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对于机械设计者来说，需要在使用Inventor 过程中掌握哪些个最基本的技术方法？在这一章里， 笔者列出了许多例子，并做出了必要的解说和评论。 可以说，对于Inventor模型构造这部分功能来说，能顺利完成本章的题目，是及格线。 1.制图书中的模型 在这一章里，笔者想从大家在校期间熟悉的机械制图教科书中的例子入手。 1.1 圆的内接正多边形 (1)结构分析 参见图19-1，这是个在直径30的圆内的正七边形，其中一个顶点落在圆心竖直线上。这在规 尺做图中是挺麻烦的，而在Inventor中极为简单。 ◆投影原始坐标系的圆点，以此为圆心做构造线草图圆，做通过圆 心的竖直构造线； ◆启用正多边形功能，7个边，中心点落在圆心上，一个顶点落在直线与圆的交点上； ◆标注圆的直径30。 (3)点评 可见，在Inventor中完成这个图形，不仅仅是痛快、精确，而且可以简明地改变圆的尺寸，造 成正多边形的改变。参见001.IPT。 1.2 斜度 (1)结构分析 参见图19-2，这里只有1:15斜度的处理需要一些技巧，其他的很简单。 ◆做完所有的线条，标注好驱动尺寸； ◆自5mm的上部端点向右做构造线，标注它的X方 向尺寸为15、Y方向尺寸为1； ◆约束斜面线与这根构造线“共线”。 (3)点评 直接使用斜度的几何概念，利用Inventor优秀的CAGD功能，能够顺利完成1:15斜度的精确定 义和控制。参见002.IPT的草图和002.IDW。 1.3 锥度 (1)结构分析 参见图19-3，这里只有1:3锥度的处理有些技巧，其他的很简单。 ◆做完所有的线条，标注好驱动尺寸； ◆自插图指出的上部端点向右做构造线， 表示锥度的等腰三角形，标注它的X方向尺寸（三角形的高）为3、Y方向尺寸（三角形的底边）为1； ◆约束斜面线与这根构造线“共线”。 (3)点评 直接使用锥度的几何概念，利用Inventor优秀的CAGD功能，能够顺利完成1:3锥度的精确定义和控制，最后将要控制的草图线约束成与构造线 平行即可。参见003.IPT的草图和003.IDW。 1.4 圆弧连接 (1)结构分析 (2)传统方法的草图绘制过程 ◆绘制两个圆，标定位尺寸； ◆绘制弧，约束相切，标注半径； ◆绘制两条直线，约束相切，标好角度； ◆做R10的圆弧过渡。 (3)Inventor特有方法的草图绘制过程 ◆连续绘制轮廓，注意相切约束的自动添加； ◆补充最后片段的相切约束； ◆添加尺寸，结果参见004b.IPT。 (4)点评 可见，Inventor 特有的方法，会更为简洁。但传统的规尺做图的技巧，仍旧是完全可用的。 1.5 组合体-平面立体(1) (1)结构分析 参见图 19-5。在目前的阶段，还没 有充分的根据，从零件结构的用途上进 行几何构成的分析。在这种条件下，用 “制造过程”对零件结构进行分析，是合适的办法。 从制造的过程看，第一步是形成下面视图的结果，第二步是形成K向视图的结果。可见，这个模型应当是两个拉伸特征所构成。 ◆做图19-5下边视图的草图，注意添加相关图线之间的“等长”约束，以便确保燕尾槽的对 称性； ◆拉伸成25mm厚度。 (3)第二个特征创建过程 ◆创建顶面上的草图，绘制直线，确定尺寸30和角度35°； ◆过这条线，创建工作面； ◆在工作面上建新草图，完成K向视图的轮廓； ◆拉伸-切削-双向-贯通，完成模型。 (4)点评 结果参见005.IPT。机械零件中的“对称”结构，例如本题目中的燕尾槽，不应当用尺寸约束实 现，而应当用类似这个模型中的几何约束实现。这不光是简单与复杂的问题，而是“准确地表达了 设计意图”。 关于斜向的结构“先定向，后造型”是一般的过程。这很像实际制造中的动作：先将零件斜着 装夹，之后再切削掉这一块材料。而使用一根草图线完成这种“定向”，也是在几何设计中常用的措 施，这相当于确定“切削方向”；在此基础上的工作面，则是确定了“截面轮廓的基础位置”。 在截面轮廓的建立过程中，我们投影了最外侧的现有特征棱边，并将截面草图放到这个投影线 上，目的是为了保证在未来改变基础特征的尺寸，这个“切削”也能够完整存在。 1.6 组合体-平面立体(2) (1)结构分析 参见图19-6。这个模型稍微复杂一些。