Patrick Klein, Thorsten Tietjen, Günter Scheuermann
Inventor 2019
Grundlagen und Methodik in zahlreichen Konstruktionsbeispielen
Inhalt
6
TEIL I – Learning by Doing
18
1 Einführung
20
1.1 Der Aufbau dieses Buches
21
1.2 Installation von Inventor
22
2 Grundlagen der Programmbedienung
24
2.1 Die Arbeitsumgebung für ein neues Bauteil
26
2.1.1 Strukturbaum (Objekt-Browser)
27
2.1.2 Die Statusleiste
28
2.1.3 Multi-Funktionsleiste (MFL)
29
2.2 Ansichten steuern und bearbeiten
29
2.2.1 Zoom und Pan
29
2.2.2 Der ViewCube
30
2.2.3 Funktionsleiste zum Steuern der Ansicht
30
2.2.3.1 Freier Orbit, freies Drehen einer Ansicht
31
2.2.3.2 Zoomen
31
2.3 Modellansichten aktualisieren
32
2.4 Elemente auswählen bzw. markieren
34
2.5 Das Kontextmenü (rechte Maustaste)
35
3 Inventor-Probefahrt – ein Rollenständer
36
3.1 Für wen und warum
36
3.2 Das Produkt »Rollenständer«
37
3.3 Ein Projekt erstellen
38
3.4 Die Baugruppe »Ständer« erstellen
39
3.5 Bauteil »Grundplatte« erstellen
40
3.5.1 Mit der Konstruktion eines Bauteils starten
40
3.5.2 Eine 2D-Skizze für die »Grundplatte« erstellen
41
3.5.2.1 Konzentrische Kreise erstellen
41
3.5.2.2 Linien in radialer Anordnung erzeugen
42
3.5.2.3 Linien bis zum Kreisrand stutzen
44
3.5.2.4 Abhängigkeiten kontrollieren und neu vergeben
44
3.5.2.5 Bemaßen der aufgespannten Winkel
46
3.5.2.6 Segmente vervielfältigen und Muster verwenden
46
3.5.2.7 Skizze beenden
47
3.5.3 3D-Bauteil aus der Skizze durch Extrusion erzeugen
48
3.5.4 Abrunden und Anfasen der Bauteilkanten
48
3.5.5 Nut (Langloch) für die Rippen einbringen
50
3.5.6 Nuten vervielfältigen (Muster verwenden)
53
3.5.7 Auswahl eines Materials für die fertige Grundplatte
53
3.6 Die Baugruppe »Ständer« erstellen
56
3.7 Neue Baugruppenkomponenten im Kontext einer Baugruppe anlegen
58
3.8 Die Rippe in der Baugruppe erstellen
65
3.8.1 Die Extrusion der Rippe
68
3.8.2 Zapfen an den Enden der Rippe anbringen
68
3.8.3 Vervielfältigen der Rippe auf Komponentenebene
70
3.9 Ein Bauteil nachträglich weiterbearbeiten
70
3.10 Eine fotorealistische Ansicht erzeugen
74
3.11 Die Baugruppe »Schiebeteil«
75
3.12 Das Schieberohr konstruieren
75
3.13 Anlegen der Baugruppen-Datei (.iam) »Schiebeteil«
78
3.14 Konstruieren rotationssymmetrischer Teile
82
3.15 Bohrungen in die Traverse einbringen
86
3.16 Einfügen von Normteilen (Schrauben und Muttern)
89
3.17 Erstellen des Bauteils »Rolle« als Drehteil
93
3.18 Die Baugruppe »Schiebeteil« vervollständigen
96
3.19 Der »Rollenständer« wird zusammengebaut
97
3.20 Ableiten von Zeichnungen und Präsentationen
101
3.20.1 Die Einzelteilzeichnung
101
3.20.2 Eine Explosionsdarstellung erstellen
107
3.20.3 Die Zeichnung mit einer Stückliste ergänzen
109
3.21 Fazit
110
TEIL II – Anwendungsbereiche und Funktionen
112
4 Skizzen und Arbeitselemente
114
4.1 Arbeitselemente
114
4.1.1 Die Ursprungsgeometrie
115
4.1.2 Die Befehlsgruppe Arbeitselemente
116
4.1.3 Koordinatensysteme
119
4.2 Grundsätze einer Skizzenerstellung
120
4.3 Skizzenumgebung öffnen
