Autodesk Inventor

Většinu prvních kroků v navrhovacím procesu digitálního modelu začínáme v náčrtu, tedy zpravidla v prostředí 2D. Proces tvorby náčrtu lze zjednodušeně  přirovnat k práci v klasickém AutoCADu, a pro uživatele právě této aplikace může být dobrou zprávou, že Inventor v tomto prostředí využívá nástrojů z AutoCADu i s jejich grafickou reprezentací. Zásadní rozdíl ovšem je skutečnost, že přiřazené rozměry formou kót definují velikost kótované geometrie a vstupují do návrhu jako tzv. parametry, díky nimž lze kdykoliv velikost entit geometrie měnit. Je vhodné tyto náčrtové rozměry tvořit s ohledem na výslednou výkresovou dokumentaci, neboť mohou sloužit k automatickému okótování pohledů.

Pro tvorbu složitějších geometrií, resp. geometrií, které není možné uspokojivě tvořit za asistence nástrojů z prostředí 2D náčrtu, slouží nástroje dostupné v prostředí 3D náčrtu. V případě 3D náčrtu se možnosti liší s ohledem na možné požadavky tvorby prostorové geometrie.

Po dokončení referenční geometrie náčrtu ve 2D, resp. ve 3D, pokračujeme samotnou tvorbou objemů těles. Digitální tělesa vznikají přidáváním, odebíráním nebo modifikací jednotlivých prvků objemu. Zjednodušeně řečeno, lze předchozí větu vysvětlit na příkladu tvorby kružnice v 2D náčrtu a následného “vysunutí“ rovinné geometrie do prostoru za vzniku válce, tedy 3D modelu. Obdobně vznikají i další tvarové úpravy tělesa za využití mnoha nástrojů pro práci s objemy, nebo plochami. K dispozici je několik modifikací prostředí dle specifik požadované výsledné součásti (např. plechové díly, atp.). Rozměry vznikajících objemů a jejich referencí, či vazeb v sestavě lze asociativně vzájemně provazovat se všemi parametry napříč celým spektrem funkčních prostředí.

V Autodesk Inventoru je práce s výkresy z AutoCADu maximálně zjednodušená. Stačí načíst existující DWG soubor a ihned lze začít využívat potřebné entity, pracovat s hladinami nebo zobrazovat pouze požadované pohledy díky funkci oříznutí. Podklad DWG umožňuje projekci geometrie do náčrtů a urychluje vytváření objemových součástí extruzemi nebo vyříznutím. Navíc lze jednoduše realizovat další úpravy, jako jsou sražení, zaoblení nebo vrtání otvorů. Celý 3D model zůstává asociativně propojený s původním 2D výkresem, což znamená, že jakékoliv změny v AutoCADu se automaticky promítnou i v Inventoru. Díky této provázanosti je přechod z 2D na 3D rychlý a efektivní, což usnadňuje navrhování i následné úpravy modelů.

Prostředí sestavy poskytuje uživatelům v prvé řadě nástroje pro tvorbu sestav z připravených modelů. Zjednodušeně jde o seskupení jednotlivých komponentů (součástí, či podsestav), které uživatel vytvoří přidáním tzv. vazeb, to znamená přidáním informací, že např. plocha jedné součástí leží proti ploše součásti jiné, nebo hrana např. dříku čepu je shodná s hranou díry v podsestavě, atp. Vazby lze také chápat jako omezující prvky stupňů volnosti, díky čemuž je v sestavách možné ověřování pohybů mechanismů, krajních poloh mobilních sestav, atp.

Prostředí sestav lze využít i v případě opačné metodiky práce. Nejprve je vytvořena součást jednoduchým způsobem definující Konečný návrh, např. rozestavění technologických celků v provozu a teprve následně jsou tvořeny detaily podsestav a součástí technologických celků. Tohoto způsobu se obecně používá u návrhů rozsáhlých celků.

Dalšími funkcemi v sestavách, které zasluhují pozornost jsou nástroje pro tvorbu strojních mechanismů, tzv. Design accelerator. Jedná se o skupinu nástrojů  pro tvorbu např. šroubových spojů, hřídelí, ozubených soukolí, převodů řetězem, či řemenem, dále generátory spojů perem, generátory O-kroužků, atp. V dialozích těchto nástrojů jsou vedle záložek určující parametry velikosti a tvaru modelu požadované součásti také možnosti konstrukčního výpočtu a ověření funkce generovaných objektů. Ozubené soukolí tedy nemodelujete tak jako obyčejně, ale přes nástroje Design acceleratoru definujete typ, parametry a rozměry ozubeného převodu a ještě před tvorbou modelu tohoto převodu můžete ověřit např. bezpečnost a napětí v zubech, atp.

Neodmyslitelnou částí sestav je prostředí pro tvorbu ocelových konstrukcí, kdy uživatel vybírá hrany modelu, nebo náčrtů a tyto jsou následně “potaženy“ vybranými profily, buď z rozsáhlé knihovny, nebo uživatelsky definovanými. Zakončení profilů v místech jejich styků upravují inteligentní nástroje. Celá konstrukce je samozřejmě plně závislá na rozměrech vstupní reference.

Obsahové centrum je název nástroje, skrze nějž lze do sestav inteligentně vkládat normalizované součásti od spojovacího materiálu, přes ložiska až po tvarovky potrubí. Tato rozsáhlá knihovna se s každou verzí znatelně rozšíří o další skupinu součástek, v současné době poskytuje uživatelům přibližně 1 000 000 normalizovaných součástí v několika kategoriích.

iLogic je nástroj integrovaný v Autodesk Inventoru, který umožňuje automatizovat návrhové procesy pomocí jednoduchých pravidel a parametrů. Pravidla iLogic propojují uživatelské vstupy s chováním modelu, takže lze snadno vytvářet konfigurovatelné sestavy i jednotlivé součásti. Typicky se jedná o zadání hodnot do formulářů, na jejichž základě se automaticky mění rozměry, varianty nebo vlastnosti dílů. Uplatnění najde také při správě metadat, která následně slouží například pro generování kusovníků nebo výrobní dokumentace. Díky intuitivnímu editoru, který je podobný prostředí Visual Basic, zvládne základní automatizaci i běžný uživatel bez pokročilých programátorských znalostí. iLogic tak výrazně přispívá ke zvýšení efektivity práce a zjednodušení správy variant produktů.

V prostředí prezentací lze vytvářet tzv. rozpady sestav. Jedná se o automatické nebo uživatelsky definované rozložení sestavy na větší, či menší celky za účelem zdokumentování montážního postupu, při sestavování hotového produktu. Výstupem může být montážní schéma „na papírovém podkladě“, nebo proces montáže zachycený na video záznam.

V tzv. výkresovém prostředí tvoří uživatel výstupy ve formě návrhové, či výrobní dokumentace. Průměty modelu do listu výkresu jsou jednoduše kolmé pohledy na model ze směrů rovin souřadného systému, nebo uživatelsky definované. Uživatel má k dispozici nepřeberné množství nástrojů pro tvorbu korektních výkresů dle stanov příslušných norem. Z nich můžeme zmínit kótovací nástroje, nástroje poznámek geometrických tolerancí, sražení, děr, svarů, razníků, ohybů atp., nástroje pohledů jako řezy, průřezy částečné řezy, atd. Kóty mohou být využity z předchozích definic nebo doplněny, či editovány podle potřeby. K dispozici je obdoba hladin známých z AutoCADu, přičemž nativní formát AutoCADu je i nativním formátem Inventoru. Samozřejmostí je tvorba šablon zahrnující varianty rámečků, razítek, kusovníků, kótovacích stylů, stylů poznámek, bloků, atp..

Napříč prostředími jsou uživateli k dispozici nástroje, které mohou často usnadnit a urychlit proces návrhu. Může se jednat o takzvané „i“ funkce, jako jsou iPrvky, iSoučásti, iVazby a  iSestavy, které uživateli pomáhají automatizovat proces návrhu nástroji k tvorbě rozměrových a geometrických řad modelů návrhů. Kooperace např. tabulkovým editorem uživateli umožňuje ještě snazší řízení návrhů. Pro zkušenější uživatele je k dispozici prostředí programování maker přes rozhraní VBA, atd. Pro možnosti spolupráce s partnery je Inventor vybaven nástroji AnyCAD pro import a export nativních formátů jiných CAD systémů, či exportních formátů.

Protože součástí Inventoru je i aplikace pro správu dokumentace, je uchovávání a spravování dat v rámci celých projektů mnohem snazší. Navíc v průběhu celého navrhovacího procesu je možné komunikovat se svým okolím formátem DWF. Zdarma dostupný prohlížeč tohoto formátu umožňuje uživateli na druhé straně procházet celým modelem, prohlížet jednotlivé součásti, montážní schémata, výkresy, kusovníky a to v rámci jednoho souboru. Navíc si Váš partner (pokud mu přidělíte tato oprávnění) může model odměřovat, tisknout a tvořit poznámky. Jakmile obdržíte opoznámkovaný návrh, poznámky jednoduše promítnete v Inventoru a modifikujete váš dosavadní digitální prototyp.