1612729466-4682525cbec13bcb3a326a4222a0d7b4 (Журбенко П.А., Алиева Н.П., Сенченкова Л.С. - Построение моделей и создание чертежей деталей в системе Autodesk Inventor)

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТИМ. Н.Э. БАУМАНАКафедра “Инженерная графика”ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛЕЙИ СОЗДАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ ДЕТАЛЕЙВ СИСТЕМЕ AUTODESK INVENTORУчебное пособиеАвторы:Журбенко П.А.,Алиева Н.П.,Сенченкова Л.С.Москва(С) 2009 Copyright МГТУ им. Н.Э. БАУМАНАВ данном пособии освещаются вопросы, связанные с использованиемграфического пакета Autodesk Inventor в курсе инженерной графики, т.е. построениемоделей и создание чертежей деталей. Моделирование начинается с построенияплоских контуров. Этому посвящена первая часть пособия. Во второй частирассмотрено построение моделей, создание чертежей простых геометрических тел идеталей типа “тела вращения” и “не тела вращения”.

В приложении приведены заданиядля самостоятельной работы.Большое число иллюстраций и достаточно подробное изложение материалапозволяет использовать это пособие для самообучения.Пособие подготовлено на основе опыта преподавания компьютерной графикикак раздела дисциплины “Инженерная графика” в МГТУ им.

Н.Э. Баумана.Данное издание подготовлено с учетом требований государственных стандартовЕдиной системы конструкторской документации (ЕСКД).2ПРЕДИСЛОВИЕПособие предназначено для самостоятельной работы с графическим пакетомAutodesk Inventor.Описание выполнено на базе Autodesk Inventor 2009 professional, настройки пакетавыбраны «по умолчанию», расположение и состав Панелей инструментов соответствуютклассическому интерфейсу.В пособии рассмотрены алгоритмы решения задач построения моделей ивыполнения чертежей деталей с подробным описанием всех последовательновыполняемых операций и команд.Для описания выбраны построения редактируемых моделей деталей.Классификация моделей деталей по набору накладываемых зависимостей и простановкеразмерных зависимостей«Быстрые» модели деталей – модели деталей, в которых размерные зависимости междусобой не связаны.• Нередактируемые – «быстрые» модели деталей, в которых изменения одной илинескольких значений размерных зависимостей приводят к непредсказуемымизменениям формы моделей деталей.• Редактируемые – «быстрые» модели деталей, в которых изменения одной илинескольких значений размерных зависимостей приводят к предсказуемым корректнымизменениям формы моделей деталей.«Технические» модели деталей – «быстрые» редактируемые модели деталей, в которыхразмерные зависимости частично или полностью связаны между собой.• Частично связанные – «технические» модели деталей, в которых несколькоразмерных зависимостей связаны между собой или они образуют несколько группсвязанных размерных зависимостей, при этом группы между собой не имеют связи.• Полностью связанные – «технические» модели деталей, в которых все размерныезависимостей связаны между собой и зависят от одного значения доминирующейразмерной зависимости.Первой задачей является построение контура, предназначенного для проработкипостроения примитивов, наложения зависимостей и простановки размерныхзависимостей.Далее рассмотрены задачи, в которых заданы простые геометрические формы(призма, пирамида и шар).

В этих задачах для построения моделей использованыбазовые операции (выдавливание, вращение, по сечениям и сдвиг). При выполнениичертежей рассмотрены построения видов, простых разрезов (соединение вида и разрезав одном изображении), нанесение размеров.Затем рассмотрены задачи, в которых представлены предметы, близкие поконфигурации к деталям машиностроения: «тела вращения» и «не тела вращения». Припостроении моделей в этих задачах использованы как базовые операции, так иконструкционные (резьба, отверстие, фаска и т.д.) операции. При выполнении чертежейрассмотрены построения видов, простых, сложных (ступенчатых) и местных разрезов,сечений, выносных элементов и нанесение размеров.3ВВЕДЕНИЕСогласно ГОСТ 2.052 “Электронная модель изделия” определены три видатрехмерных электронных моделей.Твердотельная модель – трехмерная электронная геометрическая модель,представляющая форму изделия как результат композиции заданного множествагеометрических элементов с применением операций булевой алгебры к этимгеометрическим элементам.Поверхностнаямодель –представленная множествомпространстве форму изделия.трехмерная электронная геометрическая модель,ограниченных поверхностей, определяющих вКаркасная модель – трехмерная электронная геометрическая модель, представленнаяпространственной композицией точек, отрезков и кривых, определяющих впространстве форму изделия.В графическом пакете Autodesk Inventor проектирование изделиймашиностроения основано на использовании твердотельных моделей деталей исборочных единиц.Создание модели и чертежа детали осуществляется с помощью файловшаблонов детали (*.ipt) и чертежа (*.idw).Панели инструментов – панели, в которых расположены инструменты по навигациина сцене, инструменты моделирования и часто используемые команды.• Панель (Панель построений) – панель инструментов, в которой расположеныинструменты моделирования и команды построения.

