INVENTOR衍生的技巧和应用5843217571

1、INVENTOR衍生的技巧和应用 5843217571 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

2、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。 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。

3、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。 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”

4、，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

5、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

6、腔，参见图 7。 设置衍生曲面呈不可见，见图 8 左 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。 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

7、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 ; 在衍生曲面的开叉端做草图， 投影直线， 以投影点为圆心，作草图圆 ; 扫掠完成，结果见图 14 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

8、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O 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

9、件 将成为曲面。这种切割仍保持两个零件的关联性 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