"ТВЕРДОТЕЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В AUTODESK INVENTOR"

Концевич Валерий Георгиевич

АННОТАЦИЯ

Определяющими факторами успеха в промышленном производстве сегодня и в обозримом будущем является уменьшение времени выхода продукции на рынок, снижение стоимости и повышение качества. Практическая реализация этих требований требует модернизации проектно-технологических и производственных процессов как в рамках отдельных предприятиях, так и в условиях "расширенного предприятия", объединяющего всех поставщиков, соисполнителей и участников проектирования и производства продукции.
В век широкого распространения САПР можно считать, что сложившаяся годами система проектирования новых изделий, когда конструктор работал отдельно от расчетчика, а тот, в свою очередь, практически не взаимодействовал с разработчиком технологического процесса или составителем программ для станков с ЧПУ совершенно устарела. Время требует наличия специалистов универсального профиля, которые будут сочетать в себе квалификацию и конструктора, и расчетчика, и технолога, и даже разработчика программы для станка с ЧПУ одновременно. Основным инструментом таких специалистов являются новые инструменты проектирования - конструкторские и/или технологические САПР, программы анализа и системы подготовки производства. Кроме того, современная схема требует параллелизма в разработке: данные для анализа (прочностной, динамический, термодинамический расчеты и др.) должны передаваться аналитику непосредственно в процессе разработки. После проведения требуемых расчетов конструктору должны возвращаться рекомендации по изменению изделия. И одновременно с этим должен разрабатываться технологический процесс или составляться программы для станков с ЧПУ. Процесс может неоднократно повторяться и носить итерационный характер.
Процесс разработки и изготовления изделий машиностроения - это длительный процесс проектирования и конструирования, состоящий из нескольких стадий и последовательных приближений к окончательному варианту, включающий в себя достаточно дорогостоящий цикл подготовки производства. При постоянном усложнении технологии и решаемых задач, сокращении сроков производства новой продукции только САПР позволит быстро спроектировать изделие и устранить все возможные ошибки и сделать необходимые доработки еще на стадии компьютерного моделирования. САПР становится важной и неотъемлемой частью производственного процесса, обеспечивающая прямую экономию средств и времени.
Наличие САПР позволит освободить сотрудников конструкторско-технологических подразделений от выполнения низко квалифицированной и малоэффективной работы (например, такой как изготовление чертежей одних и тех же деталей, часто применяемых при создании новых изделий) и переход к вариантному проектированию, при котором одновременно будет разрабатываться не одно конструктивное решение, а несколько, конкурирующих между собой.
Системой, отвечающей всем выше определенным требованиям, является Inventor. Это инженерный пакет для параметрического твердотельного и поверхностного моделирования машин и механизмов, использующая возможности операционной системы Microsoft Windows. Инструментальные средства Autodesk Inventor обеспечивают полный цикл конструирования и создания конструкторской документации. Среди систем среднего уровня Inventor, это первый пакет, который перешагнул рубеж в 10000 компонентов и сейчас приближается к цифре 18000, поэтому разработчики Inventor поставили во главу угла возможность проектирования в контексте сборки, которую Autodesk назвала адаптивной технологией. Путем устранения необходимости разбивать проект на достаточно малые куски, Inventor повышает скорость и точность создания и выполнения проектов.

Опыт автора по обучению продуктам твердотельного моделирования в течении почти 10 лет показал, что без глубокого изучения используемого программного обеспечения нельзя стать высококвалифицированным специалистом в области САПР. К сожалению, благодаря рекламе и фирмам-продавцам ПО, у многих пользователей сложилось впечатление, что Autodesk Inventor можно изучить за 8-10 часов (максимальный объем учебных курсов при продаже самого продукта дилерами Autodesk). Такое мнение особенно характерно для руководителей машиностроительных предприятий, которые сами никогда не работали с пакетами САПР, поэтому они, зачастую, после приобретения предприятием достаточно дорогостоящего ПО, требуют показать эффект от него, буквально на следующий день. Кроме вреда такой подход не может ничего не принести.
Только последовательное и системное изучение возможностей используемого ПО, правил эффективной работы с ним, особенностям применения встроенных и самостоятельно создаваемых баз данных и баз параметрических геометрических моделей стандартных, унифицированных и широко применяемых на конкретном предприятии деталей и узлов, обеспечит разработку высокоэффективной и качественной продукции с минимальными затратами в максимально короткое время.

