Autodesk. Inventor Mario Mehlan 1. Ausgabe, 2. Aktualisierung, August Grundlagen

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1 Autodesk Inventor 2010 Mario Mehlan 1. Ausgabe, 2. Aktualisierung, August 2011 Grundlagen INV2010

2 Impressum HERDT-Verlag für Bildungsmedien GmbH, Bodenheim Internet: Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (Druck, Fotokopie, Mikrofilm oder einem anderen Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden. Dieses Buch wurde mit großer Sorgfalt erstellt und geprüft. Trotzdem können Fehler nicht vollkommen ausgeschlossen werden. Verlag, Herausgeber und Autoren können für fehlerhafte Angaben und deren Folgen weder eine juristische Verantwortung noch irgendeine Haftung übernehmen. Sollte es uns trotz intensiver Recherchen nicht gelungen sein, alle Rechteinhaber der verwendeten Quellen und Abbildungen zu finden, bitten wir um kurze Nachricht an die Redaktion. Die in diesem Buch und in den abgebildeten bzw. zum Download angebotenen Dateien genannten Personen und Organisationen, Adress- und Telekommunikationsangaben, Bankverbindungen etc. sind frei erfunden. Übereinstimmungen oder Ähnlichkeiten mit lebenden oder toten Personen sowie tatsächlich existierenden Organisationen oder Informationen sind unbeabsichtigt und rein zufällig. Wenn nicht explizit an anderer Stelle des Werkes aufgeführt, liegen die Copyrights an allen Screenshots beim HERDT-Verlag. Die Bildungsmedien des HERDT-Verlags enthalten Links bzw. Verweise auf Internetseiten anderer Anbieter. Auf Inhalt und Gestaltung dieser Angebote hat der HERDT-Verlag keinerlei Einfluss. Hierfür sind alleine die jeweiligen Anbieter verantwortlich.

3 Inhalt Inventor Grundlagen I 1 Informationen zu diesem Buch Voraussetzungen und Ziele Aufbau und Konventionen Autodesk Inventor Die Programm-Installation Das Arbeitsfenster Die grundlegende Arbeitsweise Programmbedienung Dateien öffnen, speichern und schließen Fenster anordnen und schließen Werkzeuge starten Steuerung der Anzeige Der Browser Auswählen Rückgängig und Wiederherstellen Das Hilfesystem Der "Design Doctor" Skizzieren und parametrisch bemaßen Grundlagen Skizzierebenen Skizzierwerkzeuge Änderungswerkzeuge Abhängigkeiten Parametrische Bemaßungen Sonderfunktionen AutoCAD-Dateien einfügen Skizzenanalyse Arbeitselemente Übersicht Arbeitspunkte Arbeitsachsen Arbeitsebenen Bearbeiten und Eigenschaften ändern Komponenten erstellen Komponenten ersetzen Adaptivität Die Stückliste Normteile Übersicht Normteile einfügen Baugruppen-Abhängigkeiten bei Normteilen (imates) Normteile ersetzen Der Konstruktions-Assistent Zeichnungen Übersicht Die Bestandteile einer *.idw-datei Ansichten erstellen Ansichten bearbeiten Mittellinien Bemaßungen Symbole Stücklisten und Positionsnummern Revisionstabellen Bohrungstabellen Zeichnungsabhängige Einstellungen Drucken Verwaltungswerkzeuge und Vorlagen Der Design-Assistent Konstruktionseigenschaften (iproperties) Stile und Stilbibliotheken Der Notizblock Pack and Go Eigene Vorlagen D-Elemente Übersicht Skizzierte Elemente Platzierte Elemente Elemente kopieren und spiegeln Elemente und Bauteile bearbeiten Inhaltscenter-Elemente Anhang Übersicht der Standard- Einstellungen Tipps zu Inventor Stichwortverzeichnis Zusammenbau Übersicht Komponenten einfügen Abhängigkeiten HERDT-Verlag 3

4 3 Inventor Grundlagen 3 Skizzieren und parametrisch bemaßen In diesem Kapitel erfahren Sie wie Sie 2D-Skizzen erstellen und ändern können wie Sie Abhängigkeiten vergeben, anzeigen und löschen können wie Sie parametrische Bemaßungen anbringen können wie die Skizzenanalyse eingesetzt wird Voraussetzungen Grundkenntnisse in der Programmbedienung 3.1 Grundlagen 2D-Skizzen bilden die Ausgangsbasis aller skizzierten Elemente (z. B. Extrusionen und Rotationen), mit denen Sie Ihre 3D-Modelle aufbauen. Für Sweepings können außerdem 3D-Skizzen als Pfade eingesetzt werden. Sie können Skizzen in Bauteil-, Zusammenbau- und Zeichnungs-Umgebungen erzeugen (*.ipt, *.iam oder *.idw). Die Erstellung einer 2D-Skizze kann folgende Teilaufgaben umfassen: Nachdem Sie die Skizzierumgebung aktiviert haben, müssen Sie eine Skizzierebene festlegen (bei der ersten Skizze im Bauteil kann das automatisch erfolgen). Dies kann eine Ebene des Koordinatensystems sein, eine plane Fläche eines vorhandenen Bauteils oder ein spezielles Objekt vom Typ Arbeitsebene. Mit den Werkzeugen der Schaltflächenleiste 2D-SKIZZE zeichnen Sie die ungefähre Kontur. In der Regel sollten Skizzen eine geschlossene Kontur besitzen ("Profile"), aber offene Skizzen sind z. B. für Rippen, Stege, Sweeping-Pfade und zur Erzeugung von Flächen verwendbar. Durch geometrische Bedingungen oder Abhängigkeiten, die teilweise von Inventor automatisch vergeben werden, bestimmen Sie die Form und Ausrichtung der Skizze. Durch parametrische Bemaßungen können Sie einer Skizze exakte Abmessungen zuweisen. Eine Skizze, die hinsichtlich Form, Größe, Ausrichtung und Lage (bezüglich des Skizzen-Koordinatensystems) nicht mehr verändert werden kann, wird als "vollständig bestimmt" bezeichnet. Sie können aber auch aus nicht vollständig bestimmten Skizzen 3D-Elemente erstellen, was aber für die weitere Bearbeitung nicht zu empfehlen ist! Die Bestimmung bzw. Fixierung einzelner Skizzenobjekte ist auch an einem Farbwechsel erkennbar. Im Skizziermodus können Sie eine Datei außerdem nicht speichern. Sie müssen eine Skizze erst beenden. 3.2 Skizzierebenen 2D-Skizzen benötigen eine Skizzierebene, die folgendermaßen bestimmt werden kann: In einer neuen Bauteilumgebung (*.ipt) bildet die XY-Ebene des Koordinatensystems automatisch die Skizzierebene. Wenn der Auswahlcursor erscheint, können Sie jede ebene (plane) Fläche eines vorhandenen Bauteils als Skizzierebene wählen. Sie können eine Arbeitsebene wählen. 32 HERDT-Verlag

5 Skizzieren und parametrisch bemaßen 3 Ebenen sichtbar geschaltet (orange/hellblau) Achsen ausgeblendet (grau) Abb. 3.1 URSPRUNGS-Baum Sie können eine der Ebenen des Koordinatensystems wählen (XY-, XZ- oder YZ-Ebene). Diese Auswahl kann im URSPRUNGS-Baum des Browsers erfolgen, wobei die betreffende Ebene nicht sichtbar geschaltet sein muss, oder bei einer sichtbaren Ebene im Grafikfenster. Die Skizzierebene und die darauf erstellte Skizze sind parametrisch mit der ausgewählten Fläche bzw. Ebene verbunden, und eventuell ändert sich die Ansichtsrichtung. Die Option Neu definieren im Browser-Kontextmenü einer Skizze ermöglicht Ihnen, nachträglich eine neue Skizzierebene zu wählen. Sie können auch in einer Zusammenbau- oder Zeichnungs-Umgebung skizzieren. 3.3 Skizzierwerkzeuge Damit in der Schaltflächenleiste die Skizzierwerkzeuge angezeigt werden, müssen Sie den Skizziermodus aktivieren, indem Sie eine neue Skizze anlegen (den Button in der Werkzeugleiste benutzen, S eingeben oder die Kontextmenü-Option Neue Skizze wählen und eine Skizzierebene festlegen) oder eine vorhandene Skizze bearbeiten: dazu im Browser-Kontextmenü der Skizze oder des Elements, das die Skizze "verarbeitet", die Option Skizze bearbeiten wählen oder den Button Browser auf eine Skizze klicken. benutzen und im Abb. 3.2 Skizzierwerkzeuge Zeichenwerkzeuge Inventor besitzt eine Vielzahl von Zeichenwerkzeugen für 2D-Skizzen, um Linien, Splines, Bögen, Kreise, Ellipsen, Rechtecke, Punkte und Polygone zu zeichnen. Eine detaillierte Erklärung aller Werkzeuge würde den Umfang des Buches übersteigen und ist auch nicht erforderlich, da viele Funktionen ähnlich arbeiten und weil Sie sich über F1 bzw. Verfahren... im Kontextmenü jederzeit direkte Anleitungen für das aktive Werkzeug anzeigen lassen können. Am Beispiel des Werkzeugs Linie soll aber das prinzipielle Vorgehen beim Skizzieren ausführlich erklärt werden. Außerdem finden Sie im Kapitel 10 mehrere Übungen, in denen unterschiedliche Zeichenwerkzeuge eingesetzt werden. Linien zeichnen Mit diesem Button, der Option Linie erstellen im Kontextmenü oder der Eingabe L starten Sie das Werkzeug Linie. Gleichzeitig wird der Cursor im Grafikfenster zu einem kleinen Fadenkreuz. Es bewegt einen gelb gefüllten Kreis, der den aktuellen Eingabepunkt darstellt. HERDT-Verlag 33

6 3 Inventor Grundlagen Setzen Sie durch Klicken einen Startpunkt (einen Klick mit der linken Maustaste), und bewegen Sie danach das Fadenkreuz, sodass im Zugmodus ein erstes Liniensegment erscheint (Gummibandlinie). Am rechten Ende der Statusleiste erscheinen dazu wichtige Informationen: Das linke Feld zeigt die absoluten X- und Y-Koordinaten des aktuellen Eingabepunkts, bezogen auf den Ursprung des Skizzen-Koordinatensystems. Im mittleren Feld sehen Sie die aktuelle Länge der Gummibandlinie. Das rechte Feld nennt die aktuelle Richtung der Gummibandlinie, wobei die X-Achse die 0 -Richtung vorgibt und positive Winkel entgegen dem Uhrzeigersinn verstanden werden. Nachdem die Gummibandlinie ungefähr die gewünschte Länge besitzt, klicken Sie nochmals, um den Endpunkt des Segments einzugeben. Sie können danach weitere Liniensegmente skizzieren, die an die vorhandenen Segmente exakt anschließen (dazu wieder das Fadenkreuz bewegen und klicken), Bogensegmente exakt anschließen, das Werkzeug Linie beenden ( ESC bzw. Fertig im Kontextmenü) oder neu starten (Option Neustart). Fertiges Segment Segment im Zugmodus Aktueller Eingabepunkt Abb. 3.3 Zugmodus mit Koordinatenanzeige in der Statuszeile Wenn ein Bogensegment anschließen soll, müssen Sie am letzten Eingabepunkt die linke Maustaste gedrückt halten und das Fadenkreuz ziehen. Dadurch erscheint ein strichpunktiertes Achsenkreuz. Abhängig von der Richtung, in die Sie ziehen, kann ein tangential oder orthogonal anschließendes Bogensegment entstehen. Wenn im Zugmodus zunächst der falsche Startwinkel erscheint, können Sie zum Startpunkt zurückziehen und nochmals den Bogen aufziehen (dabei permanent die linke Maustaste gedrückt halten). Der Endpunkt wird gesetzt, indem Sie die linke Maustaste loslassen. Fertiges Segment Automatische Hilfslinie vom Kreiszentrum Abb. 3.4 Tangentialer 90 -Bogen Fertiges Segment Automatische Hilfslinie vom Startpunkt des Bogens Abb. 3.5 Orthogonaler 180 -Bogen Sie können beliebig oft zwischen Linien- und Bogensegmenten wechseln. 34 HERDT-Verlag

7 Skizzieren und parametrisch bemaßen 3 Als Ergebnis entstehen nicht nur die unmittelbar sichtbaren Linien- und Bogensegmente, denn jedes Segment besitzt zusätzlich einen Skizzierpunkt am Start- und Endpunkt und Bogensegmente erhalten zusätzlich einen Skizzierpunkt im Zentrum. Wenn Sie im Zugmodus den Button Rückgängig betätigen oder STRG Z eingeben, verschwindet die Gummibandlinie, das Werkzeug Linie wird beendet und das zuletzt gezeichnete Segment wird gelöscht. Wenn Sie beim Skizzieren das Fadenkreuz auf den Start-, End- oder Mittelpunkt eines vorhandenen Skizzenelements, einen Skizzierpunkt, einen Mittelpunkt der Bohrung oder auf ein Kreiszentrum bewegen, verändert sich der gelbe Kreis in einen etwas größeren grün gefüllten Kreis. Die Farbänderung soll signalisieren, dass beim Klicken an dieser Stelle ein exakter Anschluss zu dem bestehenden Skizzenelement entsteht, eine Abhängigkeit des Typs KOINZIDENT ("zusammenfallend") zugewiesen wird und beide Skizzenelemente bei späteren Änderungen diesen Verbindungspunkt behalten werden. Abb. 3.6 Fadenkreuz (gelb) Abb. 3.7 Fadenkreuz (grün) mit Abhängigkeit Außerdem wird der aktuelle Linienzug durch diese Punkteingabe automatisch beendet (Ausnahme: nicht bei Skizzierpunkten); das Werkzeug Linie bleibt aber aktiv. Die Werkzeugleiste INVENTOR - PRÄZISE EINGABE Wenn die Werkzeugleiste INVENTOR - PRÄZISE EINGABE sichtbar ist, können Sie schon beim Skizzieren exakte Punkte, Längen und Richtungen eingeben. Klicken, um Werkzeugleiste aufzuklappen Klicken, um Werkzeugleiste zu fixieren Abb. 3.8 Befehl PRÄZISE EINGABE Abb. 3.9 Werkzeugleiste INVENTOR- PRÄZISE EINGABE Bedeutung und Funktionalität der einzelnen Symbole und Eingabefelder: Rücksetzen des temporären Koordinatensymbols an den Nullpunkt Neupositionierung des temporären Koordinatensymbols (vgl. Beispiel) Relativkoordinaten in Verbindung mit - Bei dieser Auswahl beziehen sich die Eingabewerte - auf die X,Y-Koordinaten. Bei dieser Auswahl beziehen sich die Eingabewerte - auf die X-Koordinate und einen Winkel zur positiven X-Achse. Bei dieser Auswahl beziehen sich die Eingabewerte - auf die Y-Koordinate und einen Winkel zur positiven X-Achse. HERDT-Verlag 35

8 3 Inventor Grundlagen Bei dieser Auswahl beziehen sich die Eingabewerte - auf einen Abstand und einen Winkel zur positiven X-Achse. X-Werte, Winkel oder Abstand je nach Auswahl - Y-Werte oder Abstand je nach Auswahl - Z-Werte: Eingabe nur bei 3D-Skizzen möglich Anmerkungen Bei der Eingabe von Dezimalzahlen können Sie ein Dezimalkomma oder einen Dezimalpunkt verwenden, und Sie können explizit Einheiten anhängen (z. B. 1m anstelle von 1000 oder 1m+0,2 statt 1000,2). Es ist in der Regel einfacher und sinnvoller, die exakten Abmessungen durch geometrische Abhängigkeiten und parametrische Bemaßungen zu erzielen, weil Sie nur so auch exakte Änderungen an den Skizzen vornehmen können. Kreise zeichnen Das schwarze Dreieck unter dem Werkzeug Kreis bietet den Zugriff auf folgende Werkzeuge: verlangt das Zentrum (den "Mittelpunkt") und einen beliebigen Punkt auf dem Kreisbogen. erwartet, dass Sie 3 Linien oder gerade Kanten auswählen (keine Bögen). Die Option Mittelpunkt des Kontextmenüs ist auf Kreise, Bögen und Ellipsen nicht anwendbar! Deshalb wird in diesem Buch bei den genannten Objekten konsequent der Begriff "Zentrum" anstelle von "Mitte" oder "Mittelpunkt" verwendet, um Missverständnisse zu vermeiden. Ellipsen zeichnen Das Werkzeug Kreis verlangt das Zentrum, einen Achsenendpunkt und einen beliebigen Punkt auf dem Ellipsenbogen. Neben dem sichtbaren Kreis bzw. der Ellipse entsteht auch jeweils ein Skizzierpunkt im Zentrum, auf den Sie beim weiteren Skizzieren und Bemaßen exakt zugreifen können. Bögen zeichnen verlangt den Start- und Endpunkt des Bogens sowie einen beliebigen Punkt auf dem Kreisbogen. erwartet, dass Sie eine Linie oder einen Bogen am Endpunkt auswählen, an den der neue Bogen tangential anschließt. Außerdem müssen Sie den Endpunkt des Bogens eingeben. verlangt zunächst das Zentrum des Bogens, dann den Startpunkt (dabei erscheint ein gestrichelter Kreis als Orientierungshilfe) und zuletzt den Endpunkt. Auch hier entsteht zusätzlich zum sichtbaren Bogen jeweils ein Skizzierpunkt im Zentrum. 36 HERDT-Verlag

9 Skizzieren und parametrisch bemaßen 3 Rechtecke zeichnen verlangt die diagonalen Eckpunkte eines Rechtecks, dessen Seiten parallel zu den Achsen des Skizzen-Koordinatensystems liegen. verlangt den Start- und Endpunkt einer beliebigen Rechteckseite sowie einen Punkt auf der dazu parallelen Seite (ermöglicht also schräg liegende Rechtecke). Es entstehen 4 Liniensegmente sowie 4 Skizzierpunkte in den Ecken. Punkte zeichnen Mit dem Werkzeug Punkt können Sie zwei unterschiedliche Objekte erzeugen, anhängig vom Werkzeug Mittelpunkt : Ein Mittelpunkt der Bohrung erscheint als gestricheltes Kreuz und wird vom Werkzeug Bohrung automatisch ausgewählt. Schalter ist aktiviert. Ein Skizzierpunkt kann als Hilfspunkt eingesetzt werden. Schalter ist nicht aktiviert. Der Punktstil kann nach jeder Punkteingabe geändert werden und lässt sich bei schon vorhandenen Punkten auch nachträglich ändern. Typische Einsatzmöglichkeiten für beide Punkttypen sind die Positionierung von weiteren Skizzenobjekten (z. B. Splines) oder Bemaßungen, die Markierung der Schnittpunkte von Profilen (damit die Teilflächen wählbar sind), die Verwendung als Mittelpunkt für das Werkzeug Runde Anordnung. Polygone zeichnen Mit dem Werkzeug Polygon können Sie regelmäßige Vielecke zeichnen. Die Anzahl der Eckpunkte (3 bis 120) und die Beschreibungsmethode müssen gewählt werden. EINGEZEICHNET erwartet nach dem "Mittelpunkt" einen Eckpunkt des Polygons bzw. einen Punkt auf dem "Umkreis". UMSCHRIEBEN verlangt nach dem "Mittelpunkt" des Polygons den Mittelpunkt einer Polygonseite bzw. einen Punkt auf dem "Inkreis" Mit der Schaltfläche FERTIG, der gleichnamigen Option aus dem Kontextmenü oder ESC beenden Sie das Werkzeug Polygon. Bei n-ecken entstehen n-liniensegmente mit den für das Werkzeug Runde Anordnung typischen Abhängigkeiten sowie (n+1) Skizzierpunkte (auf jeder Ecke und am zuerst eingegebenen "Mittelpunkt" des Polygons). HERDT-Verlag 37

10 3 Inventor Grundlagen Splines zeichnen Mit dem Werkzeug Spline können Sie offene oder geschlossene NURBS-Kurven zeichnen (Non Uniform Rational B-Spline Curves). Beim Zeichnen können Sie vorhandene Skizzierpunkte einbeziehen oder einen Spline mit tangentialem Anschluss an vorhandene Objekte erstellen (Bedienung wie beim Bogenmodus des Werkzeugs Linie). Krümmung anzeigen = EIN Griffe Start-/Endpunkte Abb Beispiel Spline Zum Erzeugen des Splines müssen Sie den Endpunkt durch Doppelklick eingeben, also nicht ESC oder Fertig benutzen, den Startpunkt erneut picken, um einen geschlossenen Spline zu erhalten, oder im Kontextmenü die Option Erstellen wählen. Beachten Sie die zahlreichen Möglichkeiten für die Anzeige und nachträgliche Änderungen an Splines. Sie können z. B. parametrische Bemaßungen unmittelbar an den Griffen anbringen oder nachträglich die Spannung des Gesamtsplines oder die Krümmung einzelner Scheitel ändern (Kontextmenü-Option Bogenführung > Krümmung). Sie erhalten 3 Möglichkeiten: Griff: Mit dieser Option können Sie den Tangentenverlauf sowie die Gewichtung der Tangente der Kurve an dem gewählten Scheitelpunkt verändern. Krümmung: Tangentenverlauf, Tangentengewichtung sowie Krümmung und Krümmungsgewichtung sind nun änderbar. Flach: Es werden Krümmung und Tangente angezeigt, wobei nur der Tangentenverlauf änderbar ist, da der Wert der Krümmung mit null festgelegt ist. Tangente + Krümmung (Option Krümmung) Tangente + Krümmung (Option Flach) Verschieben: linke Maustaste gedrückt halten und ziehen Abb Beispiel Spline Testen Sie das unterschiedliche Verhalten beim Verschieben von Scheitelpunkten und Griffpunkten und beim Ändern der Bogenführungsoptionen. 38 HERDT-Verlag