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| 绪论（4） |
| 5. Inventor 的概貌 Inventor包括五个基本模块：零件造型、钣金、装配、表达视图、工程图。 这些模块创建了有关联而又相对独立的文件： 零件（.ipt） 、钣金（.ipt） 、装配（.iam） 、表达视图（.ipn） 和工程图（.idw） 。除基本模块外，还有焊接、结构件、设计加速器（一些机构的设计及计算）。此外，还有附加模块：管路设计、线路设计、有限元分析、运动仿真。 是一个全面的机械设计软件。 Inventor是一个“参数化/变量化特征建模的三维设计软件”，整个设计可以在装配中、或者基于装配关系进行。 装配的基础要素是相关的零件；零件是有若干参数化的可以基于装配关系的特征堆砌而成； 特征是一些与机械设计的表达意图相关的一些简单几何形体，这些几何形体的基础是参数化的，可以基于装配关系的二维或者三维草图；草图是一些简单类型的图线，可以用几何关系约束、装配关系约束和驱动尺寸约束加以控制和关联。 5.1 算法核心——Autodesk ShapeManager Inventor的核心算法，是AutodeskShape Manager；这是以第三方软件公司：SpatialTechnology 公司授权使用的ACIS为基础的，简称ASM。 Autodesk 已经建立一个庞大的开发团队，为Inventor 创造一个功能完备的模型制作算法核心，并且根据制造业三维设计的需求，做了大量的、有效的补充与修正，这就是ASM。 由于ASM和ACIS 核心程序有着相同的根源，因此不应当造成任何移植的问题。而未来核心程序开发工作的重点，是在Inventor的模型制作需求与复杂的几何设计上。 从Inventor R1一直到2008，我们可以看到算法核心的进步。我们有理由相信，这个核心的能力会逐渐加强，我们的设计也会越来越顺畅地在Inventor的支持下完成。 5.2 关于参数化技术和变量化技术 在学术界，对三维设计软件的算法核心和处理模式，有着“参数化”和“变量化”两种算法风格的说法，笔者不是这方面的专家，也说不好。 按照现有资料中的概念：参数化设计是PTC（Pro/E）为代表。参数化技术用“顺序方法”对约束求解。达到全数据相关、全尺寸约束、用尺寸驱动设计结果的修改。 变量化设计是前SDRC(I-DEAS)为代表。变量化技术用“几何图形约束和工程方程耦合”来求解。达到将参数化技术中的全尺寸约束细分为“尺寸约束”和“几何约束”，而工程关系（装配约束等）就可以直接与几何约束耦合处理，实现基于装配关系的关联设计。 参数化设计： 适合于设计对象的结构方案比较稳定，有可能用一组不很庞大的参数集，约束所有零部件的尺寸关系。这种参数的求解比较简单，与设计对象的控制尺寸有显式对应关系，设计的结果将实现这些参数下的尺寸驱动机械设计中常用的标准件就是这一类型的典型。 参数化设计过程不允许欠约束状态。 变量化设计： 适合于设计结构方案需要相对更大的自由度，要通过求解一组“约束方程”来确定零部件的尺寸和形状。这些约束方程可以是几何关系，也可以是工程计算条件。设计结果将实现这些约束方程下的尺寸和形状驱动。 变量化设计允许尺寸欠约束（在Inventor中也可以是“缓约束”）的存在，这样设计者便可以采用先形状后尺寸的设计方式，将满足设计构思中将几何形状放在第一位而暂不考虑尺寸细节的思维模式。因此，设计过程相对宽松。 变量化设计可以用于公差分析、运动机构协调、设计优化、初步方案设计选型等，尤其在做概念设计时更显出明确地优于参数化设计。 两者的主要不同： 模型是否需要全尺寸约束？是否可以在装配树中进行增删？用什么方法实现完整约束？ 变量化技术实际上是参数化技术的扩展，是参数化技术方法的“超集”，能处理局部约束的更改、能基于工程关系求解、能显式处理约束? 因此更容易理解、更适合于完成工程师原始设计构思的表达和实现，对创成设计提供了有效的支持，可以基于装配关系，利用现有结构创建全新零件。设计更改可以依赖于尺寸驱动和几何约束两种方法。 目前学术界认为：变量化技术能够更好地表达人的设计思维规则，能够更好地在几何设计的全过程中实现辅助设计的功能。而软件的使用者也能体会到：变量化技术能在更完整的程度上表达人的设计思维，尤其是对创成设计中自顶向下的设计过程，有更好的支持。 传统的CAD绘图软件都是用固定的尺寸值定义几何元素，要进行图面修改只有删除原有的线条后重画，而新产品的打样设计不可避免的要进行多次的修改，进行零件形状和尺寸的综合协调、优化，而且大多数设计工作都是在原有设计基础上的改进。因此，新的CAD系统都增加了参数化和变量化设计模块，使得产品的设计图可以随着某些结构尺寸的修改和使用环境的变化而自动修改图形，这可以减少大量的重复劳动，减轻设计工作量。 当然，使用变量化算法的软件，会比参数化算法的软件需要更多的系统资源，因为“超集”需要更多的基础条件（CPU和内存）才能顺畅地运行? 这是得到更高的效率和设计能力所必需的代价。 Inventor 属于哪一种风格？ 通观目前Inventor的功能设置和实际使用中所表现的结果，笔者认为：其算法核心和处理技术，当归属与“变量化技术”一类的CAD软件。 这是一个很重要的概念。学术界的研究成果和观点，其存在的价值在于能直接指导我们这些搞应用技术的人，这就是理论对实践的指导作用。 认识到Inventor 具有变量化设计风格，才能沿着这种概念使用Inventor，因此可能更深地挖掘出Inventor的特色功能，更好地进行设计辅助。因此，本书中几乎所有的例子，都是企图说明“变量化”设计模式是设计思维的更为完整、正确的表达手段。另外，“参数化”设计模式作为“变量化”模式的基础组成，在Inventor中当然能顺畅使用，在需要的时候，其作用也是十分明确的。 5.3 安装过程简介 例如在Windows XP系统下安装，主要过程如下： 1) 初始化 参见图1-2，等候时间与当前软硬件环境相关。  2) 选定操作目标 参见图1-3，可选操作有三种，现在选定“安装产品”。  在此之后，会有版权说明页面，之后进入具体安装明细设置界面。 3) 选定安装明细 参见图1-4，可选择的安装内容在界面中可见，按需要选定要安装的内容。 接着弹出确认界面，再次重复确认设置好的安装明细。  4) 选定库的安装明细 参见图1-5，选定要安装哪些库成员。要安装中国标准，必须同时安装日本标准，两者一个库。  之后是版权确认和用户信息界面，常规。 5) 再次确认安装明细 参见图1-6，将再次弹出安装明细确认界面，如果要改变安装位置，需要进入“配置”，否则现在即可直接进入“安装”。  6) 安装 参见图1-7，安装过程开始，有问题会报错并提示处理方法…  在此期间，会要求更换成安装光盘2，最后再更换安装光盘1。至于为什么不按安装需要的次序制造光盘，是因为用户可能会选择不相同的安装内容吧。 7) 安装完成 参见图1-8，需要重新启动系统。  建议使用界面中的“查看xxxx”机制，翻阅相关文档，必要时另存为本机。 8) 安装补丁SP1 下载SP1，双击inventor2008_sp1.MSP，将自动安装修补程序，参见图1-9。  这个补丁不大，主要是解决了一些明显引发Inventor崩溃的Bug，本书所有的讨论都将基于安装了SP1之后的环境。 结果参见图1-10中的版权说明界面。  |
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