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 трехмер-
ные 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 Profes-
sional, 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

Построение плоского контура

В основе построения любой трехмерной модели в системе Inventor лежит 
плоский контур. Даже самая сложная модель состоит из набора 
контуров и примененных к ним операций по созданию трехмерной 
модели. Сам контур создается в режиме «Эскиз» из простейших геометрических 
фигур (примитивов): отрезок, сплайн, окружность, дуга, 
точка и др.
Существует множество способов построения контура. Всегда необходимо 
знать расположение контура на рабочей плоскости. Особенно 
это существенно, когда в модели детали два или более контуров, 
которые требуется расположить между собой в пространстве 
должным образом. 

Этапы построения контура:
1. Разбиение контура на примитивы, из которых может состоять 
контур.
2. Определение размеров для моделирования примитивов контура. 

3. Выбор начального примитива и его расположения на рабочей 
плоскости для построения контура.
4. Определение последовательности построения примитивов контура.

5. Определение геометрических и размерных зависимостей для 
каждого примитива контура.

Взаимосвязь примитивов создается при помощи геометрических 
зависимостей. При отсутствии геометрических зависимостей может 
непредсказуемо измениться форма контура и ориентация его примитивов.

Система Inventor во время построения подсказывает некоторые 
геометрические зависимости, но не всегда эти геометрические зависимости 
оказываются необходимыми. На начальной стадии обучения 
целесообразно ставить требуемые геометрические зависимости вручную.

Далее, при употреблении определения «произвольно» при построении 
примитивов, подразумевается, что автоматическая простановка 
геометрических зависимостей системой Autodesk Inventor не 
используется.
В системе Autodesk Inventor 2012 есть возможность отключить 
автоматическую простановку геометрических зависимостей при построении 
примитивов.