будете строить деталь с помощью обычных операций, а потом решите получить ее развертку, то сделать это, скорее всего, не получится, и модель нужно будет полностью переделывать.
Также перед тем, как сделать деталь в Autodesk Inventor, стоит подумать о материале и сортаменте, из которых планируется деталь произвести.
Параметризация
Параметризация позволяет легко изменять геометрию, структуру и состав детали с помощью ввода числовых и логических значений переменных, а не редактирования эскизов и операций.
Например, при построении модели вала логично будет предположить, что в какой-то момент возникнет необходимость изменить его диаметр и длину. В случае построения модели без параметров для проведения таких изменений необходимо будет сначала отредактировать эскиз, исправив значение размера, отвечающего за диаметр, а потом отредактировать свойства операции, отвечающей за длину вала. Гораздо удобнее будет внести изменения в случае параметризованной детали, для этого необходимо в редакторе параметров ввести значения диаметра и длины.
Кроме того, параметризация просто необходима при создании семейств типовых деталей и деталей с исполнениями. Имена параметров в дальнейшем можно использовать как при оформлении чертежей, так и для параметризации всей сборки, в которую будут входить самые разные детали и узлы.
Создать деталь в Inventor можно с помощью окна «Параметры», которое вызывается одноименной командной на ленте на вкладке «Управление».
К сожалению, на начальных этапах не всегда возможно полностью описать все параметры будущей детали, но добавить их можно как в процессе построения, так и после того, как модель будет готова. Тем не менее, настоятельно рекомендуется перед началом создания детали описать ее основные параметры, такие как габаритные и присоединительные размеры, размеры ключевых элементов, которые влияют на ее форму и взаимодействие с другими деталями в сборке. Например, диаметры хвостовиков валов, толщина материала, диаметры крепежных и присоединительных отверстий и пр.
Создайте базовый элемент детали
Первый этап непосредственной работы над моделью – создание базового элемента детали.
Базовый элемент – это первая и главная часть детали, на основе которой будет строиться вся ее геометрия. Если деталь будет изготавливаться методом фрезеровки, то базовым элементом может быть заготовка, описывающая габариты детали, или некое основание. Если деталь предполагается изготовить гибкой, то в качестве базового элемента необходимо создать заготовку листа материала. Точеные детали рекомендуется начинать строить с тела вращения.
Для создания базового элемента выберите существующую стандартную плоскость или создайте новую и начните строить на ней эскиз.
При выборе плоскости построения и создании эскизов необходимо придерживаться следующих рекомендаций:
- Старайтесь создавать базовый элемент в плоскости XY (вид спереди) или XZ (вид сверху) и строить тело в положительном направлении оси Z. Это избавить вас от необходимости переориентировать деталь при вставке в сборку, облегчит оформление чертежей и навигацию в модели.
- Эскиз базового элемента размещайте симметрично относительно точки начала координат. Благодаря такой симметрии при дальнейших построениях не нужно будет строить дополнительные плоскости симметрии и оси, а при сборке деталей можно будет использовать существующие элементы.
- Базовый элемент детали должен быть максимально простым.
На этапе создания базового элемента самое время задуматься о параметризации модели, если вы еще не описали параметры ранее.
Сформируйте геометрию детали
После того, как определен и создан базовый элемент детали, можно переходить к формированию остальной геометрии.
Все элементы трехмерной геометрии должны быть привязаны к базовому элементу детали и другим элементам либо с помощью инструментов проецирования и наследования геометрии, либо с помощью параметров. Этот способ построения предотвратит возникновение ошибок при корректировке модели и изменении ее параметров.
Несколько советов и распространенных приемов, соблюдая которые можно построить хорошую модель детали:
- Создавайте простые эскизы. Лучше создать две трехмерных операции на базе двух простых эскизов, чем одну операцию на основе одного сложного. Например, лучше сначала построить прямоугольный эскиз и выдавить тело, а потом создать на его поверхности второй эскиз с вырезами и выдавить их с помощью операции «Выдавливание», чем строить сложный эскиз с контурами и вырезами и выдавливать за одну операцию.
- Все эскизы должны быть полностью определенными, если это возможно.
- Избегайте построения скруглений и фасок в эскизах – лучше строить их с помощью трехмерных операций.
- Для создания конструктивных элементов используйте специально предназначенные для их построения команды: отверстия, оболочки. Не изобретайте велосипед, специализированные команды оптимизированы гораздо лучше, чем создание элементов с помощью отдельных эскизов и операций.
