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Bauteilübergreifende
Assoziativität in Autodesk Inventor
In früheren
Versionen von Autodesk Inventor™ wurde eine Geometrie, die von
anderen Bauteilen projiziert wurde, nicht automatisch aktualisiert,
wenn die Bezugsgeometrie (anderes Bauteil) geändert wurde. Um eine
Beziehung zwischen zwei Bauteilen zu erzeugen, kann eine nicht
vollständig mit Abhängigkeiten versehene Geometrie adaptiv gesetzt
werden, um über die zwischen den Bauteilen platzierten
Abhängigkeiten die Position und Größe anzupassen. Der Aufbau
komplexer Beziehungen zwischen Bauteilen kann eine große Anzahl von
Zusammenbauabhängigkeiten erfordern. Um Änderungen der
zugrundeliegenden Geometrie zu erfassen, können mehrere Teile von
einem allgemeinen Layout abgeleitet werden, über das die
Geometrieänderungen kontrolliert werden.
Die Adaptive
Technologie im Autodesk Inventor™ ist um die Möglichkeit,
Beziehungen zwischen Skizzen verschiedener Komponenten herzustellen,
erweitert worden. Konturen und Kanten, die aus anderen Bauteilen im
Zusammenbau projiziert wurden, werden bei Änderung der
Bezugsgeometrie "synchronisiert". Im Verlauf dieser Übung soll die
neue Funktionalität und deren Anwendung erläutert werden.
Vorraussetzung für diese Übung sollten gute Kenntnisse in der
Bauteil- und Zusammenbaukonstruktion sein.
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Archivdatei downloaden und speichern. Die Archivdatei enthält
folgende Dateien:
- Cross Part_mm.iam
(Baugruppendatei)
- Cross Part_mm.idv
(Benutzerdefinierten Ansichten)
- Ring_mm.ipt
(Bauteildatei)
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Übung
ausführen:
- Extrahieren der
Übungsdateien in ein Verzeichnis das in der aktuellen Projektdatei
enthalten ist.
- Starten der Autodesk
Inventor™ Software.
- Öffnen der
Baugruppendatei Cross Part_mm.iam. Die Baugruppendatei sollte wie
in Abbildung 1. dargestellt werden.
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Abbildung 1:
Baugruppendatei Cross Part_mm.iam nach dem
öffnen. | |
Die Registerkarte Baugruppe
unter Werkzeuge -> Anwendungsoptionen enthält einen Schalter, der
es Ihnen ermöglicht, die Bauteilübergreifende Assoziativität zu
aktivieren bzw. zu deaktivieren. Vorgabemäßig ist die Projektion
assoziativer Kanten-/Konturgeometrie bei Konstruktion in Baugruppe
aktiviert. |
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Abbildung 2:
Registerkarte Baugruppe unter Werkzeuge ->
Anwen |
Tipp:
Sie können bei der
Wahl der zu projizierenden Elemente durch Drücken der
STRG-Taste die aktive Einstellung umkehren. Bei
aktivierter assoziativer Projektion und Drücken der
STRG-Taste bewirkt dies, dass die projizierten Kanten
nicht assoziativ sind. (Bei deaktivierter assoziativer
Projektion ist keine Projektion der Flächengeometrie möglich,
es können nur einzelne Kanten gewählt werden.)
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Es soll nun eine
Blechabdeckung für das Bauteil Ring_mm konstruiert werden. Dabei
sollen die Möglichkeiten der Bauteilübergreifenden Assoziativität in
Autodesk Inventor aufgezeigt werden.
1. Erzeugen Sie
mit dem Befehl "Komponente erstellen" aus dem Werkzeugkasten
"Baugruppe" ein neues Bauteil. Definieren als neuen Dateinamen
"Abdeckung" und verwenden Sie als Vorlage die Datei "Blech.ipt".
