Система автоматизированного проектирования Autodesk Inventor в металлургии и машиностроении

Москва 2018

МИНИС ТЕРС ТВО НАУКИ И ВЫСШ ЕГО О Б РА З О ВА Н И Я РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

ИНСТИТУТ ЭКОТЕХНОЛОГИЙ И ИНЖИНИРИНГА 
 
Кафедра инжиниринга технологического оборудования

СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО  
ПРОЕКТИРОВАНИЯ AUTODESK 
INVENTOR В МЕТАЛЛУРГИИ  
И МАШИНОСТРОЕНИИ

Лабораторный практикум

Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета

№ 2805

УДК 621.01 
 
С40

Р е ц е н з е н т 
канд. техн. наук, проф. М.Н. Скрипаленко

А в т о р ы : 
С.М. Горбатюк, М.Г. Наумова, Н.С. Куприенко, Ю.С. Тарасов

С40  
Система автоматизированного проектирования Autodesk 
Inventor в металлургии и машиностроении : лаб. практикум / 
С.М. Горбатюк [и др.]. – М. : Изд. Дом НИТУ «МИСиС», 2018. – 
118 с.

Лабораторный практикум содержит 9 лабораторных работ, посвященных 
изучению и применению основных научных, инженерных принципов проектирования, которые являются основополагающими для производства работы 
в системах автоматического проектирования. Лабораторные работы осуществляются с помощью программного комплекса Autodesk Inventor. Выполнение 
лабораторных работ представляет собой полный пакет интерактивных, информативных, интегрированных и отвечающих современным требованиям 
ресурсов электронного обучения, охватывающим все аспекты производства. 
проектирования. 
Все лабораторные работы содержат иллюстрации и демонстрации базовых 
принципов и теоретических концепций, являющихся неотъемлемой частью 
развития знаний и понимания студентов. 
Предназначен для студентов, обучающихся в бакалавриате и магистратуре по направлениям подготовки 22.04.02, 22.03.02 «Металлургия» и 15.04.02, 
15.03.02 «Технологические машины и оборудование».

УДК 621.01

 Коллектив авторов, 2018
 НИТУ «МИСиС», 2018

Содержание

Общие требования к оформлению отчета о выполнении 
лабораторной работы 
4
Лабораторная работа 1. Ознакомление с основными  
инструментами САПР Autodesk Inventor  
для проектирования деталей машин 
5
Лабораторная работа 2. Использование операции зависимости 
13
Лабораторная работа 3. Ознакомление с операцией «Массив» 
25
Лабораторная работа 4. Применение операций «Лофт»,  
«Сдвиг» и «Пружина» 
41
Лабораторная работа 5. Создание детали по реальному образцу 
50
Лабораторная работа 6. Создание 3D-модели резца  
в САПР Autodesk Inventor 
60
Лабораторная работа 7. Моделирование вала  
с использованием операции вращения 
73
Лабораторная работа 8. Проектирование цилиндрической  
зубчатой передачи 
85
Лабораторная работа 9. Анимация модели цилиндрической  
зубчатой передачи 
94
Список использованных источников 
117

Общие требования к оформлению отчета 
о выполнении лабораторной работы

В отчет о выполненной лабораторной работе включают 
следующие материалы:
 - краткое изложение теоретических основ и методики проведения 
работы;
 - данные задания основных параметров, используемых в работе;
 - Print Screen соответствующих этапов и пояснения к ним;
 - выводы по проделанной работе;
 - результаты работы в виде файлов Autodesk Inventor.
Оформление 
отчета 
(выравнивание 
текста, 
расположение 
рисунков, таблиц, приложений) производится в соответствии с 
общими требования согласно ГОСТ 7.32–2001, а также в соответствии 
с шаблонами, утвержденными НИТУ «МИСиС», в частности:
 - рисунки должны иметь номер и название, которые следует 
располагать под рисунком, и иметь ссылку на себя в тексте;
 - таблицы должны иметь номер и название, которые следует 
располагать над таблицей, и иметь ссылку на себя в тексте;
 - нумерация рисунков, таблиц, приложений сквозная в пределах 
отчета;
 - титульный лист и задание на выполнение лабораторной работы 
имеют определенную структуру; представлены на стенде информации 
кафедры ИТО;
 - электронная версия отчета должна состоять из одного файла, 
включающего в себя: титульный лист, задание, отчет.
Отчет оформляется с помощью компьютера: тип шрифта – Times 
New Roman, размер шрифта (кегль) – 12 пт., межстрочный интервал – 
1,5. Каждая страница отчета распечатывается только на одной стороне 
листа формата А4.
Отчет предоставляется преподавателю для последующей защиты.

Лабораторная работа 1

Ознакомление с основными 
инструментами САПР Autodesk Inventor 
для проектирования деталей машин

(2 часа)

1.1 Цель работы

Ознакомиться с основными функциями и операциями, а также 
базовыми инструментами программы трехмерного моделирования 
Autodesk Inventor.

1.2 Теоретическое введение

Autodesk 
Inventor 
– 
система 
трехмерного 
твердотельного 
поверхностного проектирования (класс САПР) компании Autodesk, 
предназначенная для создания цифровых прототипов промышленных 
изделий. 
Инструменты 
Inventor 
обеспечивают 
полный 
цикл 
проектирования и создания конструкторской документации:
 - 2D/3D-моделирование;
 - создание изделий из листового материала и получение их 
разверток;
 - разработка электрических и трубопроводных систем;
 - проектирование оснастки для литья пластмассовых изделий;
 - динамическое моделирование;
 - параметрический 
расчет 
напряженно-деформированного 
состояния деталей и сборок;
 - визуализация изделий;
 - автоматическое получение и обновление конструкторской 
документации (оформление по ЕСКД).

Autodesk Inventor использует различные форматы файлов для 
деталей (IPT), узлов (IAM) и чертежей (IDW или DWG), однако все 
данные могут быть экспортированы в формат DWG, что позволяет 
наладить непосредственную интеграцию с AutoCAD. Чертежи 
Inventor можно просматривать, измерять и выводить на печать 
в AutoCAD, сохраняя ассоциативность с исходной моделью, и 

наоборот. Кроме того, двухмерные проектные данные из чертежей 
AutoCAD можно использовать для построения 3D-моделей в Inventor.
В целях повышения качества и эффективности образовательного 
процесса 
корпорация 
Autodesk 
стремится 
обеспечить 
учреждениям системы образования максимальную доступность 
полнофункциональных версий своих программных продуктов, 
включая возможность их использования для проведения занятий в 
компьютерных классах учебных заведений.
В данной лабораторной работе рассматриваются основные 
инструменты программного обеспечения Autodesk Inventor, которые 
будут использоваться в последующих лабораторных работах. 

1.3 Используемое оборудование

Компьютерный 
класс 
с 
необходимым 
для 
проведения 
лабораторной работы количеством персональных компьютеров, на 
которых установлена студенческая версия программного обеспечения 
Autodesk Inventor. Проектор для визуализации этапов проведения 
лабораторной работы.

1.4 Порядок выполнения работы

1 Краткое 
сообщение 
преподавателя, 
проводящего 
лабораторную работу, о назначении и основном использовании 
Autodesk Inventor.
2 Включить компьютер и загрузить программу Autodesk 
Inventor.

Рисунок 1.4.1 – Пример изображения выданной  
преподавателем детали

3 Ознакомиться с инструментальными панелями Autodesk 
Inventor.
4 Ознакомиться с индивидуальным вариантом 3D-детали, 
выданной преподавателем (рисунок 1.4.1).
5 Выполнить лабораторную работу, получив заданную 3D- 
модель и чертеж в программе Autodesk Inventor.

1.5 Пример выполнения лабораторной работы  
на одном из вариантов 3D-модели

Для начала работы необходимо выбрать команду «Создать 
2D-эскиз» на панели инструментов и плоскость для построения 
эскиза XY. После этого с помощью команды «Прямоугольник» 
построить эскиз, показанный на рисунке 1.5.1. Создать необходимый 
эскиз возможно, применяя команду «Отрезок». Ненужные линии 
необходимо удалить с помощью команды «Обрезать».

Рисунок 1.5.1 – Создание начального эскиза детали

Далее нажимаем на кнопку «Принять эскиз». Во вкладке 
«3D-модель» 
на 
панели 
инструментов 
находим 
функцию 
«Выдавливание», указываем прямое направление и расстояние, на 
которое будем выдавливать проектируемый эскиз. В данном варианте 
необходимо выдавить на 24 мм. Результат данной операции показан 
на рисунке 1.5.2.

Рисунок 1.5.2 – Результат операции выдавливания  
начального эскиза

Затем необходимо сделать дополнительный эскиз на передней 
плоскости проектируемого изделия и выдавить его на необходимое 
расстояние выдавливания 12 мм (рисунок 1.5.3).

Рисунок 1.5.3 – Результат операции выдавливания  
второго эскиза

Далее необходимо срезать «бока» нашей детали. Для этого с 
помощью функции «Отрезок», после создания эскиза на фронтальной 

поверхности 
проектируемой 
детали, 
начертить 
необходимые 
геометрические формы (рисунок 1.5.4), и с помощью операции 
выдавливания придать необходимый вид детали, указав обратное 
направление выдавливания, установив параметр «Через все» 
(рисунки 1.5.4, 1.5.5).

Рисунок 1.5.4 – Построение эскиза для обрезки боковых 
граней детали

Рисунок 1.5.5 – Операция «Выдавливание»,  
примененная для обрезки граней

Заключительным шагом на пути создания 3D-модели изделия 
будет выдавливание верхней части детали согласно исходному 
чертежу. Для этого на верхней фронтальной плоскости создадим 
эскиз в виде прямоугольника и с помощью уже знакомой операции 
«Выдавливания» уберем лишний материал (рисунок 1.5.6).

Рисунок 1.5.6 – Заключительная операция «Выдавливание»

Готовый вид 3D-модели представлен на рисунке 1.5.7.

Рисунок 1.5.7 – Готовая 3D-модель

Создадим чертеж проектируемой детали. Для этого выберем 
команду «Создать Чертеж» на панели инструментов. Выбираем во 
вкладке «Размещение видов» опцию «Базовый» и в открывшемся 
окне необходимую проекцию и масштаб чертежа.
На чертеже нанесем все необходимые размеры, выбрав 
одноименную опцию во вкладке «Пояснение (ESKD)», не забыв в 
конце заполнить основную надпись, находящуюся в той же вкладке. 
Затем на верхней левой вкладке в открывающемся меню выберем 
опцию «Экспорт в PDF». Результат показан на рисунке 1.5.8.

Рисунок 1.5.8 – Чертеж детали

Сохраним скриншоты этапов построения детали в графическом 
редакторе Microsoft Paint. Составим отчет о проделанной работе.

1.6 Требования к отчету

Отчет выполняется в соответствии с разделом «Общие требования 
к оформлению отчета о выполнении лабораторной работы» данного 
практикума.