122
4.4 Einstellungen für das Arbeiten mit Skizzen
123
4.5 2D-Skizzen
127
4.5.1 Profilskizzen
127
4.5.2 Pfadskizzen
128
4.6 Die Geometrieelemente der Skizze
128
4.6.1 Standardlinien
129
4.6.2 Konstruktionslinien
129
4.6.3 Mittellinien, Mittel- und Skizzierpunkte
130
4.6.4 Spline, Ellipse, Rechteck, Langloch und weitere Skizzenelemente
130
4.6.5 Text in Skizzen einfügen
133
4.6.6 Linien umformatieren
133
4.6.7 Geometrie projizieren – Referenzgeometrien
134
4.6.8 Muster – mehrfache Anordnung von Elementen
136
4.6.8.1 Rechteckige Anordnung
136
4.6.8.2 Runde Anordnung
137
4.6.8.3 Spiegeln
138
4.6.9 Blockgeometrie
138
4.7 Genaues Positionieren beim Zeichnen
139
4.8 Elemente in Skizzen bemaßen
139
4.8.1 Ausgerichtete Bemaßung
140
4.8.2 Getriebene Bemaßung
140
4.8.3 Toleranzangaben
141
4.8.4 Bemaßungsanzeige
142
4.9 2D-Abhängigkeiten in Skizzen erstellen
143
4.9.1 Absolute Abhängigkeiten
143
4.9.2 Geometrische Abhängigkeiten
144
4.10 Automatisch vergebene Abhängigkeiten
144
4.11 Abhängigkeiten ein- und ausblenden
146
4.12 Konturen in Skizzen ändern
147
4.12.1 Verschieben, Kopieren und Drehen
148
4.12.2 Stutzen, Dehnen und Trennen
149
4.12.3 Skalieren, Gestreckt und Versatz
150
4.12.4 Rundung und Fasen
151
4.13 Maße mit Formeln oder Wertetabellen verknüpfen
151
4.13.1 Die Parametrik des Systems
151
4.13.2 Maße mit Formeln verknüpfen
152
4.13.3 Maße mit einer Wertetabelle verknüpfen
153
4.13.3.1 Erstellen und Verknüpfen der Wertetabelle
155
4.13.3.2 Steuern des CAD-Modells über die Tabelle
156
4.14 Mehrfache Skizzenverwendung
158
4.14.1 Verwendung in anderen Bauteil-Dateien
158
4.14.2 Mehrfachverwendung innerhalb eines Bauteils
158
4.14.3 Die Skizzen-Ableitung aus anderen Bauteilen
159
4.15 3D-Skizzen
160
4.15.1 Eine Stützkonstruktion erstellen
162
4.15.2 3D-Skizze erstellen
164
4.15.3 Querschnitt entlang einer 3D-Skizze aufziehen
165
4.15.4 Schnittkurven, Silhouettenkurven und Projektionen in 3D-Skizzen
167
4.16 3D-Punktewolke importieren
168
5 Bauteile
170
5.1 Bauteiltypen
170
5.1.1 Standard-Bauteile
170
5.1.2 Blechbauteile, Schweißbauteile und Formenbau (Mold Design)
172
5.1.3 Flächen und Hüllkörper
173
5.2 Grundkörper erstellen
174
5.3 Freiformkörper
175
5.3.1 Freiform erzeugen
175
5.3.2 Freiform ändern
176
5.4 Bauteile erstellen
179
5.4.1 Extrusion
179
5.4.2 Drehung
182
5.4.3 Erhebung
183
5.4.4 Sweeping
186
5.4.5 Rippe
188
5.4.6 Spirale
191
5.4.7 Prägen
192
5.4.8 Aufkleber
193
5.4.9 Abgeleitete Komponenten
194
5.5 Bauteile ändern
197
5.5.1 Bohrungen und Innengewinde
197
5.5.2 Rundung, Abrunden
200
5.5.3 Fasen
202
5.5.4 Wandung, Wandstärke
203
5.5.5 Flächenverjüngung
205
5.5.6 Außen- und Innengewinde
206
5.5.7 Kombinieren
207
5.5.8 Verdickung/Versatz
207
5.5.9 Teilen, Trennen
209
5.5.10 Direkt, Direktbearbeitung
210
5.5.11 Fläche löschen
213
5.5.12 Verschieben und Drehen (von Körpern)
214
5.5.13 Biegungsteil, Biegung
215
5.5.14 Objekt kopieren
216
5.6 Flächenbefehle
217
5.6.1 Fläche heften
217
5.6.2 Umgrenzungsfläche