Для каждого режима и длякаждого файла-шаблона инструменты панели различны.• Браузер (Дерево построений) – панель инструментов, в которой записываетсяистория всех построений.• Панель “Точные координаты” – панель инструментов, при помощи которойданные для построения примитивов вводятся с клавиатуры.СТРУКТУРНАЯ СХЕМА МОДЕЛИ ДЕТАЛИ4ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯМодельное пространство – пространство в координатной системе электронноймодели изделия, в которой выполняется электронная геометрическая модель (ГОСТ2.052).Электронная модель изделия – электронная модель детали или сборочной единицы поГОСТ 2.102.Электронная геометрическая модель (модель детали) – электронная модельизделия, описывающая геометрическую форму, размеры и иные свойства изделия,зависящие от его формы и размеров (ГОСТ 2.052).Элемент модели детали (элемент) – часть модели детали, которую можно построить,используя одну операцию для построения.Геометрический элемент – идентифицированный (именованный) геометрическийобъект, используемый в наборе данных (ГОСТ 2.052).Геометрическим объектом могут быть точка, линия, плоскость, поверхность,геометрическая фигура.Примитивы – простейшие геометрические объекты (точка, отрезок прямой, сплайн,дуга окружности, окружность, прямоугольник, многоугольник правильный и д.р.).Контур – совокупность примитивов, определенным образом расположенных впространстве.Зависимость – задание положения примитива на рабочей плоскости и/или примитивовмежду собой.Размеры для моделирования – размеры, которые требуется выдержать при построенииконтура и модели детали.Вспомогательная геометрия – совокупность геометрических элементов, которыеиспользуются в процессе создания геометрической модели изделия, но не являютсяэлементами этой модели (ГОСТ 2.052).Основные рабочие плоскости – плоскости мировой декартовой прямоугольнойсистемы координат (XY, XZ и YZ).Основные рабочие оси – оси мировой декартовой прямоугольной системы координат(X, Y и Z).Основная рабочая точка – точка начала мировой декартовой прямоугольной системыкоординат.Рабочие плоскости, рабочие оси, рабочие точки – плоскости, оси и точки, несовпадающие с основными рабочими плоскостями и используемые для построений.Базовые операции – универсальные операции для построения элементов моделидетали.Конструкционные операции – операции для создания определенных конструктивныхэлементов модели детали.Базовые операции:Конструкционные операции:•••••••••••Выдавливание.Вращение.По сечениям.Сдвиг.5Отверстие.Оболочка.Резьба.Ребро жесткости.Пружина.Скругление.Фаска.1.

ПОСТРОЕНИЕ ПЛОСКОГО КОНТУРАВ основе построения любой трехмерной модели в системе Inventor лежитплоский контур. Даже самая сложная модель состоит из набора контуров ипримененных к ним операций по созданию трехмерной модели. Сам контур создаетсяв режиме Эскиз из простейших геометрических фигур (примитивов): отрезок, сплайн,окружность, дуга, точка и др..Существует множество способов построения контура. Всегда необходимо знатьрасположение контура на рабочей плоскости. Особенно это существенно, когда вмодели детали два или более контуров, которые требуется расположить между собой впространстве должным образом.Этапы построения контура:1.

