Глава 3 Создание и редактирование эскизов

Прежде, чем приступить к созданию модели какого-либо устройства или детали, необходимо четко представлять себе с чего нужно начинать, и в чем заключается особенность создания твердотельных моделей. Inventor включает весь набор функций для объемного твердотельного моделирования, которые могут потребоваться в процессе работы над моделями сложных узлов и деталей. Inventor позволяет разрабатывать параметрические модели - модели форму которых можно изменять с помощью размеров. Параметры модели – переменные, задающие соотношения между различными геометрическими и размерными величинами на эскизе

Деталь – изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. При проектировании детали следует придерживаться определенной последовательности действий, обеспечивающих правильность выполнения создания твердотельной модели. К деталям также относятся изделия с защитным/декоративным покрытием или изготовленных с применением местной сварки, пайки, склеивания.

3.1 Эскизы в Inventor

Эскиз—это двумерное очертание конструктивного элемента, составленного из элементарных примитивов (отрезков, дуг, ломаных линий и сплайнов) формирующих контур или геометрический объект (траектория сдвига, ось вращения, линия разреза или вырыва и т.п.), требуемый для формирования конструктивного элемента. Все изменения эскизов ведут к автоматическому изменению соответствующих конструктивных элементов.

Твердотельная модель детали формируется в Inventor на основе информации, заложенной в 2D- или 3D-эскизе, имеющих простую форму, и поддерживающих постоянную связь с ними. Моделирование проводится с помощью динамического мастера эскизов с интерактивным определением интеллектуальных профилей, строящихся с использованием линий, дуг и сплайнов. Эскизы сохраняют свои свойства не зависимо от того, где используются их фрагменты, что позволяет пользователям перетаскивать элементы эскизов в реальном времени в соответствии с ранее установленными правилами их включения в сборку.

Эскизы служат для определения форм и размеров очертаний конструктивных элементов, траекторий, а также для размещения центров отверстий. Законченный эскиз используется как замкнутый контур, на основе которого строится конструктивный элемент путем выдавливания, вращения, сдвига, натягивания или созданием пружины. После создания конструктивных элементов контур, траектории и центры отверстий поглощаются ими.

Эскиз является основным компонентом, который имеет приблизительный размер и форму элементов детали т.к. создается без точного определения размеров. Обычно такие эскизы служат для описания элементов произвольной формы, а не типовых элементов (отверстий, фасок и сопряжений). При выполнении эскизов следует придерживаться правила: эскиз контура не должен иметь перекрытий, контур должен начинаться и заканчиваться в одной и той же точке.

Мастер эскизов - это графический редактор, связанный с логическим решателем, с помощью которого принимаются решения в процессе работы над эскизами и накладываются ограничения на связи между элементами конструкции. Ограничения определяются и накладываются автоматически в зависимости от вида конструкции.

К зависимостям, определяющим

• ориентацию геометрии относительно системы координат относятся: фиксации, горизонтальности и вертикальности. Так, построенный отрезок, практически не отклоняющийся от вертикали, делается программой строго вертикальным

• взаимосвязи между элементами относятся: перпендикулярности, параллельности, касательности, коллинеарности и концентричности.

Для того чтобы однозначно определить форму и размеры эскиза, кроме зависимостей, накладываемых автоматически, применяется наложение зависимостей и нанесение размеров. Как правило, сначала следует накладывать зависимости, чтобы оказалась стабилизирована общая форма эскиза, а затем наносить размеры, с помощью которых можно задать пропорции между элементами эскиза. Тогда изменение одного элемента будет приводить к соответствующим изменениям остальной геометрии. Например, величина одного размера может быть установлена равной половине величины другого размера.

В эскизах может присутствовать:

• вспомогательная геометрия, которая не является частью эскиза контура или траектории, однако относительно нее можно накладывать зависимости

• заимствованная геометрия - это спроецированная геометрия других эскизов и, как правило, используется для получения образов ребер или силуэтов имеющихся конструктивных элементов

Эскиз может создаваться в файле чертежа, изделия или детали, поэтому находит применение:

• при работе с чертежом для: обозначения размеров отверстий, создания и изменения основных надписей, создания эскизных обозначений, добавления изготовленной детали, нанесения текстовых надписей

• при работе с деталью для: создания переходных плоскостей при построении по сечениям, проецирования геометрии с другой плоскости для использования в контуре, доступности геометрии в более чем одном конструктивном элементе, создания геометрии на плоскости, скрытой другими конструктивными элементами, проецирования контуров на поверхность для создания сложных форм

• при работе со сборкой для: добавления отверстий, проходящих сквозь множество деталей и узлов, выдавливания сквозь множество деталей, построения 2D-схем расположения для анализа и изменения механических взаимоотношений, создания сварного шва в сварной конструкции, нанесения текстовых надписей.