Achten Sie darauf das die Option "Skizzierebene von gewählter Fläche
oder Ebene abhängig machen" aktiviert ist und bestätigen Sie die
Dialogbox mit "OK". Definieren Sie für Ihr Bauteil "Abdeckung" die
in der Abbildung 3 dargestellte Fläche des Ringes als Skizzierebene.
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Abbildung 3:
Fläche für Skizzierebenendefinition des neuen
Baute |
2. Wählen Sie
aus dem Werkzeugkasten "Skizze" den Befehl "Geometrie projizieren".
3. Bewegen Sie
Ihren Mauszeiger über die Stirnfläche des Ringes. Wenn Sie mit Ihrem
Mauszeiger über eine Kante des Bauteils fahren, wird nur diese Kante
als Auswahl zur Verfügung gestellt. Bewegen Sie sich aber mit Ihrem
Mauszeiger über die Fläche der Skizzierebene, werden alle Kanten,
Inseln, Bohrungen, ... als Auswahl erkannt. Klicken Sie in die
Fläche der Skizzierebene um alle Kanten auszuwählen.
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Abbildung 4:
Projizierte Flächenkanten des
Ringes |
Es ist wichtig
zwischen projizierten Flächen und projizierten Kanten zu
unterscheiden. Immer wenn Sie eine Geometrie von einem anderen
(somit nicht aktiven) Bauteil projizieren wird eine
Referenzgeometrie erzeugt, die eine assoziative Verbindung
darstellt. Diese Referenzgeometrie wird auch im Browser unter dem
Eintrag der Skizze dargestellt. Wenn Sie zwei individuelle Kanten
(von einem oder unterschiedlichen Bauteilen) projizieren, werden
somit auch im Browser zwei separate Referenzgeometrien unter der
Skizze eingetragen.
Das Bauteil und
die Skizze werden im Browser automatisch Adaptiv gesetzt.
4. Expandieren
Sie die "Skizze1 im Browser (Klick auf das + Zeichen vor Skizze1) um
die adaptive Referenzgeometrie (Referenz1) zu sehen.
Tipp:
Sie können diese
adaptive Referenzgeometrie genau so bearbeiten wie die
gewohnten adaptiven Bedingungen zwischen Bauteilen. Die
Adaptivität kann über das Kontext-Menü deaktiviert bzw. wieder
aktiviert werden. |
5. Zoomen Sie
sich in den Bereich der Langlochgeometrie (linke Seite des Rings)
siehe Abbildung 5.
6. Konstruieren
Sie eine Linie zwischen den beiden Zentren der Kreisbögen (Stil:
Konstruktion). Konstruieren Sie im Anschluss einen Kreis (Stil:
Normal) mit dem Zentrum auf dem Mittelpunkt der eben erzeugten
Konstruktionslinie. Der Kreisradius soll genau innerhalb des
Langlochs definiert werden, siehe Abbildung 5
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Abbildung 5:
Zoombereich und Skizzengeometrie. |
7. Konstruieren
Sie im nächsten Arbeitsschritt einen Kreis im Zentrum des Ringes und
bemaßen Sie den Durchmesser mit 30 mm, siehe Abbildung
6. |
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Abbildung 6:
Kreis-Skizze. |
8. Verlassen
Sie die Skizze und rufen Sie die "Blechdefinition" (Werkzeugkaten:
Blech) auf. Editieren Sie in der Stilliste die Vorgabe "Default" wie
folgt:
- Material =
Aluminum-6061
- Stärke = 1 mm
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Bevor Sie von der Skizze den
Körper erzeugen, sollten Sie sich überlegen was Sie erreichen
wollen. Ihre Anforderungen lauten:
- Die Abdeckung muss den
gleichen Außendurchmesser wie der Ring haben.
- Die beiden Bohrungen
in der Abdeckung müssen mit der Bohrung und dem Langloch im Ring
übereinstimmen.
- Die Montagebohrungen
in der Abdeckung müssen mit den Gewindebohrungen im Ring
übereinstimmen. Die Anzahl der Gewindebohrungen im Ring wird
bestimmt über eine "Runde Anordnung" deren Wert veränderbar ist.
