14.2 Inventor與AutoCAD

  至于AutoCAD的實(shí)體模型，在Inventor中打開(kāi)轉(zhuǎn)換結(jié)果，將都是“基礎(chǔ)實(shí)體”而基本上沒(méi)有可再用性。AutoCAD的曲面模型，在Inventor中打開(kāi)轉(zhuǎn)換結(jié)果，只能成為二維工程圖。可見(jiàn)，AutoCAD 的三維結(jié)果，在Inventor中基本上不可用。

  應(yīng)當(dāng)不會(huì)有將Inventor的模型降級(jí)轉(zhuǎn)換到AutoCAD中處理的需求。

        14.3 Inventor與其它CAD

  除了Autodesk自己的DWG文件之外，Inventor還可以讀入或者輸出SAT、STEP、IGES 文件。

 ◆SAT文件：

  這是ACIS數(shù)據(jù)格式的文件。結(jié)果是非參數(shù)化的實(shí)體，可以用于零件或者裝配模型部件的讀入或 輸出。讀入的結(jié)果是非參數(shù)化模型，可作為基礎(chǔ)實(shí)體，可為基礎(chǔ)實(shí)體添加參數(shù)化特征。讀入的SAT文 件如果僅包含單個(gè)實(shí)體，生成Inventor 零件文件；包含多個(gè)實(shí)體，則會(huì)生成包含多個(gè)零件的裝配。

 ◆STEP文件

  STEP 文件是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)格式的文件，這種格式是為了克服數(shù)據(jù)各個(gè)CAD軟件之間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的限制 開(kāi)發(fā)的。過(guò)去，由于開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)不一致，導(dǎo)致各種不統(tǒng)一的文件格式，如：IGES（美國(guó)）、VDAFS（德 國(guó)）、IDF（用于電路板）。這些標(biāo)準(zhǔn)在CAD 系統(tǒng)中都沒(méi)有得到很大的發(fā)展。STEP 轉(zhuǎn)換器使Inventor 能夠與其他CAD 系統(tǒng)進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。當(dāng)讀入STEP（*.stp、*.ste、*.step）文件時(shí)，只有三維實(shí)體、零件和裝配的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換；而草圖、文本、線框和曲面數(shù)據(jù)則不能用STEP 轉(zhuǎn)換器處理。

  讀入的STEP 文件包含單個(gè)實(shí)體，生成Inventor 零件文件；包含裝配數(shù)據(jù)，則會(huì)生成包含裝配模型。

 ◆IGES文件

  IGES（*.igs、*.ige、*.iges）文件是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。很多NC/CAM 軟件包都需要IGES格式的文件。 Inventor 可以輸入IGES 文件。

       15.零件設(shè)計(jì)造型實(shí)例

    15.1 斜孔底孔設(shè)計(jì)

  抄圖建模，零件圖參見(jiàn)圖3-183。
        

  回轉(zhuǎn)體很簡(jiǎn)單。直徑10mm的孔，是為了在斜面上做出精確的圓柱孔而設(shè)置的工藝結(jié)構(gòu)。先用粗 壯的鍵槽銑刀沿刀具軸向進(jìn)給，直到完成完整的圓形底面為止。這就制出了以后孔的工藝平面，可 以容易地做出精確的8mm孔。按照加工過(guò)程做模型，是筆者推薦的方法，過(guò)程如下：

◆做好回轉(zhuǎn)體錐形軸；

◆過(guò)軸線做草圖，投影相關(guān)輪廓。做孔中心線，標(biāo)出角度驅(qū)動(dòng)尺寸。
◆ 在中心線與圓錐投影線的交點(diǎn)處放置一個(gè)“草圖點(diǎn)”，標(biāo)出尺寸18，參見(jiàn)圖3-184
     

◆做出10mm孔的草圖，注意將其中一個(gè)端點(diǎn)約束到圓錐投影線上，參見(jiàn)圖3-185其中的指示。

◆做構(gòu)造線A，與原有草圖線B共線、等長(zhǎng)，并將另一端點(diǎn)落到圓錐投影線上，參見(jiàn)圖3-186。
    

◆標(biāo)注尺寸10，可見(jiàn)草圖被正確拖動(dòng)。參見(jiàn)圖3-187。

◆回轉(zhuǎn)-切削，結(jié)果參見(jiàn)圖3-188。

  這樣的過(guò)程中，利用Inventor的草圖、約束等功能，準(zhǔn)確表達(dá)了設(shè)計(jì)的意圖，無(wú)論怎樣調(diào)整設(shè) 計(jì)參數(shù)，10mm孔的結(jié)果就總是符合要求的了。因?yàn)樵趯?shí)際加工中要先作出直徑10mm的工藝孔，以 后就容易繼續(xù)加工了，所以在造型中也要先做出10mm孔，以后也就好做了。結(jié)果參見(jiàn)3-120.IPT。

