|
| 緒論（4） |
| 5. Inventor 的概貌 Inventor包括五個(gè)基本模塊：零件造型、鈑金、裝配、表達(dá)視圖、工程圖。 這些模塊創(chuàng)建了有關(guān)聯(lián)而又相對(duì)獨(dú)立的文件： 零件（.ipt） 、鈑金（.ipt） 、裝配（.iam） 、表達(dá)視圖（.ipn） 和工程圖（.idw） 。除基本模塊外，還有焊接、結(jié)構(gòu)件、設(shè)計(jì)加速器（一些機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算）。此外，還有附加模塊：管路設(shè)計(jì)、線路設(shè)計(jì)、有限元分析、運(yùn)動(dòng)仿真。 是一個(gè)全面的機(jī)械設(shè)計(jì)軟件。 Inventor是一個(gè)“參數(shù)化/變量化特征建模的三維設(shè)計(jì)軟件”，整個(gè)設(shè)計(jì)可以在裝配中、或者基于裝配關(guān)系進(jìn)行。 裝配的基礎(chǔ)要素是相關(guān)的零件；零件是有若干參數(shù)化的可以基于裝配關(guān)系的特征堆砌而成； 特征是一些與機(jī)械設(shè)計(jì)的表達(dá)意圖相關(guān)的一些簡(jiǎn)單幾何形體，這些幾何形體的基礎(chǔ)是參數(shù)化的，可以基于裝配關(guān)系的二維或者三維草圖；草圖是一些簡(jiǎn)單類型的圖線，可以用幾何關(guān)系約束、裝配關(guān)系約束和驅(qū)動(dòng)尺寸約束加以控制和關(guān)聯(lián)。 5.1 算法核心——Autodesk ShapeManager Inventor的核心算法，是AutodeskShape Manager；這是以第三方軟件公司：SpatialTechnology 公司授權(quán)使用的ACIS為基礎(chǔ)的，簡(jiǎn)稱ASM。 Autodesk 已經(jīng)建立一個(gè)龐大的開發(fā)團(tuán)隊(duì)，為Inventor 創(chuàng)造一個(gè)功能完備的模型制作算法核心，并且根據(jù)制造業(yè)三維設(shè)計(jì)的需求，做了大量的、有效的補(bǔ)充與修正，這就是ASM。 由于ASM和ACIS 核心程序有著相同的根源，因此不應(yīng)當(dāng)造成任何移植的問(wèn)題。而未來(lái)核心程序開發(fā)工作的重點(diǎn)，是在Inventor的模型制作需求與復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)上。 從Inventor R1一直到2008，我們可以看到算法核心的進(jìn)步。我們有理由相信，這個(gè)核心的能力會(huì)逐漸加強(qiáng)，我們的設(shè)計(jì)也會(huì)越來(lái)越順暢地在Inventor的支持下完成。 5.2 關(guān)于參數(shù)化技術(shù)和變量化技術(shù) 在學(xué)術(shù)界，對(duì)三維設(shè)計(jì)軟件的算法核心和處理模式，有著“參數(shù)化”和“變量化”兩種算法風(fēng)格的說(shuō)法，筆者不是這方面的專家，也說(shuō)不好。 按照現(xiàn)有資料中的概念：參數(shù)化設(shè)計(jì)是PTC（Pro/E）為代表。參數(shù)化技術(shù)用“順序方法”對(duì)約束求解。達(dá)到全數(shù)據(jù)相關(guān)、全尺寸約束、用尺寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)結(jié)果的修改。 變量化設(shè)計(jì)是前SDRC(I-DEAS)為代表。變量化技術(shù)用“幾何圖形約束和工程方程耦合”來(lái)求解。達(dá)到將參數(shù)化技術(shù)中的全尺寸約束細(xì)分為“尺寸約束”和“幾何約束”，而工程關(guān)系（裝配約束等）就可以直接與幾何約束耦合處理，實(shí)現(xiàn)基于裝配關(guān)系的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)。 