Die Montagebohrungen müssen sich anpassen.
Die beiden
ersten Anforderungen werden von unserer aktuellen Skizze erfüllt.
Die variable Anzahl der Montagebohrungen ist die Herausforderung.
Man könnte von jeder der sechs Gewindebohrungen die Kontur
projizieren und daraus sechs einzelne Montagebohrungen erzeugen.
Wird jedoch später die Anzahl der Gewindebohrungen z.B. auf acht
erhöht, erhalten sie zwei zusätzliche Gewindebohrungen ohne die
dazugehörigen Montagebohrungen. In diesem Fall ignorieren Sie
also die Konturen der projizierten Gewindebohrungen.
1. Rufen sie im
Werkzeugkasten "Blech" den Befehl "Fläche" auf. Wählen Sie die
beiden kreisförmigen Profile, die Konturen der sechs projizierten
Gewindebohrungen und die beiden äußeren Profile des projizierten
Langloches. (siehe Abbildung 6)
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Abbildung 6:
Profile für die Erzeugung der
Fläche |
Die "Abdeckung" sollte
der Darstellung in Abbildung 7 entsprechen.
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Abbildung 7:
Erzeugte Fläche. |
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Als nächstes soll nun eine
zusätzliche Geometrie zum Bauteil "Ring_mm" hinzugefügt werden, um
festzustellen wie das Bauteil "Abdeckung" davon beeinflusst wird.
1. Kehren Sie
zurück in die Baugruppenumgebung und "Bearbeiten" Sie das Bauteil
"Ring_mm". Erzeugen sie eine neue Skizze wie in Abbildung 8
dargestellt. |
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Abbildung 8:
Skizze auf Fläche des Ringes. |
2.
Vervollständigen Sie die Skizze wie in Abbildung 9. Zwei horizontale
Konstruktionslinien mit "gleicher" Länge zentrieren die vertikalen
Konturlinien um die Bohrung.
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Abbildung 9:
Skizzengeometrie |
3.
Extrudieren Sie die beiden äußeren Rechtecke mit einem "Abstand" von
9,5 mm. Der "Ring_mm" sollte der Darstellung in Abbildung 10
entsprechen. |
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Abbildung 10:
Extrudierte Rechtecke |
4. Erzeugen Sie
auf der vorderen Seite der gerade erzeugten Extrusion eine neue
Skizze mit zwei 3 mm großen Kreisen. Bestimmen Sie die Position und
die Abstände durch Konstruktionslinien wie in Abbildung 11 (links)
dargestellt. Extrudieren Sie die Kreise mit den Option "Differenz",
Größe "Alle", um die Bohrungen wie in Abbildung 11 (rechts)
dargestellt, zu erzeugen.
Tipp: Beim Erzeugen
einer Skizze im Bearbeitungs-Modus, können Sie die Fläche, auf
der die Skizzierebene platziert werden soll wählen, bevor Sie
den Befehl Skizze aktivieren. In Autodesk Inventor™ können Sie
Flächen auf anderen Bauteilen wählen, um eine neue
Skizzierebene zu definieren. Wird der Befehl "Skizze"
zuerst gestartet und die Fläche zum Definieren der
Skizzierebene erst dann gewählt, müssen Sie evtl. die
dargestellte Fläche wechseln, falls diese von einem anderen
Bauteil überlagert wird.
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Abbildung 11:
Skizze und resultierende Extrusion |
5. Kehren Sie
in die Baugruppenumgebung zurück. Die "Abdeckung" paßt sich der
Änderung der äußeren Kontur automatisch an. Die beiden auf der
vorderen Seite erzeugten Bohrungen sind aber nicht im Blech
enthalten (siehe Abbildung 12).
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Abbildung 12:
Abdeckung mit veränderter
Außenkontur |
6.
"Bearbeiten" Sie das Bauteil "Abdeckung". Wählen Sie unter der
"Fläche1" "Element bearbeiten" und entfernen sie die Konturen
(Kreise) der beiden Bohrungen. Kehren Sie anschließend in die
Baugruppenumgebung zurück. Die "Abdeckung" sollte nun der
Darstellung in Abbildung 13 entsprechen.
