Inventor 11 - Bauteile, Baugruppen, Zeichnungen

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1 Inventor 11 - Bauteile, Baugruppen, Zeichnungen Bauteile, Baugruppen, Zeichnungen von Günter Scheuermann 1. Auflage Inventor 11 - Bauteile, Baugruppen, Zeichnungen Scheuermann schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG Hanser München 2006 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN Inhaltsverzeichnis: Inventor 11 - Bauteile, Baugruppen, Zeichnungen Scheuermann

2 Produktinformation Seite 1 von Inventor 11 Bauteile, Baugruppen, Zeichnungen Günter Scheuermann ISBN Leseprobe Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel

3 25 4 Die Skizzenerstellung 4.1 Die Bedeutung von Skizzen Das A und O einer guten 3D- Konstruktion, eines sinnvoll und rationell aufgebauten Bauteils, ist die Skizzenerstellung. Die meisten Bauteile werden aus Skizzen erstellt. Skizzen sind 2D-Geometrien, welche die grundlegende Struktur von Bauteilen bestimmen. Meist gibt es mehrere Möglichkeiten, über unterschiedliche Skizzen zum gleichen Bauteil zu kommen. In diesem Punkt, dem Erkennen der besten Skizzengeometrie für ein bestimmtes Bauteil, liegt die Kunst der Bauteilmodellierung in 3D-CAD-Systemen. Beispiel: Um einen Zylinder zu erstellen, können Sie: a) entweder einen Kreis zeichnen und diesen nach oben extrudieren oder b) ein Rechteck zeichnen und dieses um eine Kante rotieren. In beiden Fällen erhalten Sie einen Zylinder. Welche nun die bessere Methode ist, das hängt davon ab, welche anderen Elemente die Skizze evtl. noch enthalten soll, um ein komplexeres Bauteil zu erstellen. 4.2 Skizzenarten Inventor kennt drei grundsätzlich unterschiedliche Skizzenarten. Profilskizzen Pfadskizzen 3D-Skizzen Je nach zu erzeugendem Bauteil wird die eine oder andere Art zur Skizzenerstellung eingesetzt. Die Standardskizze ist allerdings die Profilskizze, mit der fast alle Bauteile erzeugt werden. Profilskizzen Profilskizzen müssen vor allem eine herausragende Eigenschaft haben, sie müssen geschlossen sein. Profilskizzen müssen aus mindestens einer geschlossenen Kontur bestehen, können aber auch mehrere enthalten. Beispiel einer Profilskizze mit mehreren geschlossenen Konturen: und dem daraus extrudierten Bauteil: oder einem anderen aus derselben Skizze erzeugten Teil: Pfadskizzen Bauteile, die mit Hilfe einer Pfadskizze erzeugt werden, benötigen zwei Skizzen. Eine Skizze muss eine Profilskizze sein, die andere die Pfadskizze.

4 26 4 Die Skizzenerstellung Inventor benötigt Pfadskizzen z.b. für die Aktion Sweeping (Pfadextrusion). Pfadskizzen stellen die Pfade dar, entlang derer ein Profil (eine Profilskizze) gesweept werden kann, d.h., ein Bauteil entsteht beim Sweepen dadurch, dass sich ein Profil entlang eines Pfades (Pfadskizze, Bahn) bewegt. und dem daraus erstellten Bauteil: und dem daraus erstellten Bauteil: es vereinfacht wird, im 3D-Raum Konturen zu zeichnen. Beispiel einer Bauteilerstellung aus einer 3D-Skizze: Pfadskizzen müssen sich auf einer Ebene befinden, die sich mit der Ebene der Profilskizze schneidet. Pfadskizzen können offen oder geschlossen sein. Beispiel einer Bauteilerstellung aus einer offenen Pfadskizze: Beispiel einer Bauteilerstellung aus einer geschlossenen Pfadskizze: 3D-Skizzen Bauteile, die aus 3D-Skizzen kreiert werden sollen, benötigen, ähnlich wie bei den Pfadskizzen, sowohl eine geschlossene Profilskizze als auch eine Pfadskizze. Die Erweiterung der 3D-Skizzen besteht darin, dass der Pfad nicht in einer 2D-Skizzierebene, wie bei Profil- und Pfadskizzen, liegt, sondern im 3D-Raum verankert ist. Es ist hilfreich, vor dem Erstellen einer 3D-Skizze die Ursprungs- Arbeitsebenen XY-, YZ- und XZ- Ebene im Objektbrowser sichtbar zu schalten. Inventor stellt grafische Werkzeuge zur Verfügung, mit deren Hilfe Die wesentlichen Unterschiede beim Erstellen einer 3D-Skizze zur 2D-Skizze sind: 3D-Skizzen werden in der Bauteilumgebung direkt im 3D-Raum erstellt. Die Skizzierumgebung im 3D- Raum hat nur sehr eingeschränkte Möglichkeiten: - Skizzen lassen sich nicht direkt bemaßen.