參數(shù)化設(shè)計(jì)： 適合于設(shè)計(jì)對(duì)象的結(jié)構(gòu)方案比較穩(wěn)定，有可能用一組不很龐大的參數(shù)集，約束所有零部件的尺寸關(guān)系。這種參數(shù)的求解比較簡(jiǎn)單，與設(shè)計(jì)對(duì)象的控制尺寸有顯式對(duì)應(yīng)關(guān)系，設(shè)計(jì)的結(jié)果將實(shí)現(xiàn)這些參數(shù)下的尺寸驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)中常用的標(biāo)準(zhǔn)件就是這一類型的典型。 參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程不允許欠約束狀態(tài)。 變量化設(shè)計(jì)： 適合于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案需要相對(duì)更大的自由度，要通過(guò)求解一組“約束方程”來(lái)確定零部件的尺寸和形狀。這些約束方程可以是幾何關(guān)系，也可以是工程計(jì)算條件。設(shè)計(jì)結(jié)果將實(shí)現(xiàn)這些約束方程下的尺寸和形狀驅(qū)動(dòng)。 變量化設(shè)計(jì)允許尺寸欠約束（在Inventor中也可以是“緩約束”）的存在，這樣設(shè)計(jì)者便可以采用先形狀后尺寸的設(shè)計(jì)方式，將滿足設(shè)計(jì)構(gòu)思中將幾何形狀放在第一位而暫不考慮尺寸細(xì)節(jié)的思維模式。因此，設(shè)計(jì)過(guò)程相對(duì)寬松。 變量化設(shè)計(jì)可以用于公差分析、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)、設(shè)計(jì)優(yōu)化、初步方案設(shè)計(jì)選型等，尤其在做概念設(shè)計(jì)時(shí)更顯出明確地優(yōu)于參數(shù)化設(shè)計(jì)。 兩者的主要不同： 模型是否需要全尺寸約束？是否可以在裝配樹中進(jìn)行增刪？用什么方法實(shí)現(xiàn)完整約束？ 變量化技術(shù)實(shí)際上是參數(shù)化技術(shù)的擴(kuò)展，是參數(shù)化技術(shù)方法的“超集”，能處理局部約束的更改、能基于工程關(guān)系求解、能顯式處理約束? 因此更容易理解、更適合于完成工程師原始設(shè)計(jì)構(gòu)思的表達(dá)和實(shí)現(xiàn)，對(duì)創(chuàng)成設(shè)計(jì)提供了有效的支持，可以基于裝配關(guān)系，利用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)創(chuàng)建全新零件。設(shè)計(jì)更改可以依賴于尺寸驅(qū)動(dòng)和幾何約束兩種方法。 目前學(xué)術(shù)界認(rèn)為：變量化技術(shù)能夠更好地表達(dá)人的設(shè)計(jì)思維規(guī)則，能夠更好地在幾何設(shè)計(jì)的全過(guò)程中實(shí)現(xiàn)輔助設(shè)計(jì)的功能。而軟件的使用者也能體會(huì)到：變量化技術(shù)能在更完整的程度上表達(dá)人的設(shè)計(jì)思維，尤其是對(duì)創(chuàng)成設(shè)計(jì)中自頂向下的設(shè)計(jì)過(guò)程，有更好的支持。 傳統(tǒng)的CAD繪圖軟件都是用固定的尺寸值定義幾何元素，要進(jìn)行圖面修改只有刪除原有的線條后重畫，而新產(chǎn)品的打樣設(shè)計(jì)不可避免的要進(jìn)行多次的修改，進(jìn)行零件形狀和尺寸的綜合協(xié)調(diào)、優(yōu)化，而且大多數(shù)設(shè)計(jì)工作都是在原有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的改進(jìn)。