《三维实体设计》PPT课件.ppt

计算机实体设计 主讲人: 陶 冶,第一章 应用软件的介绍,第一节 Autodesk公司和Inventor软件,一、Autodesk公司简介 公司概况 Autodesk 是世界领先的设计和数字内部创建资源提供商。公司提供软件和 Internet 门户服务，借助设计的威力，推动客户的业务。向工程和设计领域及电影、广播和多媒体领域提供服务，Autodesk 全球用户数量超过四百万。在美国境内的财富 500 家工业和服务公司中，90% 是 Autodesk 客户 公司业务 Autodesk 是世界领先的设计软件和数字内容创建公司，用于建筑设计、土地资源开发、生产、公用设施、通信、媒体和娱乐。始建于 1982 年，Autodesk 提供设计软件、Internet 门户服务、无线开发平台及定点应用，帮助遍及 150 多个国家的四百万用户推动业务，保持竞争力。公司帮助用户 Web 和业务结合起来，利用设计信息的竞争优势。现在，设计数据不仅在绘图设计部门，而且在销售、生产、市场及整个供应链都变得越来越重要。Autodesk 是保证设计信息在企业内部顺畅流动的关键业务合作伙伴。在数字设计市场，没有哪家公司能在产品的品种和市场占有率方面与 Autodesk 匹敌。,第一节 Autodesk公司和Inventor软件,二 、 Inventor软件的特点: 非常便于学习,容易使用; 非常便于在微机上进行非常复杂的产品设计及大噶规模的设计(包括装配,运动模拟); 软件能按人的思维模式进行设计-该软件特有的自适应技术; 它是一个参数化的软件,第一节 Autodesk公司和Inventor软件,三 、应用的范围非常广 (1) 机械设计; (2) 家具设计; (3) 装璜设计; (4) 其他与设计有关的方方面面.,成功案例1,成功案例2,成功案例3,成功案例4,第一节 Autodesk公司和Inventor软件,四 、设计视图及动画的功能,能够 让设计者直接把自己的部件先后 装配顺序,动态的展示给其他人.,第一节 Autodesk公司和Inventor软件,五、创建复杂曲面,放样功能较强, 能进行复杂曲面造型,第一节 Autodesk公司和Inventor软件,六、二位图纸不需要单独去画，而是又实体直接生成，这样减少了绘图错误.,第二节 课程安排,（1）学习Inventor软件 (大约40个学时) (2)利用软件进行实体设计(大约20学时),第三节 Inventor软件介绍,（1）Inventor对系统配置的要求:,第三节 Inventor软件介绍,(2) Inventor中常用的四种文件类型:,第三节 Inventor软件介绍,(3)介绍 Inventor的界面 标题栏; 菜单栏; 标准工具栏; 软件绘图区; 左侧(上)功能面板; 左侧(下)浏览器; 最下面是状态栏.,第三节 Inventor软件介绍节,(4)创建简单零件螺钉 启动Inventor软件,应用米制模板创建一个零件文件; 应用二维草图面板创建草图,草图的形状和尺寸如图所示; 结束草图创建后,添加旋转; 将刚创建的草图轮廓指定为截面轮廓,然后绕指定直线旋转; 在已经创建的零件轴截面上创建一个矩形,; 结束草图后,添加拉伸特征; 将刚创建的草图轮廓指定为截面轮廓,将布尔运算方式指定为切割,终止方式指定为贯通,输出指定为实体; 添加倒角特征,单击零件形状如图所示, 将螺钉帽边缘和底部边缘设置为边,采用等距离方式,距离数值设置为0.5mm此时螺钉成型 将螺钉材料指定为黄铜.,第三节 Inventor软件介绍节,5、软件的帮助系统 （1）击活帮助的方法 （2）帮助的特色,第二章 草图基础,草图Inventor软件进行设计的基础 草图定义了截面轮廓、路径的尺寸和形状 所有的草图都要在草图环境中创建和编辑 所有草图对象的操作都要在环境处于击活的状态下进行 创建特征时，草图将被退化，绘制草图时系统将会自动应用约束,第二章 草图基础,第一节 创建草图 （1）直线画法 A、直线的类型：普通线、构造线、中心线三种 B、普通线：真正的轮廓草图线； C、构造线：较细的显示宽度，能够作为尺寸约束和几何约束的携带者和传递者，但不参与造型。 