5 4.3 Die Linienarten 27 - Als Zeichenwerkzeuge stehen nur Linie und Spline zur Verfügung. - Als Änderungswerkzeug gibt es nur die Abrundung. - Anstelle von Projektionsmöglichkeiten kann nur eine bereits bestehende Geometrie einbezogen werden. Zum Erstellen einer 3D-Skizze sind folgende Voraussetzungen zu schaffen: Es müssen 2D-Skizzen und/oder Bauteile vorhanden sein, die als eingeschlossene Geometrie in der 3D-Skizze verwendet werden können bzw. sollen. Nur mit Hilfe dieser Geometrien kann die Geometrie der 3D-Skizze bestimmt werden. Biegeradien und Fangwerte für den 3D-Skizzierbereich sind festzulegen (Menü EXTRAS DOKUMENTEINSTELLUNGEN und EXTRAS ANWENDUNGS- OPTIONEN). Allerdings können Biegeradien als Abrundungen auch manuell eingefügt werden. Der Pfad einer 3D-Skizze darf sich nicht selbst schneiden. In der Bauteilumgebung kann über das Kontextmenü (rechte Maustaste) eine NEUE 3D-SKIZZE erstellt werden. Das im folgenden Bild gezeigte Rohr wurde mit einer 3D-Skizze erstellt. Die Stützgeometrie wurde über drei 2D-Skizzen (je Arbeitsebene eine Skizze) festgelegt und zum Teil bemaßt. Die 3D-Skizze wurde über die Eckpunkte der einbezogenen 2D-Geometrien erzeugt. Als Profil für das Sweeping dienten zwei konzentrische Kreise, die zum Rohr gesweept wurden. 4.3 Die Linienarten Farben und Linientypen Skizzen können immer Normalund Konstruktionsgeometrien enthalten. In der Normalgeometrie (normale Skizzenlinie) werden die Skizzenelemente (Linie, Bogen, Kreis etc.) gezeichnet. Die Konstruktionsgeometrie (Hilfslinien, Mittellinien) ist nicht Teil des Profils oder Pfads, wird jedoch zum Definieren von Abhängigkeiten verwendet. Je nach Stand der Skizzenbearbeitung können zusätzlich Referenzgeometrien definiert werden. Die Referenzgeometrie entsteht durch projizieren einer bestehenden Bauteilkontur in die Skizzierebene und kann als Konstruktionshilfsmittel verwendet werden (projizierte Geometrie). Sollen Skizzenteile z.b. in runder Anordnung kopiert werden, so ist es mitunter sinnvoll, das Zentrum der Rotation nicht als Teil der Skizze, sondern als Mittellinien zu definieren. Mittellinien verhalten sich in der Skizze wie die Konstruktionsgeometrie. Um Elemente einer Skizze zu löschen oder zu verschieben, muss diese Geometrie selektiert werden (mit der Maus anklicken). Für das Farbschema MILLENNIUM gilt: Normale Skizzengeometrie: Mittellinie: Konstruktionslinie: Mittel- und Konstruktionslinie: Selektierte Geometrie: Projizierte Geometrie: Einstellung der Linienarten Projizierte Linienarten müssen nicht eingestellt werden. Mittel- und Konstruktionslinien können entweder vor dem Beginn des Zeichnens durch einen Klick auf den Button (siehe Bild) einge-

6 28 4 Die Skizzenerstellung stellt werden, oder sie werden normal gezeichnet, anschließend selektiert und dann mit einem Klick auf den Button umgewandelt. Der dritte Button (Mittelpunkt oder Bohrungspunkt) in diesem Zusammenhang betrifft zwar nicht die Linienarten, jedoch ebenfalls die Konstruktionsgeometrie der Skizzenerstellung. Wird ein Punkt mit dem Befehl des Befehlsbereiches gezeichnet, so kann dieser entweder ein einfacher Punkt oder eben ein Mittelpunkt einer Bohrung sein. Je nachdem, ob der Button gedrückt ist, wird er entweder das eine oder das andere. Entsprechend kann ein Punkt natürlich auch nachträglich geändert werden. Der Hintergrund dieser Möglichkeit: Wenn der Befehl BOHRUNG im Befehlsbereich aktiviert wird und Inventor einen Bohrungsmittelpunkt in einer Skizze erkennt, dann wird das Dialogfenster zum Erstellen von Bohrungen und Innengewinden automatisch aufgerufen, und BOHRUNG NACH SKIZZE ERSTELLEN erscheint. 4.4 Die geometrischen 2D-Abhängigkeiten 2D-Abhängigkeiten (2D- Constrains) steuern die Lage und die Größe der gezeichneten Elemente in Skizzen. Da Skizzen grundsätzlich parametrisch sind, verändern sie ihre Gestalt, wenn eine ihrer geometrischen Eigenschaften verändert wird. Damit die Skizze (und später auch das Bauteil) ihre generell definierte Form beibehält, müssen 2D-Abhängigkeiten vergeben werden. Es lassen sich grundsätzlich drei Arten von 2D-Abhängigkeiten unterscheiden. Absolute geometrische Abhängigkeiten Relative geometrische Abhängigkeiten Bemaßungsabhängigkeiten Die Bemaßungsabhängigkeiten werden im nächsten Abschnitt eigenständig behandelt. Absolute Abhängigkeiten Absolute Abhängigkeiten bestimmen die Lage eines Elementes im Raum unabhängig von anderen Elementen. Eine absolute Abhängigkeit legt somit ein Element nur aufgrund seiner eigenen geometrischen Eigenschaft fest. Die Abhängigkeit FESTGELEGT nimmt dabei eine besondere Stellung ein, sie bestimmt lediglich die Position eines Elementes in Bezug auf das Koordinatensystem. Mit dieser Funktion werden Skizzen im Koordinatensystem fest verankert und können damit leichter vollbestimmt werden. Absolute Abhängigkeiten sind: Horizontal Vertikal Fest macht Elemente horizontal. macht Elemente vertikal. legt den Endpunkt eines Skizzensegments oder die Skizze selbst auf eine Position fest. Geometrische Abhängigkeiten Geometrische Abhängigkeiten können zwischen zwei Objekten in derselben Skizze oder zwischen den Objekten einer Skizze und einem vorhandenen Element (per Referenz) erstellt werden. Wenn Sie z. B. sicherstellen möchten, dass zwei Bögen immer dieselbe Größe aufweisen oder zwei Linien immer parallel verlaufen sollen, wenden Sie diese geometrischen Abhängigkeiten auf diese Objekte an.

7 4.5 Die Skizzenbemaßung 29 Die Bezeichnungen in den Skizzen für geometrische Abhängigkeiten sind: Lotrecht Parallel Kollinear Glätten (G2) Tangential macht Elemente lotrecht. macht Elemente parallel macht Elemente in ihrer Verlängerung achsengleich. glättet Spline- Übergänge, z.b. von Splines zu Linien oder Splines (G2 = geometrische Stetigkeit dritten Grads) macht Elemente tangential. Konzentrisch Gleich Symmetrisch Koinzident macht Bogen, Kreise, Ellipsen und Arbeitspunkte konzentrisch. legt Elemente auf gleiche Länge fest. macht Elemente in Bezug auf eine Achse symmetrisch. macht Elemente einer Skizze deckungsgleich. 4.5 Die Skizzenbemaßung Die Bemaßungsabhängigkeiten werden den Skizzen als Bemaßung hinzugefügt. Bemaßungen verhalten sich parametrisch, d.h., das Verändern einer Maßzahl bewirkt die geometrische Änderung des bemaßten Elements und der Elemente, die durch Abhängigkeiten mit diesem verbunden sind. Die Bemaßungsfunktion wird über den Befehlsbereich in der Skizzenumgebung durch den Button ALLGEMEINE BEMAßUNG (A) aufgerufen. Alle möglichen unterschiedlichen Bemaßungen erkennt Inventor automatisch. Getriebene Bemaßung Wird ein Maß zu viel angegeben, die Skizze würde dadurch also überbestimmt, so erscheint ein Meldungsfenster, und Sie haben die Möglichkeit, diese Bemaßung zu akzeptieren. Solche Maße werden als getriebene Bemaßung bezeichnet. Ausgerichtete Bemaßung Die Voreinstellung bei Bemaßungen ist die horizontale oder vertikale Maßeintragung, je nachdem, wie der Cursor bewegt wird. Möchte man eine Bemaßung z.b. nach einer schrägen Linie ausrichten, so kann man im Bemaßungsmodus, nachdem das zu bemaßende Element selektiert wurde, über das Kontextmenü die Bemaßungsfunktion AUSGERICHTET aufrufen.

8 30 4 Die Skizzenerstellung Erstellen Sie eine Bemaßung. Während der Maßeingabe rufen Sie das Kontextmenü auf. Wählen Sie z.b. AUSGERICHTET, um eine schräge Bemaßung zu erhalten. Toleranzangaben Werden keine Toleranzen angegeben, so werden die Standardeinstellung (siehe DOKUMENTEINSTEL- LUNGEN) angewendet. Sollen andere Toleranzwerte für ein Maß angegeben werden, so ist dies außerhalb der Bemaßungsfunktion möglich. Häufig werden Bauteile und Baugruppen dafür konstruiert, Zeichnungen erstellen zu können. Toleranzen werden dann in der Zeichnung eingegeben. Das Bauteil bleibt davon unbeeindruckt. Bemaßungen in Skizzen können ebenfalls mit Toleranzangaben versehen werden. Skizzen, also damit auch Bauteilbemaßungen, mit Toleranzen auszuführen kann in bestimmten Situationen trotzdem durchaus sinnvoll sein. Erstellen Sie eine Bemaßung. Beenden Sie die Bemaßungsfunktion. Selektieren Sie das gewünschte Maß. Rufen Sie im Kontextmenü die BEMAßUNGSEIGENSCHAFTEN auf. Werden die Bauteildaten direkt für die Fertigung benötigt und abgerufen, so ist es notwendig, die Bauteilmaße mit entsprechenden Toleranzen auszustatten. In diesem Dialogfenster können alle Einstellungen bezüglich Genauigkeit und Toleranzangaben eingegeben werden. Der Name im obersten Feld bezeichnet den Parameternamen der gewählten Bemaßung. Im Listenfeld TOLERANZ TYP kann die Toleranzart ausgewählt werden. Die Auswahl von Abmaßen, Grenzwerten, Min-/Max-Werten und Passungen ist hier möglich.

9 4.5 Die Skizzenbemaßung 31 Je nach Auswahl verändern sich die unteren Eingabefelder, in welche die Toleranzwerte eingetragen werden. Bemaßungsanzeige Die Anzeige der Bemaßung in einer Skizze kann verändert werden. Notwendig ist diese Einstellung im Hinblick auf unser übernächstes Thema Bemaßen mit Formeln. Erstellen Sie eine Bemaßung. Beenden Sie die Bemaßungsfunktion. Rufen Sie in einem leeren Skizzenbereich das Kontextmenü auf. Wählen Sie BEMAßUNGSANZEIGE, um eine entsprechende Einstellung zu erhalten. Die Standardanzeige lautet WERT. Die Auswahl TOLERANZ zeigt die Maße mit den ggf. vergebenen Toleranzangaben an. Umbenennen von Maßen Im letzten Beispiel konnten wir sehen, dass Maße einen Namen, den Parameternamen, haben. Inventor vergibt diese Namen automatisch mit dxxx, wobei xxx als fortlaufende Zahl vergeben wird. Mit Blick auf das nächste Thema möchten wir anstelle dieser anonymen Namen so genannte sprechende Namen vergeben. Rufen Sie dazu für eine bestimmte Bemaßung die BEMAßUNGSEIGENSCHAFTEN auf. Überschreiben Sie den dxxx- Namen im Namensfeld mit einem Namen, der dem Maß entspricht. Stellen Sie danach die Bemaßungsanzeige auf AUSDRUCK. Die Einstellung NAME bringt die Parameternamen der Bemaßungen zur Anzeige. Bemaßen mit Formeln Möglicherweise erscheint Ihnen das vorherige Beispiel etwas seltsam, denn Sie sehen doch, dass dieses Maß die Breite betrifft. Wir nehmen also ein zweites Maß dazu und bemaßen die Höhe eines Rechtecks. Nachdem die Bemaßungsanzeige auf AUSDRUCK steht, wird Inventor den Namen der Bemaßung und ihren Wert anzeigen. Mit AUSDRUCK werden die Parameternamen und die Werte angezeigt.

10 32 4 Die Skizzenerstellung Rufen Sie jetzt noch einmal die BEMAßUNGSEIGENSCHAFTEN für dieses Maß (die Höhe) auf und ändern den Namen der Bemaßung in Höhe. Schließen Sie das Dialogfenster. Doppelklicken Sie jetzt auf das Maß, und geben Sie in das Eingabefeld für das Maß die Formel: = Breite * sqrt(2) ein. Bestätigen Sie die Eingabe der Formel. Solange der Text im Eingabefeld rot geschrieben ist, ist die Formel noch nicht vollständig eingegeben worden, oder sie enthält Fehler. Als Ergebnis wird jetzt die Bemaßung mit dieser Formel in der Skizze angezeigt. FX: bedeutet, dass eine Formel folgt. sqrt() ist der VBA-Ausdruck für Wurzel (Square Root). oe steht für ohne Einheit. In dieser Ansicht ist das ja klar aber stellen Sie die Anzeige der Bemaßung auf Wert zurück, dann wird auch verständlich, warum mit FX: berechnete Werte gekennzeichnet werden müssen. Zum einen kann man jetzt berechnete Werte von eingegebenen unterscheiden, zum anderen hat sich natürlich der Wert entsprechend der eingegebenen Formel verändert. Die Formel Höhe = Breite x Wurzel(2) gibt im Übrigen das Seitenverhältnis der DIN-A...-Papierformate zurück. Geben Sie jetzt z.b. für die Breite das Maß 210 ein, so erhalten Sie als Höhe automatisch mm, die Maße eines DIN-A4-Blattes. Das Beispiel ist natürlich trivial, es zeigt jedoch die Möglichkeiten an dieser Stelle auf, und man kann sich sicher komplexe Bauteile, bei denen sich in verschiedenen Varianten einige Maße in bestimmten Verhältnissen zueinander ändern, vorstellen. Die wichtigsten Formelzeichen, die in Bemaßungsformeln eingesetzt werden können, sind: + Addition - Subtraktion * Multiplikation / Division ^ Exponent sqrt(x) Quadratwurzel abs(x) Absolutwert atn(x) Arkustangens cos(x) Kosinus sin(x) Sinus

11 4.5 Die Skizzenbemaßung 33 int(x) fix(x) ganzzahliger Anteil einer Zahl ganzzahliger Anteil einer Zahl Direkte Parameterbearbeitung In diesem Zusammenhang kann eine weitere, evtl. rationellere Funktion des Programms nicht außer Acht gelassen werden, die direkte Bearbeitung von Parametern. Im Befehlsbereich der Skizzenbearbeitung finden Sie den Button PARAMETER. Die Einträge in der Spalte PARAMETERNAME und GLEICHUNG können hier auch direkt vorgenommen und geändert werden. Insbesondere in Skizzen, in denen viele Maße umbenannt und ggf. mit Formeln berechnet werden sollen, ist dieses Verfahren deutlich schneller, als jedes einzelne Maß mit den BEMAßUNGSEIGEN- SCHAFTEN zu bearbeiten. Für unser Beispiel aus dem vorherigen Abschnitt wird die Parametertabelle mit den entsprechenden Werten aufgerufen. Im Bereich MODELLPARAMETER werden als Parameternamen die Breite und Höhe angezeigt. In das Feld GLEICHUNG ist für die Breite der Wert 25 mm eingetragen und für die Höhe die Formel Breite * sqrt(2 oe). Weitere Parameter eingeben Für das nächste Beispiel wurde die Skizze weiter bearbeitet und mit zusätzlichen Maßen versehen. Außerdem wurde die Skizze extrudiert mit einer Höhe von 3 mm. Nach der Umbenennung der Maße und mit zusätzlichen Gleichungen sieht jetzt unsere Parameterliste so aus:

12 34 4 Die Skizzenerstellung 4.6 Maße mit Excel- Tabelle verknüpfen Eine sehr interessante und flexible Funktion ist, die tatsächlichen Maße einer Skizze aus einer Excel-Tabelle zu entnehmen bzw. sie direkt mit dem Bauteil zu verknüpfen. Als Konsequenz können Sie die Maße eines Bauteils direkt über eine Excel-Tabelle steuern. Am Beispiel des im vorherigen Abschnitt bereits angelegten Bauteils soll dieses Verfahren hier demonstriert werden. Es ist ausdrücklich zur Nachahmung empfohlen. Unser neues Bauteil: Der Bohrungsdurchmesser ist abhängig vom Radius, die Fasen von der Breite. Als einzige Werte sind nur noch die Breite und der Radius eingetragen, d.h., über diese beiden Werte wird die gesamte Geometrie des Teiles gesteuert. Auch die Extrusionsdicke (Parameter: Dicke) ist von der Breite abhängig. Jede geometrische Eigenschaft kann über Parameter gesteuert werden.

13 4.6 Maße mit Excel-Tabelle verknüpfen 35 Dass das Bauteil jetzt etwas dicker ist (12 mm), soll nicht weiter stören, es macht am Ende nur den Unterschied zur Excel-gesteuerten Variante deutlicher. Bevor wir mit dem Inventor loslegen, erstellen Sie bitte eine neue Excel-Datei Platte.XLS am besten im gleichen Verzeichnis, in dem sich auch das Bauteil befindet. Die Excel-Tabelle Die Excel-Tabelle sollte (muss aber nicht) das abgebildete Aussehen haben. Die Titelzeile (Zeile 1) kann völlig frei gestaltet werden und dient nur der eigenen Übersicht, da mit der Startzelle A2 gearbeitet wird. Sie können eine beliebige Zelle als Startzelle verwenden, müssen jedoch darauf achten, dass die Startzelle immer die erste Zelle links oben im auszuwertenden Inhaltsblock ist. Der Inhaltsblock muss aus den Parameternamen, die Sie im Inventor benutzen, bestehen und in der darauf folgenden Spalte Werte enthalten. Die folgenden Spalten sind optional. Sollen diese jedoch im Inventor ausgewertet werden, so müssen sie in der Reihenfolge kommen, in der sie im Inventor- Parameterfenster erscheinen. Speichern und schließen Sie die Excel-Tabelle. Das Bauteil Erzeugen oder öffnen Sie das Bauteil, und rufen Sie das Parameterfenster auf. Nehmen Sie die abgebildeten Änderungen in den Parameterzeilen vor. Die Parameternamen haben wir im vorherigen Abschnitt schon vergeben. Benennen Sie die MODELLPARAMETER Breite, Radius und Dicke mit einem angehängten _x um. Benennen Sie in denselben Zeilen die Gleichungen, in denen vorher die Werte standen, um in Breite, Radius und Dicke. Mit dem Button Hinzufügen fügen Sie jetzt drei neue Benutzerparameter hinzu, und zwar mit den Namen Breite, Radius und Dicke.

14 36 4 Die Skizzenerstellung Die Verknüpfung Klicken Sie im Parameterfenster auf den Button VERKNÜPFEN. Das Fenster zum Öffnen einer Datei erscheint. Selektieren Sie die vorher erstellte Excel- Datei. Tragen Sie in das Feld Startzelle die Startzelle ein, die Sie sich gemerkt haben, in unserem Beispiel ist das die Zelle A2. Durch Klicken auf den Button ÖFFNEN im Dateifenster stellen Sie die Verknüpfung her. Die Verknüpfung ist jetzt hergestellt; im Parameterfenster muss ein neuer Bereich erscheinen, über dem der Pfad zur verknüpften Excel-Datei angezeigt wird. Klicken Sie im Parameterfenster auf den Button FERTIG fast fertig. Die abgebildete Parametertabelle wurde Inventor 10 entnommen, da dort die Anzeige der Verknüpfung deutlicher zu sehen ist.

15 4.7 Skizzen zeichnen 37 Das Ergebnis Ist alles gut gegangen, dann hat sich auch im Objektbrowser etwas getan. Ein neues Ordnerobjekt mit dem Namen DRITTE ist entstanden, und darin befindet sich die Verknüpfung zu unserer Excel-Tabelle PLATTE.XLS. Klicken Sie auf diesen Button. Fertig! Falls Sie, wie ich, in Excel für die Dicke den Wert 2 mm eingegeben haben, sollte jetzt Ihr Bauteil ungefähr so aussehen: etwa Bolzen, Schrauben, Scheiben, Griffe, Hebel usw. Einfache Bauteile eben, die entweder nicht in der Inventor-Normteilbibliothek enthalten sind oder bei denen Ihnen das Einfügen über die Bibliothek zu umständlich erscheint, oder Teile, die zwar in der Bibliothek sind, die Sie aber bearbeiten möchten. Möchten Sie jetzt die Abmessungen des Bauteils in Excel ändern, dann dürfen Sie die Excel-Tabelle nur über diese Verknüpfung bearbeiten. Ansonsten erkennt Inventor die Veränderungen nicht. Markieren Sie den Eintrag PLATTE.XLS, rufen Sie das Kontextmenü auf, und wählen Sie BEARBEITEN. Es öffnet sich nach ein paar Windows-Gedenksekunden die Excel- Datei, in der Sie jetzt die gewünschten neuen Maße in die entsprechenden Zellen schreiben können. Speichern und schließen Sie die Excel-Datei. Die neuen Abmessungen sind jetzt zwar im Inventor-Bauteil, aber u.u. noch nicht umgesetzt. Dafür leuchtet ein neuer Button auf, der Button AKTUALISIEREN: Fazit Das Anlegen einer Excel- Verknüpfung ist schon mit etwas Arbeit verbunden. Insofern macht diese Technik natürlich auch nur dort einen Sinn, wo man mit einem parametrischen Bauteil viele verschiedene Varianten erzeugen kann. Diese Bauteile müssen nicht komplex sein, ich denke dabei z.b. an einfache Norm- oder Kaufteile, 4.7 Skizzen zeichnen Das Zeichnen von Skizzen (mit Ausnahme der 3D-Skizze) ist eine reine 2D-Tätigkeit. Das Vorgehen ist ähnlich wie das Konstruieren in einem 2D-CAD- Programm mit zwei wesentlichen Unterschieden: Skizzen müssen erst einmal nicht genau gezeichnet werden, die Genauigkeit wird durch Hinzufügen von Abhängigkeiten erreicht. Skizzen sind parametrisch, sie ändern ihre Gestalt durch entsprechende Abhängigkeiten.

