Befehlen und Arbeitsweisen mit dem CAD-Programm Inventor von Autodesk

Projekt anlegen

Zweck

Autodesk Inventor verwaltet Zeichnungen als Projekte. Jedem Projekt wird ein Ordner als Speicherplatz zugewiesen (Projektverzeichnis), in dem alle Dateien abgelegt werden, die zum Projekt gehören.
Man muss muss also nur einmal ein Projekt anlegen und bei jedem Arbeitsbeginn darauf achten, dass man sich im richtigen Projekt befindet, und muss sich anschließend nicht mehr um die Speicherorte.
Eine Ausnahme sind Normteile (Link: …..)

Arbeitsschritte

• Starten Sie den Inventor.
• Legen Sie Ihr Projekt an:
• Erste Schritte - Projekte - Neu (Im Fenster Projekte, siehe Bild) - Neues Einzelbenutzerprojekt - Weiter
• Name: z.B. Locher
• Projektordner: z.B. H:\Inventor\Locher
• Fertig stellen
• Aktivieren Sie das Projekt Locher
  Locher anklicken - Anwenden
  Das Projekt muss mit einem Häkchen markiert sein.

Abb. 01: Fenster Projekte

Dateitypen

Mit Inventor wird für jedes Einzelteil ein eigenes 3D-Volumenmodell (IPT-Datei = Inventor Part) gezeichnet. Baugruppen (IAM-Datei = Inventor Assembly) bestehen aus mehreren IPT-Dateien, die zusammengesetzt werden. In Baugruppen können auch andere Baugruppen (IAM), Normteile (IPT) oder Dateien von Kaufteilen (IPT, IAM) eingesetzt werden.

2D-Zeichnungen bzw. technische Zeichnungen (IDW-Datei = Inventor Drawing) werden aus den IPT- oder IAM-Dateien abgeleitet.

Nachträgliche Änderungen in einem Volumenmodell (IPT) werden automatisch in den zugehörigen technischen Zeichnungen (IDW), Baugruppen (IAM) und Präsentationen (IPN) aktualisiert.

Nicht Teil dieser Einführung sind Explosionszeichnungen und Animationen (IPN-Datei = Inventor Presentation) und die zahlreichen Austauschformate (DWG ..). Nur wenn wir die Bodengruppe per 3D-Druck herstellen wollen, verwenden wir STL-Dateien (=Surface oder Standard Tessellation Language) (moderner wäre 3MF, aber das wird in diesem Text nixht mehr eingearbeitet).

Am Anfang steht immer das einzelne Bauteil (IPT)

Zweck

Baugruppen, technische Zeichnungen usw. beruhen auf den 3D-Modellen von Einzelteilen. Normteile kann man der Datenbank des Inventors entnehmen und viele Kaufteile von den Webseiten der einschlägigen Hersteller herunter laden, aber die selbst konstruierten Teile muss man auch selbst modellieren.

Dieser Kurs beginnt also mit einem Einzelteil, in diesem Fall der Pos. 01 Grundplatte des Lochers. Sie benötigen die technische Zeichnung der Grundplatte vor der Nase!

Neues Bauteil öffnen

Abb. 02: Fenster Neue Datei erstellen

Grundsätzliche Vorgehensweise beim Aufbau von Bauteilen

Bauteile bestehen aus einem oder mehreren Volumenelementen, im einfachsten Fall Quader oder Zylinder, die man beliebig additiv und subtraktiv kombinieren kann. Additiv (Vereinigung) bedeutet, dass Volumen hinzukommt. Subtraktiv (Differenz) bedeutet, dass Volumen entfernt wird.

Für die Grundformen Prisma und Pyramide (Extrusion) und Rotationskörper (Drehung), für Sonderformen (Sweeping, Erhebung, Spirale …) und für Bohrungen mit und ohne Gewinde benötigt man eine 2D-Skizze, in der die Form des Prismas oder der Ort der Bohrung festgelegt wird.
Am fertigen Volumenelement können einige maschinenbautypischen Nachbearbeitungen ohne Skizze ergänzt werden, zB. (Ab-)Rundungen und Fasen.

Die Erzeugung von Volumenelementen kann man also in 4 Schritten zusammenfassen:

• Skizzierebene wählen und Skizze anfertigen
  • Die erste Skizze eines Volumenmodell (IPT) legt man in das Koordinatensystem des Volumenmodells.
  • Weitere Skizzen kann man auf vorhandene Flächen legen.
  • Wenn es komplizierter ist, behilft man sich mit Arbeitsebenen, die beliebig angeordnet werden können.
• Abhängigkeiten (parallel, rechtwinklig, … ) und Maße zuweisen
• Volumenelement aus der Skizze erstellen (Extrusion, Drehen, … )
• Nachbearbeitungen am Volumenelement ergänzen (Bohrungen, Fasen , ..)

Ebene für die erste Skizze wählen

Spätestens jetzt benötigen Sie die technische Zeichnung der Pos.01 Grundplatte vor der Nase!

Aus der Festlegung des Koordinatensystems (siehe Hinweise zum Locher) ergibt sich, dass das Maß 120 in x-Richtung und dass Maß 90 in y-Richtung liegt.

Arbeitsschritte

Legen Sie die erste Skizze für das Rechteck 120x90 auf die xy-Ebene.

• 3D-Modellierung - Skizze - 2D-Skizze starten
  Es erscheinen 3 Flächen, deren Ausrichtung angezeigt wird, wenn man mit dem Mauszeiger darüber fährt.
• xy-Plane anklicken

Abb. 03: Skizze1 auf xy-Ebene

Beachten Sie, dass Skizze1 jetzt im Modell-Browser erscheint:

Abb. 04: Skizze1 im Modell-Browser

Rechteck skizzieren und bemaßen

Für die quaderförmige Pos.01 Grundplatte skizziert man ein Rechteck, das man anschließend wachsen lassen kann (-> Extrusion).

Arbeitsschritte

Gehen Sie in Skizze1, skizzieren Sie das Rechteck 120x90 und bemaßen Sie es.

• Doppelklick auf Modell - Skizze1
• Skizze - Erstellen - Rechteck
  Rechteck mit 2 Klicks skizzieren, möglichst um den Koordinatenmittelpunkt herum
• Skizze - Abhängig machen - Bemaßung
  Zwei gegenüberliegende Linien anklicken, nach außen ziehen, nochmals klicken und Maß eintippen.

Abb. 06: Rechteck mit Bemaßung

Rechteck abhängig vom Koordinatensystem machen

Wenn das Rechteck ungefähr mittig zum Koordinatensystem liegt, erleichtert dies bereits den Umgang mit den Ansichten. Aber wenn man das Koordinatensystem in der späteren Baugruppe benutzen möchte, um andere Bauteile zu positionieren, muss die Mitte exakt sein. Dazu gibt es mehrere Möglichkeiten.

Arbeitsschritte

Positionieren Sie das Rechteck so, dass das Koordinatensystem genau in seiner Mitte liegt.

Möglichkeit 1: Diagonale Hilfslinie

• Skizze - Erstellen - Linie
  Klicken Sie zwei diagonal gegenüberliegende Eckpunkte des Rechteckes an, wenn dort grüne Punkte erscheinen.
• Machen Sie die Diagonale zu einer Hilfslinie.
  Diagonale anklicken - Skizze - Format - Konstruktion
• Binden Sie den Mittelpunkt der Hilflinie an den Mittelpunkt des Koordinatensystems
  Skizze - Abhängig machen - Abhängigkeit Koinzident
  Mittelpunkt der Hilfslinie anklicken (grüner Punkt)
  Mittelpunkt des Koordinatensystems anklicken (gelber Punkt).

Abb. 07: Rechteck mit diagonaler Hilfslinie am Koordinatenmittelpunkte

Möglichkeit 2: Symmetrie zu x- und y-Achsen

Vom Rechteck zum Quader durch Extrusion

Der Sprung von der 2D-Skizze in ein 3D-Volumenelement erfolgt hier durch Extrusion.

Arbeitsschritte

Extrudieren Sie das Rechteck 120x90 auf 12 mm Höhe.

• Beenden Sie die Skizze, falls noch nicht geschehen:
  Menuleiste - Skizze - Beenden - Skizze fertig stellen
  oder:
  Rechter Mausklick auf die Skizze - 2D-Skizze beenden
• Menuleiste - Erstellen - Extrusion
  
  • Profil: Das Rechteck wird automatisch gefunden
  • Größe - Abstand: 12 mm
  • Ausgabe: Volumenkörper ist voreingestellt
• OK

Im Modell-Browser ist Skizze1 jetzt von Extrusion1 geschluckt worden. Sie ist aber noch verfügbar und kann geändert werden.

Abb. 09: Skizze1 verschwindet unter Extrusion1

Konfettikammer in Pos.01 Grundplatte

Für die Konfettikammer legen wir eine neue 2D-Skizze auf die Unterseite der Grundplatte. In die Skizze zeichnen wir die Form der Konfettikammer und nutzen dabei 2D-Abhängigkeiten. Die beim Fräsen zurückbleibenden Rundungen in den Ecken können wir zunächst vernachlässigen, weil man sie als maschinenbautypisches Element nachträglich und bequemer am Volumenelement anbringen kann. Zuletzt wird die Skizze subtraktiv extrudiert, d.h. aus dem vorhanden Volumen entfernt.

Arbeitsschritte

Extrudieren Sie die Konfettikammer in das vorhandene Volumen.

2D-Skizze auf die Unterseite des Grundkörpers

• Grundplatte drehen mit Viewcube oder F4
• Menuleiste - Skizze - 2D-Skizze starten - Klick auf die Unterseite

Umriss des Grundkörpers in die Skizze holen

• Skizze - Erstellen - Geometrie projizieren

Symmetrielinie und Kontur der Konfettikammer

• Skizze - Erstellen - Linie: Zwischen den grünen Mittelpunkten der Kontur
• Symmetrielinie anklicken - Skizze - Format - Konstruktion
• Skizze - Erstellen - Linie: Kontur der Konfettikammer skizzeren
  Achtung: Die Kontur muss geschlossen sein.
  Beachten Sie die Ausrichtung: Der breite Teil liegt in y-Richtung.

2D-Abhängigkeiten symmetrisch

• Skizze - Abhängig machen - Symmetrisch - Erst die beiden Kanten 48, dann die Symmetrielinie anklicken
• Ebenso für Kanten 32

Abb. 10: Unbemaßte Skizze der Konfettikammer mit Abhängigkeiten

Bemaßen sie mit den Maßen aus der Vorlage-Zeichnung, und zwar ohne zu rechnen! Dazu müssen die 2D-Abhängigkeiten stimmen,

• Skizze - Abhängig machen - Bemaßung

Kontur subtraktiv extrudieren

• Skizze beenden
  
• Menuleiste - Erstellen - Extrusion
• Profil: Die Kontur anklicken
• Differenz (Kein Text, nur Icon)
• Größe - Abstand: 10 mm - Richtung beachten
• Ausgabe: Volumenkörper ist voreingestellt

Rundung in der Konfettikammer

Die Rundungen, die beim Fräsen in der Konfettikammer stehen bleiben, können ohne Skizze am Volumenelement ergänzt werden.

Nupsi 12x12 extrudieren

Für den Nupsi 12x12 kann man die Skizze auf den Boden der Konfettikammer legen. Dort verläuft sie zwar teilweise durch Material, aber das kann man während der Arbeit an der Skizze ausblenden.
Die Bohrung im Nupsi muss zunächst nicht beachtet werden, sie wird später gebohrt.

Rand 6x2 entfernen

Von der Grundplatte muss noch ein umlaufender Rand 6x2 für die Bodenplatte entfernt werden.
Am einfachsten geschieht dies mit einer Skizze auf der Unterseite der Grundplatte. Der Umriss der Grundplatte in die Skizze bildet die äußere Grenze des Extrusionsbereiches. Die innere Grenze kann man neu zeichnen, oder per Versatz aus dem äußeren Rechteck erzeugen. Das hat den Vorteil, dass man den Abstand 2 nur einmal bemaßen muss.

Durchbruch 10x5

Der Durchbruch 10x5 für Pos.11 Anschlagschieber kann von unten nach oben oder von der Seite her extrudiert werden, in beiden Fällen mit Differenz.

Bohrungen Durchmesser 4,5

Für die Bohrungen setzt man zunächst Bohrungsmittelpunkte in eine Skizze und bohrt dann. Gleichartige Bohrungen können mit einem Bohrbefehl erledigt werden.

Arbeitsschritte

Ergänzen Sie …

• 3D-Modellierung - Ändern - Rundung - Konstant
  
  • OK

Abb. xy: Platzhalter

Muster

Einleitung.

Arbeitsschritte

Ergänzen Sie …

• 3D-Modellierung - Ändern - Rundung - Konstant
  
  • OK

Abb. xy: Platzhalter

Ansichtselemente

Fehlt noch

Abb. 08: Grundkörper neben Ansichtselementen

2D-Abhängigkeiten

2D-Abhängigkeiten dienen dazu, Linien in Skizzen dauerhaft zu positionieren, z.B. senkrecht zu stellen, parallel zu einer anderen Linie zu machen oder zwei Linien miteinander zu verbinden. Auch die Bemaßung in einer 2D-Skizze gehört zu den 2D-Abhängigkeiten.

Wenn man einen Bezug zu vorhandenen Volumenelementen braucht, z.B. um den Abstand einer Bohrung von einer Kante festzulegen, kann man die Kanten des Volumenelementes mit Geometrie projizieren in die Skizze holen.

Mehrfach vergebene Abhängigkeiten, die man in der Technik überbestimmt nennt, sind nicht zulässig, auch nicht indirekt. Wenn zwei Abschnitte mit 20 und 30 mm bemaßt sind, darf man nicht auch noch die Gesamtlänge 50 mm bemaßen. Überbestimmte Abhängigkeiten nimmt Inventor gar nicht an, überbestimmte Maße werden in Klammern angezeigt.

Sichtbar macht man 2D-Abhängigkeiten in der Skizze mit der Taste F8 und mit F9 wieder unsichtbar machen. Wenn man die Abhängigkeiten sieht, kann man einzelne löschen.

2D-Abhängigkeiten werden auf drei Arten vergeben:

• Automatisch bei entsprechenden Skizzierelementen, z.B. die rechten Winkel bei Rechtecken.
• Halbautomatisch beim Skizzieren. Beachten Sie Symbole neben den Linien, bevor Sie klicken.
• Händisch nachträglich mit den Befehlen der Menuleiste Skizze - Abhängig machen

Liste der 2D-Abhängigkeiten

• Lotrecht: 2 Linien stehen rechtwinklig zueinander
• Parallel: 2 Linien stehen parallel zueinander
• Tangential: 1 Linie und 1 Bogen stehen tangenetial zueinander. Dabei müssen sie sich aber nicht berühren, es genügt, dass die Verlängerung tangential ist.
• Koinzident: 2 Elemente werden miteinander verbunden (Punkt zu Punkt oder Punkt zu Linie).
• Konzentrisch: 2 Bogen haben einen gemeinsamen Mittelpunkt
• Kollinear: 2 Geraden fluchten (liegen auf einer Linie)
• Horizontal: 1 Linie verläuft waagerecht (parallel zur XY-Ebene / Skizzierebene ?)
• Vertikal: 1 Linie verläuft senkrecht (parallel zur Y-Achse)
• Gleich: 2 Linien sind gleich lang
• Festgelegt: 1 Element wird in seiner Position (nicht Größe) festgelegt
• Symmetrisch: 2 Elemente sind spiegelbildlich bezüglich 1 Spiegelachse

Links und Literaturhinweise

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