Autodesk Inventor 2012. Трехмерное моделирование деталей и создание чертежей

Autodesk Inventor 2012
Трехмерное моделирование 
деталей и создание чертежей

Гузненков В. Н., Журбенко П. А.

Учебное пособие

Допущено Учебно-методическим объединением вузов
по университетскому политехническому образованию
в качестве учебного пособия
для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по машиностроительным направлениям 
подготовки

Москва, 2023

2-е издание, электронное

УДК 721.01:004.9Autodesk Inventor
ББК 32.2c515
Г93

Рецензенты:
Доктор технических наук, профессор В. И. Якунин 
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Доктор педагогических наук, профессор А. А. Рывлина  
Московский технический университет связи и информатики

Г93
Гузненков, Владимир Николаевич.
Autodesk Inventor 2012. Трехмерное моделирование деталей и создание 
чертежей : учебное пособие / В. Н. Гузненков, П. А. Журбенко. — 2-е изд., 
эл. — 1 файл pdf : 121 с. — Москва : ДМК Пресс, 2023. — Систем. требования: 
Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10". — Текст : электронный.
ISBN 978-5-89818-513-8

В пособии освещаются вопросы, связанные с использованием графического пакета Autodesk Inventor в курсе инженерной графики, то есть построение моделей и 
создание чертежей деталей. Моделирование начинается с построения плоских контуров. Этому посвящена первая часть пособия. Во второй части рассмотрено построение моделей, создание чертежей простых геометрических тел и деталей типа «тела 
вращения» и «не тела вращения». В приложении приведены задания для самостоятельной работы.
Большое число иллюстраций и достаточно подробное изложение материала позволяет использовать это пособие для самообучения.
Книга подготовлена на основе опыта преподавания компьютерной графики как 
раздела дисциплины «Инженерная графика» в МГТУ им. Н. Э. Баумана.
Данное издание учитывает все требования государственных стандартов Единой 
системы конструкторской документации (ЕСКД).

УДК 721.01:004.9Autodesk Inventor 
ББК 32.2c515

Электронное издание на основе печатного издания: Autodesk Inventor 2012. Трехмерное моделирование деталей и создание чертежей : учебное пособие / В. Н. Гузненков, П. А. Журбенко. — 
Москва : ДМК Пресс, 2013. — 120 с. — ISBN 978-5-94074-873-1. — Текст : непосредственный.

Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и 
какими бы то ни было средствами без  письменного разрешения владельцев авторских прав.
Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность технических ошибок 
все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых 
сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских 
прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации.

ISBN 978-5-89818-513-8
©  Гузненков В. Н., Журбенко П. А., 2012
© Оформление, издание, ДМК Пресс, 2012

Содержание

Предисловие ................................................................4

Введение .......................................................................6

Термины 
и определения .............................................................8

Глава 1
Построение плоского контура ................................10

Глава 2
Построение модели и создание чертежа 
детали и использованием базовых операций .......27
2.1.  Призма. Построение модели и создание 
чертежа ................................................................30
2.2.  Пирамида со сквозным отверстием. 
Построение модели и создание чертежа ..............43
2.3.  Полый шар со сквозными отверстиями. 
Построение модели и создание чертежа  .............55

Глава 3
Построение модели и создание чертежа 
детали с использованием базовых 
и конструкционных операций .................................67
3.1.  Основание. Построение модели и создание 
чертежа ................................................................68
3.2.  Вал. Построение модели и создание чертежа ......90

Литература ............................................................... 110

Приложение ............................................................. 111

Предисловие

При проектировании изделий не достаточно быстро делать электронные 
модели. Электронная модель изделия должна позволять вносить в нее изменения, чтобы конструктор мог быстрее приходить к окончательному решению. Иначе без достаточно точной формализации исходного задания, или 
без достаточно полной проработки обстановки смежниками или ведущими 
конструкторами он просто не приступит к своей работе. 
Возможность внесения улучшений в проект до самого последнего момента работы над ним, потенциально несет в себе более высокое качество проекта.
Современные программные решения позволяют моделировать трехмерные объекты практически любой степени сложности, используя базовый инструментарий CAD-модуля. 
Пособие предназначено для самостоятельной работы с системой автоматизированного проектирования Autodesk Inventor. 
Описание выполнено на базе системы Autodesk Inventor 2012 Professional, настройки системы выбраны «по умолчанию», расположение и состав 
ленточного интерфейса соответствует первому запуску системы.
В пособии рассмотрены алгоритмы решений задач, построений моделей и 
выполнение чертежей деталей с подробным описанием всех последовательно выполняемых операций и команд. 
Для описания выбраны построения редактируемых моделей деталей.
Классификация моделей деталей по набору накладываемых геометрических зависимостей и простановке размерных зависимостей.
«Быстрые» модели деталей – модели деталей, в которых размерные зависимости между собой не связаны.

 •
Нередактируемые – «быстрые» модели деталей, в которых изменения одного или нескольких значений размерных зависимостей приводят 
к непредсказуемым  изменениям формы моделей деталей.
 •
Редактируемые  – «быстрые» модели деталей, в которых изменения 
одного или нескольких значений размерных зависимостей приводят к 
предсказуемым корректным изменениям формы моделей деталей.   
«Технические» модели деталей – «быстрые» редактируемые модели деталей, в которых размерные зависимости частично или полностью связаны 
между собой.

Предисловие

 •
Частично связанные – «технические» модели деталей, в которых 
несколько размерных зависимостей связаны между собой или они образуют несколько групп связанных размерных зависимостей, при этом 
группы между собой не имеют связи.
 •
Полностью связанные – «технические» модели деталей, в которых  
все размерные зависимостей связаны между собой и зависят от одного 
значения доминирующей размерной зависимости.
 Первой задачей является построение контура, предназначенного для 
проработки построения примитивов, наложения геометрических зависимостей и простановки размерных зависимостей. 
Далее рассмотрены задачи, в которых заданы простые геометрические 
формы (Призма, Пирамида и Шар). В этих задачах для построения моделей 
использованы базовые операции («Выдавливание», «Вращение», «Лофт» 
и «Сдвиг»). При выполнении чертежей рассмотрены построения видов, простых разрезов (соединение вида и разреза в одном изображении), нанесение 
размеров на чертеже.
Затем рассмотрены задачи, в которых представлены предметы, близкие 
по конфигурации к деталям машиностроения: «тела вращения» и «не тела 
вращения». При построении моделей в этих задачах использованы как базовые операции, так и конструкционные операции («Резьба», «Отверстие», 
«Фаска» и т.д.). При выполнении чертежей рассмотрены построения видов, 
простых, сложных (ступенчатых) и местных разрезов, сечений, выносных 
элементов и нанесение размеров на чертеже. 

Введение

Согласно ГОСТ 2.052–2006 «Электронная модель изделия. Общие положения» определены три вида трехмерных электронных моделей. 

Твердотельная модель – трехмерная электронная геометрическая мо
дель, представляющая форму изделия как результат композиции заданного 
множества геометрических элементов с применением операций булевой алгебры к этим геометрическим элементам.

Поверхностная  модель – трехмерная электронная геометрическая мо
дель, представленная множеством ограниченных поверхностей, определяющих в пространстве форму изделия.

Каркасная  модель – трехмерная электронная геометрическая модель, 

представленная пространственной композицией точек, отрезков и кривых, 
определяющих в пространстве форму изделия.

В графической системе Autodesk Inventor проектирование изделий ма
шиностроения основано на использовании твердотельных моделей деталей 
и сборочных единиц.

Создание модели и чертежа детали осуществляется с помощью файлов
шаблонов детали (*.ipt) и чертежа (*.idw).

Графическая система Autodesk Inventor Professional 2012 использует фор
му интерфейса, главной частью которого является лента.

Ленточный интерфейс (Лента) – тип интерфейса, основанный на па
нелях инструментов, разделенных вкладками.

Расположение элементов интерфейса в системе 
Autodesk Inventor 2013

1. Кнопка «Inventor» – кнопка, предоставляющая доступ к инструментам, 
позволяющим создать, открыть, сохранить и опубликовать файл, а также к параметрам и настройкам системы Autodesk Inventor.
2. Панель быстрого доступа – отображение часто используемых команд 
на панели быстрого доступа.
3. Вкладка – элемент ленточного интерфейса, который позволяет переключаться между предопределенными наборами панелей ленточного 
интерфейса.
4. Панель (панель инструментов) – элемент ленточного интерфейса, 
в котором расположены инструменты и команды моделирования. Для 
каждой вкладки набор панелей различен.
5. Команда – действие, которое может выполнить пользователь, направленное на моделирование электронных моделей изделия и её элементов.
6. Панель «Инфоцентр» – панель, предназначенная для поиска различной информации, доступа к разделам справки и обновлениям программных продуктов. 
7. Видовой куб – инструмент для управления ориентацией 3D видов.
8. Панель навигации – панель, обеспечивающая доступ к инструментам 
навигации, включая инструменты видовой куб и штурвал.
9. Браузер (Дерево построений) – область окна программы, в которой 
представлена иерархическая структура взаимоотношений между элементами деталей, сборок и чертежей (панель инструментов, в которой 
записывается история всех построений). 
10. ПСК – (пользовательская система координат) – активная система 
координат, которая задает основную рабочую плоскость XY и направление основной рабочей оси Z для создания чертежей и моделирования.
11. Строка состояния – панель, предназначенная для вывода вспомогательной информации: параметров модели, подсказок к командам и т.д.
12. Графическое окно – основная область отображения в системе Auto desk 
Inventor (область отображения модельного пространства).

Структурная схема модели

7
Введение

Термины 
и определения

Модельное пространство – пространство в координатной системе электронной модели изделия, в которой выполняется электронная геометрическая модель (ГОСТ 2.052).
Электронная модель изделия – электронная модель детали или сборочной единицы по ГОСТ 2.102.
Электронная геометрическая модель (модель детали) – электронная 
модель изделия, описывающая геометрическую форму, размеры и иные свойства изделия, зависящие от его формы и размеров (ГОСТ 2.052). 
Элемент модели детали (элемент) – часть модели детали, которую 
можно построить, используя одну операцию для построения.
Геометрический элемент – идентифицированный (именованный) геометрический объект, используемый в наборе данных (ГОСТ 2.052).
Геометрическим объектом могут быть точка, линия, плоскость, поверхность, геометрическая фигура.
Чертеж детали (чертеж) – документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля (ГОСТ 
2.102).
Примитивы – простейшие геометрические объекты (точка, отрезок 
прямой, сплайн, дуга окружности, окружность, прямоугольник, многоугольник 
правильный и др.).
Контур – совокупность примитивов, определенным образом расположенных в пространстве.
Геометрическая зависимость – задание положения примитива на рабочей плоскости и/или примитивов между собой.
Размерные зависимости – задание величины примитива на рабочей плоскости и/или расстояния между примитивами.
Размеры для моделирования – размеры, которые требуется выдержать 
при построении контура и модели детали. 
Размеры на чертеже – для определения величины изображенного изделия и его элементов служат размерные числа, нанесенные на чертеже (ГОСТ 
2.307).
Вспомогательная геометрия – совокупность геометрических элементов, которые используются в процессе создания геометрической модели изделия, но не являются элементами этой модели (ГОСТ 2.052).  
Основные рабочие плоскости – плоскости мировой декартовой прямоугольной системы координат (XY, XZ и YZ).
Основные  рабочие оси – оси мировой декартовой прямоугольной системы координат (X, Y и Z).

Основная рабочая точка – точка начала мировой декартовой прямоугольной системы координат.  
Рабочие плоскости, рабочие оси, рабочие точки – плоскости, оси и точки, не совпадающие с основными рабочими плоскостями и используемые для 
построений.
Базовые операции – универсальные операции для построения элементов 
модели детали.
Конструкционные операции – операции для создания определенных 
конструктивных элементов модели детали.

Базовые операции
Конструкционные операции
«Выдавливание»
«Вращение»
«Лофт»
«Сдвиг»

«Отверстие»
«Оболочка»
«Резьба»
«Ребро жесткости»
«Пружина»
«Сопряжение»
«Фаска»

9
Термины и определения

Глава 1

Построение 
плоского контура