利用Inventor简化油路块设计

1、引言
   液压系统中液压元件的配置形式目前多采用集成化配置，其中集成块式配置是在油路集成块表面安装板式液压阀，具有结构紧凑、维护方便的特点。对于由多个基构成的液压系统，一般按基本回路设计一多个集成块。使用传统方法设计集成块时，需画出多个视图，以检查集成块各表面油路孔的位置及深度，确保各孔在集成块内部空间中不发生干涉，以实现油路的正确走向。这一过程工作量大，并且所画图形都是二维平面视图，不直观，稍有疏忽即可能出错。随着计算机辅助设计技术的发展，三维设计软件因能直接表达设计者的意图，缩减设计环节，提高设计效率，在产品设计制造中发挥着越来越重要的作用。

2、Inventor软件简介
   Inventor软件是美国Autodesk公司继AutoCAD基础上开发的又一优秀的三维软件。
   在Autodesk Inventor中设计油路块，利用其三维功能可直观显示集成块上各孔在其内部空间中所处相对位置及内部各孔的连接情况，立体直观地检查设计结果，并且在Autodesk Inventor里，特征被建构以后，与特征相关的参数是存在的，孔就是一个例子，在Autodesk Inventor里造一个直孔的典型方法是根据两条线定位一个孔。 定位完成这个孔以后，孔的直径和深度也就生成了。用来定义孔的尺寸标注值是可以得到的，而且可以在以后进行修改。 另外，与特征相关的参数值(如孔的直径)，可以用来控制与其他尺寸相关的参数，从而降低工作量。

3、利用Inventor设计油路块的步骤

(1)根据实际应用设计液压原理图:以常用的双作用缸换向回路实例说明如图1所示。

         

(2)绘制草图
    Inventor包含建立复杂零件模型所需的完整的实体造型特征，造型从草图开始，用点、线、圆弧和样条曲线来交互式地定义轮廓截面，复杂的几何特征可以用拉伸、创建，复杂的造型特征如倒角、孔等可以轻松创建。所有特征是完全参数化的，在Inventor零件环境中可以很方便地完成复杂形体的造型生成.ipt文件。

   在Inventor下典型的建模过程步骤如下:

①开始一个新的项目;
②创建一个新的零件或部件文本;
③设置草图环境;
④创建草图几何;
⑤添加几何约束和尺寸;
⑥创建基础特征，比如使用草图创建一个拉伸;
⑦创建其它特征，与基础特征进行加、减;
⑧编辑特征，使之符合设计要求。

  油路块的创建过程为:在开始界面中单击"新建"操作按钮，双击Standard.ipt图标，自动进人到草图设计的模式。在草图模式完成基本图形的绘制，标注尺寸，设置约束，然后退出草图模式，创建零件特征。进行"拉伸"完成油路块的基本外形特征。根据液压原理与液压阀安装方向在各个油路块上进行打孔设计。先选定油路块的安装面，点击"零件特征下的"插人iFeature，按钮，在相应的面上添加电磁阀的安装尺寸草图或直接在油路块各面定位孔，进行初步打孔设计。至此，完成了油路块的建模。其中H面安装电磁溢流阀,R面安装电磁换向阀,1,2及A,B,T,P孔为油路孔，3,4等孔为安装电磁阀的螺纹孔见图2。
       
(3)装配

   创建了创建了油路底块、上块之后，就要进人Standard.iam环境下进行装配。Inventor提供了配合、对准角度、相切、插人等装配约束，通过对零件之间添加装配约束，方便零件装配。Inventor的自适应装配特性使设计者不依靠参数或尺寸标注，只需指定零件之间的装配关系，基于装配的"配合定义自动确定零件的尺寸和位置。在装配环境中，调人零件设计环境中已建好的零件三维模型，确定装配主干线和装配顺序，利用Inventor提供的装配约束及自适应功能对零部件添加装配约束生成.iam类型文件。

   在装配过程中，会有许多零部件参与，显示有些混乱，可以使用"隔离"命令将一些零件暂时不可见，还可以使用"移动零部件"、"旋转零部件"命令调整零部件位置便于约束关系的恰当实现。油路设计的模型如图3所示。
       

(4)进行油路检查
   为了能够更加直观的检查油路块中各孔的走向及各孔的空间位置、空间干涉情况，打开各个油路块，在零件特征面板点击"删除面"按钮，依次选定各表面，删除各面，将我们已经设计的三维模型暂时转换为曲面状态，此时形成的图形如图4。再点击"旋转"，按钮，旋转图形，从任意角度检查各孔在集成块内部空间中的连通情况，查看有无干涉情况及各孔的相对位置并可根据液压原理图进行油路检测液压油在各孔的流向。例如，依照设计从液压泵进入油路块后与电磁溢流阀之间的油路走向(见图4)等，从图中都可以清晰查看。若从当前角度不能查看某孔与其它孔的相对位置，可以旋转到其它角度进行观察。同时在装配视图下进行各个油路块干涉检查及油路块上下间各孔的连接情况检查。如有误返回零件模型进行各孔参数设置及自适应调整，达到理想设计。
       
(5)生成平面视图

   检查无误之后，删除"零件特征"中"删除面"选项，恢复零件立体图。完成三维形体设计，可以通过绘制工程图将三维模型转换为二维工程图、各种生产所需的剖视图等，同时，Inventor软件的三维模型和二维工程图完全关联，确保了三维和二维图形的数据统一。

4、结语

   在复杂油路块的设计中引入Inventor软件，大大缩短了其设计周期，同时也大大提高了油路块的设计水平和设计质量,Inventor软件功能强大且功能全面，需要我们在今后的工作中加以利用，满足日益增长的设计需要。