       15.2 斜油孔造型

  這是個(gè)曲軸設(shè)計(jì)的模擬實(shí)例，為了便于討論，將模型和設(shè)計(jì)過(guò)程都做了簡(jiǎn)化。曲軸的外部形狀的設(shè)計(jì)表達(dá)并不難，內(nèi)部的油孔會(huì)有些麻煩。

  參見(jiàn)圖3-189或3-121.IPT。潤(rùn)滑油從主軸右端進(jìn)入，經(jīng)斜孔到達(dá)第一個(gè)曲拐軸徑；再經(jīng)斜孔 到達(dá)第二個(gè)曲拐軸徑，直到第三個(gè)曲拐軸徑，完成潤(rùn)滑。各斜孔在曲拐軸徑上的出口點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)在曲 拐中心與主軸中心連線的延長(zhǎng)線上。
    

  怎么建立油孔模型？還是老辦法：你怎么加工、我怎么造型。過(guò)程如下：

 ◆參見(jiàn)圖3-190，在“第二曲拐中面”上作草圖，投影各個(gè)曲拐軸徑；做構(gòu)造線A，連接另兩 個(gè)曲拐投影的圓心；做構(gòu)造線B，過(guò)構(gòu)造線A的中點(diǎn)并經(jīng)過(guò)第二曲拐?qǐng)A心；交第二曲拐?qǐng)A 于一點(diǎn)。這就是第二曲拐軸徑上油孔的定位點(diǎn)。之后在這個(gè)位置上放置一個(gè)草圖點(diǎn)。
     

 ◆用同樣的方法，求出第一軸徑上的油孔定位點(diǎn)。參見(jiàn)草圖25和26。

 ◆新建三維草圖，在已經(jīng)做好的兩個(gè)草圖點(diǎn)上放置兩個(gè)三維點(diǎn)，經(jīng)過(guò)這兩個(gè)點(diǎn)做三維直線。 為了看清三維點(diǎn)，可將圖區(qū)背景調(diào)深。結(jié)果參見(jiàn)圖3-191。

 ◆以這條三維直線為基礎(chǔ)，做垂直于這條線的工作面；在這個(gè)工作面上作草圖；投影這條線 以投影為圓心做3mm草圖圓；拉伸（雙向-貫通-切削），完成一個(gè)斜油孔的模型。

  作為零件造型，這類三維空間的斜孔，是比較典型的的問(wèn)題。只要這個(gè)孔的加工工藝被確定了， 相關(guān)模型的創(chuàng)建方法也就隨著確定了，即便從沒(méi)做過(guò)這種模型，也能有很大的把握。

 具體說(shuō)，這個(gè)孔的工藝方法是什么？

  以孔虛擬軸線在兩個(gè)軸徑上的交點(diǎn)作為定位的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，轉(zhuǎn)換到曲軸結(jié)構(gòu)上，確定定位基準(zhǔn)和 定位參數(shù)；將曲軸放置好，兩個(gè)定位點(diǎn)落在主軸軸線上；直徑3mm的鉆頭；鉆透。

  回頭看看造型過(guò)程，幾乎就是照著未來(lái)加工的工藝方法這個(gè)“葫蘆”而畫出的一個(gè)“瓢”。
  一個(gè)注意事項(xiàng)：

  一般會(huì)認(rèn)為這個(gè)孔應(yīng)當(dāng)是“旋轉(zhuǎn)-切除”特征，而不是“拉伸-切除”特征。這無(wú)論從幾何原理、 造型方便還是設(shè)計(jì)理念上，都說(shuō)得通。但是，Inventor卻不認(rèn)為“旋轉(zhuǎn)-切除”特征可以歸到“孔” 這一類零件結(jié)構(gòu)中。所以在未來(lái)的工程圖中，這樣的結(jié)構(gòu)也就不能標(biāo)注為“孔尺寸”。因?yàn)槲覀儾坏?不出工程圖，所以只好順從Inventor的規(guī)則，也用拉伸做孔了…

