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一個CAD軟件,其存在價值在于全程地輔助工程師的設計,也就是說,客觀存在的設計需求,在這個CAD軟件中能夠被直接支持的比例要很大,這是評價軟件能力和價值的主要指 標之一。可以肯定,100%的支持是CAD軟件所追求的目標,但是真正做到幾乎是不可能的, 這是因為總是先有設計規(guī)則,后有CAD軟件的支持功能;而新的設計規(guī)則是層出不窮的,這 是人腦的創(chuàng)造性能所帶有的特色。于是,能否盡可能更多地支持設計過程,就成為同類CAD 軟件之間性能比較的主要指標。 Inventor 的設計加速器則是為工程師在設計過程中提供決策支持和設計計算,使設計者不用花大量的時間在模型的建立和繁瑣的計算上,從而達到設計加速的效果。 在本章,將介紹怎么使用設計加速器(Design Accelerator)的生成器完成標準設計零件的設計,以及如何使用計算器完成復雜的工程計算。 1.功能設計和設計加速器 功能設計(Function Design)是一種知識內(nèi)容工具,代表著從幾何描述向獲取知識轉移的趨勢。設計師可以使用功能設計來分析其產(chǎn)品的功能以及他們嘗試解決的設計問題,而不 是把時間花在創(chuàng)建三維表達所需的造型操作上。功能設計不僅能夠完成功能上的設計,還可 以智能的添加機械標準件。使用功能設計,用戶可以通過輸入簡單或復雜的機械屬性來自動 創(chuàng)建正確的機械零部件。在AutodeskInventor 中,以下幾個部分都屬于功能設計: ◆設計加速器 ◆結構件生成器 ◆Inventor Studio ◆自動限制 ◆資源中心 設計加速器提供一組生成器和計算器,使用它們可以通過輸入簡單或詳細的機械屬性來自動創(chuàng)建符合機械原理的零部件。例如,使用螺栓聯(lián)接生成器,通過選擇正確零件或者孔, 可以立即插入螺栓聯(lián)接。 注意:在開始使用任意生成器或計算器之前,必須先保存部件。 要使用設計加速器生成器和計算器來插入零部件,必須位于部件環(huán)境中。打開“設計加速器”工具面板,參見圖11-1。將會顯示可用的生成器和計算器命令。生成器和計算器將 根據(jù)功能區(qū)域編為一組,參見圖11-2。 注意: 1.“如果想要使用這些生成器插入零部件,則需要連接到資源中心。然而不連接到資 源中心也可執(zhí)行這些零部件的各種計算。”這是inventor的幫助文檔中的敘述。螺栓連 接等設計的時候的確如此,但是我們會發(fā)現(xiàn)資源中心中有很多東西沒有,而用設計加速 器仍然可以設計計算,比如說齒輪。讀者可以發(fā)現(xiàn)設計齒輪的時候,在不連接到資源中 心的情況下也能夠完成。也就是說當設計的過程中我們需要引用資源中心的零件時,需 要連接到資源中心,否則可以不連接,至于哪些需要,哪些不需要,inventor并未提供說明,所以建議讀者在不熟悉資源中心中資源情況時連接到資源中心進行設計。 2.一次僅能打開一個生成器/計算器- 在已打開一個生成器/計算器的情況下,如果要打開一個新的生成器/計算器,則先前打開的生成器/計算器將自動關閉。 2.螺栓聯(lián)接組件設計 螺紋聯(lián)接是機械設計最普遍使用的設計過程,但是其專業(yè)知識含量并不因此而減少。 Inventor提供的螺栓聯(lián)接零部件生成器可以設計和校核承受軸向力或切向力載荷的模擬螺栓 聯(lián)接,并生成符合設計者要求的螺紋聯(lián)接零部件。 2.1 螺栓聯(lián)接設計計算 在“設計加速器”工具面板里點擊“螺栓聯(lián)接”,進入“螺栓聯(lián)接零部件生成器”對話 框,再點擊“計算”選項卡,進入圖11-3界面。 螺紋聯(lián)接設計的第一步,是根據(jù)工況計算并確定螺紋直徑。在界面中,輸入設計要求的工況條件,即可分析計算得到需要的聯(lián)接螺紋參數(shù),圖中的結果是4個M11的螺釘即可滿足15000N緊固力的設計要求?梢苑磸托薷膮(shù)配湊結果。 螺栓數(shù)設計:根據(jù)指定載荷、連接的幾何尺寸(包括指定的螺栓尺寸)、材料特性、安全系數(shù) 和其他系數(shù)計算所需螺栓數(shù)量。 螺栓材料設計:如果螺栓的幾何尺寸和數(shù)量由設計確定,并且承載能力僅受材料變化的影響,則選擇此選項。 