Autodesk inventor создание 3d эскиз
Автор:
Практическое пособие по созданию эскизов
- В деталях 2D-эскизы применяются для создания плоскостей перехода в лофте, проецирования геометрии с другой плоскости для использования в профиле, для совместного использования геометрии с несколькими элементами, а также для проецирования профилей на поверхность для создания сложных форм.
- В сборках 2D-эскизы применяются для добавления отверстий через несколько узлов, для выдавливания через несколько деталей и для создания направленного валика сварного шва в свариваемой детали.
- В чертежах 2D-эскизы применяются для создания примечаний к отверстиям, основных надписей и эскизных обозначений, а также для добавления технологических данных.
Для сравнения, трасса каркаса ссылается на несколько компонентов. Поэтому чтобы указать размещение компонентов, возможно, потребуется создать 3D-эскиз в файле детали сборки. В другой ситуации может потребоваться создать поперечное сечение в 2D-эскизе, а затем построить осевую линию или траекторию сдвига в 3D-эскизе.
2D- и 3D-эскизы
Двухмерные эскизы строятся на плоскости по осям координат X/Y. В 3D-эскизе геометрию можно создать в любой точке 3D-пространства.
С помощью 2D-эскиза можно создавать плоскую геометрию для элементов выдавливания и вращения, а также создавать поперечные 2D-сечения для 3D-лофтов и сдвигов.
В 3D-эскизах можно создавать траектории для проводов, труб, сдвигов и лофтов, а также ребра поверхности.
2D-эскизы создаются в файлах детали (IPT), сборки (IAM) или чертежа (DWG). 3D-эскизы создаются только в файлах детали (IPT).
Среда построения эскизов
При создании эскизов в Inventor работа выполняется в среде построения эскизов, где все необходимые инструменты и команды доступны на ленте на вкладке "Эскиз" (2D-эскизы) или "3D-эскиз" (3D-эскизы).
Среда построения эскизов также содержит графическое окно, в котором можно работать непосредственно над эскизом, и обозреватель, в котором значок эскиза отображается сразу после его создания, еще до создания геометрии.
Когда пользователь начинает создание 2D-эскиза, автоматически активируется команда «Отрезок». При редактировании эскиза этого не происходит.
Совет. Щелкните правой кнопкой мыши любую геометрию эскиза в графическом окне и выберите "Найти в обозревателе". Эскиз выбранной геометрии выделяется в обозревателе.
На сегодняшний день в мире существует множество пакетов САПР (Систем автоматизированного проектирования), которые значительно облегчают труд инженеров-проектировщиков и сильно экономят время и деньги. Основные представители этого семейства программ:
1) Autodesk Inventor
2) Solidworks
3) Компас 3D
4) CATIA
5) PRO Engineer
И прочие другие…
В чем работать, каждый выбирает для себя сам, ориентируясь на удобство интерфейса, функционал программы, легкость освоения и прочие параметры. Я в свое время сделал выбор в пользу пакета Autodesk Inventor, о чем ни разу не жалею :)
Сразу оговорюсь, что одну и ту же деталь, благодаря гибкости САПР, можно создать несколькими способами, каждый решает сам какой способ ему ближе и удобнее. Как говорится — у каждого додика своя методика :)
Итак, перед нами лежит чертеж и стоит задача сделать цифровой прототип звездочки, точно соответствующий этому чертежу:
На сечении Б-Б в нижней части чертежа, мы видим профиль звезды (он заштрихован). Его и возьмем за основу, а шестерню получим вращением этого профиля вокруг центральной оси. Создаем новый эскиз и с помощью инструмента ОТРЕЗОК, рисуем профиль сечения звезды, потом проставляем все зависимости, а так же линейные и угловые размеры. В результате этой операции мы получаем эскиз поперечного сечения звезды, а так же осевую линию, относительно которой указывали диаметры
Осевая линия указана нижней красной стрелкой. Она получается путем преобразования линии отрезка нажатием на кнопку ОСЕВАЯ ЛИНИЯ (указана верхней красной стрелкой):
Далее кликаем на инструмент ВРАЩЕНИЕ. Поскольку у нас только один замкнутый контур и одна ось вращения, то INVENTOR как бы поворачивая этот контур вокруг центральной оси, автоматически строит тело вращения — заготовку нашей будущей звезды.
