Autodesk inventor как сделать сборку
Обновлено: 06.08.2024
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.
Конечная цель проектно-конструкторских работ – готовое работоспособное изделие, полностью отвечающее заданным параметрам и характеристикам. При использовании в работе современных комплексов САПР главным способом создания реальных физических изделий являются сборки, или, выражаясь языком стандартов, сборочные единицы. Прочитав эту статью, вы узнаете о том, что такое сборка в Autodesk Inventor, а также познакомитесь с основными методами и инструментами проектирования сборок.
Что такое сборка в Autodesk Inventor
Сборка в Autodesk Inventor представляет из себя полную электронную копию физического изделия, которая полностью описывает все его параметры, как физические, так и технические. Часто сборки также называют «электронными макетами изделий» и «цифровыми прототипами», что полностью отражает понятие сборочной единицы.
В Autodesk Inventor сборка может состоять из следующих элементов:
- вспомогательная геометрия (плоскости, оси, точки)
- детали
- сборки
- стандартные изделия (компоненты стандартной библиотеки элементов)
- эскизная геометрия
- пространственные рамы, полученные с помощью генератора рам
- модели электрических жгутов и трубопроводов, построенные в специальных средах
- многое другое
Все содержимое сборки и ее структура хранятся в дереве модели.
Естественно, построение сборочной модели изделия – это не самоцель проектирования. Грамотно созданная сборка в Inventor дает возможность:
- визуально оценить внешний вид конечного изделия
- оценить варианты компоновки изделия
- найти все коллизии и ошибки в модели
- легко вносить изменения в модель
- испытывать модель на прочность, проводить кинематические и динамические расчеты
- анимировать и визуализировать модель
- генерировать по моделям деталей управляющие программы для станков с ЧПУ для их изготовления
- автоматически получать отчеты о составе изделия и спецификации
- автоматически генерировать проекции сборочных чертежей и чертежей деталей
- создавать сборочные чертежи, полностью ассоциативные со спецификациями
- многое другое
Как видите, чем полнее и точнее будет создана сборочная модель на этапе проектирования изделия, тем больше у проектировщиков будет возможностей для ее анализа, проработки разных вариантов реализации, исправления найденных ошибок и потенциальных проблем. Другими словами, чем точнее и полнее сборка, тем более качественный проект можно получить при работе с ней.
Методы создания сборок
Сборочные единицы в Autodesk Inventor можно создавать несколькими способами, самыми распространенными из которых являются «снизу-вверх» и «сверху вниз».
Метод «снизу-вверх» является наиболее традиционным способом создания сборок. Он подразумевает то, что сначала каждая деталь создается отдельно в своем файле, а потом эти детали объединяются в подсборки, которые в свою очередь, собираются в единое законченное изделие в сборке верхнего уровня.
Данный метод работы отличается крайней простотой и легкостью работы, позволяет четко выстроить структуру главной сборки и всех сборочных узлов, входящих в ее состав. При этом, метод «снизу-вверх» дает очень ограниченные возможности по параметризации сборок, а редактирование и внесение изменений в такие модели крайне затруднительно.
Метод проектирования «сверху вниз» заключается в том, что проектирование начинается непосредственно с создания сборочной единицы, создания ограничивающей геометрии, очерчивания основных габаритов и крупных узлов. Далее из созданных объектов вычленяются отдельные узлы и детали, которые прорабатываются либо в отдельных файлах, либо прямо по месту в среде сборочной модели. Такое создание и редактирование деталей и сборок называется контекстным, т.е. работа над узлами идет прямо в окружении всех остальных составных частей сборки.
Метод «сверху вниз» позволяет легко создавать параметрические сборки, и, поскольку, детали и узлы создаются прямо в сборочной модели, то их конечная сборка и взаимное расположение не требуются. Однако, этот метод несет и трудности, например, вычленение и перегруппировка деталей между разными узлами может привести к ошибкам в моделях.
На практике крайне редко пользуются только одним методом проектирования, всегда используется их комбинация. Например, сначала в сборке очерчивают корпусные детали, задающие габариты изделия, а потом по полученным размерам проектируют составные части в отдельных деталях и сборках.
Основные инструменты для работы со сборками в Autodesk Inventor
Сборочные единицы в Autodesk Inventor создаются в специальной среде - среде работы со сборками, которая содержит все необходимые для работы команды и операции.