16 38 4 Die Skizzenerstellung Zeichen- und Änderungsbefehle Die Befehle zum Zeichnen von Skizzen unterscheiden sich nicht von 2D-CAD-Befehlen. Es würde hier zu weit führen, diese einfachen Zeichenbefehle zu erklären. Sie sind im Wesentlichen auch intuitiv handhabbar. Es kann unterschieden werden zwischen: Zeichenbefehlen und Änderungsbefehlen. Zu den Zeichenbefehlen zählen: Punkt und Mittelpunkt einer Bohrung Linie Spline Kreis durch Mittelpunkt Tangentialkreis Ellipse Bogen durch drei Punkte Bogen durch Mittelpunkt Rechteck durch zwei Punkte Rechteck durch drei Punkte Polygon, Inkreis und Umkreis Beim Zeichnen müssen häufig Zielpunkte gezeigt werden, die von anderen gezeichneten Elementen abhängig sind, z.b. von der Mitte einer anderen Linie, vom Zentrum eines Bogens oder eines Kreises oder von einem Schnittpunkt. Während ein Zeichenbefehl aktiv ist, bietet das Kontextmenü dabei die entsprechende Hilfe: FERTIG beendet den Zeichenbefehl. NEUSTART beginnt einen Linienzug neu. MITTELPUNKT sucht die Mitte einer gezeichneten Linie oder eines Bogens. MITTE sucht das Zentrum eines Kreises oder eines Bogens. SCHNITTPUNKT sucht den Schnittpunkt zweier anderer Elemente. AUTOPROJEKT findet automatisch markante Elemente und Punkte eines bestehenden Bauteils und projiziert sie in die Skizzierebene. Die Änderungsbefehle: Spiegeln Rechteckige Anordnung Runde Anordnung Dehnen zu einem Begrenzungselement Stutzen bis zu einem Begrenzungselement Verschieben von einem definierten Punkt zu einem anderen Drehen um einen definierten Punkt Einzelne Abhängigkeiten anzeigen Geometrie projizieren, z.b. Bauteilkanten auf die Skizzierebene Schnittkanten projizieren, z.b. Bauteilkanten, welche die Skizzierebene schneiden AutoCAD-Datei einfügen Text einfügen Bild einfügen Koordinatensystem bearbeiten Punkte importieren Tangentialbogen Versatz Die meisten Änderungsbefehle sind selbsterklärend bzw. können

17 4.7 Skizzen zeichnen 39 beim Ausführen zusammen mit den vom Programm in der Statuszeile angezeigten Aufforderungen problemlos ausgeführt werden. Rasterlinien und Fangfunktion Bereits im Kapitel 2 wurde darauf hingewiesen, dass im Menü EXTRAS DOKUMENTEINSTELLUNGEN auf der Registerkarte SKIZZE die Größe des Rasters der Skizzierumgebung eingestellt werden kann. Eine weitere Einstellung, die beim Zeichnen u.u. hilfreich sein kann, finden Sie im Menü EXTRAS ANWENDUNGSOPTIONEN auf der Registerkarte SKIZZE. Dort können Sie einstellen, ob beim Zeichnen die eingestellten Rasterpunkte gefangen werden sollen oder nicht. Ist die Option RASTER FANGEN aktiviert, kann nur auf den eingestellten Rasterpunkten gezeichnet werden. Bemaßungen und Abhängigkeiten bleiben von der Rastereinstellung unberührt, d.h., auch eine Bemaßung, die nicht zum Raster passt, wird ausgeführt. Genaues Positionieren beim Zeichnen Manchmal mag es notwendig erscheinen, gezeichnete Elemente im Koordinatensystem sehr genau, d.h. unter der Angabe von X- und/oder Y-Koordinaten, zu erstellen oder Änderungen entsprechend genau auszuführen. Die Menüfunktion ANSICHT WERKZEUGLEISTE INVENTOR - PRÄZISE EINGABE öffnet ein entsprechendes Dialogfenster. Die Funktion relativer Ursprung und/oder präzise Ausrichtung wird eingestellt. Relative oder absolute Koordinaten können eingegeben werden. Die Art der Koordinaten wird bestimmt: X und Y, X und Winkel, Y und Winkel, Abstand und Winkel. Abhängigkeiten beim Zeichnen einer Skizze Abhängigkeiten werden bereits während des Skizziervorgangs automatisch angewendet und eingefügt. Wird beim Erstellen einer Skizze z. B. eine Linie zu einer anderen als parallel erkannt, so fügt Inventor diese Abhängigkeit automatisch ein. Zu sehen ist dieser Vorgang während des Zeichnens an den Abhängigkeitssymbolen an beiden Elementen. In der folgenden Abbildung wird die oberste Linie gezeichnet und

