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Inventor知识

Inventor中衍生的技巧和应用

时间:2015-10-22 21:23:41   作者:未知   来源:网络文摘   阅读:2207   评论:0
    任何一个可用的CAD软件,要解决的事情有二:关联与表达。因为这是设计中最为基础的需要,无论用何种机制完成,最基本的就是“符合工程师原本的设计思维”。
    在Inventor中,衍生(Derived)是这种关联的有效工具,能力很强、用着很舒服。因为篇幅关系,本文仅就零件设计中的使用进行分析和说明。
1. 公用草图 

    设计参数的关联,是所有设计中必然涉及到的、基本的功能要求,也是CAD软件必备的功能。但是,其关联可能不是很具体的数据,而是某个图样。例如总体设计提出了一种方案,而表达方法是一个二维的草图,并保存为B.IPT文件,参见图1。

    如果有好几个人同时在设计相关的不同的零部件,这就是并行设计,并行设计都与总体设计的意图相关。我们希望做到:“多个几乎同时进行的设计,共同基于一个草图;并且在这一个草图发生改变之后,所有的相关设计能够自动跟随改变”。

    如果这个设想可以实现,就能做到“任何一个人在任何一个位置上对一个设计数据做出说明,大家都能看到并同时关联使用”。实际上在Inventor中,当总图设计修改了原始草图之后,所有利用这个草图衍生的零件,都将做到关联修改。

 Inventor中衍生的技巧和应用

    例如某个设计项目组,需借用上级设计的意图表达的草图,完成相关的零件设计。其中一零件设计师的操作过程将是:

    开始新零件,结束草图;利用“衍生零件”功能,引入图1中的零件,只需要草图,具体的衍生参数设置参见图2;

    借助衍生而来的草图直接创建特征(见图3),进而创建其他特征完成自己的新零件。

    这样,当上游设计(B.IPT)的草图参数发生改变后,再打开自己的设计结果,进行更新之后,即可见到模型已经关联改变了。

    在这种模式下,可以添加自己的特征,但不可以逆向修改原草图。这正是通常的设计管理所需要的结果。

Inventor中衍生的技巧和应用 

    衍生结果本身也有若干可操作的功能,在浏览器中,选定衍生,可在右键菜单中看到(见图4)。

做衍生的目的就是要实现“关联”,如果“断开”,这个草图脱离了与原草图的数据关联,与重新做的草图并无不同(甚至更为麻烦)。实际上这是要解决一种特殊的需要:想删除这个衍生关联。这就要先“断开”,然后才可以删除。

2. 模型之间的布尔运算

    在两个零件模型之间做布尔运算,是设计中相当普通的需求,AutoCAD/MDT中都直接有这种功能,然而目前Inventor还没提供直接的操作。但 是,并不是说Inventor的算法核心不能完成这样的要求。可能的间接方法有几种,这里先介绍利用衍生的解决方案。

    例如:已经设计了某零件的锻造毛坯MP.IPT,现在要设计锻造模具的型腔。希望能利用零件毛坯与模具体的差运算,直接“挖”出型腔,并保持两者的设计数据关联。这是设计过程的一种常见的要求。做法如下:

    在毛坯零件模型中注意将轴线呈可见状态。

    开始新零件,结束草图;在特征工具面版上启用“衍生零部件”工具;

    选定MP.IPT作为衍生的源零件;

    在衍生参数对话框中,选定“实体为工作曲面”;

    选定“定位几何图元”这样就能把原模型的可见的设计基准轴线加入进来,参见图5。

    在“原始坐标系”的XY面创建草图,根据衍生零件跟随进来的基准轴线,创建和约束模子的外框草图,见图6左。

     拉伸成模子方块,参见图6。
     利用“分割”功能,以衍生的曲面为工具,切割模子方块,挖出模腔,参见图7。
    设置衍生曲面呈不可见,见图8左。

Inventor中衍生的技巧和应用Inventor中衍生的技巧和应用 

Inventor中衍生的技巧和应用 

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3.零件分割

    进行罩壳类零件设计时,常常是先设计好整体,之后根据需要分割成多个零件。设计构思的正确表达,是希望将来各个罩壳零件都能按照整体设计的变化而跟随变化。

    如图9,整体设计为BaseK.IPT;零件上的工作面则是未来分割零件的工具。当然,这个分割工具也可以是曲面。
    首先创建新零件,再利用衍生功能引用BaseK.IPT,并带着分割工具面引入?,衍生参数设置参见图10。之后用工作面切割,分别形成各个零件各自另存,结果参见图11。