       15.3 螺旋面

  零件工程圖（057.DWG）如圖3-192。

  比較難做的是彎曲連接板。先做好彎曲連接部分的截面特征，之后做另一個(gè)方向的輪廓，拉伸- 求交，完成造型；
  

  導(dǎo)程40mm（右旋）的螺旋面，用“螺旋掃掠”特征完成；注意截面輪廓要與零件現(xiàn)有結(jié)構(gòu)添加 “線重合”幾何約束，造成正確的關(guān)聯(lián)。結(jié)果參見(jiàn)3-122.IPT。

        15.4 真實(shí)的圓柱壓縮彈簧

  創(chuàng)建典型的、機(jī)械設(shè)計(jì)中真正意義上的圓柱螺旋彈簧，僅僅用螺旋掃掠特征是不容易完成的。 將真實(shí)設(shè)計(jì)參數(shù)簡(jiǎn)化，例如一個(gè)自由高度150mm，中徑40mm，小螺距10mm（8圈），雙端并緊圈2 圈，端部磨平，圓截面鋼絲5mm，繞制的圓柱壓簧。過(guò)程如下：

 ◆準(zhǔn)備好已知的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)

  在Fx表中定義一致的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，結(jié)果參見(jiàn)圖3-193，注意“單圈長(zhǎng)”參數(shù)。
  

 ◆創(chuàng)建中徑圓柱曲面

  開(kāi)始新零件，投影坐標(biāo)原點(diǎn)，從投影點(diǎn)做矩形草圖。 其中，將中心線的中點(diǎn)放在原點(diǎn)投影上，這是有許多后期應(yīng)用含義的動(dòng)作。首先，這個(gè)彈簧的裝配基準(zhǔn)可以直接使用原始坐標(biāo)系的軸（這里時(shí)Y軸）；其次，未來(lái)磨平兩端面的特征草圖也有了明確的依托。，約束尺寸如圖3-194。
    

  圓柱面長(zhǎng)度比要求的多出0.5個(gè)鋼絲直徑，是為了正確制造出磨平端面之前的模型。草圖結(jié)束后用旋轉(zhuǎn)特征完成圓柱曲面創(chuàng)建。

 ◆彈簧展開(kāi)的草圖

  同樣在XY面上作草圖，構(gòu)造線的矩形，長(zhǎng)邊與圓柱面投影共線約束，長(zhǎng)度為“單圈長(zhǎng)*總?cè)��?shù)”， 之后把長(zhǎng)邊作為圈數(shù)描述方向，將短邊作為螺距描述方向，繪制展開(kāi)路徑的圖樣。其中各個(gè)片段之 間使用圓弧過(guò)渡。結(jié)果參見(jiàn)3-123.IPT中的“展開(kāi)路徑”草圖。

 ◆創(chuàng)建彈簧路徑三維草圖 創(chuàng)建三維草圖，用“將曲線投影到曲面”的機(jī)制，選定展開(kāi)路徑草圖（必要時(shí)可借助窗選）纏繞投影到中徑圓柱面上，參見(jiàn)圖3-195。
        

  至此，最為關(guān)鍵的一步已經(jīng)完成…

 ◆創(chuàng)建彈簧
  創(chuàng)建路徑的法截面，依托此面創(chuàng)建截面草圖圓；之后用掃掠創(chuàng)建彈簧；最后切除兩端磨平的部分。結(jié)果參見(jiàn)3-123.IPT和圖3-196，這才是真正意義上的彈簧模型。
      

       15.5 不等徑彈簧

  非圓柱螺旋彈簧，也可能被正確造型，參見(jiàn)圖3-197。
    

圖3-197非圓柱螺旋彈簧實(shí)例

  這樣的彈簧，在軸向上的參數(shù)與普通圓柱彈簧類似，但是在直徑上，不是圓柱形的。還沒(méi)有直 接的功能創(chuàng)建這樣的彈簧，粗略地說(shuō)需要分成兩個(gè)階段進(jìn)行：

 ◆創(chuàng)建三維路徑

  參見(jiàn) 3-124.IPT，其中，做出了螺旋掃掠和旋轉(zhuǎn)兩個(gè)曲面，這是未來(lái)三維路徑的骨架；之后用 “三維相交曲線”的三維草圖創(chuàng)建功能，完成了彈簧三維路徑。

 ◆創(chuàng)建彈簧

  還是在三維路徑上創(chuàng)建法截面，依托這個(gè)面創(chuàng)建彈簧截面輪廓草圖，最后掃掠成形。