1 - 2003

Autodesk Inventor 6 — искусство, не требующее жертв

Андрей Серавкин

Сейчас верить нельзя никому. Даже себе. Мне можно...
Из кинофильма «Семнадцать мгновений весны»

Моделирование деталей

Работа со сборками

Оформление рабочей документации

Новые версии популярных компьютерных игр поднимают немало шума. Системы автоматизированного проектирования, в отличие от игр, будоражат умы людей серьезных — конструкторов и проектировщиков, решающих задачи реальные и потому действительно интересные.

В октябре прошлого года появилась новая версия программного продукта, который обычно характеризуют как инновационный, современный, высокотехнологичный; продукта, который сразу же получил знак «Выбор редакции» журнала CADENCE (выбор такой редакции дорогого стоит: CADENCE Magazine — одно из самых авторитетных изданий в мире САПР). Речь идет о Autodesk Inventor 6.

На моей памяти такой долгожданной и столь мощной версией продукта Autodesk была, пожалуй, только 2000-я версия AutoCAD.

Возможности Autodesk Inventor 6 давно были анонсированы в виде планов, но результат превзошел самые смелые ожидания: более 200 новинок по всем направлениям трехмерного моделирования.

Моделирование деталей

Поверхностное моделирование, отсутствие которого всегда было минусом Autodesk Inventor, наконец-то здесь появилось. И не просто поверхностное моделирование, а гибридная технология, с помощью которой вы можете сначала создать твердое тело, используя набор эскизов, а затем превратить его в поверхность, и наоборот. Использование гибридной технологии позволяет создавать средствами Autodesk Inventor настоящие произведения искусства. Проиллюстрируем это на примере создания вазы.

Рисуем несколько контуров, на основе которых будут формироваться обводы вазы. Делаем из них две цилиндрические и две сферические поверхности.

Два новых эскиза, уже трехмерных, получаем пересечением пар поверхностей (тоже, кстати, новинка 6-й версии). «Натягиваем» на них новую поверхность. Далее придаем поверхности толщину — и получаем стенки нашей вазы. Аналогично, используя другую поверхность, приклеиваем донышко.

Представленная методика служит для создания эргономичного дизайна изделий из пластмасс, аэро- и гидродинамических конструкций, пресс-форм, изделий приборостроения, что актуально практически для любого машиностроительного предприятия. Именно в этом направлении развивается Autodesk Inventor.

Девиз «Производительность за один день!» — по-прежнему один из основополагающих, поэтому разработчики делают все, чтобы проектирование в Autodesk Inventor было быстрым и удобным. Новинки 6-й версии обеспечивают быстрое создание ребер жесткости, решеток, эквидистантных выступов или пазов, использование в операциях построения незамкнутых контуров.

Например, для создания вентиляционной решетки в крышке корпуса электромотора достаточно нарисовать ее эскиз (оси ребер, образующих решетку) и выдавить его, задав толщину и ширину. Для проектирования пресс-форм и корпусных деталей добавлены возможности построения тел по сечениям с заданными ограничивающими кривыми, придания различного направления уклона для наружного и внутреннего контуров сечения. Эквидистантное видоизменение геометрии (выдавливание или вычитание) позволяет не только менять конфигурацию твердотельных деталей, но и создавать корпусные детали из любых поверхностей.

Возвращаясь к гибридному моделированию, хотелось бы подчеркнуть, что эта технология предназначена не только для использования поверхностей в твердотельном моделировании, но и для наиболее точного и удобного воспроизведения конфигураций любого изделия. Переход от поверхности к твердому телу и обратно может применяться в процессе проектирования несколько раз, что постепенно видоизменяет конфигурацию изделия. Конечно, к такому же результату можно прийти с помощью обычных твердотельных инструментов, но это было бы дольше и сложнее.

Например, при использовании гибридной технологии построение лотка, показанного на рисунках справа внизу, осуществляется всего в четыре этапа:

  • построение базовых поверхностей;
  • получение набора ограничивающих поверхностей;
  • сшивка поверхностей и получение твердого тела;
  • удаление боковой грани, получение поверхности и придание ей толщины.

О чем еще часто просили пользователи Autodesk Inventor? О трехмерном тексте, растровом изображении, наконец о гравировке на неплоских поверхностях (то есть о четырехкоординатной гравировке). Все это также появилось в Autodesk Inventor 6.

Эскиз содержит теперь такие примитивы, как текст и растровое изображение, которые специальным образом обрабатываются средствами Inventor. Растровое изображение используется просто для подложки при создании эскиза или применяется для формирования вида готового изделия — наложения местных текстур. Это могут быть, например, наклеенные ярлыки, маркировки. Текст же используется по прямому назначению — для гравировки различного вида и назначения. Добавим, что растр и текст (как, впрочем, и любой другой эскиз) можно не только наносить на плоскую поверхность, но и накладывать по нормали к цилиндрической поверхности.

Среди других возможностей моделирования деталей в 6-й версии следовало бы назвать удобные средства работы со сплайнами, новые возможности создания эскизов (например, создание трехмерного эскиза на основе пересечения двух поверхностей), рабочих элементов, моделирование посадок и многое другое, но, к сожалению, это сделать нереально в рамках одной статьи.

