5.设计祥解：简单零件的关联设计

  设计要求是：依据立柱（15x40，厚10，圆角R10）设计如图10-42浅色的横梁，要求在立柱修

改后，横梁相关连接部分关联更新。设计意图是：
        

 ◆横梁与立柱都以同一个面、在厚度上对称，横梁比立柱要薄一些，两面都低1mm。

 ◆横梁与立柱的汇合处包括立柱圆角与立柱平面。

 ◆立柱零件已经做完了，参见005-立柱.IPT。

   按照这样的设计要求，具体构造过程有多种，下面将逐一讨论可能的几种。

     5.1 借用投影关联(005a.IAM)

 1）新建装配，装入005-立柱.IPT；

 2）新建005-横梁a.IPT零件，以立柱基础坐标系中的XY面创建草图，并投影立柱轮廓。做 依附于与立柱面的两个工作面，距离为1mm，参见图10-43；
       

 3）以一个工作面做草图，投影立柱轮廓，绘制横梁草图，拉伸“到”另一个工作面，参见图

10-44。
     

      5.2 用装配约束关联(005b.IAM)

  1）创建005-横梁b.IPT零件，先作出它的草图，并设置成“自适应”，标注已知的驱动尺寸, 参见图10-45；
     

  2）拉伸成形；设置特征和这个零件为“自适应”，结果参见图10-46。

  3）新建装配，装入005-立柱.IPT，装配两零件在图10-46的C面贴合、B面与立柱的圆弧面贴合；

  4）装配横梁在上A表面低于立柱1mm，A面的对面也如此办理，装配横梁C面比立柱面低2mm。 结果另存为005b.IAM。

  这样，在横梁零件作为“自适应”的基于装配约束的基础上，利用相关的装配约束，将模型处 于“缓约束”的横梁，约束到位，获得全约束的尺寸，完成设计。

     5.3 用设计参数关联(005c.IAM)

  这是纯参数化处理。

  这种模式下，Inventor表现出相当可靠的参数关联结果。

  1）打开005-立柱.IPT零件，将设计变量“圆角半径”和“厚度”等参数设置成可输出，参见图10-47。
     

  2）创建新零件，衍生005-立柱.IPT或者链接设计变量进来，创建草图，利用关联进来的设计参数添加驱动尺寸，参见图10-48。
 

  3）双向对称拉伸，厚度定义参见图10-49，是用了现有设计参数的计算表达式。

  4）完成、保存为005-横梁c.IPT。

  5）开始新装配，引入立柱和这个横梁，简单地装配两零件的基础坐标系的XY面“表面平 齐”、圆弧轴线重合、上表面平行（参见图10-50）。结果另存为005c.IAM.
      

      5.4 原始零件的分割(005d.IAM)

  原始零件参见005d.IPT。具体零件在衍生这个原始零件之后切去不需要的部分即可。

      5.5 点评—可能的关联模式：

  这里罗列了四种方法，都可以直接表达设计师的构思。

  方法(1)借助投影关联：最直观，方法(3)借助参数关联：最可靠。但都能在立柱零件参数改变 之后（例如圆角半径变化）造成横梁零件的正确关联，都是基于装配关系的关联设计。

  可见，正确的设计构思表达，应当是明晰而有效的。

      6.设计祥解：异型零件的关联设计

     6.1设计需求背景介绍

  参见006.IAM，其中上一级设计的结果是006-1.IPT和006-2.IPT两个零件。随设计进程，可 能会对这些零件做些修改。

  要求设计出铸造零件，并在上级零件一定的参数变化范围内，保持零件的连接作用。由于新零 件受力较小，可不考虑连接结构形状的刚度问题。

  原始条件参见图10-51。现有零件的装配关系是比较复杂的空间关系，由半透明的006-0零件

做装配的参数携带者和两零件位置的控制者，最后确定各零件的位置关系。这个006-0.IPT不是最 终装配中的成员，只是个数据携带者，所以应当把它设置成“虚构件”。
      

      6.2 创建新零件的连接部分

  创建新零件006-New，以006-1.IPT的上表面为草图，投影轮廓；直接用投影拉伸4mm成连接 部分。参见图10-52。
      
  在006-2.IPT的连接表面新建草图，投影轮廓；直接用投影拉伸3mm成连接部分。见图10-53。
       

  注意：这里直接使用投影创建轮廓和螺钉光孔。轮廓很容易理解。螺钉光孔的创建，实际上是 基于螺纹孔(M3)孔口倒角的大直径(4mm)。这就解决了螺钉光孔直径必须大于螺栓公称直径的问题。

      6.3 创建新零件的过渡、支撑结构

  例如设计师认为，过渡支撑结构，希望做成椭圆截面、弯曲的结构，在两端的结构中，应当与 相关的现有结构垂直，并落在006-2零件的中间位置上。

  以下的讨论，是实现可能的结构之一。本例的设计约束条件比较宽松，只要达到连接结构的基 本要求就可以了。

 1）过006-New零件上的、与006-2连接部长边的中点，做出平行于006-2侧面小平面的工作面，这是过渡支撑结构的创建基面。

  2）在这个面上创建草图，投影边，做过投影中点的垂直线，参见图10-54。
     

  3）投影大头的边（两条），参见图10-55，这是为了求解大头草图起点准备条件。

  4）连接投影线的中点绘制草图线，做过这条线中点的垂直线，参见图10-56。
      

  5）绘制两条垂直线得相切弧，标注尺寸，形成未来的扫掠路径，参见图10-57。
   6）在小头表面做草图，创建椭圆截面草图；扫掠创建连接部实体，扩张角6°。参见图10-58。

 7）添加铸造圆角、螺钉安装锪平面，完成要求的零件设 计。保存为006a.IAM。零件模型见006-New.IPT和图10-59。
        

  打开006-0.IPT，在这个设计可能改动的许可范围内，调 整原有零件的装配关系。可见新零件都能够正确跟随。当然， 过大的变动，可能引006-New连接结构特征在目前的结构和尺 寸下成为不可能，这就需要重新修改它的相关参数才行。

      6.4 点评—空间关联关系的利用

 ◆像这样的比较麻烦的空间位置关系，很难用二维的设计手法解决。而在三维的，具有参数化核心算法的 Inventor中零件创建过程相当顺利。

 ◆用006-0.IPT这样的“装配参数控制”零件作为多个尚未具有相互“接触”条件，而不能实现“实装配”的零件的位置控制，是有效的手段。 这是一种典型的“虚装配”；未来的工程图中，要将这个零件不可见。

 ◆空间装配比通常的配合型装配要复杂。但是，按照“面、线、点”的规则，或者按照传统 的六个自由度限制的规则，结合Inventor装配的自身规则，还是可能比较容易地表达自 己的设计意图的。

 ◆虽然是“基于装配关联”的设计，但结果也只能在有限的范围内有效。好在利用Inventor

的功能，只要适当调整相关特征的参数，也能方便地得到新的、正确结果。