10.6 衍生應(yīng)用之四產(chǎn)生較復(fù)雜的控制路徑

  參見圖3-158的零件局部結(jié)構(gòu)，這是用鋼絲彎曲而成的。
      

  在Inventor中，只要完成了空間曲線組成的三維路徑，用掃掠將很容易完成這類模型的創(chuàng)建。 我們?cè)��?jīng)多次體驗(yàn)到，三維草圖投影棱邊的結(jié)果，實(shí)際上已經(jīng)是“真正”意義上的三維空間曲線了。 這提示我們，可以做出輔助實(shí)體，為生成三維掃掠路徑創(chuàng)造基礎(chǔ)條件。

  于是，解決方案就有了，創(chuàng)建過程：

◆創(chuàng)建基礎(chǔ)實(shí)體，參見3-115.IPT；

◆開始新零件，衍生3-115.IPT成曲面；

◆創(chuàng)建三維草圖，投影衍生曲面的相關(guān)棱邊，成為路徑；

◆在衍生曲面的開叉端做草圖，投影直線，以投影點(diǎn)為圓心，作草圖圓；

◆掃掠完成。參見3-116.IPT。 參見圖3-159，從左到右的過程…
   

      10.7 衍生功能的總結(jié)

  衍生功能實(shí)在是很有趣，它是工程師掛在嘴邊上的設(shè)計(jì)用語：“在xxx基礎(chǔ)上如何如何…”這個(gè)設(shè)計(jì)思維的清晰的表達(dá)方法。Inventor關(guān)于衍生的幾個(gè)規(guī)則是：

◆衍生結(jié)果零件的基礎(chǔ)特征。
  衍生零件的基礎(chǔ)特征是不能在衍生零件環(huán)境下修改的，就是說，只能因?yàn)樵�零件的修改造成衍生零件的相關(guān)修改，而不能逆向操作。這清楚地表達(dá)了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的繼承關(guān)系。

◆衍生零件可以在原零件基礎(chǔ)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將能保持定義時(shí)的條件，更新之后跟隨變化。這就清楚地表達(dá)了設(shè)計(jì)構(gòu)思中的繼承和關(guān)聯(lián)。

◆并運(yùn)算。
  將原零件作為基礎(chǔ)特征。在創(chuàng)建衍生零件的對(duì)話框中，使“實(shí)體”參數(shù)有效。

◆差運(yùn)算。
  將原零件作為切割工具。在創(chuàng)建建衍生零件對(duì)話框中，使“實(shí)體作為工作曲面”有效，原零件將成為曲面。這種切割仍保持兩個(gè)零件的關(guān)聯(lián)性能。

◆關(guān)于定位特征的規(guī)則
  只有可見的、未退化的草圖圖元、可見的定位特征、可見的曲面，才可以被選擇并加入進(jìn)衍生的新零件。這是規(guī)則，可以理解和容易遵守的規(guī)則。

◆關(guān)于“比例系數(shù)”參數(shù)
  在我們的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)中，還確實(shí)沒有碰到過改變某零件的整體比例，就能夠成為新零件的需求。

但是，對(duì)于鑄造模型創(chuàng)建中需要解決“縮尺”的設(shè)計(jì)要求下，這個(gè)功能會(huì)很好地完成。

◆關(guān)于參數(shù)傳遞的規(guī)則

  原零部件的設(shè)計(jì)參數(shù)，可以利用衍生傳遞到新零部件中繼續(xù)使用，參見圖3-160。
    

  將準(zhǔn)備給別人的數(shù)據(jù)右邊的復(fù)選框選定，之后在以這個(gè)零部件作為衍生的原始條件時(shí)，就可以 引用這個(gè)參數(shù)了。選定復(fù)選框后，這個(gè)數(shù)據(jù)將自動(dòng)添加到這個(gè)零件的“自定義屬性”欄目中。這是 個(gè)很重要的性能，在后邊的工程圖處理中相當(dāng)有用！