Теперь нам нужно создать крепежные отверстия, а так же сделать выборку материала для облегчения веса конечного изделия. Для этого создаем на боковой грани новый эскиз
На новый эскиз автоматически проецируются внешний и внутренний диаметры шестерни (окружности желтого цвета). Так нам будет легче ориентироваться. Крепежные отверстия находятся на одном диаметре — 210мм, строим вспомогательную окружность, на которой отмечаем две точки с угловым размером между ними — 40 градусов (все размеры берем из чертежа):
Принимаем этот эскиз и далее задействуем инструмент ОТВЕРСТИЕ. INVENTOR автоматически создает отверстия на местах точек в эскизе. В диалоговом окне остается только выбрать тип отверстия — ПРОСТОЕ ОТВЕРСТИЕ, ограничение — НАСКВОЗЬ, диаметр отверстия — 9 мм и мы получаем два крепежных отверстия нужного нам диаметра в нужных нам местах
Нет необходимости моделировать каждое отверстие, воспользуемся инструментом КРУГОВОЙ МАССИВ, с помощью которого укажем, что нам нужно два крепежных отверстия размножить копированием с помощью поворота вокруг оси, перпендикулярной плоскости шестерни. Т.к. углы между группами отверстий равны, то достаточно просто указать количество копий — 3 и программа сама равномерно распределит их по окружности.
Подобным способом создаем отверстие бОльшего диаметра и так же с помощью КРУГОВОГО МАССИВа тиражируем его на нашей звезде.
Теперь очередь дошла до больших отверстий, предназначенных для уменьшения веса звездочки. Принцип создания тот же самый: эскиз — отверстие — круговой массив
Итак, вот у нас получилась заготовка, готовая к "нарезанию" зубчатого венца. :)
Смотрим на чертеж и видим на выносном виде "А" (сверху справа) от шестерни профиль двух зубьев с размерами. Строим новый эскиз с помощью инструментов ОКРУЖНОСТЬ и ОТРЕЗОК, переносим эти
размеры на новый эскиз, лишние линии убираем с помощью кнопки ОБРЕЗАТЬ, сверху просто замыкаем контур отрезками. Скриншот эскиза крупным планом:
Общий вид эскиза относительно заготовки звезды:
Далее задействуем инструмент ВЫДАВЛИВАНИЕ. INVENTOR автоматически создает объемную деталь на основе эскиза:
Но нам нужно сделать выемку в существующей заготовке, поэтому в диалоговом окне выбираем ВЫЧИТАНИЕ и указываем границы — ВСЕ, получаем выборку, точно соответствующую нашему эскизу
Круто! У нас появилась целая одна впадина между зубьями:
На ней далеко не уедешь, поэтому будем делать зубья. На чертеже в верхнем правом углу указано количество зубьев шестерни — Z=58. Как вы уже догадались, зубчатый венец мы получим с помощью старого, доброго инструмента КРУГОВОЙ МАССИВ, просто равномерно размножив впадину вокруг оси 58 раз :)
Все, наша звезда готова!
Получившуюся модель можно покрутить мышью и рассмотреть со всех сторон по ссылке ниже:
Эскиз — основа для построения трехмерного тела, а грамотно построенный эскиз — залог получения качественной и легко редактируемой модели. При создании эскизов в Autodesk Inventor есть возможность использовать разные инструменты, которые позволят проанализировать геометрию, переназначить связи между элементами эскиза, найти ошибки и пр.
Рассмотрим сегодня некоторые возможности Autodesk Inventor по работе с эскизами.
Редактирование 3D-эскизов
Редактирование 2D-элементов геометрии, которые были вставлены в 3D-эскиз с помощью команды "Добавить геометрию", можно осуществлять только в исходных 2D-эскизах. При этом изменения, вносимые в 2D эскизы, отражаются в 3D эскизах и влияют на результат 3D сдвигов эскизных элементов.