Разбиение контура на примитивы, из которых может состоять контур.2. Определение размеров для моделирования примитивов контура.3. Выбор начального примитива и его расположения на рабочей плоскости дляпостроения контура.4. Определение последовательности построения примитивов контура.5. Определение зависимостей и размеров для каждого примитива контура.Взаимосвязь примитивов создается при помощи зависимостей. При отсутствиизависимостей может непредсказуемо измениться форма контура и ориентация егопримитивов.Система Inventor во время построения подсказывает некоторые зависимости, ноне всегда эти зависимости оказываются необходимыми.

На начальной стадии обученияцелесообразно ставить требуемые зависимости вручную.Примеры нанесенных вручную зависимостей:параллельностьдопослесовмещениедопослеконцентричностьдопослеВ системе имеются два примитива, которые содержат в себе ряд зависимостей:прямоугольник и многоугольник.прямоугольникмногоугольник6Зависимости наложены таким образом, что у прямоугольника противоположныестороны всегда параллельны, а смежные перпендикулярны. И концы отрезков, изкоторых состоит прямоугольник, всегда совмещены. У многоугольника – стороны равныи соответствующие концы отрезков совмещены.При нарушении целостности этих примитивов ряд зависимостей снимаетсяавтоматически.Примеры размеров для моделирования:размеры формыразмеры расположения7Задача: Построить контур по размерам, указанным на рис. 1, затем контур выдавитьтолщиной 5 мм.Рис. 1Создадим новый проект.

Использование проектов позволяет запоминатьинформацию о размещении данных проекта и редактируемых файлов, а такжеподдерживать связи между ними.Создание нового файла деталиИз главного меню выбираем Файл ⇒ Создать. В появившемся диалоговомокошке НОВЫЙ ФАЙЛ необходима закладка МЕТРИЧЕСКИЕ, открываем файлшаблон детали Обычный (мм).ipt.В закладке МЕТРИЧЕСКИЕ находятся файлы-шаблоны с метрической системойединиц.При открытии нового файла, система по умолчанию переходит в режим Эскиз.8Анализ задачи и выбор последовательности построенияВыполнение задачи будет проходить в двух режимах: построение контура врежиме Эскиз, а выдавливание в режиме Модель.1) Разбиение контура на примитивы2) Определение размеров для моделирования3) Выбор начального примитива и его расположения на рабочей плоскостиДля контура на рис.

1 одной из возможных точек начала построения являетсяцентр дуги окружности диаметра 30 мм. Начнем построение контура с этой дуги, аее центр расположим в точке с координатами (0, 0).94) Определение последовательности построения примитивов контура•••••Дуга окружности Ø30 мм.Прямоугольник со сторонами 25х30 мм.2 отрезка, соединяющие дугу окружности с прямоугольником.Шестиугольник.3 окружности Ø6 мм (круговой массив из окружностей).5) Определение зависимостей и размеров для каждого примитиваЗависимости:•Дуга окружности Ø30мм.1 – Фиксация.•Прямоугольник со сторонами 25х30мм.•2 отрезка, соединяющие дугу окружности спрямоугольником.1 – Совмещение.2 – Горизонтальность.3 – Параллельность.4 – Равенство.•Шестиугольник.1 – Горизонтальность.2 – Совмещение.•3 окружности Ø6мм (круговой массив из окружностей).10Построение контура1) Построение дуги окружности Ø30 мм•Из Панели построений выбираем примитив Дуга: центр.

Через Панель“Точные координаты” центр дуги ставим в точку с координатами X=0, Y=0(рис. 2). Точки начала и конца дуги окружности ставим произвольно, какпоказано на рис. 3.•Так же из Панели построений выбираем зависимость Фиксация (рис. 4) иприменяем к центру дуги окружности.Зависимость Фиксация необходимо поставить лишь для того, чтобы послепостановки размерной линии и изменения радиуса дуги окружности на требуемый,центр дуги остался в начале координат.

Иначе он может произвольным образомпереместиться в любую точку рабочей плоскости, т.е. станет неизвестнымрасположение дуги окружности в пространстве.Поскольку изначально для построения дуги окружности Ø30 мм был взятпримитив Дуга, а не примитив Окружность, то размерную линию Inventor ставитне диаметром, а радиусом.