D、中心线：点划线显示，作为真正的中心线设计基准使用，可对它标出直径。,举例1：构造线,第二章 草图基础,举例2：中心线,第二章 草图基础,（2）样条曲线画法 （3）圆画法 （4）圆弧画法 （5）椭圆画法 （6）矩形画法,第二章 草图基础,挑战草图:,第二章 草图基础,挑战草图:,第三章 创建常用草图特征,什么是草图特征? 草图特征是在Inventor中创建三维特征时采用的一种特征类型;它主要是指在二维草图上创建的一个草图或一个截面轮廓. 第一节 草图平面 1、草图定义了截面、路径、及孔位置； 2、草图中可能包括构造对象和参考对象； 3、绘制草图要从零件的最基本的形状开始，然后使用特征命令为草图添加体积。 举例：1、,举例：1,举例：2,举例：3,举例：3,第二节 拉伸特征,1、创建过程； 2、形状； 3、输出； 4、操作； 5、终止方式； 6、拉伸斜角。,第三节 旋转特征,1、创建过程； 2、选项设置； 3、旋转轴； 4、操作； 5、输出； 6、终止方式。,第四节 加强筋特征,1、创建过程； 2、选项设置； 3、网状加强筋。,第五节 孔特征,1、创建过程； 2、选项设置。,第四章 定位特征,什么是定位特征? 定位特征是抽象的构造对象,它在对象不足以创建和定位新特征时,而使用的一种特征; 要固定位置和形状,可以将特征约束到定位特征上。 定位特征与草图特征的区别? 草图特征能创建具体的草图内容,而定位特征则不能创建具体东西. 定位特征所包含的内容? 1、工作平面； 2、工作轴； 3、工作点。,第一节 工作平面,工作平面的作用： 当要绘制草图或放置新特征时，原有的立体表面无法做到，这时就需要设置新的工作平面。 工作平面的创建方法： （1）利用原的草图对象创建新的工作平面; （2）用三个点建立的工作平面; （3）对分两个平行平面; （4）过两个边或两轴工作平面; （5）偏移的工作平面; （6）距有一定角度的工作平面; （7）经过边并垂直与面的工作平面; （8）经过边并与曲面相切的工作平面; （9）经过点并垂直于边的工作平面; (10)经过点并平行于面的工作平面; (11)与曲面相切并平行于面的工作平面; (12)经过曲线的端点并垂直与曲线的工作平面。,举例1、,举例2、,第二节 工作轴,什么是工作轴？ 工作轴就是一条无限伸长的直线 工作轴的作用？ 1、用来确定两个旋转特征之间的距离； 2、利用工作轴来约束放置的部件； 3、创建三维扫掠特征时，用来创建扫掠路径。,第二节 工作轴,工作轴的的创建方法： （1）通过两个点创建工作轴； （2）通过一条边创建工作轴； （3）通过环行表面的中心线创建工作轴； （4）通过两个相交平面的公共线创建工作轴； （5）将一个直线投影到一个平面上创建工作轴； （6）通过一个点垂直一个平面工作轴。,第三节 工作点,工作点主要用途：创建草图轮廓或者是轨迹上的特殊点 创建方法： （1）通过已经存在的顶点创建； （2）通过两条直线的交点创建； （3）通过三个平面的交点创建； （4）通过一个曲线和平面的交点创建； （5）通过一个平面和边的公共点； （6）创建固定工作点。,总结,1、创建定位特征需要有较好的立体几何和平面几何知识； 2、没有定位特征，就不能创建出比较复杂的、要求比较高的草图以及路径，从而难以创建出满足要求的立体。,练习,练习,练习,第五章 放置特征,什么是放置特征? 