inventor投影立体几何投影图元如何使用

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2015-09-16 01:22 标签： inventor 投影 工程图
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基于Autodesk Inventor的自适应设计
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作者：韩伟娜，李东阳，王冰　　出处：e-works　　阅读：2678　　推荐：0
本文介绍了基于Autodesk Inventor环境的自适应设计技术，通过简单的例子说明自适应设计方法提高了设计效率和设计的自动化程度，从而使其具有更大的应用价值。
&&& 众所周知，CAD三维造型技术的发展经历了线框造型、曲面造型、实体造型以及参数化造型等几个阶段。当前的主流三维CAD系统的技术特点可以概括为&基于特征的、参数化实体(曲面)建模&。但是很多CAD使用者在进行部件设计时常常发现，仅仅进行独立的零件造型，然后将这些零件装配起来，并不能满足特定的功能需要。即无法在部件环境中根据部件的特性要求创造零件的形状。
&&& Inventor是Autodesk公司最新的和最现代的基于Microsoft Windows的机械设计系统，是一种包含了最新技术的基于特征的参数化实体造型软件。最新版本的Autodesk Inventor提供了高性能的机械工程和设计软件，独一无二的易用性简化的用户界面、高级帮助与支持系统以及内置的移植工具，使Autodesk Inventor成为AutoCAD用户最易学习和使用的机械设计软件。与其他三维CAD软件相比，Inventor的一个突出的技术优势就是自适应功能。自适应技术充分体现了现代设计的理念，并且将计算机辅助设计的长处发挥到了极至。
&&& 1 自适应设计原理
&&& 自适用功能简言之就是利用自适应零部件中存在的欠约束几何图元，在该零部件的装配条件改变时，自动调整零部件的对应特征以满足新的装配条件。在实际的零件设计中，自适应特征可以根据装配约束的条件，来自动改变自身的草图大小和特征大小以满足约束的限制；在部件中，装配约束可根据其他零件来定位自适应零件的一些尺寸，并根据完全约束的零件来调整零件之间的拓扑结构。
&&& 1.1使用参考草图创建基本特征
&&& 在工程设计中，有时相配合的零件会有相似之处，如箱子和盖子、法兰盘和垫片等。当箱子或法兰盘频繁改动时，与之相配合的零件也必须做相应修改。零件复杂时，这是件烦琐的事。为了简化操作，Autodesk Inventor提供了使用参考草图创建自适应零件的设计功能，具体就是在部件中设计新零件时，可以将一个零件的几何图元投影到草图平面上，形成参考草图，再在参考草图的基础上建立新的零件。这样新的零件就和源零件通过参考草图保持一种链接，当源零件改动时，新零件也会相应变化。
&&& 参考草图是通过将部件中已有零件的表面投影到新草图上定义的。参考草图保持着与源零件投影面的链接，当修改源零件，参考草图中的投影几何会自动地反映出边界的变化。在返回到部件环境时，从参考草图创建的零件边界也会自动更新，与部件中已有零件保持一致。
&&& 如图1所示，需要为其中的套筒零件设计一个盖子。先将套筒端面的外圆和孔投影到新草图上，参考草图中的几何就会保持与套筒端面的链接，盖子通过拉伸草图而得到。显然盖子是自适应的，当零件的端面发生变化时，盖子会随之变化，如图2所示。
&&& 需要注意的是自适应零件设计的前提是在位创建零部件。在位创建的零部件与放人现有的零部件结果是完全一样的，只有在位创建零部件，才有可能实现零部件的几何图元之间的关联，零件才可以产生自适应性。所以，自适应零件的设计都是在部件环境下通过在位创建零部件方法产生的。
&&& 当使用参考草图创建零件时，参考草图、草图、从该草图创建的特征及零件都会变成自适应，当不需要零件的自适应特性时，可以通过两种方法控制:
&&& 1)在浏览器中，在零件或特征上单击鼠标右键，关闭它的自适应性。两者的区别是关闭零件的自适应时，零件中每个特征的自适应都被关闭，而当关闭某个特征的自适应时，只能关闭该特征的自适应。
&&& 2)有时尽管特征的自适应被关闭了，但参考草图与源零件之间的链接依旧存在。这种链接有时仍旧会影响其他特征的自适应调整，所以要删除链接。可以在参考图中选取相应特征下的&参考尺寸&，单击鼠标右键，关闭链接。1.2设置欠约束为自适应
&&& 在介绍Inventor自适应功能的时候，需要特别注意理解重要概念:&欠约束&。如果希望部件中的某个零件，在装配的过程中，其形状和尺寸能够根据当前部件环境的装配需要进行自动调整，则该零件中的某些草图或特征必须处于&欠约束&状态。&自适应&要求草图至少具备一个约束或尺寸处于未设定状态，对于特征的参数，如拉伸的长度、旋转的角度等，可以随意赋值。在部件装配中，利用&自适应声明&即可达到装配目的。
&&& 操作时像正常情况一样创建特征，只是对特征的参数不完全给出。即在创建零件时，可以不给定一些草图尺寸或特征参数，使之成为欠约束零件。完成后，在浏览器中将该特征设置为自适应。在部件中对这些零件添加装配时，它将会基于装配约束调整自己的大小和位置。定义自适应包括草图、特征和定位特征的自适应。
&&& 例如在创建连杆的例子中，应用欠约束自适应草图。这样的好处是可以在部件中定义零件的设计参数，而不需要在创建实体上花费太多的建模时间。最初连杆的具体尺寸不太容易被确定，因此只作如图3所示的草图，将草图设为自适应。
&&& 在部件环境下，将二维建模与三维模型进行装配，如图4所示。由于二维模型是自适应的，所以任意修改部件中另外三杆之间的角度时，它们的配合关系仍然存在，如图5所示。如果机构满足设计要求，再进人连杆的草图环境，编辑连杆的草图，最后完成连杆的设计，如图6所示。
&&& 为了正常开展自适应设计，需要对一些零件进行声明，将其设为自适应状态。声明可以分为两个阶段进行:
&&& 1)在零件设计过程中，预见到将来某个特征，其截面轮廓或特征尺寸需要在将来部件装配过程中进行自适应，则在零件设计环境中的特征浏览器将草图或特征声明为自适应。
&&& 2)在零件环境中声明自适应后，当零件被装配到部件环境中时，尚需要在部件环境中对该零件再声明一次。
&&& 自适应技术是一种实用技术，使得用户在进行部件设计时超越了零件设计参数的单独处理。用户可以利用零件之间的关联性，在部件装配过程中引用零件的边界。这样，某些只有在部件装配时才能确定的零件参数就不必在零件造型阶段大费周折。这种设计方法提高了设计效率和设计自动化程度，使设计更加灵活，从而使自适应设计方法具有更大的应用价值。
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