校驗計算:當載荷、螺栓的公稱直徑及螺栓的個數(shù)等參數(shù)都已經(jīng)確定需要進行強度校核,校核螺紋中的許用壓力。此選項是默認選項。 不管你選擇那種強度計算類型,在“計算”界面中,只要是白色的文本框都是需要用戶 輸入值(也可采用Inventor提供的默認值)。灰色的文本框則不能填寫,由Inventor計算得出的。 用戶可以更改連接件和螺栓的材料,只需勾選“連接件材料”或“螺栓材料”下的方框,參見圖11-5,勾選后會彈出“材料”對話框,用戶 可以選擇Inventor 提供的材料,也可以通過點擊“根據(jù)現(xiàn)有材料添加新材料”來添加用戶自定義的材料。參見圖11-6所示. 2.2 螺紋聯(lián)接結構設計 經(jīng)過上一步的設計計算后,進一步設計具體的連接結構,其中將繼承前邊設計計算的結 果,以此來選定螺釘、墊圈、光孔和螺紋孔。 2.2-1 操作過程 螺紋聯(lián)接零部件生成器提供了4種放置方式:“線性”、“同心”、“在點上”、“隨孔”,下 面將用具體實例分別介紹4種放置方式的過程。 ◆“線性”方式 1.打開11-01.IAM文件,進入設計加速器,點擊“螺栓聯(lián)接”命令 2.進入“螺紋聯(lián)接零部件生成器”對話框后,“類型”為貫通,“放置”為“線性”, 參見圖11-7。 3.依次選擇“起始面”、“線性邊1”、“線性邊2”及“終止方式”(注:“終止方式” 實為“終止面”,下同),參見圖11-8。 4.之后,Inventor會自動在“螺栓聯(lián)接零部件生成器”對話框的右邊生成標準孔,依次點擊“單擊以添加緊固件”,在彈出的窗口內(nèi)選擇所需的螺釘、墊圈(如圖11-9所示),點擊“確定”(若要繼續(xù) 添加新的緊固件可以點擊“應 用”),最后的結果參見11-10。 ◆“同心”方式 1.打開11-02.IAM文件,進入設計 加速器,點擊“螺栓聯(lián)接”命令 2. 進入“螺紋聯(lián)接零部件生成器” 對話框后,“類型”為貫通,“放 置”為“同心”。 3.依次選擇“起始面”、“圓形邊”及“終止方式”(模型底面),參見圖11-11。 4.之后操作與“線性”方式步驟4相同,結果參見圖11-12。 ◆“在點上”方式 1.打開11-03.IAM文件,進入設計加速器,點擊 “螺紋聯(lián)接”命令。零件11-005.IPT上有一個 草繪點。2. 進入“螺紋聯(lián)接零部件生成器”對話框后,“類 型”為貫通,“放置”為“在點上”。 3. 依次選擇“起始面”、“點”及“終止方式”!捌 始面”為模型上平面,“點”為11-005.IPT上 的草繪點,“終止方式”為模型底面。 4.之后操作與“線性”方式步驟4相同,結果參見圖11-13。 ◆“隨孔”方式 1.打開11-04.IAM文件,其中零件11-007.IPT上有六個陣列出來的¢4.5的孔,進入設計加速器,點擊“螺紋聯(lián)接”命令。 2.進入“螺紋聯(lián)接零部件生成器”對話框后,“類型”為貫通,“放置”為“隨孔”。 3.依次選擇“起始面”、“現(xiàn)有孔”、“終止方式”。“起始面”為模型的上平面,“現(xiàn)有 孔”只能選擇原始的孔,而不是陣列出來的孔(無法選中),“終止方式”為模型底面,將“遵循陣列”選項勾選,如圖11-14所示。 4.之后操作與“線性”方式步驟4相同,結果參見圖11-15 。 ◆編輯方法 1. 在“模型”瀏覽器上找到“螺紋聯(lián)接”后單擊右鍵,在右鍵菜單中選擇“使用設計 加速器進行編輯”。除了遵循陣列“隨孔”方式的“螺紋聯(lián)接”比較難尋找外,其 他方式都可以很容易發(fā)現(xiàn),參見圖11-16。 2.再次打開“螺紋聯(lián)接零部件生成器”對話框,選擇需更改緊固件,如圖11-17所示. 此鍵可以重新連接到資源中心,選擇其他的螺紋緊固件。 此鍵可以刪除選定的螺紋緊固件。 ◆“盲聯(lián)接”類型 Inventor提供了兩種螺栓聯(lián)接的類型:“貫通”和“盲聯(lián)接”。當你選擇了“盲聯(lián)接”類型后,您將會發(fā)現(xiàn),“貫通”類型的“終止方式”變?yōu)榱恕懊た灼鹗计矫妗,其他選項基本 與“貫通”類型下的保持一致,參見圖11-19。 |
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