Primo approccio a Inventor

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Primo approccio a Inventor
Primo approccio a Inventor
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Figura 2.1
Schermata introduttiva di Inventor Professional 2013
Se riuscite a visualizzare la schermata di figura 2.1, allora significa che l’installazione
del prodotto si è conclusa felicemente. Complimenti! Avete quindi già scartato e aperto la confezione che contiene la chiavetta USB con il software oppure l’avete scaricato
direttamente dal sito, in ogni caso niente più DVD di installazione. Con le versioni
precedenti eravamo arrivati ad un numero cospicuo. Terminata l’installazione sul vostro computer troverete installato, tra l’altro,
•• Inventor o Inventor Professional
•• Le librerie del Centro Contenuti
•• Il Vault Basic (Opzionalmente)
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•• Il DWG TrueView
•• Il Design Review
Insomma, un sacco di roba.
Verifica dei requisiti di sistema
Ora quindi è il momento di utilizzarlo, vediamo come. Inventor riesce a dare il meglio
di sé solamente se viene installato su un computer con determinate caratteristiche e se
viene configurato in modo efficace. Immaginate che sia una automobile sportiva con
un grosso motore a 8 cilindri. Questo genere di auto danno il massimo delle emozioni
se tutte i componenti intorno (pneumatici, ammortizzatori, telaio, ecc.) sono efficienti e di prima qualità. Una volta che la decisione di utilizzare un CAD 3D è presa, è
utile spendere ancora qualche minuto (e magari qualche soldo) prima di partire con la
progettazione per accordare lo strumento. L’accordatura, in breve, significa che vanno
verificate alcune condizioni di base:
1. I requisiti Hardware (CPU, RAM, Scheda Grafica) devono essere secondo le specifiche Autodesk
2. I requisiti Software di base (Versione sistema operativo, Service Pack, librerie grafiche Direct3D, moduli aggiuntivi quali “.Net Framework”) sono rispettati
3. Il software CAD è installato nei moduli necessari
4. Il centro di supporto Autodesk ha rilasciato i codici di autorizzazione
Se non vi sentite confidenti delle informazioni sui requisiti di sistema per la corretta
installazione di Inventor, vi consiglio di fare un giro sulle pagine di prodotto del sito
italiano:
•• http://www.autodesk.it/inventorlt (per Inventor LT)
•• http://www.autodesk.it/inventor (per Inventor Suite)
•• http://www.autodesk.it/inventorprofessional (per Inventor Professional)
Vi prego di controllate attentamente i requisiti di sistema e, soprattutto, le specifiche
dei driver (versione e compatibilità) per la scheda grafica. Quando questi sono verificati e soddisfatti, tutto è pronto perché si dia inizio al processo creativo con Autodesk
Inventor. I link utili per effettuare da soli queste verifiche, sia dal punto di vista del
sistema operativo/hardware, sia dal punto di vista della scheda grafica e dei driver
relativi sono riportati di seguito:
1. http://www.autodesk.it/adsk/servlet/pc/index?siteID=457036&id=14677733
2. http://www.inventor-certified.com/graphics/index.php
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Acquisto/utilizzo di una versione studente
Attraverso il link al sito italiano: http://www.autodesk.it/inventor-trial è disponibile il download di una copia del software aggiornato all’ultima versione, utilizzabile
per 30GG. Terminati questi 30 giorni, la licenza scade. Nel caso vogliate continuare
a provare il software e, d’altra parte non abbiate la possibilità di spendere qualche
migliaio di euro, esiste un’altra soluzione: l’acquisto di una licenza studente che costa
veramente poco. Solo qualche decina di euro. Attraverso questa licenza (utilizzabile
per attività di apprendimento personale, senza fini di lucro, chiaramente) è possibile
continuare ad allenarsi con il nostro sistema CAD 3D preferito per tre anni. Se vi interessa l’argomento, spedite una mail all’autore, che vi spiegherà come fare: edoardo.