218
5.6.3 Formen, Körper aus Flächen erstellen
219
5.6.4 Regelfläche
220
5.6.5 Stutzen
221
5.6.6 Dehnen
222
5.6.7 Fläche ersetzen
222
5.6.8 Körper reparieren
223
5.6.9 Netzfläche einpassen
223
5.7 Muster
224
5.7.1 Rechteckige Anordnung
224
5.7.2 Runde Anordnung
226
5.7.3 Element spiegeln
226
5.7.4 Skizzenbasiertes Muster
227
5.8 Einem Bauteil ein Material zuweisen
228
5.9 Adaptive Bauteile
230
5.9.1 Adaptive Bauteile durch unbestimmte Parameter
231
5.9.2 Adaptive Bauteile durch projizierte Geometrien
232
6 Baugruppen
234
6.1 Grundlagen
234
6.2 Freiheitsgrade eines Bauteils
235
6.3 Abhängigkeit und Verbindungen
237
6.4 Freiheitsgrade durch Abhängigkeit eliminieren
237
6.4.1 Abhängigkeit, Typ Passend
239
6.4.2 Abhängigkeit, Typ Winkel
241
6.4.3 Abhängigkeit, Typ Tangential
242
6.4.4 Abhängigkeit, Typ Einfügen
243
6.4.5 Abhängigkeit, Typ Symmetrie
244
6.4.6 Ergänzende Angabe, Versatz oder Winkel
244
6.4.7 Abhängigkeiten kombinieren
244
6.5 Verbindung(en) erzeugen
245
6.6 Zusammenfügen
248
6.7 Abhängigkeiten: Sichtbarkeit und Bewegen
249
6.7.1 Beziehungen ein- bzw. ausblenden
249
6.7.2 Bewegungen ausführen
250
6.8 Bauteile in eine Baugruppe einfügen
251
6.8.1 Platzieren ohne Optionen
252
6.8.2 Platzieren mit Lageveränderung
252
6.8.3 Platzieren als fixiertes Bauteil
253
6.8.4 Bauteile mit iMates einfügen
254
6.8.5 Bauteile fixieren
255
6.8.6 Mehrere identische Kopien eines Bauteils nach Mustern gleichzeitig einfügen
255
6.9 Einzelne Bauteile in einer Baugruppe bewegen
256
6.9.1 Freie Verschiebung
257
6.9.2 Freie Drehung
257
6.9.3 Rasterfang
257
6.10 Bauteile im Kontext einer Baugruppe bearbeiten
259
6.11 Ein neues Bauteil in einer Baugruppe erstellen
263
6.12 Änderungen an adaptiven Elementen einer Baugruppe
267
6.13 Darstellungen, Ansichten, Position, Detailgenauigkeit
270
6.13.1 Ansicht
271
6.13.2 Position
272
6.13.3 Detailgenauigkeit (LOD)
272
6.14 Vereinfachung von Baugruppen
273
6.14.1 Ersatz für Konturvereinfachung (Detailgenauigkeit)
277
6.14.2 Ansicht vereinfachen
278
6.14.3 Hüllen definieren
279
6.14.4 Vereinfachtes Bauteil erstellen
280
6.15 Die Befehlsgruppe Produktivität
281
7 Zeichnungsableitung
284
7.1 Einzelteil- und Gesamtzeichnungen
284
7.2 Arbeiten mit Zeichnungsnormen
285
7.2.1 Normenauswahl im Startfenster
285
7.2.2 Anpassen von Zeichnungsvorlagen
285
7.3 Arbeitsblatt, Zeichnungsrahmen und Schriftfeld
287
7.3.1 Blattformate
287
7.3.2 Zeichnungsrahmen
288
7.3.3 Schriftfeld
288
7.4 Layer und Linienstil
291
7.5 Zeichnungsansichten
294
7.5.1 Erstansicht
295
7.5.2 Parallele und isometrische Ansichten
297
7.5.3 Hilfsansicht
299
7.5.4 Schnittansicht
299
7.5.5 Detailansicht
301
7.5.6 Überlagerung
301
7.5.7 Nagelbrettansicht
301
7.5.8 Entwurfsansicht
301
7.6 Ansicht ändern
302
7.6.1 Lösen, Unterbrochene Ansicht
302
7.6.2 Ausschnitt – Ausbruch
302
7.6.3 Aufgeschnittene Ansicht
304
7.6.4 Zuschneiden
304
7.7 Skizze erstellen
305
7.8 Neues Blatt, Ansichten auf mehreren Blättern
305
7.9 Zeichnung mit Anmerkung versehen