放置特征是指将一些具体特征放置到实体上; 放置特征与草图特征的区别? 放置特征无须创建截面轮廓,但需要指定位置和其他一些定位定形参数. 定位特征所包含的内容? 1、圆角特征； 2、倒角特征； 3、阵列特征； 4、镜像特征。,第一节 圆角特征,1、创建过程 a、定半径圆角特征 举例：图5-1 b、变半径圆角特征 举例：图5-2 2、注意的问题 在给某些内凹的棱边增加圆角特征时，半径不能太大，否则会造成失败。,举例1,举例2,第二节 倒角特征,倒角特征的作用是在一个或多个零件边上添加倒角 举例:,第三节 壳特征,壳特征的作用是从零件内部祛除材料,创建一个具有指定厚度的空腔 举例:,第四节 阵列特征,1、矩形阵列 2、环形阵列 3、镜像特征,第五节 拔模斜度特征,举例：,综合举例,例1、,例2、,第六章 高级特征,何谓高级特征? 即创建时需要多截面轮廓或者路径，设置比较麻烦的特征 高级特征的种类？ 、放样特征； 、扫掠特征； 、螺旋扫掠特征； 、螺纹特征； 、分割特征。,第一节放样特征,什么是放样特征? 放样特征是将多个不同的截面轮廓平滑过渡而创建的. 放样特征的作用? 可以创建非常复杂的形状或使用其他方法很难创建的几何图元.,第一节放样特征,举例:,第一节放样特征,举例:,第二节扫掠特征,什么是扫掠特征? 扫掠特征是以两个不共面,也不平行的草图作为基础,一个是截面轮廓,另一个是扫掠路径,轮廓沿路径全长移动,终止于路径的两个端点而形成的实体.,第二节扫掠特征,举例1、,第二节扫掠特征,举例2、,第三节螺旋扫掠特征略,什么是螺旋扫掠特征? 它是用来创建螺旋弹簧和圆柱体上的螺纹的一种功能。,第三节螺旋扫掠特征略,举例1、,第四节螺纹特征,什么是螺纹特征? 它主要是用来在孔、轴、螺柱、或螺栓上创建螺纹。 举例：,第五节 分割特征,什么是分割特征? 分割特征就是用来切割零件的一种工具。 分割特征的用途？ 为了创建其他特征或为了准确地表达设 计意图用分割特征。 举例：,第七章 部件,利用装配工具把多个实体添加到公共的装配环境中，然后进行装配而形成的装配实体，称为部件,第一节部件介绍,举例：,第二节部件基础,1、部件环境 在装配过程中，将零件和子部件组合在一起，便形成一个用作单元的部件。零件和子部件通过装配约束相互联系在一起。可以编辑单个零件或整个部件，也可以在不见中定义一组特征，与多个零件相互作用。 （1）部件环境与零件环境的差别 A、它们创建的文件类型不一样（分别：.ipt; .iam); B、在部件环境中，部件工具可以对形成部件的全部零件和子部件进行操作。 C、在零件环境中，零件工具只能对形成零件的草图及特征进行操作。 D、在部件环境中，可以插入现有零件，也可以在部件环境中创建或编辑零件，与此同时，其它零件均可见。 E、几个零件可以形成一个子部件，几个子部件又可以形成一个新的部件。 F、在部件环境中，可以运用装配特征，且该特征只存在于部件环境中，并能影响多个零件。,第二节部件基础,（2）可以在部件中执行的任务 创建或打开部件文件； 在部件中创建或插入零件和子部件模型； 相对于其它零件、特征或子部件约束零件位置； 使用切割、孔和倒角特征工具创建影响部件中多个零件的特征； 使用浏览器编辑零部件、草图、特征、约束、零件可见性、特征可见性、和设计视图； 输入和输出其他部件使用的零件； 分析质量特性、检查干涉以及测量零件之间的距离； 将部件转换为焊接件； 记录部件。,第二节部件基础,2、部件工具栏,第二节 部件基础,3、部件的坐标系,第三节 装载零部件,把一个创建好的零件或部件放入部件环境称为装载。 1、放置基础零部件 第一个被放入的零件叫基础零件其原点与部件坐标原点重合； 2、放置其他零部件 放完第一个零件后再装入的零部件； 3、放置零部件的策略：最好以制造中装配的顺序来放置零件或子部件。