[email protected]
Figura 2.2
Scuole, insegnanti e studenti
possono formarsi sui principali
software Autodesk, tra i quali
spicca Inventor 2013
Il lancio di Autodesk Inventor
Figura 2.3
Icona di lancio di Inventor 2013
Allora, siamo pronti per il lancio di Inventor? L’icona di Inventor si trova sul desktop
(vedi figura 2.3), se invece preferite la via del menu Start, dovete navigare attraverso:
Start → Tutti i programmi → Autodesk → Autodesk Inventor 2013 → Autodesk
Inventor Professional 2013
La prima volta che il programma viene lanciato si apre una finestra che chiede l’apertura di un modello o di un disegno già presente su disco, come vedete rappresentato
in figura 2.4. Da questa finestra si può, naturalmente, fare clic su un documento già
presente su disco, nella cartella documenti. Se non avete nulla di valido in quella cartella, vi consiglio di scaricare i modelli di esempio da questa pagina: autodesk.com/wikihelp-inventor-samplefiles-2013; qui troverete decine di oggetti già realizzati, pronti
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per fungere da base di partenza per la vostra sperimentazione con il programma. In
aggiunta alle funzionalità di apertura, sono possibili altre due opzioni (tre se avete
installato Autodesk Vault), disponibili attraverso due icone, che permettono, rispettivamente di:
• Creare un nuovo documento. Questo, come vedremo nel proseguimento del capitolo, può essere di vario tipo.
• Accedere alla organizzazione/gestione dei progetti.
Figura 2.4
Finestra di dialogo per l’apertura di documenti di Inventor già esistenti
Creazione di un nuovo documento
La prima operazione che viene da fare quando si comincia è quella di creare un nuovo
documento (oltre a quella di provare a “pasticciare” con tutte le opzioni possibili).
Chi, tra i lettori, ha già lavorato con altri sistemi CAD 3D, probabilmente sarà già abituato. Con Autodesk Inventor (così come con Pro/e, SolidWorks, Catia, Unigraphics,
SolidEdge, Think3, ecc.) ogni tipologia di oggetto prevede un file con caratteristiche
(ed estensione) diverse. Quando fate clic sull’icona Nuovo – New, Inventor presenta una finestra di dialogo che contiene le icone per le varie tipologie di documento
possibile. Sono sette tipi diversi di dati (beh, alcuni vedrete, sono quasi la stessa cosa,
solo memorizzata in formato distinto). Va fatta una scelta, facendo doppio clic su una
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delle icone presenti nella finestra di dialogo. Proseguite nella lettura del capitolo per
scoprire tutti i tipi di oggetto gestiti da Inventor.
Figura 2.5
Finestra di dialogo per la scelta del tipi di oggetto da creare con Inventor
I documenti di tipo componente
Scusate la schiettezza: i documenti di tipo componente (o parte), come dicono gli
americani, sono file che memorizzano tutte le informazioni relative al singolo pezzo
costituente un determinato manufatto. Se state modellando un telefono cellulare, che
è composto – ipotizzo – da 175 componenti, avrete bisogno di 175 documenti di tipo
componente (ovviamente esclusi quelli assolutamente identici). La modellazione del
componente, basata su lavorazioni, velocizza le operazioni di creazione dello stesso, nonché l’introduzione di modifiche successive. Nel corso dei capitoli successivi,
si vedrà come l’organizzazione del pezzo per lavorazioni consente, al progettista, di
immaginare l’oggetto come frutto di operazioni simili a quelle che si effettuerebbero
su una macchina utensile nel caso di realizzazione dell’oggetto fisico. In altri termini,
esse permettono di definire un componente attraverso un processo molto simile alla
realtà fisica della fabbricazione piuttosto che a principi geometrico-matematici (che,
in ogni caso, stanno alla base dei sistemi CAD 3D). I documenti di tipo componente
assolvono gli scopi di:
• Contenere la definizione di forma e funzione del singolo componente
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•• Fungere da base per la documentazione di progetto attraverso il loro riutilizzo
combinato con le tavole bidimensionali.
•• Accogliere la descrizioni di parti standard (i normalizzati, quali: viti, rosette, cuscinetti, perni e/o altro) per un loro rapido utilizzo nel contesto di assieme.
•• Contenere geometria di schizzo (2D e 3D) e Geometria di lavoro (Punti, Assi e
Piani) da utilizzare come layout d’assieme.
•• Memorizzare la storia di costruzione di parti in lamiera (a spessore sottile).
•• Includere variabili numeriche (i cosiddetti parametri) da condividere con altri
componenti dello stesso assieme.
Al primo salvataggio il file di componente acquista l’estensione tipica .ipt (Inventor
Part).
Figura 2.6
Componente standard
(Gancio di sollevamento)
I documenti di tipo lamiera
Una diretta emanazione dei documenti di tipo componente è rappresentata dai documenti di tipo Lamiera – Sheet Metal. La loro estensione sul disco del PC è la medesima
dei componenti già visti, solo il contenuto è diverso, proprio perchè le lavorazioni
per gli oggetti in lamiera (a spessore sottile e costante) sono differenti. In figura 2.7
potete notare un esempio – abbastanza complesso peraltro – di un oggetto realizzato
a spessore sottile. Ricordate: se avete l’intenzione di modellare un oggetto in lamiera,
l’icona da selezionare con un doppio clic è quella visibile all’inizio di questo paragrafo.
L’estensione del documento sarà, invece, la stessa dei documenti di tipo componente
normale: .IPT.
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Figura 2.7
Componente in lamiera (lamierato di derivazione automobilistica)
I documenti di tipo assieme
Affrontati i documenti per gli oggetti pezzo singolo, è il momento di affrontare i contenitori di pezzi multipli. Se il nostro compito è quello di progettare un gruppo riduttore
composto da tre ruote dentate identiche, un basamento ed un coperchio, è necessario
creare un documento di tipo assieme. La modellazione d’assieme consente di creare
gruppi e sottogruppi gerarchicamente organizzati in modo da simulare, in ambiente
virtuale, le operazioni di montaggio del macchinario, dell’impianto, dell’autoveicolo,
ecc. I file di assieme possono comprendere un numero virtualmente illimitato di
componenti tra loro diversi o anche copie dello stesso, anche diversamente orientate
e collocate: le istanze. Gli assiemi possono presentarsi in diverse Rappresentazioni
– Representations. Per ogni assieme e progettista sono possibili molteplici configurazioni di assieme che permettono di rappresentare l’insieme in modalità estremamente
differenti, di analizzare le proprietà di massa e di verificare cinematismi ed eventuali
interferenze. Il lettore non si preoccupi troppo di questi termini nuovi. Istanze, Rappresentazioni, Vincoli, … tutto sarà spiegato con dovizia di particolari nel capitolo
dedicato agli assiemi! In questa fase, comunque, si può anticipare che i file di assieme
assolvono agli scopi di:
••
••
••
••
Creare gruppi e sotto-gruppi, organizzare le gerarchie di montaggio e cinematiche
Contenere i parametri di posizione e aspetto
Organizzare le relazioni di montaggio tra le parti
Ospitare le lavorazioni di assieme e tutta la geometria di lavoro d’assieme (punti,
assi e piani)
•• Gestire la modifica adattiva tra i diversi componenti dell’assieme
Al primo salvataggio il file di assieme acquista l’estensione .iam (Inventor Assembly).
Componenti ed Assiemi saranno, probabilmente, i documenti più comunemente utilizzati nel corso della progettazione. Essi verranno accompagnati dai documenti per le
tavole e le presentazioni.
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Figura 2.8
Assieme di un gruppo
di trasmissione
composto da alberi,
cuscinetti e ingranaggi
Per maggiori dettagli sul concetto di istanza si passi al capitolo 12,
relativo alla modellazione di assieme.
I documenti di assiemi saldati
Una variante sul tema degli assiemi è rappresentata dai documenti di tipo assieme saldato. Di cosa si tratta? Di assiemi standard con una marcia in più! Gli assiemi saldati
consentono di memorizzare non solo il set di componenti, le loro posizioni, eccetera,
così come abbiamo appena visto, ma anche le informazioni sul processo di saldatura.
All’interno di quest’opera è presente un intero capitolo per descrivere l’ambiente della
saldatura ma, in questa fase iniziale, ne possiamo dare già un breve assaggio. Per informazioni del processo di saldatura si intendono, per esempio, il materiale che compone
il cordone con il quale si salda, le lavorazioni sull’assieme che permettono di preparare
i pezzi affinché vengano saldati efficacemente (smussi, forature che saranno riempite
di materiale di saldatura, ad esempio), le caratteristiche e le tipologie del cordone e,
per finire, tutte le lavorazioni meccaniche successive alla saldatura e che concludono
il processo (essenzialmente spianature, molature, ecc. che consentono l’eliminazione
della parte eccedente dei cordoni). In figura 2.9 è visibile l’esempio di un piccolo carrello saldato. Generalmente si tratta di assiemi di carpenteria (pesante o leggera), ma
il software non pone limiti tipo di assiemi saldati.
