設(shè)計(jì)構(gòu)思表達(dá)，是構(gòu)建模型和裝配時(shí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成方面的任務(wù)；設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，則是零部件文件 之間的關(guān)系要解決的任務(wù)。

    對(duì)于幾何構(gòu)成方面的關(guān)聯(lián)，投影（零件內(nèi)部或者跨零件）關(guān)聯(lián)是主要的手段；而衍生也能做到。
  對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)方面的關(guān)聯(lián)，衍生也同樣有效；還有就是Fx表的鏈接�，F(xiàn)在Inventor已經(jīng)能夠

支持IPT/IAM兩類(lèi)文件中數(shù)據(jù)表的鏈接了。而Excel表可能會(huì)在某些程度上解決Fx表中計(jì)算表達(dá)式 不很豐富的問(wèn)題。

   唯一的遺憾，可能就是螺紋數(shù)據(jù)傳遞了。

     3.裝配關(guān)系創(chuàng)建與分析

裝配關(guān)系的創(chuàng)建，是基于裝配的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)動(dòng)作，其目標(biāo)是建立正確.完整地表達(dá)工程師

設(shè)計(jì)意圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以便在以后的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)配湊、調(diào)整和結(jié)果表達(dá)中，能夠順利和有效地進(jìn)行.

 基于裝配的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)，是工程師們?cè)缇褪煜�、掌握，并在設(shè)計(jì)實(shí)踐中時(shí)時(shí)使用的經(jīng)典方法。因 此，在Inventor中實(shí)施這種技術(shù)方法的前提是，先要真正地理解傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)方法。為此，必須中肯地、能與Inventor相關(guān)地，對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思維模式和規(guī)律進(jìn)行必要的整理和提煉，最后爭(zhēng)取能與Inventor的現(xiàn)有規(guī)則能產(chǎn)生確切的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

  可以肯定，這種對(duì)應(yīng)永遠(yuǎn)不可能100%�；�于人的設(shè)計(jì)思維，對(duì)CAD軟件的功能用途進(jìn)行再次整 理和提煉，幾乎是在CAD軟件中真正完成創(chuàng)成設(shè)計(jì)的永恒主題。

  從裝配關(guān)系表達(dá)的數(shù)字化過(guò)程中，可以對(duì)設(shè)計(jì)思維做如下的典型分析。

     3.1 直接的裝配條件

  這種裝配關(guān)系所依據(jù)的參數(shù)，是在裝配尚未進(jìn)行之前，就已經(jīng)被確定了的；而這種確定常常是

基于比裝配更原始的設(shè)計(jì)構(gòu)思（例如：根據(jù)剛度要求而確定的一根軸的直徑）。
  這種參數(shù)的求解，常常是在上一級(jí)設(shè)計(jì)中產(chǎn)生和確認(rèn)的，是作為這一個(gè)設(shè)計(jì)的原始參數(shù)，而且

一般不能由這一個(gè)設(shè)計(jì)的工程師改變。像這樣參數(shù)實(shí)例還有：車(chē)床尾座中心高、齒輪的齒形參數(shù)、 組合機(jī)多軸箱的軸距…

  這種“直接參數(shù)”，應(yīng)當(dāng)用Inventor的設(shè)計(jì)參數(shù)表文件與模型參數(shù)關(guān)聯(lián)的技術(shù)方法表達(dá)。這樣 的設(shè)計(jì)參數(shù)文件，是許多個(gè)零件、部件、裝配所共同使用的數(shù)據(jù)；文件本身數(shù)據(jù)的修改，將直接改 變所關(guān)聯(lián)的模型參數(shù)，最后造成整個(gè)裝配的改變。

  這是參數(shù)化方法的典型使用，這種方法的結(jié)果是極其穩(wěn)定的，思路也是十分清晰的。但是不能 表達(dá)尚未確定數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程，不太適合于新產(chǎn)品創(chuàng)成設(shè)計(jì)的要求。

     3.2 間接的裝配條件

  這種裝配關(guān)系所依據(jù)的參數(shù)。必須在裝配關(guān)系確定之后，才可能被確定下來(lái)。例如：軸上某段

的長(zhǎng)度。這種參數(shù)的求解過(guò)程常常是在裝配中，由多個(gè)零件根據(jù)裝配關(guān)系形成了某種尺寸鏈，最后 在“封閉環(huán)”位置上產(chǎn)生和確認(rèn)的，作為這一個(gè)裝配關(guān)系的衍生參數(shù)，一般要由這一個(gè)設(shè)計(jì)的工程 師確定。像這樣參數(shù)實(shí)例還有：軸承安裝結(jié)構(gòu)、連桿中心距、殼體的最終形狀…

  這種“間接參數(shù)”，應(yīng)當(dāng)使用Inventor的基于裝配的設(shè)計(jì)功能創(chuàng)建，這樣的數(shù)據(jù)，是某一個(gè)零 件、部件，在裝配環(huán)境和過(guò)程中才可能產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