Вставка деталей и узлов в сборку
Команда «Вставить» позволяет вставить в сборку ранее созданные детали IPT или другие сборки (подсборки) IAM. После выбора файла компонента на диске он появляется в среде работы со сборкой, где его нужно расположить в необходимом месте.
Для перемещения компонентов по пространству сборки можно использовать либо обычный захват мышью, либо команды «Свободное перемещение» и «Свободный поворот».
Один из компонентов сборки обязательно должен быть базовым, т.е. иметь фиксированное положение. Это позволит избежать лишних перемещений сборки и даст возможность избежать множества ошибок и коллизий в процессе построения модели.
Наложение сборочных зависимостей
Для наложения сборочных зависимостей и ограничений взаимного перемещения компонентов сборки в Autodesk Inventor существует две команды: «Зависимость» и «Соединение». Разница между ними заключается в том, что с помощью зависимостей накладываются геометрические ограничения между компонентами (совмещение плоскостей, соосность, расположение под углом и пр.), а с помощью соединений создаются реальные физические соединения компонентов (вставка оси в отверстие, шарнир, ползун и пр.).
Все компоненты в сборке должны быть определены по максимуму, т.е. крайне желательно накладывать такое минимально достаточное количество зависимостей, которое не позволит компонентам «болтаться в воздухе». Полностью определенная сборка является залогом безошибочного выполнения проекта.
Вставка стандартных изделий из библиотеки компонентов
В Autodesk Inventor есть обширная библиотека компонентов, которая содержит часто используемые и стандартные изделия, выполненных по разным стандартам. При необходимости использования в сборке болтов, гаек, шайб и других стандартных изделий, их не нужно моделировать, достаточно вставить готовый элемент из соответствующей библиотеки.
Для вставки элемента из библиотеки используется команда «Вставить из библиотеки компонентов».
Сами библиотечные компоненты представляет из себя обычные модели, на которые также можно накладывать сборочные зависимости. Однако, большинство таких компонентов содержат интеллектуальные средства, которые позволяют им автоматически привязываться к существующим элементам сборки. Например, при вставке болтов и шайб они автоматически привязываются к отверстиям и бобышкам, а также меняют свой типоразмер.
Создание компонента по месту
Если при создании сборки используется метод «сверху вниз», то никак не обойтись без команды «Создать». Эта команда позволяет создать компонент (деталь или сборку) прямо по месту и привязать его к существующей геометрии сборки верхнего уровня.
Работать с созданным таким образом компонентом можно как в контексте сборки, так и в отдельном файле.
Обратите внимание, что созданные таким способом компоненты могут быть адаптивными, т.е. менять свою геометрию в зависимости от геометрии и параметров основной сборки.
Спецификация
Для работы с составом изделия служит команда «Спецификация».
В представленной таблице, которая открывается по команде «Спецификация», можно увидеть полный или сокращенный состав изделия, изменять параметры входящих в сборку компонентов и многое другое.
Полученную спецификацию можно автоматически оформить по стандарту ЕСКД и создать ассоциативный с ней сборочный чертеж изделия.
Заключение
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
- Создадим сборку и сохраним её;
- Создадим компонент, назовём его например Металлоконструкция;
- Выберем Создать 2D - экиз, в качестве плоскости для создания — Вид сверху;
- начертим прямоугольник По центру и двум точкам;
- укажем размеры прямоугольника 1000 х 1000 и завершим эскиз.
-
Создадим плоскоть, параллельную плоскости построения эскиза со смещением 1500мм:
- зайдём в Рабочие плоскости;
- выберем в раскрывающемся меню Плоскость — Смещение относительно плоскости.
- Построим эскиз, аналогичный предыдущему и завершим его;
- Зайдём в создание эскизов и выберем Создать 3D - эскиз.
(ПКМ и выбрать Принять 3D - эскиз.)
Затем опять ПКМ и выбрать Закончить редактирование.
-
Запустим Генератор рам:
- зайдём в пункт меню Проектирование;
- выберем Вставить профиль;
- в открывшемся окне выберем DIN — Швеллер — U100 — Сталь углеродистая;
- справа в окне можно настроить ориентацию профиля (оставим пока по умолчанию).
-
Опять запустим Генератор рам:
- команда Вставить профиль;
- в открывшемся окне выберем DIN — Труба — 48,3 х 8 — Сталь углеродистая;
- добавим профиль к вертикальным отрезкам (по аналогии со швеллерами).
-
Выполним обрезку выступающих частей труб.
- Команда Обрезка и удлинение;
Читайте также: