Конфигурирование сборок в Autodesk Inventor с использованием генераторов компонентов и связанных параметров

Александр Стремнев
К.т.н., доцент кафедры информационных технологий Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова, окончил Белгородскую государственную технологическую академию строительных материалов в 2002  году (инженер-механик), тема диссертации: «Разработка математических моделей для автоматизированного проектирования шаровых барабанных мельниц» (2004 год)

В настоящее время системы автоматизированного проектирования стали по­настоящему эффективными благодаря не только развитым средствам трехмерного моделирования и анализа, но и наличию богатого информационного обеспечения. К нему относятся библиотеки стандартных элементов, а также модули для расчета типовых конструкций [1].

В САПР Autodesk Inventor раздел «Проектирование» предлагает средства для работы с такими объектами, как разъемные соединения, рамные конструкции на основе стандартных профилей, механические передачи, пружины. Использование этих инструментов сводится к заданию входных параметров в соответствующих диалоговых окнах и получению в качестве результата модели, имеющей необходимую конфигурацию. Например, при проектировании цилиндрического зубчатого зацеп­ления расчет и моделирование ведутся на основе таких параметров, как передаточное отношение, модуль, межосевое расстояние (рис. 1).

Рис. 1. Использование генераторов компонентов в Autodesk Inventor на примере цилиндрического зубчатого зацепления

Применение подобных расчетных модулей­генераторов значительно облегчает работу проектировщика [2]; некоторая сложность возникает лишь на этапе интеграции полученных с их помощью моделей в сборки проекта. Например, в случае зубчатой передачи это касается моделирования такого элемента, как корпус редуктора или коробки скоростей. Дело в том, что переконфигурирование с помощью расчетного модуля параметров передачи требует достаточно кропотливой работы по изменению формы и размеров корпуса. При этом все параметры зачастую приходится изменять вручную.

Рис. 2. Объявление экспортируемых параметров для элемента, полученного в Autodesk Inventor с помощью генератора компонентов

Данная проблема в САПР Autodesk Inventor решается посредством механизма экспорта­импорта параметров. Рассмотрим его на примере проектирования редуктора.

После создания модели зубчатой передачи с помощью специального расчетного модуля­генератора необходимо войти в одну из деталей передачи и, используя окно Параметры, найти в таблице те из них, которые необходимо будет использовать при проектировании корпуса. К таким параметрам могут относиться межцентровое расстояние, наружный диаметр и ширина зубчатого колеса (шестерни). В таблице напротив этих параметров следует установить переключатель в столбец Экспорт (рис. 2).

Затем в детали корпуса редуктора необходимо обратиться к окну Параметры и выбрать в нем команду Связь, которая позволяет указать источник данных, которым может являться электронная таблица или другой файл детали или сборки проекта. В качестве источника данных мы укажем файл зубчатого колеса (шестерни), после чего подготовленные в нем для экспорта параметры станут доступны в таблице параметров корпуса (рис. 3).

После этого полученные в результате импорта параметры останется только правильно использовать при моделировании корпуса. Они могут участвовать в расчетных выражениях для эскизных размеров (рис. 4) и объемных элементов, таких как Выдавливание (рис. 5).

Рис. 3. Импорт параметров из связанных моделей
в сборке Autodesk Inventor

Рис. 4. Использование импортированных параметров
в размерах эскиза детали проекта Autodesk Inventor

Рис. 5. Использование импортированных параметров
в размерах объемного элемента детали проекта Autodesk Inventor

Рис. 6. Наложение связей-зависимостей
на элементы модели сборки проекта Autodesk Inventor

Рис. 7. Обращение к редактированию типового элемента
(зубчатого зацепления) с целью переконфигурирования сборки проекта Autodesk Inventor

По завершении моделирования деталей и узлов редуктора в среде Autodesk Inventor следует наложить необходимые сборочные зависимости для связи элементов корпуса и передачи (рис. 6).

И наконец, можно приступить к проверке и переконфигурированию модели с помощью расчетного модуля цилиндрического зубчатого зацепления, вызвав его для имеющегося в сборке объекта соответствующего типа (рис. 7).

После внесения изменений в характеристики передачи ее экспортированные расчетные параметры станут доступны в детали­корпусе, которая при этом автоматически изменит свою форму и размеры. Описанный подход к использованию параметров в Autodesk Inventor позволяет оперативно переконфигурировать модель при наличии в ней элементов, созданных с помощью модулей проектирования типовых конструкций (рис. 8).

Рис. 8. Варианты конфигурации конструкции корпуса редуктора для различных параметров зубчатой передачи в проекте Autodesk Inventor

Список литературы

1. Autodesk Inventor: семь ступеней проектировщика / Стремнев А.Ю. // CAD/CAM/CAE Observer. 2009. № 7(51). С. 45­47.
2. Работа в Autodesk Inventor [Электронный ресурс]: видеокурс / Стремнев А.Ю.; БГТУ им. В.Г. Шухова, каф. ИТ. —
   Электрон. вид. и текст. дан. — Белгород: изд­во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2011. — 1 электрон. опт. диск (DVD­ROM). — № гос. регистрации 0321100608. — Режим доступа: http://www.youtube.com/channel/UCTJ7cITyWpfBBwuAEBv5skw?feature=results_main 

САПР и графика 8`2014