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Figura 2.9
Esempio di assieme saldato
I documenti di assiemi mold design
Da un paio di versioni, Inventor si è arricchito di un modulo molto importante per
il settore stampi: il cosiddetto Mold Design. Nei documenti di tipo Mold design, una
variante arricchita degli assiemi normali, sono memorizzate tutte le informazioni di
progetto e di processo necessarie alla realizzazione di uno stampo di componenti in
plastica. In questo ambiente è possibile accedere a delle librerie dedicate di componenti come guide, sollevatori, estrattori, boccole del canale di iniezione e anelli di
centraggio, ecc.
Se la cosa vi interessa e vi appassiona, sappiate che la linea di prodotti Inventor offre
anche altri strumenti per la progettazione automatizzata degli stampi: Autodesk
Moldflow per l’analisi fluidodinamica della plastica. Le funzionalità di Mold design
(e, quindi, la icona relativa nella finestra di dialogo Nuovo file – New file) sono presenti solamente in Inventor Professional. Attraverso gli assiemi mold design è possibile:
•• Automatizzare la progettazione dello stampo in plastica (aiuto nel riconoscimento
delle superfici di suddivisione dello stampo, utilizzo di parti standard prese da librerie di aziende produttrici, definizione dei canali di raffreddamento,
•• Eseguire la simulazione del materiale plastico mentre fluisce all’interno dello
stampo
•• Procedere all’ottimizzazione degli stampi a iniezione e dei relativi componenti in
plastica da stampare
•• Realizzare l’intero set di documenti 2D esecutivi, basati sulla associatività completa
con il modello 3D dei componenti in plastica e dello stampo.
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Figura 2.10
Esempio di assieme
mold design
I documenti di tipo presentazione
Le presentazioni rappresentano l’ultimo tipo di dato 3D disponibile all’interno di
Inventor. Nei documenti di tipo presentazione vengono memorizzate le sequenze
di esplosione/implosione di un assieme di tipo standard o saldato. Su di loro si può
contare anche quanto è necessario ottenere delle viste esplose da un assieme. Infine,
i documenti di tipo di presentazione consentono di approcciare il tema della documentazione di progetto in modo molto semplice. Attraverso le presentazioni infatti è
possibile:
•• Generare esplosi degli assiemi secondo molteplici Configurazioni di vista – Design Views
•• Creare sequenze di montaggio e smontaggio in animazione continua
•• Trasformare le animazioni ottenute in file multimediali .avi che possono essere
riprodotti, anche senza l’ausilio di Autodesk Inventor, con i comuni strumenti di
Windows quali Microsoft Media Player.
Al primo salvataggio il file di presentazione acquista l’estensione .ipn (Inventor
Presentation).
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Figura 2.11
Esempio di file
di presentazione
I documenti di tipo tavola 2D nativi
Ricordate l’esempio del modello di telefono cellulare richiamato nel paragrafo relativo
alle parti? Si? Bene! Una volta che il telefonino è stato modellato in tutti i suoi aspetti,
per arrivare a produrre l’oggetto reale, in officina, c’è bisogno di creare una tavola esecutiva con tutte le quote, le tolleranze, il cartiglio, ecc. I documenti di tipo tavola 2D
nativi consentono di memorizzare la rappresentazione bidimensionale di componenti
ed assiemi in modalità ortogonale, assonometrica e prospettica. D’accordo!
Il disegno bidimensionale (alla AutoCAD, per intenderci) è ancora importante per la
vostra azienda?
Allora dovete conoscere e usare i file di tavola. Le tavole generate nell’ambiente di
messa in tavola posseggono l’interessante qualità della associazione bidirezionale con
il modello/i di riferimento in modo che qualsiasi modifica in qualunque ambiente
operativo – 2D o 3D – si propaghi automaticamente in tutte le direzioni. La stessa
tavola 2D può contenere diversi Fogli – Sheets che raccolgono la collezione di disegni
operativi necessari a documentare completamente il componente o l’assieme: un po’
come fossimo nell’ambiente di foglio di calcolo Microsoft Excel. I progettisti utilizzatori di AutoCAD e AutoCAD Mechanical apprezzeranno la completezza e coerenza
dell’ambiente 2D parametrico di Autodesk Inventor!