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Abbildung 13:
Kreiskonturen aus der Extrusion
entfernt |
Änderungen,
welche die zugrundeliegende Geometrie beeinflussen (die beiden
extrudierten Rechtecke), werden automatisch in der assoziativen
Skizze reflektiert. Besteht die Referenzgeometrie aus der Projektion
aller Konturen einer Fläche, werden nachträglich erzeugte Konturen
(die beiden Kreise) automatisch hinzugefügt. Eine zuvor erzeugte
Geometrie (in diesem Fall das Blech) wird jedoch nicht automatisch
nachgeführt.
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Da die Bauteilübergreifende
Assoziativität eine Erweiterung der adaptiven Technologie in
Autodesk Inventor™ ist, können Sie mit der "Abdeckung" umgehen, wie
mit anderen adaptiven Bauteilen. Im Zusammenbau können Sie die
Adaptivität des Bauteils deaktivieren. Sie können dann das Bauteil
verschieben, oder über die Abhängigkeit "Fluchtend", die bei der
Bauteilerzeugung erstellt wurde, bewegen. Somit lässt sich ein
Abstand zwischen den Bauteilen erzeugen. Aktivieren Sie die
Adaptivität des Bauteils wieder, nimmt es automatisch wieder seine
ursprüngliche Position ein.
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Nun soll der "Abdeckung"
eine weitere Fläche, unter Verwendung einer direkten Referenz zu
einer Fläche auf dem "Ring", hinzufügt werden.
1. "Bearbeiten"
des Bauteils "Abdeckung". Ausrichten der Ansicht wie in Abbildung 14
dargestellt. |
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Abbildung 14:
Ausgerichtete Ansicht |
2. Rufen Sie
den Befehl "Skizze" auf, klicken Sie die Fläche auf dem Bauteil
"Ring_mm", halten Sie die Zeigetaste gedrückt und ziehen Sie die
Skizzierebene auf einen Abstand von 12.5 mm.
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Abbildung 15:
Arbeitsebene mit Versatz erzeugen |
Die gleiche
Technik kann in Autodesk Inventor 4 angewandt werden. In Autodesk
Inventor 5, wird auf der so erzeugten adaptiven Arbeitsebene,
automatisch eine Skizzierebene erzeugt und aktiviert.
3. Wählen Sie
"Geometrie projizieren" aus dem Werkzeugkasten "Skizze" um die in
der Abbildung 16 gekennzeichneten Konturen zu projizieren. Erweitern
Sie die Darstellung im Browser und beachten Sie das zwei neue
Referenzen aufgeführt werden, je eine für jede projizierte Kontur.
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Abbildung 16:
Projizierte Kanten |
4. Zeichnen Sie
drei Konturlinien wie in Abbildung 17. Diese Linien sollten
"Lotrecht" zueinander ausgerichtet sein. Zeichnen Sie nun eine
Konstruktionslinie um die Skizze zur Bohrung zu zentrieren.
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Abbildung 17:
Skizze für Fläche |
5. Beenden Sie
die Skizze und erzeugen Sie eine "Fläche". Klicken Sie zunächst in
die Skizzengeometrie, dann auf den Button "Kanten". Wählen Sie
anschließend eine gerade Kante auf dem Bauteil "Abdeckung" um eine
"Biegung" (Lasche) zwischen den beiden Flächen zu erzeugen. Die
"Abdeckung" sollte anschließend der Darstellung in Abbildung 18
entsprechen. |
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Abbildung 18:
Fertige Lasche |
6.
Kehren Sie in die Baugruppenumgebung zurück und "Bearbeiten“ Sie das
Bauteil "Ring_mm". Erzeugen Sie eine neue Skizze und ergänzen Sie
diese mit zwei Linien um ein Rechteck, wie in Abbildung 19
(Darstellung links) dargestellt, zu erzeugen. Extrudieren Sie das
Rechteck wie in Abbildung 19 (Darstellung rechts) dargestellt.