  常用的方法是：裝配關(guān)系設(shè)置或者利用跨零件的輪廓投影。
  這是變量化設(shè)計(jì)的典型使用，這種方法能表達(dá)尚未確定數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程，適合于新產(chǎn)品創(chuàng)

成設(shè)計(jì)的要求。
  變量化方法的穩(wěn)定性不如參數(shù)化方法，除了算法核心尚不完備之外，操作者對(duì)工程關(guān)系的描述，是否能完全對(duì)應(yīng)軟件的規(guī)則，實(shí)在是不能擺脫干系。所以，對(duì)工程師的設(shè)計(jì)思維以及他對(duì)軟件規(guī)則 的理解，也實(shí)在是一個(gè)考驗(yàn)。

      3.3 源于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)、高于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)

  無(wú)論是在Inventor中，還是在其它的三維CAD軟件中，整個(gè)設(shè)計(jì)的思維方法，是“源于傳統(tǒng)設(shè)

計(jì)、高于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)”的結(jié)果。沒(méi)有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的底子，任何CAD軟件也不可能很好地對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生有效 的輔助，這是一個(gè)基本估計(jì)。

  如果認(rèn)為“軟件會(huì)給我們帶來(lái)新的設(shè)計(jì)思維”，就在基本的概念上出錯(cuò)了。CAD軟件應(yīng)用的功夫 不能僅僅是下在構(gòu)建零件模型上，不能把裝配僅僅是作為現(xiàn)有模型的位置堆砌…

  要?jiǎng)?chuàng)立新的理念（包括新的設(shè)計(jì)思維），決不是憑空的。
  愛(ài)因斯坦創(chuàng)立相對(duì)論，并不是打倒了牛頓力學(xué)的結(jié)果，是站在牛頓這個(gè)巨人的肩上的結(jié)果。
  同樣，在Inventor中完成設(shè)計(jì)，也不是打倒了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，而必須是站在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的現(xiàn)有技

術(shù)基礎(chǔ)之上的進(jìn)展和發(fā)揮。這就是“源于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)”。用上了CAD，有什么實(shí)質(zhì)性變化呢？主要是“設(shè) 計(jì)數(shù)據(jù)表達(dá)數(shù)字化”。

  因此，過(guò)去一些模糊的思維，現(xiàn)在成了清晰的數(shù)據(jù)；
  因此，過(guò)去的“一錘子買(mǎi)賣(mài)”型的工程圖，現(xiàn)在成了可重復(fù)利用的參數(shù)化模型；

  因此，過(guò)去許多需要臺(tái)架試驗(yàn)或縮尺模型才能確認(rèn)的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在可以直接確認(rèn)；
  因此，過(guò)去制造中的許多中間傳遞環(huán)節(jié)，現(xiàn)在可能更簡(jiǎn)捷、可靠…
  這就是“高于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)”，并向著完全的“虛擬樣機(jī)”的水平迅速靠近。
  在人類(lèi)的思維在較高的層次上，幾乎沒(méi)有什么專(zhuān)業(yè)的區(qū)別。因?yàn)樵谶@個(gè)層次上，已經(jīng)不是具體

的方法，而是一種“戰(zhàn)略的大框架”。這種大框架的研究，對(duì)每個(gè)CAD使用者都是十分重要的。這個(gè) 大框架的基礎(chǔ)，是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的充分理解與掌握，而不僅僅是對(duì)計(jì)算機(jī)和軟件的理解與掌握。其次 就是做好雙方現(xiàn)有規(guī)則的對(duì)應(yīng)。

  所以我經(jīng)常說(shuō)：先是工程師，然后才是一個(gè)好的CAD軟件使用者。
  通觀設(shè)計(jì)的思維過(guò)程，所有的設(shè)計(jì)參數(shù)都是相互關(guān)聯(lián)的。當(dāng)然，作為物理的裝配結(jié)果，一定要

產(chǎn)生幾何實(shí)體表面的“接觸”。但是，許多設(shè)計(jì)參數(shù)求解，可能不完全是基于這種“接觸”，但一定 是存在著“關(guān)聯(lián)”。這種設(shè)計(jì)構(gòu)思表達(dá)，在Inventor中可以有許多方法實(shí)現(xiàn)，因此造成了高于傳統(tǒng) 設(shè)計(jì)的結(jié)果。這恐怕是使用CAD系統(tǒng)必須的一種追求和目標(biāo)。

       4.設(shè)計(jì)詳解：平動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程

  圖10-36，是一個(gè)能產(chǎn)生精確的直線運(yùn)動(dòng)的桿系的模式圖。以下的過(guò)程，是一個(gè)從零開(kāi)始的設(shè)

計(jì)過(guò)程，為了討論方便，一些更細(xì)致的環(huán)節(jié)作了省略…
      

  概念設(shè)計(jì)，是設(shè)計(jì)的最初階段。在這階段中，沒(méi)有具體的零件形狀，只有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)關(guān)系和基