- Используйте зеркальную симметрию и массивы, поскольку они упрощают модели и облегчают редактирование.
Назначьте для детали материал и внешнее представление
Каждой модели детали необходимо назначить материал, из которого она изготавливается. Это необходимо для того, чтобы в Autodesk Inventor можно было вычислить массу, центр масс и инерционные характеристики деталей. В дальнейшем при попадании детали в сборку ее масса будет учитываться при вычислении общей массы сборки, а при оформлении документации ее масса автоматически занесется в основную надпись чертежа детали.
В Autodesk Inventor отдельно можно назначить материал детали и внешнее представление. Материал отвечает за физические параметры модели, а внешнее представление только за внешний вид (другими словами, это текстура или однородный цвет, которым будет раскрашена модель). Например, если нам необходимо получить стальную деталь синего цвета, то ей необходимо назначить материал «Сталь», а в качестве внешнего представления выбрать «Синий».
Для назначения материала и внешнего представления используются выпадающие списки в верхней части окна Inventor.
Чтобы узнать массу детали, кликните правой кнопкой мыши на ее название в дереве модели, а затем в меню выберите пункт «Свойства Inventor». В появившемся окне на вкладке «Физические» в соответствующем поле будет отображена масса.
Если поле массы остается пустым, нажмите кнопку «Обновить». Обратите внимание, что на этой же вкладке можно назначить материал детали.
Опишите свойства детали
Мало просто создать деталь в Inventor, нужно наделить ее всеми необходимыми свойствами.
В Autodesk Inventor каждая деталь обладает целым набором свойств, которые позволяют системе однозначно идентифицировать деталь, упрощают поиск и оформление документов. Например, заполненные в детали свойства «Обозначение» и «Наименование» автоматически попадут в основную надпись при оформлении чертежа детали и в поля спецификации при оформлении документов на сборочную единицу.
Доступ к свойствам модели можно получить, кликнув правой кнопкой мыши на названии детали в дереве модели и выбрав пункт меню «Свойства Inventor».
В открывшемся окне необходимо заполнить следующие свойства:
- Наименование документа – вкладка «Документ», поле «Заголовок».
- Обозначение документа – вкладка «Проект», поле «Обозначение».
- Организация – вкладка «Документ», поле «Организация».
Также при желании можно заполнить свойства, касающиеся учета и хранения документации на деталь, авторов, проверяющих и многие другие.
Заключение
Как уже отмечалось выше, создание детали в Инвентор не сводится к простому построению трехмерной модели. Каждая деталь должна быть построена с учетом технологии ее изготовления, выбранных материалов, конструктивных и физических характеристик. Важно также при построении придерживаться простых правил, которые позволят в дальнейшем без труда применять эту деталь в сборках, легко и с минимальным количеством ошибок вносить изменения в модель и документацию.
Павел Масино, главный специалист по направлению «Машиностроение» компании «АйДиТи», авторизованный инструктор Autodesk
Александр Соколов, ведущий специалист компании «АйДиТи» по направлению «Машиностроение» и внедрению программного обеспечения, авторизованный инструктор Autodesk
Autodesk Inventor достаточно давно присутствует и с успехом применяется на российском рынке машиностроительных решений САПР. Продукт хорошо известен конструкторам и пользуется у них заслуженной популярностью — в первую очередь благодаря мощному арсеналу своего функционала.
Основанная на возможностях Autodesk Inventor технология цифровых прототипов, или электронного макетирования, в машиностроении позволяет создавать отдельные детали или моделировать очень крупные сборки, получать конструкторскую документацию любой сложности. Более того, в Autodesk Inventor, как известно, реализованы и специальные возможности, такие как проектирование трубопроводов, трассировка проводов и кабелей, прочностные расчеты, динамическое моделирование и проектирование пресс-форм.
Многое из вышеперечисленного уже не раз являлось предметом наших публикаций на страницах журнала «САПР и графика», о многом еще только предстоит написать. Сегодня же мы обратимся к тем возможностям Autodesk Inventor, которые зачастую незаслуженно пребывают в тени.
Буквально недавно у одного из наших заказчиков возник весьма актуальный вопрос: «Как собрать спроектированное в Autodesk Inventor изделие, показав при этом весь процесс сборки, а также получив все необходимые чертежи, а самое главное — осуществив запись наглядных видеороликов?» Нам хотелось бы поделиться тем, как просто, удобно и быстро удалось решить эту довольно сложную, при ее кажущейся простоте, задачу.
Программный комплекс Autodesk Product Design Suite
Читайте также: