Jesteśmy już po premierze najnowszej wersji programu Inventor 2008. Jak w przypadku każdej nowej wersji i tym razem mamy do czynienia z mnóstwem nowości, których nie sposób opisać w jednym artykule. Dziś przyjrzymy się wybranym udoskonaleniom narzędzi z grupy tzw. projektowania funkcjonalnego, czyli modułom zebranym pod nazwą Design Accelerator
RYS 1. Generator wałków
Projektowanie funkcjonalne oznacza znacznie szersze podejście do tworzenia typowych układów elementów mechanicznych w stosunku do tradycyjnego składania zespołów z pojedynczych części. Dzięki zaawansowanym kreatorom wałków, połączeń śrubowych, przekładni, sprężyn itp. projektant nie musi zajmować się takimi zagadnieniami jak rozmiary zębów na kołach zębatych czy profile i kształty zwojów w przekładniach ślimakowych. W rozbudowanych oknach dialogowych projektant może w wygodny sposób (z graficznym podglądem w kontekście złożenia) dobierać odpowiednie rozmiary poszczególnych elementów z list rozmiarów normatywnych (bądź na bazie danych użytkownika), zachować prawidłowe wiązania między nimi i dodatkowo przeliczyć dobrane elementy np. pod kątem przeniesienia odpowiednich obciążeń, co zapewniają kalkulatory wbudowane w poszczególne kreatory. Poniżej postaramy się przybliżyć kluczowe nowości i rozszerzenia istniejącej funkcjonalności Design Acceleratora w programie Autodesk Inventor 2008.
Generator wałków
Po wywołaniu narzędzia Generator wałków ukazuje się całkowicie przeprojektowane okno dialogowe tworzenia wałków. W centralnej części okna znajduje się lista poszczególnych segmentów. Nie ma problemu z identyfikacją składników modyfikujących każdy segment, jak: wpusty, rowki, ścięcia czy zaokrąglenia, ponieważ wszystkie te modyfikatory są klarownie przyporządkowane do „swojego” segmentu. Przy pierwszym uruchomieniu generatora zawiera on domyślnie cztery pozycje. Jednocześnie kursor przyjmuje kształt krzyżyka, gdyż program oczekuje na zaczepienie początkowego punktu wałka oraz określenie kierunku jego głównej osi tak, aby został wyświetlony prawidłowy podgląd projektowanego elementu dokładnie w takim miejscu, w jakim projektant zamierza go zamontować. Po określeniu tych parametrów na ekranie ukazuje się podgląd, który odzwierciedla każdą zmianę, jaką wprowadzimy w oknie dialogowym.
Nowością jest możliwość zapisania każdej konfiguracji wału z modyfikacjami, jako szablonu dla zastosowania w bieżącym lub kolejnych projektach.
W zakładce Obliczenia projektant może określić materiał, sprawdzić właściwości materiałowe elementu i zdefiniować siły działające na wał, z możliwością analizy wyników obliczeń wału, widocznych w prawym panelu okna. W zakładce Wykresy możemy obejrzeć wykresy sił i momentów występujących w projektowanym elemencie.
Generator przekładni łańcuchowych
W nowej wersji Inventora cały proces tworzenia przekładni sprowadza się do wybrania konkretnego typu łańcucha z listy znormalizowanych wałków. Dostępne tu są trzy kryteria doboru: pierwsze pozwala dobrać łańcuch pod kątem rozmiaru, drugie pozwala dobrać rozwiązanie przy zachowaniu stałej liczby zębów i jednocześnie zapewnia poprawną wytrzymałość łańcucha. Ostanie – dobrać łańcuch przy zachowaniu najbliższej możliwej średnicy kół. To kryterium jest szczególnie przydatne, gdy dysponujemy ograniczoną przestrzenią, w której przekładnia 
będzie pracować.
RYS 2. Generator przekładni łańcuchowych
Kolejny krok to wskazanie płaszczyzny pracy łańcucha oraz rozmieszczenie kół zębatych i napinaczy. Każde koło zębate możemy wybrać z listy gotowych elementów standardowych. Lista jest już wstępnie odfiltrowana i pokazuje tylko koła zębate, które mogą współpracować z danym typem łańcucha. Podobnie postępujemy dobierając napinacz. Każde kolejne dobrane koło natychmiast zostaje wyświetlone w przestrzeni zespołu – w postaci podglądu łańcucha rozpiętego na kołach. Kolejny krok to rozpięcie łańcucha na elementach przenoszenia napędu w zespole maszynowym. Mamy tu możliwość osadzenia kół na wałkach lub zaczepienia ich w konkretnym punkcie w przestrzeni. W przypadku napinacza możemy wskazać płaszczyznę ruchu lub określić krzywą obrotu, jaka jest przewidziana dla danego elementu. W czasie rozpinania łańcucha projektant cały czas otrzymuje informację zwrotną o poprawności mechanicznej projektu. Każde odstępstwo od standardu powoduje podświetlenie problematycznego elementu na kolor czerwony. W takiej sytuacji projektant może zmienić typ łańcucha, zmienić średnicę i liczbę zębów na kołach zębatych lub przesunąć napinacz w nowe miejsce. Zmiana średnicy kół lub położenia napinacza obywa się skokowo. Inventor pozwala tylko na zmianę takich ustawień, które zapewnią poprawność mechaniczną przekładni. Należy pamiętać, że sama poprawność mechaniczna nie zawsze gwarantuje sprawne działanie przyszłej przekładni. Przekładnia powinna także być tak dobrana, aby mogła sprostać zakładanym wymaganiom technicznym. Generator przekładni łańcuchowej udostępnia wygodny w użyciu moduł obliczeniowy. Projektant musi tylko wprowadzić odpowiednie warunki robocze. Są to znane dane wejściowe: moc, prędkość i moment oraz sprawność, czas życia i dopuszczalna zmiana długości łańcucha. Opcjonalnie moduł pozwala na wprowadzenie szeregu wartości określających parametry łańcucha, współczynniki korekcji mocy, wibracje itp. Wyniki obliczeń prezentowane są w postaci zestawienia wyznaczonych wartości. Jeżeli przekładnia nie spełnia założonych wymagań, niepoprawne wyniki wyświetlane są w kolorze czerwonym (podobnie jak i w innych generatorach) wraz ze wskazówkami, które dane wejściowe mogą odpowiadać za błędy. Dzięki temu łatwo jest zlokalizować błędne parametry wejściowe i doprowadzić do uzyskania poprawnej mechanicznie i wytrzymałościowo przekładni. Mając już dobraną przekładnię, projektantowi pozostaje tylko zakończyć pracę generatora i poczekać, aż program wygeneruje automatycznie zespół przekładni łańcuchowej.
Generator sprężyn
W jego przypadku zwraca uwagę przede wszystkim udoskonalony sposób umieszczania projektowanych elementów w kontekście zespołu, w którym to procesie pomocny jest trójwymiarowy podgląd. Do wyboru mamy cztery rodzaje sprężyn: sprężyny ściskane, naciągane, skrętne i talerzykowe. W przypadku tych ostatnich istnieje możliwość tworzenia od razu całych stosów w 
parach bądź poprzez podanie ilości jednostkowej w danym stosie.
RYS 3. Generator sprężyn
Podobnie jak w przypadku pozostałych generatorów mamy do czynienia z integracją z bazami elementów znormalizowanych Content Center – przykładowo dla sprężyn talerzykowych po wyborze standardu są dostępne listy rozwijalne typowych rozmiarów sprężyn.
Kalkulator pasowań
Okienko Kalkulatora pasowań posiada przyjazny interfejs i jest wyposażone w dynamiczne pola graficzne, ułatwiające dobór pasowań zależnie od preferencji. Wszystkie dane są wyświetlane w zrozumiałym formacie. Preferowane pasowania można wybierać z list rozwijalnych bądź poprzez wskazanie kursorem odpowiednich oznaczeń w polu graficznym. W prawym panelu na bieżąco są 
przeliczane wyniki obliczeń pomocnicznych.
RYS 4. Kalkulator pasowań
Kalkulator belek i prętów
Dotychczasowe dwa osobne kalkulatory zostały połączone w jeden, zatem okno kalkulatora belek i prętów zyskało nowy wygląd. Sam kalkulator dostępny jest z zarówno z poziomu narzędzi Design Acceleratora jak również, z uwagi na pokrewieństwo z elementami konstrukcyjnymi, z poziomu Generatora ram. Część informacji potrzebnych dla obliczeń projektant może pobrać z istniejącej geometrii poprzez wskazanie na rysunku analizowanego elementu. Następnie należy doprecyzować materiał, z jakiego wykonany jest element i określić rodzaje i położenie podpór lub zamocowań. W prawym panelu można na bieżąco śledzić wyniki obliczeń. Zakładka Wykresy oferuje długą listę rodzajów wykresów dla poszczególnych. typów 
sił i momentów.
RYS 5. Kalkulator belek i prętów – zakładka Model
Opisane narzędzia to tylko niewielka część spośród generatorów Design Acceleratora. W artykule zostały opisane tylko te narzędzia, których sposób działania zmienił się w najnowszej wersji programu Autodesk Inventor, pominęliśmy zatem generator połączeń śrubowych, generator przekładni zębatych i pasowych, łożysk, sworzni, i niezwykle przydatny Poradnik inżyniera, w którym projektant znajdzie mnóstwo informacji teoretycznych z zakresu wiedzy inżynierskiej. Dzięki znacznemu przyspieszeniu tworzenia zespołów i szerokim opcjom analitycznym i obliczeniowym program pozwala utworzyć, wirtualny prototyp o funkcjonalności w pełni odpowiadającej przyszłemu produktowi, co pozwala na wczesne wykrycie błędów projektowych, łatwiejszą komunikację z działem wytwarzania i znaczące obniżenie kosztów. W następnym artykule poświęcimy trochę więcej uwagi cyfrowym prototypom w kontekście analizy kinematycznej oraz analizy naprężeń.
PM MSD Anna Nowak
i PM MSD Przemysław Sokołowski
Man and Machine Software
Autor: TEKST I RYSUNKI: ANNA NOWAK, PRZEMYSŁAW SOKOŁOWSKI