Эскизы, необходимые для конструирования, должны быть тщательно спланированы, чтобы упростить их построение и их использование на протяжении всего процесса проектирования, повысить эффективность работ по моделированию изделий.

Рекомендации по планированию эскизов:

• четко представлять форму проектируемой детали – плоская деталь или тело вращения. От формы детали зависит ход создания модели

• контуры, используемые как эскизы для построения объемных тел, не должны иметь разрывов. Для замыкания контуров следует использовать обрезку или удлинение кривых, при этом кривые должны соединяться в конечных точках с наложением зависимостей совмещения

• завершающие элементы, такие как, сопряжения, фаски и наклонные грани, следует применять только после построения основной части модели

• комбинировать простые эскизы для получения сложных форм. При изменении модели проще исправить несколько простых по форме эскизов, чем один сложный эскиз

• если в модели присутствуют повторяющиеся элементы, рекомендуется строить только один из них, а остальные получать копированием или с помощью массива

• строить эскизы с приблизительным соблюдением размеров и форм, как менее подверженным непредсказуемым искажениям при дальнейшем наложении зависимостей и нанесении размеров. Во время построения приблизительных эскизов происходит автоматическое наложение зависимостей, определяющих ориентацию кривых эскиза и взаимосвязь между ними. При создании элемента эскиза наложение зависимости можно блокировать, удерживая нажатой клавишу CTRL

• на первоначальном этапе создания конструктивных элементов следует ограничиться лишь их приблизительными набросками, т.к. впоследствии они могут быть отредактированы

• сохранять эскизы лучше как параметрические элементы, чтобы их было возможно использовать в других деталях

• накладывать зависимости между элементами геометрии для определения формы и связей, следует прежде чем задавать и редактировать размеры

• пользоваться сеткой и шаговой привязкой для упрощения позиционирования геометрии.

• сначала оставлять размеры эскиза как есть, не задавая точных величин. Нанесение точных размеров лучше выполнять после того, как форма эскиза будет определена необходимыми зависимостями

• сначала задавать размеры протяженных объектов, определяющих габариты эскиза, оставив при этом мелкие элементы эскиза недоопределенными. В дальнейшем, при уточнении размеров, небольшие элементы окажутся менее подвержены искажениям

• если эскизы используются адаптивными конструктивными элементами, то рекомендуется оставлять элементы эскиза без размеров для возможности изменения их размеров при вставке в изделие

• для определения выдавливаемого, сдвигаемого или вращаемого эскиза можно указать сразу несколько контуров. Контуры могут располагаться обособленно, быть вложенными или пересекаться. На основе такого сложного эскиза получается один конструктивный элемент

• создавать необходимые рабочие плоскости, как плоскости построений, для создания очередного конструктивного элемента

• создавать новые конструктивные элементы на эскизах, которые уже были поглощены. Для этого следует из контекстного меню эскиза выбрать пункт Общий доступ к эскизу

Основные возможности Inventor по созданию и редактированию эскизов:

• автоматическое наложение зависимостей. При создании эскиза делаются выводы о наиболее вероятных зависимостях его элементов, они автоматически отображаются и накладываются

• совместное использование эскизов. Один и тот же эскиз может использоваться для создания нескольких конструктивных элементов или нескольких контуров одной детали.

• наложение зависимостей путем перетаскивания. Определение возможных зависимостей, изменение размеров эскиза и наложение зависимостей может производиться путем перетаскивания геометрических объектов

• универсальное нанесение размеров. Нанесение размеров различных типов может осуществляться с помощью одной функции

• использование имеющихся ребер. Использование метода проецирование ребер существующих граней для создания геометрии эскиза

Нельзя создавать эскизы профиля с петлями, которые:

• само пересекаются

• пересекаются с другими петлями (контурами)

• касаются других контуров,

• имеют более одного уровня вложенности