Al primo salvataggio il file di tavola acquista l’estensione .idw (Inventor Drawing).
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Figura 2.12
Esempio di file di tavola in formato nativo IDW
I documenti di tipo tavola 2D DWG
Dalla versione 2008, Autodesk Inventor, rispondendo affermativamente alla pressione
delle aziende clienti che chiedevano da anni la massima compatibilità con le postazioni AutoCAD, ha deciso di introdurre un secondo formato tipo di documenti per i dati
bidimensionali. Indovinate quale: lo stesso tipo di AutoCAD, cioè il DWG!
Ed ora cosa si fa? Ci si tiene due formati dati che contengono, sostanzialmente, gli stessi oggetti, le stesse primitive grafiche, che hanno le stesse caratteristiche di associatività
con il modello? Per il momento … si!
Almeno formalmente i due formati disponibili sono interscambiabili. Chi preferisce il
formato IDW, può salvare in IDW, chi preferisce il formato DWG, potrà salvare in formato DWG. Se la risposta ufficiale che vi ho appena dato non vi soddisfa, allora sentite
questa (di carattere non ufficiale, ovviamente): il formato DWG è facilmente apribile
e modificabile anche da postazioni AutoCAD ed AutoCAD Mechanical ma, dato che
è nato per altro, probabilmente è meno efficiente nel caso di tavole create a partire da
modelli molto grandi. Quindi se avete bisogno il massimo delle performance, scegliete
il documento di tipo IDW, mentre se avete bisogno del massimo della compatibilità,
allora passate al formato DWG.
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Figura 2.13
Esempio di file di tavola in formato DWG, aperto con Inventor e con AutoCAD
Le impostazione del progetto
Dopo alcuni minuti dedicati al tema della creazione di documenti nuovi e delle diverse tipologie presenti, si farà un altro passo in avanti nella comprensione della logica
con cui funziona il programma. Discuteremo dei progetti e delle loro impostazioni.
Sappiate che Inventor ha bisogno, così come tutti i progettisti, di sapere dove finiscono tutti i componenti, gli assiemi, le presentazioni e le tavole che vengono create. Per
fare questo si avvale di un meccanismo noto come Progetto. Il progetto di Autodesk
Inventor non è altro che un documento di raccolta dei nomi di cartelle e delle opzioni usate per una certa commessa o per una certa serie di componenti omogenei per
produzione. Il progetto è molto utile perché, semplicemente, permette al programma
di tenere organizzati i dati. Quando si comincia l’uso di Inventor, appena dopo la sua
installazione, sono già presenti 4-5 progetti di base che, possono essere utilizzati da
subito per accedere ai file di Esempio – Samples o ai file di Esercizio – Tutorials. A
questi progetti pre-confezionati, in poco tempo, ne potrete aggiungere dei vostri: la
lista diventerà, in breve, molto nutrita! Alla gestione dei progetti si accede dalla finestra di dialogo introduttiva, facendo clic sulla icona Progetti – Projects.
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Figura 2.14
Attivazione
della area
di gestione
dei progetti
Una volta acceduta quell’area, è possibile vedere tutti i progetti disponibili fino a quel
momento. In questa fase non utilizzeremo nessuno di questi ma se ne creerà uno
da zero. Un Progetto di tipo Utente singolo – Single User. Selezionando il pulsante Nuovo – New (Nuovo progetto, da non confondere con nuovo documento) nella
parte bassa della finestra di dialogo, ha inizio una procedura molto semplice, in autocomposizione, per la definizione dei parametri di progetto.
Figura 2.15
Pulsante per
la creazione di un
nuovo progetto
Nella finestra di dialogo che appare sono presenti due tipi diversi di progetto. Ne parleremo diffusamente in un capitolo interamente dedicato alla gestione dei dati di progetto. Per ora si faccia un atto di fede e si selezioni la seconda opzione: Nuovo progetto
utente singolo – New single user project.