,第四节约束零部件,被放置到装配环境中的零部件一般都会杂乱无章，如要达到设计要求必须对它们实行约束。 1、约束的介绍 从左至右分别是:配合、对准角度、相切、插入。,第四节约束零部件,运动标签页反映的是“圆柱齿轮与齿轮齿条”假定约束,第四节约束零部件,举例：,第四节约束零部件,过渡标签页：它是实现各种凸轮和从动件之间的装配关系。 如:,第五节 在位创建零部件,除了装载已经创建好的零部件,还可以在部件环境中直接创建需要的零部件,这种方法称为在位创建. 在位创建有以下好处: 1、用于在装配中关联其他零部件； 2、使用装配功能有效； 3、用于在两个部件间创建自适应部件； 4、呈现出一个更好的装配设计意图。,第五节 在位创建零部件,举例：,第六节干涉检查,在部件中，两个或多个零部件不能同时占用相同的空间，如果占用，即发生干涉。 干涉检查步骤： 1、选择【工具】 【干涉检查】； 2、弹出【干涉检查】 对话框，在其中选择要检查干涉的一个或者两个零部件集，集之间的干涉将被检查。 3、单击【确定】按钮后弹出 【正在检查干涉检查】对话框； 4、报告检查结果,第七节 移动和旋转零部件,1、查看所选零部件的自由度； 2、移动零部件； 3、旋转零部件。,第八节 改变可见性和颜色式样,1、可见性 2、颜色,第九节设计视图,自己看书,第十节零部件剖视图,创建剖视图目：是为了让腔体内或其他零部件遮挡的部分可见。 举例：,第八章 表达视图,为了更好的示范零件中是如何相互影响和配合,采用表达视图. *表达视图是以部件为基础的； *表达视图的后缀是:.ipn; *分解方式：自动和手动。 我们主要学习: 1、创建和修改表达视图； 2、照相机视图； 3、动画表达视图。,第八章 表达视图,第一节表达视图简介 表达视图能更好、更直观地展示工程师的设计意图，它保存在表达视图文件（.ipn)中，每个文件可以包含指定部件所需的多个表达视图。当对部件进行改动时，表达视图会自动更新。可以设计部件的分解视图、动画和其它样式的来帮助记录工程师的设计。,第一节表达视图简介,1、创建视图过程 （1）双击standard.ipn； （2）单击创建视图工具，调出需要表达的部件； （3）单击调整零部件的工具，弹出“选择部件”对话框，进行调整 （4）在“调整零部件”对话框中单击应用按扭，则将零件挪到相应位置； （5）如果想编辑现有位置参数，可以采用删除后再创建的方式；也可在浏览器中进行修改； （6）单击按増量旋转视图工具，则弹出“按増量旋转视图”对话框，单击“按増量旋转视图”对话框中任意一个方向的旋转按扭，就可以调整表达视图的视角； （7）单击动画工具按扭，则弹出“动画”对话框，可以将应用到零部件中的参数制作成分解动画。,第一节表达视图简介,2、表达视图环境 （1）表达视图环境与部件环境的区别； a 、目的不同 b 、后缀不同 （2）表达视图的用途 a 、表达视图可以使部件更清楚展示零件是如何相互影响和配合的； b 、使用分解视图可以露出可能被部分或全部遮挡的零件。 （3）设计分解视图,第八章 表达视图,第二节 创建表达视图,第三节 修改表达视图,1、创建表达视图文件 2、在表达视图文件中放置视图 3、调整零件位置,第八章 表达视图,第三节 修改表达视图 1、调整零部件位置； 2、位置参数和轨迹； 3、使用表达视图浏览器,第八章 表达视图,第四节 照相机视图 1、照相机视图设置过程； 2、按増量旋转视图； 3、编辑任务及顺序。,第八章 表达视图,第五节 动画表达 1、设计动画； 2、创建过程； 3、选项设置。,第九章 工程图,工程图是工程师的言,工程图创建的好坏对以后的产品制造与交流有很大的影响. 创建工程图有四个步骤: 1、设置工程图； 2、创建工程图 3、添加标注； 4、打印。,第九章 工程图,第一节