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Abbildung 19:
Skizze und extrudiertes Rechteck |
7. Kehren Sie
in die Baugruppenumgebung zurück. "Akzeptieren" Sie die nun
erscheinende Fehlermeldung. Beachten Sie, dass die zuvor erzeugte
"Biegung" entfernt wurde.
8. "Bearbeiten“
Sie nun das Bauteil "Abdeckung". Die "Fläche2" enthält in ihrem
Symbol für die Adaptivität, ein Ausrufezeichen als Information, dass
ein Problem vorliegt. Sie können das Problem nun über den "Design
Doctor" (Klick auf rotes Kreuz) korrigieren, der Ihnen eine
weitergehende Diagnose/Beschreibung über das vorliegende Problem
liefert und Ihnen bei der Korrektur behilflich ist. Beachten Sie,
dass die projizierte Kante am Schnittpunkt zum später erzeugten
Rechteck gekürzt wurde. (siehe Abbildung 20).
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Abbildung 20:
Fehlerhafte Skizze durch projizierte
Kontur |
9.
Korrigieren der Skizze durch Hinzufügen einer Linie wie in Abbildung
21 |
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Abbildung 21:
geänderte Skizze |
Vermeiden Sie
generell "Koinzidente" Abhängigkeiten zwischen Skizzierpunkten und
projizierter Geometrie, besonders wenn die zugrundeliegende Kante
während des Design Prozesses verändert wird. Abhängig von den
Umständen, ist die bessere Lösung, alle Konturen einer Fläche zu
projizieren und die benötigten Geometrien hinzuzufügen, um das
gewünschte Profil zu erhalten. Die elegantere Methode wäre in diesem
Fall gewesen:
- Rechteck skizzieren
- Hinzufügen der
Abhängigkeit "Kolinear" zwischen den projizierten Konturkanten und
den Kanten des skizzierten Rechteckes.
Tipp: Dies ist kein
einzigartiges Verhalten von Autodesk Inventor. Auch andere
Modellierer die Bauteilübergreifende Assoziativität verwenden
zeigen das gleiche Verhalten, wenn die zugrundeliegende
Geometrie verändert wird. |
Tipp: Auch bei
projizierten Flächenkanten kann es zu unerwarteten Ergebnissen
kommen. Wenn die zugrundeliegende Fläche aufgebrochen oder
geteilt wird, wird nur eine Hälfte der Fläche dargestellt. Die
andere Hälfte ist kein Bestandteil der Skizze mehr.
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Lassen Sie uns eine neue
Funktionalität des Befehls "Abgeleites Bauteil" untersuchen, die
Ihnen die Möglichkeit bietet, auf den Parameter für die Anzahl der
Bohrungen in der Bauteildatei "Ring_mm" zuzugreifen.
1. Öffnen Sie
das Bauteil "Ring_mm" zur Bearbeitung, indem Sie im Browser einen
Doppelklick auf das Bauteil ausführen. Wählen Sie anschließend die
"Runde Anordnung3" und lassen Sie sich über das Kontextmenü die
"Bemassungen anzeigen".
2. Ein
Doppelklick auf das Maß #6 zeigt den Parameternamen (d59) im
Editierfenster an. Verlassen Sie das Editierfenster ohne den Wert zu
verändern.
3. Öffnen Sie
die Dialogbox "Parameter", und ändern Sie den Namen des Parameters
d59 auf "Anzahl_Bohrungen". Aktivieren Sie die Exportfunktion des
Parameters (siehe Abbildung 22).
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Abbildung 22:
Parameter umbenannt und exportiert. |
4. Öffnen Sie
das Bauteil "Abdeckung" zur Bearbeitung, indem Sie im Browser einen
Doppelklick auf das Bauteil ausführen.