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Figura 2.16
Scelta dell’opzione
per un nuovo
progetto utente
singolo
Facendo clic sul pulsante Avanti – Next, si giunge ad una seconda finestra di dialogo
che permette di definire le opzioni più importanti del progetto in fase di creazione,
e cioè il nome del progetto e la sua cartella di lavoro, il cosiddetto Spazio di Lavoro
– Workspace. Nel nostro caso inseriremo EserciziR2013 come nome e C:\tmp\EserciziR2013 come cartella di Workspace.
Figura 2.17
Definizione del nome e del Workspace
di un nuovo progetto singolo
Figura 2.18
Denominazione del progetto
e dello spazio di lavoro
Quindi si passerà alla schermata successiva facendo clic sul pulsante Avanti – Next,
e si conclude senza selezionare alcuna libreria da condividere con progetti già creati
(vedremo più avanti di cosa si tratta). Fare clic sul pulsante Fine – Finish.
Figura 2.19
Selezione delle librerie
da condividere. Non
selezionare alcuna
libreria e premere il tasto
Fine – Finish
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Con questo clic si è conclusa positivamente la creazione del primo progetto! Congratulazioni! Nella finestra di dialogo principale di gestione dei progetti sarà ora presente
una nuova riga, con il nome che abbiamo appena definito: EserciziR2013. Per rendere
attivo il nuovo progetto fare doppio clic sul suo nome. Un piccolo segno di spunta, a
sinistra del nome, renderà chiaro che il nuovo progetto è quello corrente. Aver creato
questo nuovo progetto significa, in due parole, che tutto ciò che verrà modellato, finirà, per default, nella cartella C:\tmp\EserciziR2013.
Figura 2.20
Il nuovo progetto è
stato correttamente
creato e reso attivo
Un’ultima attività e poi si fa ricreazione! Rimane da vedere come impostare come
corrente un progetto già esistente. Si, perché ora avete appena creato una scatola vuota
dove cominciare a salvare dei documenti. Avete visto come è semplice ed immediato.
Sappiate, comunque, che in allegato alla presente pubblicazione, è disponibile un progetto già pronto con una valanga di esempio ed esercizi. Il nome del progetto è simile
a quello appena creato: invece di Esercizi2013 si chiama R2013. Fate così: togliete il
CD ROM dalla confezione sulla terza di copertina, infilatelo nel CD-ROM Drive del
vostro PC e navigatelo brevemente con l’Esplora risorse di Windows. Troverete un
set di dati molto variegati, organizzati per cartelle che ricalcano l’organizzazione dei
capitoli di questa guida. Nel file R2013.ipj sono registrate tutte le cartelle degli esercizi
proposti durante il corso di questo libro. Nella procedura che segue vi verrà suggerito
come copiare tutti i dati dal CD al disco fisso del vostro computer. Dopo che avrete
copiato la cartella E:\Progetto e tutto il suo contenuto (ipotizzo che il lettore CD del
vostro PC sia “E:”) nella cartella C:\tmp. Allora troveremo il file R2009Pro.ipj dentro
la cartella C:\tmp\Progetto. Si apprezza maggiormente la procedura con un piccolo
esempio pratico:
Copiare la cartella Progetto dal CD Rom alla cartella C:\tmp
Uscire da qualunque documento aperto di Autodesk Inventor
Fare clic sul pulsante Progetti della barra multifunzione
Dalla finestra di dialogo dei progetti, selezionare il pulsante Sfoglia – Browse, nella
parte bassa della finestra
5. Nella successiva schermata sfogliare le cartelle e, al termine selezionare il file
R2013.ipj
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Figura 2.21
Accesso al comando
di gestione dei progetti
Figura 2.22
Attivazione
del progetto
R2013 contenente
gli esercizi e gli
esempi della
guida
Conclusioni
Per ora fermiamoci qui. Di progetti ne riparleremo, in modo molto più approfondito:
verifica dei requisiti di sistema, lancio dell’applicazione, tipologia di documenti disponibili con l’applicazione CAD 3D. Niente di difficile, informazioni utili soprattutto
per cominciare ad operare con il piede giusto. Quindi si è introdotto il tema della
gestione dei file di progetto, attraverso i quali sono organizzate i modelli – dai più
semplici ai più complessi – di Autodesk Inventor. Infine è stata descritta la procedura
per copiare correttamente gli esempi e gli esercizi dal CD-ROM allegato alla guida al
disco fisso del vostro computer. Ora siete veramente pronti!
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