因此，新的CAD系統(tǒng)都增加了參數(shù)化和變量化設(shè)計(jì)模塊，使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖可以隨著某些結(jié)構(gòu)尺寸的修改和使用環(huán)境的變化而自動(dòng)修改圖形，這可以減少大量的重復(fù)勞動(dòng)，減輕設(shè)計(jì)工作量。 當(dāng)然，使用變量化算法的軟件，會(huì)比參數(shù)化算法的軟件需要更多的系統(tǒng)資源，因?yàn)椤俺毙枰嗟幕A(chǔ)條件（CPU和內(nèi)存）才能順暢地運(yùn)行? 這是得到更高的效率和設(shè)計(jì)能力所必需的代價(jià)。 Inventor 屬于哪一種風(fēng)格？ 通觀目前Inventor的功能設(shè)置和實(shí)際使用中所表現(xiàn)的結(jié)果，筆者認(rèn)為：其算法核心和處理技術(shù)，當(dāng)歸屬與“變量化技術(shù)”一類的CAD軟件。 這是一個(gè)很重要的概念。學(xué)術(shù)界的研究成果和觀點(diǎn)，其存在的價(jià)值在于能直接指導(dǎo)我們這些搞應(yīng)用技術(shù)的人，這就是理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)作用。 認(rèn)識(shí)到Inventor 具有變量化設(shè)計(jì)風(fēng)格，才能沿著這種概念使用Inventor，因此可能更深地挖掘出Inventor的特色功能，更好地進(jìn)行設(shè)計(jì)輔助。因此，本書中幾乎所有的例子，都是企圖說(shuō)明“變量化”設(shè)計(jì)模式是設(shè)計(jì)思維的更為完整、正確的表達(dá)手段。另外，“參數(shù)化”設(shè)計(jì)模式作為“變量化”模式的基礎(chǔ)組成，在Inventor中當(dāng)然能順暢使用，在需要的時(shí)候，其作用也是十分明確的。 5.3 安裝過(guò)程簡(jiǎn)介 例如在Windows XP系統(tǒng)下安裝，主要過(guò)程如下： 1) 初始化 參見圖1-2，等候時(shí)間與當(dāng)前軟硬件環(huán)境相關(guān)。  2) 選定操作目標(biāo) 參見圖1-3，可選操作有三種，現(xiàn)在選定“安裝產(chǎn)品”。  在此之后，會(huì)有版權(quán)說(shuō)明頁(yè)面，之后進(jìn)入具體安裝明細(xì)設(shè)置界面。 3) 選定安裝明細(xì) 參見圖1-4，可選擇的安裝內(nèi)容在界面中可見，按需要選定要安裝的內(nèi)容。 接著彈出確認(rèn)界面，再次重復(fù)確認(rèn)設(shè)置好的安裝明細(xì)。  4) 選定庫(kù)的安裝明細(xì) 參見圖1-5，選定要安裝哪些庫(kù)成員。要安裝中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，必須同時(shí)安裝日本標(biāo)準(zhǔn)，兩者一個(gè)庫(kù)。  之后是版權(quán)確認(rèn)和用戶信息界面，常規(guī)。 5) 再次確認(rèn)安裝明細(xì) 參見圖1-6，將再次彈出安裝明細(xì)確認(rèn)界面，如果要改變安裝位置，需要進(jìn)入“配置”，否則現(xiàn)在即可直接進(jìn)入“安裝”。  6) 安裝 參見圖1-7，安裝過(guò)程開始，有問(wèn)題會(huì)報(bào)錯(cuò)并提示處理方法…  在此期間，會(huì)要求更換成安裝光盤2，最后再更換安裝光盤1。至于為什么不按安裝需要的次序制造光盤，是因?yàn)橛脩艨赡軙?huì)選擇不相同的安裝內(nèi)容吧。 7) 安裝完成 參見圖1-8，需要重新啟動(dòng)系統(tǒng)。  建議使用界面中的“查看xxxx”機(jī)制，翻閱相關(guān)文檔，必要時(shí)另存為本機(jī)。 8) 安裝補(bǔ)丁SP1 下載SP1，雙擊inventor2008_sp1.MSP，將自動(dòng)安裝修補(bǔ)程序，參見圖1-9。  這個(gè)補(bǔ)丁不大，主要是解決了一些明顯引發(fā)Inventor崩潰的Bug，本書所有的討論都將基于安裝了SP1之后的環(huán)境。 結(jié)果參見圖1-10中的版權(quán)說(shuō)明界面。  |
版權(quán)所有 民眾工作室.制作 |