10.6 衍生应用之四产生较复杂的控制路径

  参见图3-158的零件局部结构，这是用钢丝弯曲而成的。
      

  在Inventor中，只要完成了空间曲线组成的三维路径，用扫掠将很容易完成这类模型的创建。 我们曾经多次体验到，三维草图投影棱边的结果，实际上已经是“真正”意义上的三维空间曲线了。 这提示我们，可以做出辅助实体，为生成三维扫掠路径创造基础条件。

  于是，解决方案就有了，创建过程：

◆创建基础实体，参见3-115.IPT；

◆开始新零件，衍生3-115.IPT成曲面；

◆创建三维草图，投影衍生曲面的相关棱边，成为路径；

◆在衍生曲面的开叉端做草图，投影直线，以投影点为圆心，作草图圆；

◆扫掠完成。参见3-116.IPT。 参见图3-159，从左到右的过程…
   

      10.7 衍生功能的总结

  衍生功能实在是很有趣，它是工程师挂在嘴边上的设计用语：“在xxx基础上如何如何…”这个设计思维的清晰的表达方法。Inventor关于衍生的几个规则是：

◆衍生结果零件的基础特征。
  衍生零件的基础特征是不能在衍生零件环境下修改的，就是说，只能因为原零件的修改造成衍生零件的相关修改，而不能逆向操作。这清楚地表达了设计数据的继承关系。

◆衍生零件可以在原零件基础上添加特征。
  衍生零件可添加新特征，原零件修改之后，衍生零件的新加特征将能保持定义时的条件，更新之后跟随变化。这就清楚地表达了设计构思中的继承和关联。

◆并运算。
  将原零件作为基础特征。在创建衍生零件的对话框中，使“实体”参数有效。

◆差运算。
  将原零件作为切割工具。在创建建衍生零件对话框中，使“实体作为工作曲面”有效，原零件将成为曲面。这种切割仍保持两个零件的关联性能。

◆关于定位特征的规则
  只有可见的、未退化的草图图元、可见的定位特征、可见的曲面，才可以被选择并加入进衍生的新零件。这是规则，可以理解和容易遵守的规则。

◆关于“比例系数”参数
  在我们的设计经验中，还确实没有碰到过改变某零件的整体比例，就能够成为新零件的需求。

但是，对于铸造模型创建中需要解决“缩尺”的设计要求下，这个功能会很好地完成。

◆关于参数传递的规则

  原零部件的设计参数，可以利用衍生传递到新零部件中继续使用，参见图3-160。
    

  将准备给别人的数据右边的复选框选定，之后在以这个零部件作为衍生的原始条件时，就可以 引用这个参数了。选定复选框后，这个数据将自动添加到这个零件的“自定义属性”栏目中。这是 个很重要的性能，在后边的工程图处理中相当有用！

  虽然在2008版本后可以强行引用为被设置成输出的参数，但笔者不认为这是合理的机制。

◆关于相互的位置关系
  这是零件衍生的一个不顺利的地方。原零件在衍生进入时，是以“原零件自己的基准坐标系与当前的基准坐标系相重合”，这样的规则确定位置的。因此，如果想控制衍生零件与当前零件的位置关系，有两种对策：
  或者各自对自己的“原始坐标系”控制好位置关系； 或者在引入衍生之后再开始创新零件结构。

  这当然都不令人满意。想到iFeature能再次定位于基础模型的位置关系；衍生的部件也能定位 装配关系，独有衍生的零件不行。

◆草图的衍生
  对于二维、三维草图，只要是“可见”的都能衍生进来，而不管是否被特征用过；要验证，请衍生3-117.IPT。

◆非几何参数的传递
  一个零件的设计数据，是几何参数和非几何参数组成。而衍生实际上仅在大部分几何构成上作数据处理，并不会涉及到非几何数据。

  在衍生的参数设置中，目前还没有提供关于原始模型的非几何设计参数，是否在衍生中被继承下来的设置开关，这应当是个缺憾。这就是说，目前，在新零件的下拉菜单中“文件”-〉“iProperties” 中的所有参数，都不能继承原零件的结果，都需要重新设置。
  从一般的设计表达来说，至少衍生成对称零件的条件下，材料特性应当与原始零件相同，但衍生不能。极少有原始零件用铸铁，而衍生后的零件用塑料，如果这样，零件的具体几何结构应当是 不完全相同的。

◆多次引入衍生的规则 在一个零件环境中，可以多次衍生进来其他模型；第一次衍生可以设置结果类型是实体还是曲面，以后的类型将受到第一次的限制：多次衍生的结果中，只能有一次产生实体类型结果，其它衍生 只能是曲面结果。草图（二维或三维）无此限制。

  参见图 3-161，这是第一次演生成实体结果后，再次衍生另一 个零件的结果，其中“实体”方式成斜体淡显，不可用。
          

  如果不得不把衍生进来的曲面结果搞成实体，用灌注特征处理 一下即可。

  部件的衍生参见装配一章。

      11. 零件的其他设计数据表达

   在Inventor中，主要的功能是零件几何造型和几何数据表达，这方面有很好的设计支持性能。 但只有这些毕竟还不是全部设计的支持。除了几何数据之外，当然还有大量的非几何数据需要在设 计中记载和传递。Inventor也为此提供了比较充分的功能。

  这些“非几何数据”也是设计数据中的必要的组成部分，也需要实现设计数据的关联、表达与 共用。但这些数据的特点在于不能用几何结构表达，例如：材料、热处理要求、公差…

  处理好这些数据，与处理好几何数据一样，对于设计构思的表达和设计过程的支持，是十分必要的一环。

  在任何CAD软件中，非几何数据的表达，因为涉及到太多的专业需要，都不可能完整地直接提供,Inventor也同样。因此，使用者掌握相关的用户定制技术，实在是很必要的一环。以下将介绍几个与此相关的功能和技术方法。

      11.1 赋予零件材质

◆方法之一
  这是正常的操作过程：从下拉菜单“文件(F)”中选定“iProperties(I)…”，用弹出的界面中的“物理特性”选项卡赋予零件 材质参见图 3-162。在“材料”列表中选定 所要的材料，按下“应用”键更新数据。默 认条件下会使用 Inventor设好的“渲染样 式”。零件得到了这些参数，参数将随零件文 件保存，并被相关功能使用。
         

  材质是零件的重要设计数据。材质的选 用是基于受力条件、几何形状和工艺条件综 合考虑的结果；而且材质在后期设计中，在 装配工程图和零件工程图中构建有关数据（例如明细栏）将需要用到。目前已经带有 ANSYS公司的有限元分析模块在Inventor零 件环境中，并直接接受上述材料设置的参数，进行有限元分析。

◆方法之二

  这是不太常用，但是有效的方法：从菜单“格式(O)”中选定“样式编辑器(E)…”,在界面的左 侧列表中展开“材料”，在准备设置的材料名上双击鼠标，使这个名呈粗体字显示，之后按下界面右 下角的“完成”按钮即可。

       11.2 自定义材质

  Inventor提供的材质很有限，自定义材质就是必须的操作了。材质的定义将需要知道下列参数：

◆密度 [g/cm^3] ：克/立方厘米

◆杨氏（弹性）模量 [GPa] ：吉帕斯卡

◆泊松比 ：

◆屈服极限 [MPa] ：兆帕斯卡

◆极限拉伸强度 [MPa] ：兆帕斯卡

◆热传导率 [W/m-K]：瓦特/米 开尔文

◆线性膨胀系数 [10^-5m/m/C] ：

◆比热 [J/Kg-K]：

◆渲染样式：

  关于材料的物理特性，可以在有关的手册中找到。上述这些特性中对Inventor的运行有实际意义的项目是“密度”，用来进行质量属性的计算。其它的物理特性，对Inventor的运行和结果并无 影响，但是，可以带着进入相关的有限元分析软件，进一步做力学和形变分析。

  遗憾的是，对Inventor本身很必要的“密度”数据，机械设计手册中却提供的很少，这样计算 出来的质量可能不准。

    创建球墨铸铁QT400-18的材质的大致过程如下：

      11.2-1 创建合适的渲染样式

◆做一个铸件零件；

◆从菜单“格式(O)”中选定“样式编辑器(E)…”,在“样式和标准编辑器”界面的左侧列表 中展开“颜色”，选择一个与将来的颜色类似的现有颜色，之后“新建”，并输入颜色方案 名，见图3-163右下，“确定”。
 

◆在图3-163“纹理”框中，按“选择”键弹出图3-164界面。选择铸铁表面合适的贴图。

◆确定后，“完成”；

◆将这个新的渲染颜色赋予铸造模型。察看效果，必要时再回去调整颜色参数。
  这样，新的渲染样式“QT400-18”就保存在这个文件中了。
  特殊地，在“纹理”中有一种带有粉色底色的贴图，这种贴图的粉色部分在未来的结果中呈“透明”的效果，因此，各种“网孔”类的效果，就可能被模仿出来了。参见“网.IAM”和图3-164。