306
7.9.1 Mittellinien
306
7.9.2 Zeichnungen bemaßen
308
7.9.3 Bemaßungen einfügen
309
7.9.3.1 Durchmesser-Bemaßungen
310
7.9.3.2 Bemaßung mit »gedachten« Schnittpunkten
311
7.9.3.3 Bemaßungsstil während der Bemaßung ändern
312
7.9.3.4 Genauigkeit und Toleranzen angeben und einstellen
312
7.9.4 Bemaßungen ändern
314
7.9.5 Bemaßungen verschieben
315
7.9.6 Tabellen, Revisionstabellen, Bohrungstabellen einfügen
315
7.9.7 Modellbemaßung
316
7.10 Baugruppenzeichnungen
317
7.10.1 Baugruppenzeichnung erzeugen
317
7.10.2 Schnittansichten in Baugruppenzeichnungen
317
7.10.3 Zeichnungsansichten um Positionsnummern ergänzen
318
7.10.3.1 Positionsnummernvergabe »von Hand«
318
7.10.3.2 Automatische Positionsnummernvergabe
318
7.10.3.3 Positionsnummern ändern
320
7.10.4 Teileliste, Stückliste erzeugen und einfügen
321
7.10.5 Stückliste bzw. Bauteilliste bearbeiten
322
8 Modell-, Zeichnungs- und Präsentationsaufbereitung
324
8.1 Präsentation und Animation
324
8.1.1 Eine Präsentation beginnen
325
8.1.2 Komponentenpositionen ändern
326
8.1.3 Kamera erfassen (Zoom und Sichtachse einstellen)
327
8.1.4 Aufzeichnungen als Videosequenz speichern
329
8.2 Zeichnungsableitung aus der Präsentationsumgebung
331
8.3 Bauteile mit 3D-Anmerkungen versehen
335
8.4 Material- und Darstellungsbibliothek
341
8.4.1 Der Materialien-Browser
342
8.4.2 Mit Materialien und Darstellungen arbeiten
344
8.4.3 Eigene Bibliothek(en) mit neuen Materialen erstellen
347
8.5 Inventor Studio – Rendering
351
9 Datenaustausch
360
9.1 Import von Bauteilen und Baugruppen
360
9.2 Import in und Export von Skizzen
364
9.3 Export
365
9.4 Import und Export von Parametern
367
10 Konstruktionsassistenten
368
10.1 Befestigung, Feder und Berechnung
368
10.1.1 Wellen-Generator
370
10.1.2 Lager-Generator
374
10.1.3 Riementrieb-Generator
376
10.1.4 Keilverbindung (Welle-Nabe-Verbindung)
379
10.1.5 Kurvenscheiben-Generator
381
10.1.6 Schraubverbindung
383
10.1.7 Weitere Konstruktionsassistenten
385
10.2 Gestell- und Rahmen-Generator
388
10.2.1 Konstruktiver Aufbau eines Gestells
389
10.2.2 Gestellanalyse
393
10.3 Material-Impact-Analyse/ Eco Materials Adviser
397
11 Konstruktionsautomatisierung
402
11.1 Normteilbibliothek – Inhaltscenter
402
11.1.1 Eigene Bibliotheken anlegen
404
11.1.2 Eigene Bauteilfamilien in Bibliotheken anlegen
405
11.2 Vordefinierte Bauteilabhängigkeiten: iMates
406
11.2.1 Erstellen von iMates
407
11.2.2 Positionierung mit iMates
407
11.3 Teilefamilien: iParts
408
11.4 Baugruppenfamilien: IAssemblies
410
11.5 Nutzerdefinierte Features – iFeatures
413
11.6 Regeln und Formulare: iLogic
416
11.6.1 Formular erstellen
417
11.6.2 Regel erstellen
418
11.6.3 iLogic-Komponente verwenden
420
11.7 Intelligente Kopien – iCopies
421
11.7.1 Generieren von iCopy-Vorlagen
421
11.7.2 iCopy-Komponente verwenden
425
11.8 Programmerweiterung über VBA und APIs
428
12 Prüf- und Analysewerkzeuge
430
12.1 Messen
430
12.2 Oberflächenanalysen
434
12.3 Dynamische Schnittdarstellungen
436