  雖然在2008版本后可以強(qiáng)行引用為被設(shè)置成輸出的參數(shù)，但筆者不認(rèn)為這是合理的機(jī)制。

◆關(guān)于相互的位置關(guān)系
  這是零件衍生的一個(gè)不順利的地方。原零件在衍生進(jìn)入時(shí)，是以“原零件自己的基準(zhǔn)坐標(biāo)系與當(dāng)前的基準(zhǔn)坐標(biāo)系相重合”，這樣的規(guī)則確定位置的。因此，如果想控制衍生零件與當(dāng)前零件的位置關(guān)系，有兩種對(duì)策：
  或者各自對(duì)自己的“原始坐標(biāo)系”控制好位置關(guān)系； 或者在引入衍生之后再開始創(chuàng)新零件結(jié)構(gòu)。

  這當(dāng)然都不令人滿意。想到iFeature能再次定位于基礎(chǔ)模型的位置關(guān)系；衍生的部件也能定位 裝配關(guān)系，獨(dú)有衍生的零件不行。

◆草圖的衍生
  對(duì)于二維、三維草圖，只要是“可見”的都能衍生進(jìn)來，而不管是否被特征用過；要驗(yàn)證，請(qǐng)衍生3-117.IPT。

◆非幾何參數(shù)的傳遞
  一個(gè)零件的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，是幾何參數(shù)和非幾何參數(shù)組成。而衍生實(shí)際上僅在大部分幾何構(gòu)成上作數(shù)據(jù)處理，并不會(huì)涉及到非幾何數(shù)據(jù)。

  在衍生的參數(shù)設(shè)置中，目前還沒有提供關(guān)于原始模型的非幾何設(shè)計(jì)參數(shù)，是否在衍生中被繼承下來的設(shè)置開關(guān)，這應(yīng)當(dāng)是個(gè)缺憾。這就是說，目前，在新零件的下拉菜單中“文件”-〉“iProperties” 中的所有參數(shù)，都不能繼承原零件的結(jié)果，都需要重新設(shè)置。
  從一般的設(shè)計(jì)表達(dá)來說，至少衍生成對(duì)稱零件的條件下，材料特性應(yīng)當(dāng)與原始零件相同，但衍生不能。極少有原始零件用鑄鐵，而衍生后的零件用塑料，如果這樣，零件的具體幾何結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)是 不完全相同的。

◆多次引入衍生的規(guī)則 在一個(gè)零件環(huán)境中，可以多次衍生進(jìn)來其他模型；第一次衍生可以設(shè)置結(jié)果類型是實(shí)體還是曲面，以后的類型將受到第一次的限制：多次衍生的結(jié)果中，只能有一次產(chǎn)生實(shí)體類型結(jié)果，其它衍生 只能是曲面結(jié)果。草圖（二維或三維）無此限制。

  參見圖 3-161，這是第一次演生成實(shí)體結(jié)果后，再次衍生另一 個(gè)零件的結(jié)果，其中“實(shí)體”方式成斜體淡顯，不可用。
          

  如果不得不把衍生進(jìn)來的曲面結(jié)果搞成實(shí)體，用灌注特征處理 一下即可。

  部件的衍生參見裝配一章。

      11. 零件的其他設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表達(dá)

   在Inventor中，主要的功能是零件幾何造型和幾何數(shù)據(jù)表達(dá)，這方面有很好的設(shè)計(jì)支持性能。 但只有這些畢竟還不是全部設(shè)計(jì)的支持。除了幾何數(shù)據(jù)之外，當(dāng)然還有大量的非幾何數(shù)據(jù)需要在設(shè) 計(jì)中記載和傳遞。Inventor也為此提供了比較充分的功能。

  這些“非幾何數(shù)據(jù)”也是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中的必要的組成部分，也需要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)、表達(dá)與 共用。但這些數(shù)據(jù)的特點(diǎn)在于不能用幾何結(jié)構(gòu)表達(dá)，例如：材料、熱處理要求、公差…

  處理好這些數(shù)據(jù)，與處理好幾何數(shù)據(jù)一樣，對(duì)于設(shè)計(jì)構(gòu)思的表達(dá)和設(shè)計(jì)過程的支持，是十分必要的一環(huán)。

  在任何CAD軟件中，非幾何數(shù)據(jù)的表達(dá)，因?yàn)樯婕暗教�多的專業(yè)需要，都不可能完整地直接提供,Inventor也同樣。因此，使用者掌握相關(guān)的用戶定制技術(shù)，實(shí)在是很必要的一環(huán)。以下將介紹幾個(gè)與此相關(guān)的功能和技術(shù)方法。