在Inventor中，处理主体结构的合适方法是“放样”特 征，而处理三角形斜面的合适方法则是“切割”。 (2)主体结构创建过程 ◆在XY面绘制底面轮廓； ◆做XY面的平行工作面，间距55mm； ◆在新工作面上作草图，投影现有草图的直角顶点； ◆绘制顶面草图； ◆创建放样特征。 (3)三角面结构创建过程 ◆在图19-7的C面上做草图，在上部棱边上放置草图点，标注尺寸10； ◆在B面上做草图，在上部棱边上放置草图点，标注尺寸15； ◆做A面的平行工作面，距离25； ◆创建工作面与棱边D的交点成为工作点； ◆过两个草图点和这个工作点做工作面； ◆用这个工作面切割。 (4)点评 结果参见006.IPT。这种使用面切割,以及切割面定位的方法,具有普遍的意义。而放样特征， 对于这种似乎不太好表达的模型，创建过程是十分简洁而明快的。 1.7 组合体-平面立体(3) (1)结构分析 参见图19-8，这是个“正五棱锥”。Inventor没有提供正棱锥模型的直接功能，但可以在正五 边形的基础上，利用放样到点，形成要求的结果。 (2)造型过程 ◆作基础草图，注意与原始坐标系的对应关系； ◆做出表达30 尺寸的草图点； ◆放样到点，完成模型。 (3)点评 结果参见007.IPT，这个模形的构建过程，可以认为是通用的“正n棱锥”实现方法。 1.8 规则曲面立体-圆柱和圆锥 无论怎样，用拉伸制造这种模型都是不合适的，除非只有一段圆柱的条件下。 (1)建模过程 (2)点评 结果参见008.IPT。在草图创建中,将下面的图线改成中心线线形,并不是必要的。如果不改， 在创建旋转特征的时候需要指点一下这根线，或许不太痛快… 1.9 规则曲面立体-斜圆锥 参见图19-10，这是轴线与底面不垂直的圆锥。 (1)建模过程 ◆作基础草图，投影原点，做直径40 的圆； ◆在XZ面上作草图，投影圆心，做些中心线； ◆投影X轴，标出角度和高度； ◆在中心线的端点上放一个草图点； ◆创建放样特征，到点。 (2)点评 结果参见009.IPT。结果符合“直素线”面的要求。 1.10 规则曲面立体-球 参见图19-11，Inventor 没有直接提供球特征，可 以用旋转特征简明地完成。 (1)建模过程 ◆作草图圆和直线，剪切得到半个轮廓； ◆回转成球体； ◆在另一个方向创建槽子草图，并与球关联； ◆拉伸-切割，完成槽子。 (2)点评 结果参见010.IPT。做出球是很简单的。请注意槽子的尺寸10的标注过程，要将槽子上部直线 约束为与球的投影相切，是为了在改变球的尺寸后，确保槽子的位置仍然是正确的。 1.11 规则曲面立体-回转体 参见图19-12的模型（冰猴）。从特征创建来看，并没有什么难度，只是草图绘制有些麻烦… (1)点评 结果参见011.IPT。在草图的创建过程中，熟练利用几何约束、修整等功能是必要的基本功。在 操作后期，笔者选定某草图点拖动图形，是为了验证是否存在欠约束的地方。如果这样的拖动，造 成了图样的变形，常常是欠约束的结果。 在二维草图面版上点击“自动标注尺寸”功能，可查找目前欠缺的约束。对于这个模型的草图， 会报告欠约束为1个，参见图19-13，因为草图在X方向上还可以整体位移。而实际上我们认为并 没有缺少什么必要的约束。 但是，如果报告的欠约束数量大于2，就需要注意了。 1.12 复杂组合体 (1)结构分析 参见图19-14，因为可以推测出装配的关系,就可能按照“用途”区别几何结构和对应的特征, 可分成6个结构。 (2)建模过程 ◆结构1是底座板，简单的拉伸特征，注意草图与原始坐标系的关系； ◆结构2是连接部，在结构1的基础上创建，并对称。直接借用原始坐标系的YZ面创建草图， 并双向拉伸，这就确保了对称； ◆结构3是一个圆柱，因为尺寸5的要求，应先创建距离为5的工作面，之后投影结构2的 边线，依此绘制草图圆； ◆结构4是在结构1的上的安装孔，按图做草图，直接利用投影结果完成孔特征； ◆结构5是“加强筋”特征，草图可以不到达结束点，但要有足够的约束； ◆结构6就是个孔… (3)点评 结果参见013.IPT。结构3和结构5，都是借助投影和几何约束确立草图。 这是三维建模中的重要方法，能造成模型结构的相互关联，能够在未来调整设计参数之后，顺利完成新结构的关联更新。 |
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