Inventor中衍生的技巧和应用 

 4.产生控制路径

    图12是零件局部结构,这是用钢丝弯曲而成的。

    可以肯定,在Inventor中,只要完成了空间曲线组成的三维路径,用扫掠将很容易完成这类模型的创建。

    实际上,三维草图投影棱边的结果,已经是“真正”意义上的三维空间曲线了。这提示我们,做出辅助实体,为生成三维扫掠路径创造基础条件。于是,这类模型的解决方案就有了:

    □ 创建基础实体零件,见图13;

    □ 开始新零件,衍生这个基础实体零件;

    □ 创建三维草图,投影衍生曲面的相关棱边,成为路径;

    □ 在衍生曲面的开*端做草图,投影直线,以投影点为圆心,作草图圆;

    □ 扫掠完成,结果见图14。

Inventor中衍生的技巧和应用 

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 5.衍生功能的总结

    衍生功能很有趣,它是工程师常挂在嘴边上的设计用语—“在xxx基础上如何如何…”这个设计思维的清晰的表达方法。Inventor关于零件环境中衍生机制的几个规则是:
  衍生结果零件的基础特征。

    基础特征是不能在衍生零件环境下修改的,就是说,只能因为原零件的修改造成衍生零件的相关修改,而不能逆向操作。这清楚地表达了设计数据的继承关系。

     衍生零件可以在原零件基础上添加特征。

    在原零件修改之后,衍生零件的新加特征将能保持定义时的条件,更新之后跟随变化。这就清楚地表达了设计构思中的继承和关联。

    并运算。

    将原零件作为基础特征。在创建衍生零件的对话框中,使“实体”参数有效。

    差运算。

    将原零件作为切割工具。在创建衍生零件对话框中,使“实体作为工作曲面”有效,原零件将成为曲面。这种切割仍保持两个零件的关联性能。

    关于定位特征的规则

    只有可见的、未退化的草图图元、可见的定位特征、可见的曲面,才可以被选择并加入进衍生的新零件。这是规则,可以理解和容易遵守的规则。

    关于“比例系数”参数

    在笔者的设计经验中,还确实没有碰到过改变某零件的整体比例,就能够成为新零件的需求。

    但是,对于铸造模型创建中需要解决“缩尺”的设计要求下,这个功能会很好地完成“改变比例”设计。

    关于“断开连接”选项

    如果“断开”,这个零件就成为某些部分(衍生的结果造成的部分)不可控制了。实际上,这是为删除这个衍生准配条件。先断开,之后就可以删除了;为什么要删除?应当是为“替换衍生源文件”做准备。

    关于相互的位置关系

    这是零件衍生唯一的一个不顺利的地方。原零件在衍生进入时,是以“自己的基准坐标系与当前的基准坐标系相重合”这样的规则确定位置的。因此,如果想控制衍生零件与当前零件的位置关系,有两种对策:

    或者各自对自己的“原始坐标系”坐标系控制好位置关系;

    或者在引入衍生之后再开始创新零件结构。

    关于参数传递的规则

    原零部件的设计参数,可以利用衍生传递到新零部件中继续使用。方法是在原零部件的参数中,将某参数右边的复选框选定,如图15。

 Inventor中衍生的技巧和应用

 5.衍生功能的总结

    衍生功能很有趣,它是工程师常挂在嘴边上的设计用语—“在xxx基础上如何如何…”这个设计思维的清晰的表达方法。Inventor关于零件环境中衍生机制的几个规则是:

    之后在以这个零部件作为衍生的原始条件时,就可以控制是否“输出参数”了。凡是“输出参数”,都将自动添加到这个零件的“自定义属性”栏目中。这是个很重要的性能,在后边的工程图处理中相当有用!

    草图的衍生

    对于二维草图,可见的草图都能衍生进来,而不管是否被特征引用过;但是,三维草图不会被衍生带进来。

    非几何参数的传递

    一个零件的设计数据,是几何参数和非几何参数组成。而衍生实际上仅是在大部分几何构成上作数据处理,并不会涉及到非几何数据。在衍生的参数设计中,目前还没有提供关于原始模型的非几何设计参数,是否在衍生中被继承下来的设置开关,这几乎是唯一的缺憾。


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