5. Wechseln Sie
zur Schaltflächenleiste "Elemente" und wählen Sie "Abgeleitete
Komponente". Wählen Sie "Ring_mm.ipt" und "öffnen". Sie können die
exportierten Parameter des gewählten Bauteils übernehmen. Bestätigen
Sie die Vorgabe "Exportierte Parameter" mit OK. (siehe Abbildung
23). |
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Abbildung 23:
Dialogbox "Abgeleitetes Bauteil" |
6. Erzeugen Sie
eine neue Skizze auf der Vorderseite der Abdeckung.
7. Projizieren
Sie die Kante des "Gewinde M3" wie in Abbildung 24 dargestellt.
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Abbildung 24:
Projizierte Kante der
Gewindebohrung |
8.
Nutzen Sie den Mittelpunkt der projizierten Kante zur Erzeugung
einer Ausklinkung mit dem Durchmesser 3,5 mm (Option "Alle" für die
Größe der Ausklinkung). Die Abdeckung sollte dann der Darstellung in
Abbildung 25 entsprechen. |
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Abbildung 25:
Ausklinkung in der Abdeckung. |
9. Rufen Sie
den Befehl "Runde Anordnung" im Werkzeugkasten "Elemente" auf.
Wählen sie die "Ausklinkung" für die Anordnung und die Innenfläche
der großen Innenbohrung im Blech für die Rotationsachse.
10. Klicken Sie
auf den Pfeil im Eingabefeld "Anzahl". Wählen Sie "Parameter
auflisten" aus dem Kontextmenü und "Anzahl_Bohrungen" aus der
Parameterliste. Klicken Sie "OK" um den Befehl abzuschließen.
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Abbildung 26:
Auswahl des "Abgeleiteten Parameters" für die
rund |
11. Kehren Sie
in die Baugruppenumgebung zurück und "Bearbeiten" Sie das Bauteil
"Ring_mm". Machen Sie am Bauteil "Ring_mm" die folgenden Änderungen:
- Bearbeiten Sie die
Skizze des "Basiskörper". Ändern Sie den Außendurchmesser des
Ringes von 100 mm auf 105 mm.
- Bearbeiten Sie die
Skizze des "Gewinde M3". Ändern Sie den Winkel von 30 Grad auf 18
Grad. Ändern sie den Abstand von 45 mm auf 47.5 mm.
- Bearbeiten Sie die
"Runde Anordnung Gewinde M3" und ändern Sie den Wert von 6 auf 5.
12. Kehren Sie
zurück in die Zusammenbauumgebung. Die "Abdeckung" wird aufgrund
der durchgeführten Änderungen am "Ring_mm" aktualisiert.
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Abbildung 27:
Geänderte und Aktualisierte
Baugruppe |
Nach der
Bearbeitung hat es sich als sinnvoll erwiesen, die Adaptivität (auf
Bauteilebene) auszuschalten. Sie kann jederzeit wieder aktiviert
werden, falls das Bauteil zu einem späteren Zeitpunkt wieder
bearbeitet werden muss. Des weiteren können zusätzliche
Zusammenbauabhängigkeiten vergeben werden, um sicherzustellen, das
Teile mit Bauteilübergreifender Assoziativität, trotz
ausgeschalteter Adaptivität, ihre Position behalten.
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Autodesk Inventor™ erlaubt die Erzeugung
von Bauteilen direkt aus dem Zusammenbau heraus (Top-Down Methode).
Die Bauteilübergreifende Assoziativität der Skizzen hilft komplexe
Geometrien abzuleiten, man sollte sich aber bewusst sein, welche
Auswirkungen die Änderung der zugrundeliegenden Geometrie auf die
assoziierte Skizze hat. Sie können die Bauteilübergreifende
Assoziativität in den Voreinstellungen ausschalten, bis sie sich
über deren Verwendung und den daraus resultierenden Konsequenzen im
klaren sind. Alternativ können Sie über "Abgeleitete Komponenten"
auf einfache Weise Bauteilparameter in andere Bauteile übertragen,
ohne die Notwendigkeit externe Tabellen benutzen zu müssen.
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