- В браузере щелкнуть правой кнопкой мыши на элементе 3D эскиза. Выбрать пункт контекстного меню "Редактировать 3D эскиз".
- На 3D эскизе можно выполнить одно или несколько следующих действий:
- Дважды щелкнув на размере сопряжения, ввести новое значение радиуса в диалоговом окне "Редактирование размера".
- Щелкните правой кнопкой мыши сгиб или размер сгиба и выберите "Удалить". Используйте команду "Сгиб", чтобы настроить радиус сгиба или добавить новый сгиб.
- Для добавления размеров используйте команду "Размеры".
- Для ограничения геометрии используйте команды наложения зависимостей.
- Щелкните правой кнопкой мыши геометрию 3D-эскиза, и выберите "Удалить".
- Используйте команды построения для создания новой геометрии.
Прим.: При удалении сгиба, а также если радиус сгиба слишком велик, чтобы поместиться на сегментах линии, программа восстанавливает излом (на 3D линии).
Автор:
Все модели детали, созданные в Autodesk Inventor, начинаются с эскизов, создаваемых путем построения геометрических элементов чертежа: точек, линий, форм и дуг.
Эскиз становится основой для эскизных элементов (например, для выдавливаний, вращений, лофтов, пружин и сдвигов), которые добавляют объем эскизной детали.
Прим.: Размещаемый элемент, напротив, состоит из определенной механической формы, служащей в качестве конструктивного решения в детали или сборке. К числу размещаемых элементов относятся отверстия, фаски и сопряжения.
Эскизы могут включать в себя ссылочную и вспомогательную геометрию. Как правило, ссылочная геометрия представляет собой часть элемента (например, ребро или вершину), которую можно проецировать из эскиза элемента в новый эскиз. Вспомогательная геометрия служит для создания эскизов или элементов, но не используется для определения профилей или траекторий.
Отображение зависимостей
Если нажать кнопку Показать все зависимости, то система отобразит в виде пиктограмм все зависимости и ограничения, существующие в активном эскизе
Отображаемые иконки зависимостей активны, при выделении одной подсвечивается связанная с ней (например, параллельность), что позволяет легко находить связанные объекты и редактировать эскизы. Например, выбирая зависимость параллельности, можно посмотреть, чему отрезок параллелен — связанные отрезки и иконки зависимостей подсвечиваются
Чтобы удалить зависимость, достаточно выбрать ее и в отслеживающем меню выбрать команду Удалить
Индикатор определенности эскиза
В эскизе определенные элементы отображаются темно-синим цветом, неопределенные — светло-синим (цвета зависят от выбранной цветовой схемы). При построении эскиза Inventor всегда подсказывает, сколько размеров нужно нанести, чтобы получить полностью определенный эскиз. Индикатор находится в правой нижней части экрана
В данном эскизе не хватает двух размеров — привязка паза по горизонтали и высота нижней части корпуса, о чем Inventor нам и сообщает.
Элементы эскиза
Понимание работы с элементами эскизов Inventor поможет не только точно создавать эти элементы, но и верно моделировать детали и сборки.
При работе над эскизом можно указать плоскую грань, рабочую плоскость или кривую эскиза.
- Плоская грань представляет собой плоскую грань детали.
- Рабочая плоскость — это вспомогательный элемент, определяющий параметрическое расположение плоскости эскиза в 3D-пространстве. Она прекрасно подходит при отсутствии плоской грани, например, при создании эскиза на искривленных или тороидальных гранях.
- Эскизные кривые — это создаваемые геометрические объекты (например, линии, дуги, круги, эллипсы и сплайны).
Профиль эскиза — это замкнутый контур, определенный эскизной или ссылочной геометрией, которая представляет поперечное сечение элемента. Разомкнутый контур, составленный из отрезков, дуг и сплайнов, может задавать форму поверхности, либо, распространяясь до ограничителей — некоторую область пространства.
Траектория эскиза — это траектория элемента сдвига. Траекторией может являться замкнутый или разомкнутый контур, состоящий из линий, дуг, эллипсов и окружностей с указанной начальной точкой.