В этом справочном пособии по работе с Inventor R10 на более, чем 600 страницах и 400 скриншотах, изложена информация, позволяющая пользователю не только получить основные сведения о качественном моделировании изделий машиностроения, но и обеспечить наличие профессионального уровня владения методами и способами создания твердотельных параметрических деталей и сборок, соответствующих требованиям технического задания, в условиях параллельной работы над проектом группы конструкторов, а с помощью Internet, даже при их территориальной распределенности на значительном расстоянии друг от друга. Книга рассчитана на пользователя, имеющего навыки работы с двумерными инженерными пакетами, в частности с AutoCAD.
Автор настоятельно рекомендует бегло прочитать эту книгу, чтобы получить общее представление о пакете Autodesk Inventor, а потом вдумчиво читать книгу непосредственно в ходе работу за компьютером при изучении Inventor. Книга должна стать настольной для инженера-проектировщика в процессе его профессиональной деятельности по разработке твердотельных моделей машин и механизмов, тем более, что в ней содержатся наиболее важные сведений из ЕСКД и основной нормативной документации.
Пособие, предназначено для различных групп читателей: студентам и аспирантам технических вузов, инженерам-проектировщикам, специалистам в области CAD/CAM/CAE/PDM-технологий, а также менеджерам среднего и высшего уровня в области реинжиниринга конструкторско-технологической подготовки производства.
Пособие состоит из введения и 11 логически организованных разделов.

Введение. Раскрываются особенности Autodesk Inventor, его функциональные возможности и области применения, отличия от аналогичных систем других фирм-производителей.

Глава 1 "Интерфейс Inventor" - начальные сведения о графическом интерфейсе. Описаны главное меню, браузер и панели инструментов. Приведены сведения об особенностях создания новых файлов различного назначения, методах и способах открытия ранее созданных файлов и их сохранения.

Глава 2 "Создание и редактирование эскизов" - описаны среда построения эскизов, координатная система и плоскости, а также способы наложения эскизной сетки двумерных эскизов, как контуров для получения твердотельных моделей. Приведены основные рекомендации и способы повышения эффективности создания эскизов. Описаны все команды геометрических построений при создании эскиза и геометрические ограничения, накладываемые как Inventor автоматически, так и пользователем самостоятельно. Рассмотрены особенности наложения размеров в эскизах, а также особенности использования в эскизах картинок.

Глава 3 "Создание и редактирование рабочих и базовых конструктивных элементов" - описана среда моделирования деталей и тел. Изложены основные методы и способы создания и позиционирования рабочих элементов (точка, ось, плоскость). Описаны команды создания конструктивных элементов детали (выдавливание, вращение, натягивание по сечениям, протягивание по траектории).

Глава 4 "Создание и редактирование типовых конструктивных элементов" - изложены основные методы и способы создания и редактирования типовых конструктивных элементов (оболочка, сопряжения, фаска, отверстие, резьба, ребра и стержни жесткости). Описаны команды работы с гранями деталей (перемещение, наклон, разделение, замена, изменение толщины, создание подобных поверхностей, удаление, создание рельефа и маркировки). Рассмотрены особенности создания копий и массивов элементов. Приведено описание процесса создания производных деталей.

Глава 5 "Моделирование сборок" - описана среда моделирования сборок: браузер, координатная система и плоскости, а также способы создания, сохранения и обновления файлов сборок. Приведены основные методы моделирования и редактирования сборок. Рассмотрены особенности создания и использования адаптивных деталей и сборок.

Глава 6 "Сборочные зависимости и ограничения сборки" - описаны ограничения сборки: статические (совмещение, угол, касательность, вставка), управляющие и динамические зависимости. Рассмотрены инструменты исследования кинематики. Приведено описание метода создания и использования конструктивных пар и групп.

Глава 7 "Создание видовых представлений, разрезов и презентаций" - рассмотрены методы создания видов и именованных видовых представлений, позиционных представлений и разрезов. Описаны методы создания и редактирования схем сборки-разборки, а также презентационных роликов.

Глава 8 "Разработка чертежей твердотельных деталей и изделий" - описаны правила настройки чертежных ресурсов (шаблон, формат, рамка, основная надпись). Подробно рассмотрены методы и способы создания/редактирования чертежных видов: главного, проекционного, дополнительного, сечений и местных разрезов, выносных элементов, видов с разрывами.

Глава 9 "Пояснительные надписи на чертежах" - описаны правила и особенности нанесения/редактирования на чертежах размеров, допусков и посадок и других пояснительных обозначений (осевых линий, шераховатости, отклонений формы и расположения, сварки, номеров позиций).

Глава 10 "Разработка и редактирование спецификаций" - описаны правила и особенности создания/редактирования спецификаций, таблицы отверстий и перечня изменений.

Глава 11 "Autodesk Inventor Professional 11 - система проектирования сложных машиностроительных изделий" - описаны изменения и нововведения, появившиеся в новой версии Inventor.

Пособие предназначено для различных групп читателей: студентов и аспирантов технических вузов, инженеров-проектировщиков, специалистов в области CAD/CAM/CAE/PDM-технологий, а также менеджеров среднего и высшего уровня, специализирующихся в области реинжиниринга конструкторско-технологической подготовки производства.

Заказы на приобретение книги направляйте по адресу - valery A opm.sumdu.edu.ua^*

^*В антиспамерских целях в почтовых адресах символ @ заменен на букву А.