18 40 4 Die Skizzenerstellung automatisch mit zwei Abhängigkeiten versehen. Eine Abhängigkeit tangential zum angeschlossenen Kreisbogen und Abhängigkeit KOINZIDENT und genauer Anschluss: Abhängigkeit KOINZIDENT und Linienmittelpunkt: Abhängigkeit PARALLEL und lotrecht zu einem anderen Linienende: eine Abhängigkeit lotrecht zur vertikalen Linie. Abhängigkeit KOINZIDENT und TANGENTIAL: Abhängigkeit KOINZIDENT: Abhängigkeit LOTRECHT und vertikal über einem anderen Linienende: Die folgenden Beispiele zeigen automatisch hinzugefügte Abhängigkeiten während des Zeichnens.

19 4.7 Skizzen zeichnen 41 Abhängigkeit LOTRECHT und horizontal zu einem anderen Linienende: Abhängigkeit HORIZONTAL: Je nachdem, wie genau skizziert wird, müssen unter Umständen weitere Abhängigkeiten manuell hinzugefügt werden, um die Form und/oder die Position der Skizze zu stabilisieren. Abhängigkeiten anzeigen, einund ausblenden Die Abhängigkeiten eines einzelnen Elementes werden mit einem Klick auf das Icon zum Anzeigen von geometrischen 2D- Abhängigkeiten und dem anschließenden Zeigen auf das zu untersuchende Element angezeigt. Um alle Abhängigkeiten auf einmal anzuzeigen, klickt man mit der rechten Maustaste im Kontextmenü der Skizze und wählt ALLE ABHÄNGIGKEITEN EINBLENDEN. Sind alle Abhängigkeiten eingeblendet, so kann mit derselben Auswahl ALLE ABHÄNGIGKEITEN AUSBLENDEN gewählt werden. Dieser Vorgang kann schneller mit der Funktionstaste F8 erledigt werden. Ein nochmaliger Aufruf im Menü oder per F8 schaltet die Anzeige wieder aus. Abhängigkeiten löschen Zum Löschen einer Abhängigkeit klickt man auf die Abhängigkeit und drückt die ENTF-Taste, oder man klickt mit der rechten Maustaste und wählt LÖSCHEN. Die zu löschende Abhängigkeit, bzw. das kleine Kästchen mit dem Allgemeine Zielpunkte beim Zeichnen sind klein und gelb. Genaue Anschlusspunkte an Linienenden, Kreisoder Bogenzentren oder Konturmittelpunkte sind groß und grün.

20 42 4 Die Skizzenerstellung sie umrahmt ist, muss in der Selektionsfarbe (Cyan) dargestellt werden. Skizze ist ja bereits an eine Extrusion gebunden. Eine mögliche Lösung wäre, immer wieder neue Skizzen auf dem Bauteil zu erstellen, um mit diesen das Modell weiter zu bearbeiten. Das Modell wird dadurch jedoch komplizierter und evtl. instabil. Eine effektivere Lösung ist bei umfangreichen Skizzen die Wiederverwendung der Skizze. Nehmen wir an, wir haben das Modell: mit der rechten Maustaste anklickt und SKIZZE WIEDER VERWENDEN auswählt. 4.8 Das mehrfache Verwenden einer Skizze Die zu löschende Abhängigkeit wird definitiv aus der Skizze gelöscht. Die entsprechende Abhängigkeit zwischen den betroffenen Elementen ist danach nicht mehr vorhanden. Überbestimmte Abhängigkeiten Wird versucht, Abhängigkeiten entweder mehrfach zu vergeben, oder werden sich widersprechende Abhängigkeiten ausgewählt, so kommt eine entsprechende Inventor-Meldung. Ein Hinzufügen einer überbestimmten Abhängigkeit ist nicht möglich. Skizzen können sowohl inner- als auch außerhalb eines Bauteils mehrfach verwendet werden. In beiden Fällen ist dieses Vorgehen oft rationeller als das Zeichnen neuer Skizzen. Innerhalb eines Bauteils Eine Skizze, aus der bereits ein Modell entstanden ist, ist Bestandteil dieses Modells, Grundlage für dessen Extrusion, Rotation etc. und damit bereits verbraucht. Soll nun z.b. für einen weiteren Bearbeitungsschritt am selben Modell eine zusätzliche Extrusion mit derselben Skizze ausgeführt werden, so kann das erst einmal nicht funktionieren, denn die mit der folgenden Anzeige im Objektbrowser: Dann kann diese und jede andere Skizze wieder verwendet werden, indem man sie im Objektbrowser Wenn eine Skizze wieder verwendet wird, wird im Browser eine Kopie der ursprünglichen Skizze über dem Originalelement platziert. Die so entstandene neue Skizze kann jetzt weiter bearbeitet und

21 4.9 Skizzen importieren 43 für zusätzliche Bearbeitungsschritte benutzt werden. Wir möchten an der anderen Ecke auf einer Seite einen Zylinder anbringen, und zwischen den beiden Fasen soll auf der anderen Seite ein Absatz entstehen. Die Skizze wird also wieder bearbeitet und um die neuen Elemente ergänzt. Auch nach weiteren Extrusionen, Rotationen etc. bleibt die Skizze erhalten und kann immer wieder verwendet werden, ohne sie noch einmal kopieren zu müssen. Unser neues Modell: Auch wenn es wie eine Baugruppe aussieht, es ist nur ein Bauteil, die neuen Elemente wurden nur für die bessere Darstellung andersfarbig erzeugt. Im Browser sieht das jetzt so aus: Das Bauteil besteht jetzt aus drei Extrusionen, die jedoch alle aus ein und derselben Skizze (Skizze1) abgeleitet sind. In anderen Bauteilen/Dokumenten Möchte man in einem anderen Bauteil eine Skizze wieder verwenden, so lässt sich diese im Objektbrowser kopieren (geht Windows-üblich auch mit STRG-C). In der Skizzierumgebung einer neuen oder einer anderen Bauteildefinition lässt sich diese Skizze bequem einfügen (Kontextmenü oder STRG-V). Bei diesem Verfahren sollten beide Bauteile in der Skizzierumgebung geöffnet sein, sowohl das Quell- als auch das Zieldokument. Es lassen sich so auch Teile von Skizzen in andere Bauteile übernehmen. Aber dabei ist darauf zu achten, dass die Skizze im Quelldokument nicht mit Abhängigkeiten zu Elementen versehen ist, die nicht mit kopiert werden sonst geht s schief. 4.9 Skizzen importieren Von AutoCAD nach Inventor Noch vor wenigen Jahren gab es kaum jemanden, der mit CAD zu tun hatte und AutoCAD nicht kannte oder hatte. Fast alle Schulen und Hochschulen, die meisten Betriebe und auch viele Studenten arbeiteten mit diesem Programm und produzierten eine unüberschaubar große Menge an 2D-CAD-Zeichnungen. Es wäre nicht nur einfach schade, sondern für viele Konstrukteure auch ein Problem, wenn sie beim Umstieg auf ein 3D-CAD-System ihren 2D-Fundus verlieren würden. Der Weg von 2D- nach 3D-CAD Der Weg von AutoCAD nach Inventor ist relativ einfach und führt, wen wundert es, über die 2D-Skizze. Eine 2D-Zeichnung ist ja im Prinzip nichts anderes als eine Inventor-Skizze, der lediglich die letzte Aktion, die Extrusion, Rotation, das Sweeping o.ä. fehlt.

22 44 4 Die Skizzenerstellung Inventor bietet die Möglichkeit, eine DWG-Zeichnung direkt zu importieren und alle enthaltenen Informationen wie Bemaßung, Layer, Linienstile etc. mitzunehmen. Das DXF-Format, das auch von vielen Programmen als Importformat verwendet wird, ist dafür nicht so gut geeignet, da es, zwar ursprünglich auch von Autodesk entwickelt und später freigegeben wurde, in vielen unterschiedlichen Versionen vorliegt und kein einheitlicher Standard existiert. Eine DWG-Zeichnung importieren Nach dem Inventor-Start und einer leeren Oberfläche klicken Sie im Menü DATEI ÖFFNEN und ändern im Dialogfenster den Dateityp auf DWG-Dateien. Es startet der DWG-Import- Assistent, in dem Sie die gewünschten Optionen festlegen müssen. Das folgende Beispiel soll den Vorgang verdeutlichen. Die AutoCAD-Zeichnung: Wir haben eine AutoCAD- Zeichnung Malteserrad.dwg und öffnen diese im Inventor. Stellen Sie im Feld Dateityp DWG-DATEIEN (*.DWG) ein, und wählen Sie eine AutoCAD- Datei aus. Klicken Sie auf ÖFFNEN, um den Import-Assistenten zu starten. Der wichtige Teil des ersten Assistenten-Fensters sieht so aus, und in ihm ist der, aufgrund der Original-Fenstergröße hier nicht sichtbare, Button WEITER zu betätigen. Wenn weitere Importeinstellungen vorgenommen wurden, können Sie die Einstellungen später wie-

23 4.9 Skizzen importieren 45 der verwenden, wenn Sie vorher auf SPEICHERN klicken. Das nächste Fenster des Assistenten erscheint. In diesem Fenster sollten Sie die Option ENDP. MIT ABHÄNGIGKEITEN VERSEHEN aktivieren. Die Anzeige im Bereich oben links gibt die in der Zeichnung enthaltenen Layer wieder. Diese Einstellungen sollten Sie überprüfen und ggf. nicht benötigte Layer ausschalten das spart Zeit beim Importieren. Klicken Sie auf WEITER. Im nächsten abgebildeten Fenster selektieren Sie im Bereich ZIEL FÜR 2D-DATEN die Option NEUES BAUTEIL und geben ggf. im Feld Zielordner den gewünschten Ordner an. Im Bereich VORLAGEN sollten Sie in den Feldern die richtigen Inventor-Vorlagen mit Hilfe der Suchen-Buttons eingeben. Klicken Sie auf FERTIG STELLEN, und gehen Sie Kaffee trinken.

24 46 4 Die Skizzenerstellung Danach sieht Ihr Inventor- Bildschirm hoffentlich so aus. Sie haben ein neues Bauteil mit einer Skizze, die alle Abhängigkeiten und Bemaßungen enthält. Zur Sicherheit sollten Sie die Skizze analysieren lassen; Befehl: SKIZZE ANALYSIEREN. Die nächsten Schritte sind: das Aufrufen der Extrusion, das Wählen des Profils und der Dicke (10 mm). Auf OK klicken und fertig.