12.4 Dynamische Simulation
438
12.5 Belastungsanalyse (FEM)
444
TEIL III – Arbeitsbereiche und Übungen
454
13 Inventor-Arbeitsbereiche
456
13.1 Schweißumgebung
456
13.2 Rohre und Leitungen
462
13.2.1 Erstellen einer zu verrohrenden Baugruppe
463
13.2.2 Rohre und Leitungen erstellen
465
13.3 Kabel und Kabelbäume
474
13.3.1 Bauteile einer Kabelbaugruppe
475
13.3.2 Verkabelung erstellen
477
13.3.3 Segment erstellen und Kabelverlauf festlegen
479
13.3.4 Routen – Kabel zu einem Kabelbaum zusammenfassen
481
13.3.5 Weitere Bearbeitungsfunktionen
481
13.4 Formenbau (Werkzeugbau)
482
13.4.1 Bauteil-Negativform über die Baugruppenumgebung erzeugen
482
13.4.2 Starten der Umgebung für den Formenbau
485
13.5 Blechmodul
493
13.5.1 Funktion Lasche
496
13.5.2 Löcher bohren bzw. stanzen
499
13.5.3 Blechabwicklung
499
13.6 Kunststoffteile
502
13.6.1 Aufbau von Kunststoffteilen auf Basis eines Mehrfachbauteils (Multipart)
502
13.6.2 Lüftungsöffnung (-gitter) erzeugen
504
13.6.3 Lippe (Montageränder, Dichtungslippen)
506
13.6.4 Schnappverschluss erzeugen
508
13.7 3D-Drucken
510
14 Übung: Zahnstangenpresse
514
14.1 Projekt »Zahnstangenpresse« anlegen
515
14.2 Konstruktion des Grundkörpers (Gestell)
515
14.2.1 Konstruktive Umsetzung der zu bearbeitenden Flächen am Ständer
519
14.2.2 Konstruktive Umsetzung der zu bearbeitenden Flächen am Pressentisch
522
14.2.3 Bearbeitung der Tischfläche
524
14.2.4 Mit Fasen und Abrundungen das Bauteil fertigstellen
526
14.3 Führungsplatte
528
14.4 Kopfteil
529
14.5 Zahnrad und Zahnstange
531
14.6 Welle
536
14.7 Knebel und Knebelknopf
538
14.8 Druckplatte
538
14.9 Abdeckblech
539
14.9.1 Grundkörper
539
14.9.2 Laschen anbringen
542
14.9.3 Befestigungslöcher einbringen
543
14.9.4 Blechabwicklung
544
14.10 Baugruppen der Zahnstangenpresse
545
14.10.1 Zahnstange mit Druckplatte
545
14.10.2 Welle mit Stirnrad und verschiedenen Normteilen
547
14.10.3 Knebelstange
548
14.10.4 Gestell mit den Führungselementen
549
14.11 Zusammenbau der Zahnstangenpresse
553
14.12 Bewegungsfunktion der Presse
557
15 Übung: Bügelflasche
560
15.1 Flaschenkörper
560
15.1.1 Prägung am unteren Flaschenrand anbringen
562
15.1.2 Vertiefungen für den Bügelverschluss
563
15.1.3 »Braunes Glas« erzeugen
564
15.2 Verschluss
566
15.3 Drahtbügel für den Verschluss
567
15.4 Drahtbügel für den Schließmechanismus
568
15.4.1 Erstes Teilstück: Halterung am Flaschenkörper
568
15.4.2 Zweites Teilstück: Spirale
569
15.4.3 Drittes Teilstück: Betätigungsbügel
570
15.5 Gummidichtung
572
15.6 Etikett
573
15.7 Zusammenbau
575
16 Anhang
578
16.1 3D-CAD-Begriffe
578
16.1.1 3D-Kernel
578
16.1.2 3D-Datenmodelle
579
16.1.3 Geometrieelemente
579
16.1.4 Kurvenübergänge, Stetigkeiten
580
16.2 Inventor-Module
580
16.3 Tastaturkurzbefehle/Hotkeys (Auszug)
581
16.3.1 Funktionstasten
581
16.3.2 Werkzeuge
581
16.3.3 Allgemein
582
16.3.4 Bauteilumgebung
582
16.3.5 Baugruppenumgebung
583
16.3.6 Zeichnungsumgebung
583
Index
584
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