      11.1 賦予零件材質(zhì)

◆方法之一
  這是正常的操作過程：從下拉菜單“文件(F)”中選定“iProperties(I)…”，用彈出的界面中的“物理特性”選項(xiàng)卡賦予零件 材質(zhì)參見圖 3-162。在“材料”列表中選定 所要的材料，按下“應(yīng)用”鍵更新數(shù)據(jù)。默 認(rèn)條件下會(huì)使用 Inventor設(shè)好的“渲染樣 式”。零件得到了這些參數(shù)，參數(shù)將隨零件文 件保存，并被相關(guān)功能使用。
         

  材質(zhì)是零件的重要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。材質(zhì)的選 用是基于受力條件、幾何形狀和工藝條件綜 合考慮的結(jié)果；而且材質(zhì)在后期設(shè)計(jì)中，在 裝配工程圖和零件工程圖中構(gòu)建有關(guān)數(shù)據(jù)（例如明細(xì)欄）將需要用到。目前已經(jīng)帶有 ANSYS公司的有限元分析模塊在Inventor零 件環(huán)境中，并直接接受上述材料設(shè)置的參數(shù)，進(jìn)行有限元分析。

◆方法之二

  這是不太常用，但是有效的方法：從菜單“格式(O)”中選定“樣式編輯器(E)…”,在界面的左 側(cè)列表中展開“材料”，在準(zhǔn)備設(shè)置的材料名上雙擊鼠標(biāo)，使這個(gè)名呈粗體字顯示，之后按下界面右 下角的“完成”按鈕即可。

       11.2 自定義材質(zhì)

  Inventor提供的材質(zhì)很有限，自定義材質(zhì)就是必須的操作了。材質(zhì)的定義將需要知道下列參數(shù)：

◆密度 [g/cm^3] ：克/立方厘米

◆楊氏（彈性）模量 [GPa] ：吉帕斯卡

◆泊松比 ：

◆屈服極限 [MPa] ：兆帕斯卡

◆極限拉伸強(qiáng)度 [MPa] ：兆帕斯卡

◆熱傳導(dǎo)率 [W/m-K]：瓦特/米 開爾文

◆線性膨脹系數(shù) [10^-5m/m/C] ：

◆比熱 [J/Kg-K]：

◆渲染樣式：

  關(guān)于材料的物理特性，可以在有關(guān)的手冊(cè)中找到。上述這些特性中對(duì)Inventor的運(yùn)行有實(shí)際意義的項(xiàng)目是“密度”，用來進(jìn)行質(zhì)量屬性的計(jì)算。其它的物理特性，對(duì)Inventor的運(yùn)行和結(jié)果并無 影響，但是，可以帶著進(jìn)入相關(guān)的有限元分析軟件，進(jìn)一步做力學(xué)和形變分析。

  遺憾的是，對(duì)Inventor本身很必要的“密度”數(shù)據(jù)，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中卻提供的很少，這樣計(jì)算 出來的質(zhì)量可能不準(zhǔn)。

    創(chuàng)建球墨鑄鐵QT400-18的材質(zhì)的大致過程如下：

      11.2-1 創(chuàng)建合適的渲染樣式

◆做一個(gè)鑄件零件；

◆從菜單“格式(O)”中選定“樣式編輯器(E)…”,在“樣式和標(biāo)準(zhǔn)編輯器”界面的左側(cè)列表 中展開“顏色”，選擇一個(gè)與將來的顏色類似的現(xiàn)有顏色，之后“新建”，并輸入顏色方案 名，見圖3-163右下，“確定”。
 

◆在圖3-163“紋理”框中，按“選擇”鍵彈出圖3-164界面。選擇鑄鐵表面合適的貼圖。

◆確定后，“完成”；

◆將這個(gè)新的渲染顏色賦予鑄造模型。察看效果，必要時(shí)再回去調(diào)整顏色參數(shù)。
  這樣，新的渲染樣式“QT400-18”就保存在這個(gè)文件中了。
  特殊地，在“紋理”中有一種帶有粉色底色的貼圖，這種貼圖的粉色部分在未來的結(jié)果中呈“透明”的效果，因此，各種“網(wǎng)孔”類的效果，就可能被模仿出來了。參見“網(wǎng).IAM”和圖3-164。