В начало В начало

Работа со сборками

Создатели Inventor много сделали для развития проектирования «сверху-вниз», то есть проектирования деталей и узлов в контексте сборки. Наиболее известна возможность создавать в Inventor адаптивные детали, которые подстраиваются под собственное окружение и видоизменяются вместе с ним. Шестая версия предлагает новый технологический режим: проектирование сварных конструкций (напомним, что начиная со 2-й версии Inventor включает режим проектирования деталей из листового материала, полностью учитывающий технологию их производства). Режим позволяет «воспроизвести» технологию производства сварной конструкции на живой детали. Сначала мы проектируем обычный узел, собираем его, а затем переходим в режим «Сварка», который подразумевает три этапа:

  • подготовка и разделка сварных швов;
  • наложение сварных швов;
  • последующая обработка конструкции.

На первом этапе моделируется разделка швов — результаты этого этапа попадают в соответствующие виды рабочей документации. На втором этапе указываются тип и размер сварных швов — на модели они могут отображаться в виде обозначений и/или трехмерных элементов. На третьем этапе используются инструменты групповой обработки деталей — они могут применяться и в обычной сборке.

Все данные, используемые при моделировании сварной конструкции, автоматически попадают в сборочные чертежи, что позволяет быстро создавать как основные виды с обозначениями швов, так и выносные виды разделки швов.

Сборка пополнилась механизмами групповой замены, включения/выключения деталей и изменения структуры массивов. Кроме того, в Autodesk Inventor 6 появилась новая библиотека стандартных деталей. Джентльменский набор состоит из 18 каталогов мировых стандартов, включая ГОСТ, где в общей сложности содержится несколько сотен тысяч деталей. Каталог сформирован из деталей iParts, то есть из табличных деталей Inventor. При вставке детали в сборку автоматически генерируется обычная деталь с конкретными размерами. Примечательно, что все стандартные детали снабжены комплектом сборочных зависимостей, которые показывают, каким образом деталь должна встраиваться в сборку, и могут использоваться для динамического наложения связей. В этом случае при групповой замене деталей, например болта на болт, не потребуется заново встраивать в сборку новый болт — достаточно будет задать операцию групповой замены одной стандартной детали на другую.

В начало В начало

Оформление рабочей документации

В Autodesk Inventor 6 появилось буквально все, что хотелось:

  • вырывы — на виде отрисовывается ограничивающий контур и задается глубина вырыва. Результат — на чертеже;
  • перспективные виды с возможностью наложения аннотаций: позиций, выносок, пользовательской символики, описаний сварных швов;
  • автоматическое построение осевых линий и линий симметрии по выбранным элементам и их проекциям: скругления, отверстия, окружности, цилиндрические поверхности, массивы, элементы эскизов и др.;
  • формирование описаний сварных швов и отверстий на основе данных модели;
  • использование свойств и параметров модели в текстах/размерах/технических требованиях на чертеже;
  • множество других, не столь заметных усовершенствований.

Оформление рабочей документации стало действительно легким и приятным делом. Немаловажно и то, что в новой версии Autodesk Inventor устранены огрехи в части соответствия правилам ЕСКД. А применение пользовательских спецсимволов позволит дооформить чертеж в соответствии с СТП или индивидуальными потребностями. Организовав собственную библиотеку блоков, в Autodesk Inventor можно быстро оформлять типовые чертежи.

Если же потребуется передать коллегам или партнерам чертеж в AutoCAD, нужно только нажать кнопку «Сохранить как…» и сохранить этот чертеж для редактирования в формате DWG или для передачи в формате DWF.

Поскольку одним из направлений развития новой версии стала область проектирования пресс-форм и сложных поверхностей, продукт получил два инструмента анализа: анализ литейных уклонов и анализ качества поверхностей («Зебра»). Анализ литейных уклонов позволит рассчитать требуемое расхождение между уклонами модели детали и модели пресс-формы, что обеспечит нормальное извлечение детали в заданном направлении. Анализ «Зебра», в свою очередь, позволяет оценить качество сопряжения и кривизны поверхностей. Фактически это проецирование параллельных лучей на поверхность. Форма и вид лучей на поверхности детали позволяют определить наличие нетангенциального (ступенчатого) сопряжения поверхностей или нулевую кривизну. Использование упомянутых инструментов анализа дает возможность устранить некоторые погрешности моделирования до того, как модель будет передана в пакеты анализа литья, конечно-элементного анализа или же выпущена в производство.

Новая версия, как и предыдущая, поставляется в комплекте с Autodesk Mechanical Desktop. Прежде всего это связано с необходимостью поддержки и сопровождения проектов, наработанных в этой САПР, для миграции или подключения их в проекты Autodesk Inventor. Так воплощается основная стратегия компании Autodesk — поддерживать своих заказчиков, соответствовать их требованиям и мечтам.

Конечно, все новинки, появившиеся в Autodesk Inventor 6, в одной статье перечислить невозможно — их, повторю, больше 200, но я отметил только основные достоинства новой версии. За рамками обзора остались, например, новые возможности импорта/экспорта данных в форматах AutoCAD/Mechanical Desktop, IGES и STEP, новый пользовательский интерфейс, его адаптация к потребностям пользователя и прикладное программирование. Есть что добавить и к сказанному. Поэтому приглашаю читателей на сайт http://www.inventor.ru/ — со временем там появится описание всех возможностей Autodesk Inventor 6, обсудить которые можно на конференции сайта http://www.autocad.ru/.

«САПР и графика» 1'2003