Практическое пособие по созданию эскизов
- В деталях 2D-эскизы применяются для создания плоскостей перехода в лофте, проецирования геометрии с другой плоскости для использования в профиле, для совместного использования геометрии с несколькими элементами, а также для проецирования профилей на поверхность для создания сложных форм.
- В сборках 2D-эскизы применяются для добавления отверстий через несколько узлов, для выдавливания через несколько деталей и для создания направленного валика сварного шва в свариваемой детали.
- В чертежах 2D-эскизы применяются для создания примечаний к отверстиям, основных надписей и эскизных обозначений, а также для добавления технологических данных.
Для сравнения, трасса каркаса ссылается на несколько компонентов. Поэтому чтобы указать размещение компонентов, возможно, потребуется создать 3D-эскиз в файле детали сборки. В другой ситуации может потребоваться создать поперечное сечение в 2D-эскизе, а затем построить осевую линию или траекторию сдвига в 3D-эскизе.
Корректировка ошибок в эскизе
Вы начертили эскиз, пытаетесь выдавить трехмерное тело, но не получается из-за ошибок в эскизе? Легко можно этого избежать, если использовать корректор ошибок в эскизе. Запустить его можно из контекстного меню выбранного эскиза
В окне корректора нажимаем кнопку Диагностика эскиза, система проанализирует эскиз и выдаст результат в виде списка ошибок и предупреждений
Например, в представленном эскизе обнаружено одно предупреждение — отсутствует зависимость совмещения (паз не привязан по горизонтали) и одна ошибка — незамкнутый контур. Если выбрать ошибку, то Inventor подсветит контур, в котором обнаружена проблема и точку, где обнаружен разрыв
Если выбрать вариант автоматического исправления, то система найдет вариант исправления геометрии и предложит свое решение. Согласившись, можно получить исправленный эскиз.
Создание стабильных эскизов
- ориентацию геометрии в системе координат эскиза. Например, при построении практически вертикальной линии Inventor автоматически создает ее по вертикали;
- связь между геометрией эскиза. Например, зависимости можно добавлять для создания перпендикулярных, параллельных, касательных или концентрических форм или линий. Можно также задавать пропорциональные связи между кривыми эскиза.
Либо использовать размерные зависимости для стабилизации эскизов. Параметрические размеры определяют размер и положение геометрии эскиза и помогают предотвратить искажение при изменении размера элементов эскиза.
Среда построения эскизов
При создании эскизов в Inventor работа выполняется в среде построения эскизов, где все необходимые инструменты и команды доступны на ленте на вкладке "Эскиз" (2D-эскизы) или "3D-эскиз" (3D-эскизы).
Среда построения эскизов также содержит графическое окно, в котором можно работать непосредственно над эскизом, и обозреватель, в котором значок эскиза отображается сразу после его создания, еще до создания геометрии.
Совет. Щелкните правой кнопкой мыши любую геометрию эскиза в графическом окне и выберите "Найти в обозревателе". Эскиз выбранной геометрии выделяется в обозревателе.
Автор:
Все модели детали, созданные в Autodesk Inventor, начинаются с эскизов, создаваемых путем построения геометрических элементов чертежа: точек, линий, форм и дуг.
Эскиз становится основой для эскизных элементов (например, для выдавливаний, вращений, лофтов, пружин и сдвигов), которые добавляют объем эскизной детали.
Прим.: Размещаемый элемент, напротив, состоит из определенной механической формы, служащей в качестве конструктивного решения в детали или сборке. К числу размещаемых элементов относятся отверстия, фаски и сопряжения.
Эскизы могут включать в себя ссылочную и вспомогательную геометрию. Как правило, ссылочная геометрия представляет собой часть элемента (например, ребро или вершину), которую можно проецировать из эскиза элемента в новый эскиз. Вспомогательная геометрия служит для создания эскизов или элементов, но не используется для определения профилей или траекторий.
2D- и 3D-эскизы
Двухмерные эскизы строятся на плоскости по осям координат X/Y. В 3D-эскизе геометрию можно создать в любой точке 3D-пространства.
