Сборка в Autodesk Inventor: определение и создание

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

Сборки в Autodesk Inventor – основной инструмент проектирования изделий, поскольку практически любой, даже самый простой физический объект, представляет из себя сборку из группы деталей и узлов. Грамотная организация сборочной модели и подобранные инструменты моделирования позволяют создавать такие сборки, по которым можно еще на этапе проектирования полностью проанализировать будущее изделие и исправить все потенциальные проблемы, которые могут с ним возникнуть на этапах производства и эксплуатации. Autodesk Inventor предоставляет пользователям широкий выбор инструментов для работы со сборками, которые позволяют реализовывать проекты любой сложности.