礎(chǔ)設(shè)計(jì)尺寸。例如大家熟悉的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖就是一種典型。
 設(shè)計(jì)的最終要求（桿系的運(yùn)動(dòng)情況）；設(shè)計(jì)目標(biāo)是桿系最右邊的端，能沿著50mm的豎直線運(yùn)動(dòng)。
  打開(kāi)004.IAM，試著對(duì)004-12桿:6零件的“動(dòng)作模擬”裝配關(guān)系進(jìn)行“驅(qū)動(dòng)約束”，可見(jiàn)機(jī)構(gòu)的正確性。這里用到了裝配約束，但不是對(duì)實(shí)體，而是對(duì)草圖施加的“虛裝配”。
  設(shè)計(jì)過(guò)程展示和分析如下：

     4.1 建立CAGD技術(shù)支持下的各桿參數(shù)求解

  參見(jiàn)004-計(jì)算.IPT，這是求解用的圖。

  按各桿在典型極限位置考慮，又照顧到盡量少用幾種桿的規(guī)格， 以提高工藝性，結(jié)果成為圖 10-37 的樣子。其中只有兩種桿子：L12 和L34規(guī)格。
          

  其中，50mm是原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，L12長(zhǎng)度的三條線是“等長(zhǎng)”約束 的結(jié)果，而右邊的三角形也是等邊三角形。這樣L12桿實(shí)際上是6根。

  L34桿兩根，連結(jié)相關(guān)的鉸接點(diǎn)就行了。
  桿子長(zhǎng)度所標(biāo)注的都是“計(jì)算尺寸”，在“參數(shù)”中改成方便的名稱(chēng)，并“可輸出”，參見(jiàn)圖10-38。
      

  參數(shù)表中的“參考參數(shù)”實(shí)際上說(shuō)的就是草圖中帶圓括號(hào)的“計(jì)算尺寸”。至此，主要參數(shù)已經(jīng)存在了。

      4.2 建立各桿的零件概念表達(dá)

  開(kāi)始新零件，繪制桿的概念草圖，衍生004-計(jì)算.IPT的參數(shù)，引用有關(guān)參數(shù)標(biāo)注桿長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)尺寸，參見(jiàn)圖10-39，保存。
         

  結(jié)果參見(jiàn)004-12桿.IPT和004-34 桿.IPT。同樣的方法創(chuàng)建桿系引動(dòng)條件概念表 達(dá)，參見(jiàn)004-條件.IPT。

      4.3 建立概念裝配

新建裝配，裝入各個(gè)相關(guān)的零件，按圖10-36的關(guān)系裝配好，這里的裝配有兩件事情，一是將

桿的草圖與條件的XY面配合，二是將鉸接點(diǎn)的圓完成中心線重合約束，結(jié)果參見(jiàn)004.IAM。
  在這個(gè)裝配中，可以驗(yàn)證概念設(shè)計(jì)的正確性，也就是進(jìn)行機(jī)構(gòu)草圖基礎(chǔ)上的動(dòng)作模擬，這很重

要，可以在最簡(jiǎn)單的操作后得出確實(shí)的結(jié)論。

     4.4 實(shí)際零件創(chuàng)建

  參見(jiàn)004-12桿p.IPT。創(chuàng)建新零件，衍生004-計(jì)算.IPT的參數(shù)，創(chuàng)建草圖，參見(jiàn)圖10-40左。
     

  這就建立了概念設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)與結(jié)果零件的關(guān)系。以后的造型就很順利了，結(jié)果參見(jiàn)圖10-40 右。這樣，當(dāng)概念設(shè)計(jì)中的參數(shù)調(diào)整后，將直接改變結(jié)果模型的形狀。

      4.5 實(shí)際結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建

  參見(jiàn)“…\004\總裝.IAM”，這是實(shí)際結(jié)構(gòu)的模擬。為了簡(jiǎn)化，沒(méi)有詳細(xì)進(jìn)行零件具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其中，子裝配“桿系”從設(shè)計(jì)概念上說(shuō)，應(yīng)當(dāng)是相同的兩套。為了在裝配中能夠活動(dòng)，需要將它們?cè)O(shè)置成“柔性”的部件。

 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是驅(qū)動(dòng)“上板移動(dòng)”約束而成，結(jié)果裝配模型參見(jiàn)圖10-41。為了確保機(jī)構(gòu)正確運(yùn)動(dòng)，添加了拉桿零件；為了尺寸關(guān)聯(lián)，拉桿和上板零件的孔中心距衍生于底座零件的參數(shù)…
      

      4.6 點(diǎn)評(píng)—概念草圖

  可見(jiàn)，草圖也能參與裝配設(shè)計(jì)，這是Inventor一個(gè)重要的功能。
  實(shí)際上，草圖與零部件模型也能進(jìn)行裝配并關(guān)聯(lián)。這在機(jī)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段，是一個(gè)很有意義的

支持功能。至于各種草圖，在裝配中都有那些個(gè)可用的裝配要素，讀者可以稍加試驗(yàn)，就能了解，例如圓有軸線可用、直線可以與面貼合… 這里就不一一贅述了。