С помощью 2D-эскиза можно создавать плоскую геометрию для элементов выдавливания и вращения, а также создавать поперечные 2D-сечения для 3D-лофтов и сдвигов.
В 3D-эскизах можно создавать траектории для проводов, труб, сдвигов и лофтов, а также ребра поверхности.
2D-эскизы создаются в файлах детали (IPT), сборки (IAM) или чертежа (DWG). 3D-эскизы создаются только в файлах детали (IPT).
Степени свободы
При создании эскиза есть возможность проанализировать его степени свободы. Полностью определенный эскиз не имеет степеней свободы, недоопределенный может иметь степени свободы перемещения и вращения. Для отображения степеней отдельного элемента эскиза необходимо его выбрать и в контекстном меню выбрать Отобразить степени свободы. Если необходимо отобразить степени свободы для всего эскиза или его части, то их нужны выбрать и выполнить эту же команду.
Степени свободы перемещения отображаются маркерами с прямыми стрелками — стрелки показывают направление возможного перемещения объекта эскиза, степени свободы вращения — дугообразными маркерами. Каждый маркер можно перемещать с помощью мыши
Если определить элемент, имеющий степень свободы, то маркеры исчезают.
Создание 3D-эскиза
Для создания эскиза, использующего координаты XYZ, на вкладке "3D модель" панели "Эскиз" нажмите "Создать 3D-эскиз". Можно использовать команды на вкладке "3D-эскиз" для создания таких 3D-элементов, как траектории сдвига, направляющие лофта и ребра поверхности.
- Выберите на ленте вкладку "3D-модель" панель "Эскиз" Создать 3D-эскиз .
- Если необходимо, щелкните правой кнопкой мыши на исходные рабочие плоскости, оси и исходную центральную точку в обозревателе, чтобы включить видимость.
- При необходимости, используйте команду "Добавить геометрию" для копирования геометрии из 2D- в 3D-эскиз.
- Используйте команды 3D-эскиза для создания геометрических объектов и зависимостей.
- Используйте команду "Размеры" для добавления размеров к 3D геометрии эскиза и рабочим точкам.
- Используйте команды "Зависимость" для добавления зависимостей к 3D геометрии эскиза.
- Нажмите "Возврат", чтобы завершить построение эскиза.
Прим.: Добавление размеров или зависимостей к опорной или фиксированной геометрии невозможно. Одна из выбранных кривых должна быть определена не полностью.
Элементы эскиза
Понимание работы с элементами эскизов Inventor поможет не только точно создавать эти элементы, но и верно моделировать детали и сборки.
При работе над эскизом можно указать плоскую грань, рабочую плоскость или кривую эскиза.
- Плоская грань представляет собой плоскую грань детали.
- Рабочая плоскость — это вспомогательный элемент, определяющий параметрическое расположение плоскости эскиза в 3D-пространстве. Она прекрасно подходит при отсутствии плоской грани, например, при создании эскиза на искривленных или тороидальных гранях.
- Эскизные кривые — это создаваемые геометрические объекты (например, линии, дуги, круги, эллипсы и сплайны).
Профиль эскиза — это замкнутый контур, определенный эскизной или ссылочной геометрией, которая представляет поперечное сечение элемента. Разомкнутый контур, составленный из отрезков, дуг и сплайнов, может задавать форму поверхности, либо, распространяясь до ограничителей — некоторую область пространства.
Траектория эскиза — это траектория элемента сдвига. Траекторией может являться замкнутый или разомкнутый контур, состоящий из линий, дуг, эллипсов и окружностей с указанной начальной точкой.
Создание стабильных эскизов
- ориентацию геометрии в системе координат эскиза. Например, при построении практически вертикальной линии Inventor автоматически создает ее по вертикали;
- связь между геометрией эскиза. Например, зависимости можно добавлять для создания перпендикулярных, параллельных, касательных или концентрических форм или линий. Можно также задавать пропорциональные связи между кривыми эскиза.
Либо использовать размерные зависимости для стабилизации эскизов. Параметрические размеры определяют размер и положение геометрии эскиза и помогают предотвратить искажение при изменении размера элементов эскиза.
Читайте также: