Inventor 2016 - Grundlagen und Methodik in zahlreichen Konstruktionsbeispielen

Günter Scheuermann

Inventor 2016

Grundlagen und Methodik in zahlreichen Konstruktionsbeispielen

2015

446 Seiten

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ISBN: 9783446445383

 

Inhalt

6

TEIL I

18

Die ersten Schritte

18

1 Einführung

20

1.1 Die Inventor-Story

20

1.2 3D-CAD-Begriffe

21

1.2.1 3D-Kernel

21

1.2.2 3D-Modellverwaltung

22

1.2.3 Geometrieelemente

23

1.2.4 Kurvenübergänge, Stetigkeiten

23

1.3 Einsatzgebiete und Funktionsbereiche

24

1.3.1 Einsatzgebiete im Überblick.

24

1.3.2 Inventor-Module

24

1.3.3 Inventor-Versionen und Product Suites.

25

1.3.4 Inventor-Schnittstellen

27

1.3.5 Inventor für Schulen, Schüler und Studenten

27

1.3.6 Inventor kostenlos?.

27

1.4 Hinweise zur Installation.

28

1.5 Systemvoraussetzungen

28

1.5.1 Hardware

28

1.5.2 Betriebssysteme

29

1.5.3 Sonstige Anforderungen

29

1.6 Die DVD zum Buch.

29

1.7 Resümee.

30

2 Inventor-Probefahrt – ein Rollenständer

32

2.1 Für wen und warum

32

2.2 Die Inventor-Probefahrt beginnt

32

2.3 Der Rollenständer

33

2.4 Das Projekt Rollenständer

34

2.5 Die Baugruppe Ständer.

35

2.6 Das erste Bauteil – die Grundplatte

35

2.6.1 Ein neues Bauteil beginnen.

35

2.6.2 Eine Skizze erstellen

36

2.6.3 Das Bauteil aus der Skizze erzeugen.

43

2.6.4 Abrunden und Anfasen.

43

2.6.5 Die fertige Grundplatte.

44

2.7 Die Baugruppe Ständer entsteht.

45

2.7.1 Eine neue Baugruppe erstellen.

46

2.8 Das Ständerrohr als neue Baugruppenkomponente erstellen.

48

2.8.1 Das Rohr entsteht

50

2.8.2 Fase und Radius anbringen.

51

2.8.3 Das Material zuweisen

51

2.8.4 Die Bearbeitung des Rohrs beenden

51

2.9 Die Rippe in der Baugruppe erstellen.

52

2.9.1 Eine Skizze der Rippe zeichnen.

52

2.9.2 Die Extrusion der Rippe.

54

2.9.3 Die Kanten brechen.

55

2.9.4 Das Material zuweisen

55

2.9.5 Aus eins mach vier.

55

2.10 Die Bauteile verschweißen.

56

2.10.1 Die Schweißkonstruktion.

56

2.10.2 Die Schweißnähte erzeugen.

57

2.11 Die Arretierbohrung im Ständerrohr.

59

2.12 Das Ständerrohr und der Ständer sind fertig.

63

2.12.1 Eine fotorealistische Ansicht mit Inventor Studio erstellen.

63

2.13 Die Baugruppe Schiebeteil.

64

2.14 Das Bauteil Schieberohr.

64

2.14.1 Die Arretierbohrungen herstellen

65

2.15 Die Baugruppe Schiebeteil wird erstellt

67

2.15.1 Eine Traverse aus dem Inhaltscenter einfügen.

68

2.15.2 Die Traverse bohren.

68

2.15.3 Die Traverse genau platzieren.

70

2.15.4 Die Traverse und das Rohr verschweißen.

72

2.15.5 Die Schraube und Muttern einfügen und platzieren.

73

2.16 Das Bauteil Rolle.

77

2.17 Die Rolle in die Baugruppe einfügen.

79

2.18 Die Baugruppe Rollenständer entsteht.

80

2.19 Präsentation und Explosion.

82

2.19.1 Eine Präsentation beginnen.

83

2.19.2 Die Komponentenposition ändern.

83

2.19.3 Den Splint herausziehen

84

2.19.4 Den Bolzen verschieben

85

2.19.5 Das Schiebeteil nach oben ziehen.

85

2.19.6 Eine Animation des Rollenständers.

86

2.20 Das Ende einer Probefahrt

87

TEIL II

88

Programmfunktionen und Bedienung

88

3 Inventor-Arbeitsbereiche

90

3.1 Volumenmodellierer

90

3.2 Flächenerstellung.

91

3.3 Baugruppen.

91

3.4 Zeichnungsableitung.

91

3.5 Blechmodul.

92

3.6 Schweißumgebung.

92

3.7 Rohre und Leitungen.

93

3.8 Kabel und Kabelbäume.

93

3.9 Kunststoffteile.

94

3.10 Werkzeugbau, Moldflow.

94

3.11 Das Inhaltscenter, Normteilbibliotheken.

95

3.12 iFeatures und Katalog.

96

3.13 Autor, iMates, Komponenten.

96

3.14 iPart/iAssembly.

96

3.15 iLogic.

97

3.16 iCopy.

97

3.17 Der Konstruktionsassistent.

98

3.18 Der Gestell- oder Rahmengenerator.

98

3.19 Belastungsanalyse.

99

3.20 Dynamische Simulationen.

100

3.21 Oberflächenanalysen

101

3.22 Messen

101

3.23 Präsentation und Animation.

102

3.24 Inventor Studio.

103

3.25 Makroprogrammierung

103

4 Programmbedienung

104

4.1 Der Programmstart

104

4.1.1 Wichtige Fensterbereiche.

106

4.1.2 Die Statusleiste

106

4.2 Ein neues Dokument beginnen

107

4.2.1 Icons und Dateitypen

109

4.3 Die Arbeitsumgebung für ein neues Bauteil

109

4.3.1 Der Fensteraufbau

110

4.4 Programmeinstellungen

111

4.5 Der Objektbrowser.

112

4.6 Änderung der Konstruktion über den Objektbrowser

112

4.6.1 Eine bestehende Skizze ändern.

113

4.6.2 Ein Element ändern

114

4.6.3 Bauteileigenschaften, iProperties.

116

4.7 Arbeitsschritte umbenennen

117

4.8 Der Befehlsbereich, die Multifunktions­leiste (MFL) und die Markierungsmenüs

118

4.8.1 Darstellungsarten

119

4.8.2 Tooltipps

119

4.8.3 Markierungsmenüs

120

4.8.4 Mausgesten

121

4.9 Ansichten steuern und bearbeiten.

122

4.9.1 Zoom und Pan

122

4.9.2 Symbole zum Steuern der Ansicht.

122

4.9.3 Freier Orbit, freies Drehen einer Ansicht.

123

4.9.4 Das Ausrichten einer Ansicht.

124

4.9.5 Ausgewählte Objekte zoomen.

124

4.9.6 Alles zoomen.

125

4.9.7 Ein Fenster zoomen.

125

4.9.8 Die Funktionen Nächste und Vorher.

125

4.9.9 Eine Ansicht verschieben.

125

4.9.10 Der ViewCube.

125

4.9.11 Das Vollnavigationsrad.

126

4.9.12 Schnittdarstellungen.

126

4.10 Ansicht aktualisieren.

127

4.11 Elemente selektieren

128

4.11.1 Mehrere Elemente durch Einzelauswahl selektieren.

128

4.11.2 Elemente mit Fenster oder Kreuzen selektieren.

128

4.12 Die Materialbibliothek

129

4.12.1 Der Materialien-Browser

129

4.12.2 Mit Materialien und Darstellungen arbeiten

130

4.12.3 Der Eco Materials Adviser.

138

5 Die Skizzenerstellung

140

5.1 Die erste Skizze

140

5.1.1 Einstellungen für die Arbeit mit Skizzen.

141

5.1.2 Direkte Einstellungen in der Statuszeile

143

5.2 Allgemeines zu Skizzen

144

5.2.1 Skizzenarten.

145

5.2.2 Profilskizzen.

145

5.2.3 Pfadskizzen

146

5.2.4 3D-Skizzen.

146

5.2.5 Grundsätze der Skizzenerstellung

147

5.3 Die Skizzengeometrie

148

5.3.1 Standardgeometrie

148

5.3.2 Konstruktionsgeometrie.

149

5.3.3 Mittelliniengeometrie, Mittel- und Skizzierpunkte.

149

5.3.4 Linienarten, Format.

151

5.3.5 Format anzeigen.

151

5.3.6 Referenzgeometrie.

151

5.3.7 Blockgeometrie.

152

5.4 Die 2D-Abhängigkeiten

153

5.4.1 Absolute Abhängigkeiten

154

5.4.2 Geometrische Abhängigkeiten

154

5.5 Bemaßungsabhängigkeiten

155

5.5.1 Die Parametrik des Systems.

155

5.5.2 Die Bemaßungsfunktion

157

5.5.3 Getriebene Bemaßung.

157

5.5.4 Ausgerichtete Bemaßung

158

5.5.5 Toleranzangaben

158

5.5.6 Bemaßungsanzeige.

159

5.6 Automatisch vergebene Abhängigkeiten

160

5.7 Abhängigkeiten ein- und ausblenden.

161

5.7.1 Überbestimmte Abhängigkeiten

162

5.8 Maße mit Excel-Tabelle verknüpfen.

163

5.8.1 Die Excel-Tabelle

163

5.8.2 Das Bauteil

164

5.8.3 Die Verknüpfung mit der Excel-Tabelle

165

5.8.4 Das Ergebnis

165

5.8.5 Fazit

166

5.9 Genaues Positionieren beim Zeichnen.

166

5.10 Mehrfache Skizzenverwendung

167

5.10.1 Verwendung innerhalb eines Bauteils

167

5.10.2 Verwendung in anderen Bauteilen/Dokumenten.

169

5.11 Skizzen importieren

169

5.11.1 Die Skizzen-Ableitung aus anderen Bauteilen.

169

5.11.2 Skizzen von AutoCAD nach Inventor

170

5.11.3 Der Weg von 2D- nach 3D-CAD

170

5.11.4 Eine DWG-Zeichnung importieren

170

5.12 Skizzen ändern

172

5.12.1 Verschieben, Kopieren und Drehen.

173

5.12.2 Stutzen, Dehnen, Trennen und Versatz.

174

5.12.3 Skalieren und Gestreckt.

175

5.13 Skizzen analysieren.

175

5.14 3D-Skizze.

176

5.14.1 Die Stützkonstruktion.

177

5.14.2 Die 3D-Skizze.

179

5.14.3 Das Rohr sweepen.

180

5.15 3D-Punkte importieren

181

5.15.1 Ein Paraboloid.

182

5.15.2 Oberflächendaten.

183

6 Arbeitselemente und Koordinatensystem

184

6.1 Arbeitselemente

184

6.1.1 Die Ursprungsgeometrie

184

6.1.2 Die Befehlsgruppe Arbeitselemente.

185

6.1.3 Die Arbeitsebene

186

6.1.4 Die Arbeitsachse.

187

6.1.5 Ein Arbeitspunkt.

187

6.2 Koordinatensysteme

187

6.2.1 Benutzerdefinierte Koordinatensysteme.

187

7 Bauteile

190

7.1 Übersicht

190

7.1.1 Bauteile erstellen

190

7.1.2 Bauteile bearbeiten

192

7.1.3 Hilfsbefehle

193

7.2 Grundkörper erstellen

194

7.3 Freiformkörper.

195

7.3.1 Freiform erzeugen.

195

7.3.2 Freiform ändern

196

7.4 Bauteile erstellen

198

7.4.1 Extrusion.

198

7.4.2 Drehung.

201

7.4.3 Erhebung.

202

7.4.4 Sweeping.

204

7.4.5 Rippe.

207

7.4.6 Spirale.

209

7.4.7 Prägen.

210

7.4.8 Aufkleber.

211

7.4.9 Abgeleitete Komponenten

212

7.5 Bauteile Ändern

215

7.5.1 Bohrungen und Innengewinde.

215

7.5.2 Abrunden.

217

7.5.3 Fasen.

219

7.5.4 Wandung, Wandstärke.

220

7.5.5 Flächenverjüngung.

222

7.5.6 Außen- und Innengewinde.

223

7.5.7 Biegungsteil, Biegung.

224

7.5.8 Trennen, Teilen.

225

7.5.9 Direkt, Direktbearbeitung.

226

7.5.10 Verschieben und Drehen.

228

7.5.11 Verdickung/Versatz.

229

7.6 Flächenbefehle

230

7.6.1 Fläche heften.

231

7.6.2 Formen, Körper aus Flächen erstellen.

231

7.6.3 Fläche löschen.

232

7.6.4 Umgrenzungsfläche.

233

7.6.5 Fläche ersetzen.

234

7.6.6 Körper reparieren.

234

7.7 Muster

235

7.7.1 Rechteckige Anordnung.

235

7.7.2 Runde Anordnung.

236

7.7.3 Element spiegeln.

237

7.8 Weitere interessante Funktionen

238

7.8.1 iFeatures einfügen.

238

7.8.2 Mit iMates arbeiten.

240

7.8.3 iLogic, parametrische Bauteilsteuerung.

242

8 Baugruppen

248

8.1 Grundlagen

248

8.2 Die Freiheitsgrade

249

8.3 3D-Abhängigkeiten, Beziehungen

250

8.3.1 Verbinden.

251

8.3.2 Abhängig machen

253

8.3.3 Zusammenfügen

260

8.3.4 Verbindungen und Abhängigkeiten einblenden und bewegen

261

8.4 Bauteile in eine Baugruppe einfügen.

262

8.4.1 Das erste Bauteil und Folgeteile platzieren

263

8.4.2 Mit iMates einfügen.

265

8.4.3 Fixierte Bauteile

265

8.5 Einzelne Bauteile in der Baugruppe bewegen

265

8.5.1 Freie Verschiebung.

266

8.5.2 Freie Drehung.

266

8.5.3 Rasterfang

266

8.6 Ein Bauteil in der Baugruppe bearbeiten

268

8.7 Ein neues Bauteil in einer Baugruppe erstellen

272

8.8 Adaptive Elemente in einer Baugruppe

275

8.8.1 Die Welle

275

8.8.2 Die Passfeder.

275

8.8.3 Baugruppe mit adaptivem Bauteil

276

8.8.4 Adaptives Ändern

276

8.9 iAssemblies, variable Baugruppen

277

8.9.1 Bauteile erstellen

277

8.9.2 Neue Baugruppe öffnen.

277

8.9.3 iAssembly erstellen.

278

8.9.4 iAssemblies anwenden.

279

8.9.5 Mit Excel bearbeiten

280

8.10 iCopy.

281

8.10.1 Beispiel einer iCopy-Baugruppe

281

8.10.2 Rahmenbauteil.

281

8.10.3 Rahmenbaugruppe

282

8.10.4 Rampenbauteil.

283

8.10.5 Rampenbaugruppe mit iCopy-Elementen

283

8.10.6 Gestell erzeugen.

285

8.10.7 Seitenteile

286

8.11 Darstellungen, Ansicht, Position, Detailgenauigkeit

287

8.11.1 Ansicht.

288

8.11.2 Position.

288

8.11.3 Detailgenauigkeit.

289

8.11.4 Kombinierte Darstellungen

289

8.12 Vereinfachung von Baugruppen.

290

8.12.1 Komponente einschließen.

291

8.12.2 Hüllen definieren.

292

8.12.3 Vereinfachtes Bauteil erstellen.

293

9 Zeichnungsableitung

294

9.1 Einzelteil- und Gesamtzeichnungen

294

9.2 Arbeiten mit Zeichnungsnormen

294

9.2.1 Normenauswahl im Startfenster

294

9.2.2 Einstellungen an Normvorlagen ändern

295

9.3 Arbeitsblatt, Zeichnungsrahmen und Schriftkopf

296

9.3.1 Blattformate

296

9.3.2 Zeichnungsrahmen

296

9.3.3 Schriftkopf, Schriftfeld

297

9.4 Die verschiedenen Ansichten in einer Zeichnung

298

9.4.1 Erstansicht.

298

9.4.2 Parallele und isometrische Ansichten.

298

9.4.3 Hilfsansicht.

299

9.4.4 Schnittansicht.

299

9.4.5 Detailansicht.

300

9.4.6 Überlagerung.

300

9.4.7 Nagelbrettansicht.

300

9.4.8 Entwurfsansicht.

300

9.4.9 Lösen, Unterbrochene Ansicht.

300

9.4.10 Ausschnittansicht.

301

9.4.11 Aufgeschnittene Ansicht.

301

9.4.12 Zuschneiden.

302

9.4.13 Skizze erstellen.

302

9.4.14 Neues Blatt, Ansichten auf mehreren Blättern.

302

9.5 Die erste Zeichnung.

303

9.5.1 Die Erstansicht der Kabeltülle.

303

9.5.2 Abhängige Ansichten erzeugen.

305

9.6 Zeichnung mit Anmerkung versehen

306

9.6.1 Mittellinien.

307

9.6.2 Erzeugen einer Schnittansicht.

308

9.6.3 Zeichnungen bemaßen

309

9.6.4 Bemaßungen einfügen.

310

9.6.5 Bemaßungen ändern

314

9.6.6 Bemaßungen verschieben

314

9.6.7 Tabellen einfügen.

315

9.7 Baugruppenzeichnungen

315

9.7.1 Baugruppenzeichnung erzeugen

315

9.7.2 Positionsnummern vergeben

316

9.7.3 Automatische Positionsnummernvergabe

316

9.7.4 Positionsnummernvergabe »von Hand«

317

9.7.5 Positionsnummern ändern

318

9.7.6 Teileliste, Stückliste erzeugen und einfügen.

318

9.7.7 Stückliste bearbeiten

319

TEIL III

322

Übungen und Arbeitstechnik

322

10 Übung: Mehrteiliges Kunststoffgehäuse

324

10.1 Das Konzept

324

10.2 Der Ausgangskörper

325

10.3 Einen Hohlkörper erzeugen

328

10.4 Gehäuse öffnen.

328

10.5 Gehäuseteile verschieben.

330

10.6 Vorderteil bearbeiten.

330

10.7 Lüftungsgitter erzeugen.

331

10.8 Montageränder und Dichtungslippen anfügen

333

10.9 Verschraubungsnoppen erstellen

334

10.10 Aus eins mach vier

337

10.11 Glasscheibe herstellen und einfügen

338

10.12 Scheibe fertigstellen

339

10.13 Das fertige Gehäuse

340

10.14 Einzelteile separieren

340

10.15 Die Baugruppe.

341

10.16 Präsentation

343

10.17 Zeichnung

344

11 Übung: Zahnstangenpresse

346

11.1 Das Konzept

347

11.2 Ein neues Projekt einrichten

347

11.3 Das Gestell – der Grundkörper

348

11.3.1 Voraussetzung für diese Übung

348

11.3.2 Inventor-Funktionen, die bei diesem Bauteil geübt werden

348

11.3.3 Die erste Skizze.

348

11.3.4 Extrusion des Ständers

350

11.3.5 Extrusion des Tisches und der Mittelbohrung.

350

11.3.6 Extrusion der beiden Befestigungslaschen.

351

.11.3.7 Schwalbenschwanzführung

352

11.3.8 Langloch

354

11.3.9 Abrundungen.

355

11.3.10 T-Nuten.

355

11.3.11 Tischfläche bearbeiten

358

11.3.12 Fasen und Abrundung.

358

11.4 Die Führungsplatte.

359

11.5 Das Kopfteil.

360

11.6 Das Zahnrad.

362

11.6.1 Die Zahnradberechnung.

363

11.6.2 Skizze eines Evolventenzahnes

364

11.6.3 Die Zahnextrusion.

365

11.6.4 Alle Zähne erzeugen.

365

11.7 Die Zahnstange

367

11.7.1 Das Zahnstangenprofil.

367

11.7.2 Der Grundkörper.

367

11.7.3 Gewindebohrung und Nase

368

11.7.4 Die Verzahnung

368

11.8 Die Welle.

369

11.9 Knebel und Knebelknopf.

371

11.10 Die Druckplatte.

372

11.11 Die Abdeckung als Blechteil.

372

11.11.1 Der Blech-Grundkörper.

373

11.11.2 Laschen biegen

375

11.11.3 Befestigungslöcher bohren

376

11.11.4 Die Blechabwicklung.

377

11.12 Aufkleber erstellen

378

11.12.1 Klebefolie erstellen

379

11.12.2 Aufkleber

379

11.13 Der Zusammenbau der Zahnstangenpresse

380

11.13.1 Aufkleber am Gestell anbringen

380

11.13.2 Führung mit Verschraubung.

381

11.13.3 Kopfteil mit Schrauben und Zylinderstiften

384

11.13.4 Zahnstange mit Druckstück

385

11.13.5 Welle mit Stirnrad und Distanzbuchse

386

11.13.6 Die Übersetzungsfunktion

387

11.13.7 Die letzten Schritte des Zusammenbaus

389

11.13.8 Bewegung, Kontaktsatz, Kontaktlöser

390

11.13.9 Die Bewegungsfunktion der Presse definieren

391

12 Übung: Elektroinstallation im Maschinenbau – die Kabelverlegung

394

12.1 Die Bauteile der Kabelbaumgruppe

394

12.1.1 Die Grundplatte

394

12.1.2 Ein Kabelstützpunkt

395

12.1.3 Kabelschellen für die Kabelführung

395

12.2 Die Kabelbaugruppe

396

12.2.1 Kabelklemmen etc. aus dem Inhaltscenter

396

12.2.2 Eine Sub-D9-Buchse aus dem Inhaltscenter

397

12.3 Die Verkabelung erstellen.

398

12.3.1 Die Befehle der Kabelumgebung

398

12.3.2 Die grundsätzliche Arbeitsweise in der Kabelumgebung

399

12.3.3 Kabel erstellen und Pins verbinden.

399

12.3.4 Segment erstellen und Kabelverlauf festlegen.

400

12.3.5 Den Kabelbaum erstellen – das Routing.

402

12.4 Kabelbaum auftrennen und zweites Kabel einziehen

403

12.4.1 Kabelbaum verzweigen

403

12.4.2 Neues Segment erstellen.

404

12.4.3 Ein Spleiß als Lötstützpunkt

404

12.4.4 Einzelne Drähte definieren.

405

12.4.5 Routing von Hand durchführen.

405

13 Übung: Bügelflasche

408

13.1 Der Flaschenkörper

409

13.1.1 Prägung am unteren Flaschenrand

410

13.1.2 Vertiefungen für den Bügelverschluss

410

13.1.3 Braunes Glas erzeugen

411

13.2 Der Verschluss.

413

13.3 Der Verschlussbügel.

414

13.4 Der Bügel.

415

13.4.1 Erstes Teilstück

415

13.4.2 Zweites Teilstück: eine Spirale

416

13.4.3 Drittes Teilstück: der Bügel

416

13.5 Die Gummidichtung.

418

13.6 Die Etiketten als eigene Bauteile

419

13.7 Die Baugruppe

421

14 Belastungsanalyse mit FEM

422

14.1 Beispiel einer FE-Analyse

423

14.1.1 Das Bauteil

423

14.1.2 Material zuweisen

423

14.1.3 Einspann- und Belastungsbereiche festlegen

424

14.2 Die Simulation vorbereiten.

426

14.2.1 Neue Simulation erstellen

426

14.2.2 Die Netzanalyse.

428

14.2.3 Lokale Netzsteuerung.

429

14.2.4 Das Bauteil einspannen.

430

14.2.5 Die Belastung.

432

14.3 Die erste Simulation mit einer Zugkraft.

433

14.3.1 Von-Mises-Spannung, Hauptspannungen.

433

14.3.2 Verschiebung, Verformung.

434

14.3.3 Sicherheitsfaktor und Materialzuweisung.

435

14.4 Die zweite Simulation mit einer Biegebeanspruchung

436

14.4.1 Maxima und Minima ermitteln.

437

14.4.2 Werteverlauf prüfen.

437

14.5 Eine Torsionsbeanspruchung durch ein Drehmoment

438

14.6 Bericht einer Analyse.

439

14.7 Grenzen der Inventor-FEM

439

14.7.1 Beulen und Knicken

439

14.7.2 Temperatureinflüsse

440

14.7.3 Grenzen der GEH

440

14.7.4 FEM-Genauigkeit

441

Index

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