對于機械設(shè)計者來說，需要在使用Inventor 過程中掌握哪些個最基本的技術(shù)方法？在這一章里， 筆者列出了許多例子，并做出了必要的解說和評論。

  可以說，對于Inventor模型構(gòu)造這部分功能來說，能順利完成本章的題目，是及格線。

    1.制圖書中的模型

  在這一章里，筆者想從大家在校期間熟悉的機械制圖教科書中的例子入手。
  因為這是所有的學(xué)過機械設(shè)計專業(yè)的讀者都很熟悉的東西，而每個零件也都挺簡單，作為“入門”的一開始的練習(xí)題，應(yīng)當(dāng)是比較合適的。這一節(jié)的相關(guān)文件在“\練習(xí)-1”。

    1.1 圓的內(nèi)接正多邊形

 (1)結(jié)構(gòu)分析

  參見圖19-1，這是個在直徑30的圓內(nèi)的正七邊形，其中一個頂點落在圓心豎直線上。這在規(guī) 尺做圖中是挺麻煩的，而在Inventor中極為簡單。
         
 (2)草圖繪制過程

 ◆投影原始坐標(biāo)系的圓點，以此為圓心做構(gòu)造線草圖圓，做通過圓 心的豎直構(gòu)造線；

 ◆啟用正多邊形功能，7個邊，中心點落在圓心上，一個頂點落在直線與圓的交點上；

 ◆標(biāo)注圓的直徑30。

  (3)點評

  可見，在Inventor中完成這個圖形，不僅僅是痛快、精確，而且可以簡明地改變圓的尺寸，造 成正多邊形的改變。參見001.IPT。

     1.2 斜度

 (1)結(jié)構(gòu)分析

  參見圖19-2，這里只有1:15斜度的處理需要一些技巧，其他的很簡單。
       
  (2)草圖繪制過程

 ◆做完所有的線條，標(biāo)注好驅(qū)動尺寸；

 ◆自5mm的上部端點向右做構(gòu)造線，標(biāo)注它的X方 向尺寸為15、Y方向尺寸為1；

 ◆約束斜面線與這根構(gòu)造線“共線”。

  (3)點評

  直接使用斜度的幾何概念，利用Inventor優(yōu)秀的CAGD功能，能夠順利完成1:15斜度的精確定 義和控制。參見002.IPT的草圖和002.IDW。

     1.3 錐度

  (1)結(jié)構(gòu)分析

  參見圖19-3，這里只有1:3錐度的處理有些技巧，其他的很簡單。
      
  (2)草圖繪制過程

 ◆做完所有的線條，標(biāo)注好驅(qū)動尺寸；

 ◆自插圖指出的上部端點向右做構(gòu)造線， 表示錐度的等腰三角形，標(biāo)注它的X方向尺寸（三角形的高）為3、Y方向尺寸（三角形的底邊）為1；

 ◆約束斜面線與這根構(gòu)造線“共線”。

  (3)點評

  直接使用錐度的幾何概念，利用Inventor優(yōu)秀的CAGD功能，能夠順利完成1:3錐度的精確定義和控制，最后將要控制的草圖線約束成與構(gòu)造線 平行即可。參見003.IPT的草圖和003.IDW。

     1.4 圓弧連接

  (1)結(jié)構(gòu)分析
  圓弧連接分成“線-線”、“線-弧”和“弧-弧”三種最基本的模式。其實，因為 Inventor“基 于手勢”的草圖創(chuàng)建和優(yōu)良的幾何約束能力，完全沒有必要按照規(guī)尺做圖的過程完成這些圖樣。例如圖19-4的圖樣。
        

  (2)傳統(tǒng)方法的草圖繪制過程

 ◆繪制兩個圓，標(biāo)定位尺寸；

 ◆繪制弧，約束相切，標(biāo)注半徑；

 ◆繪制兩條直線，約束相切，標(biāo)好角度；

 ◆做R10的圓弧過渡。
  結(jié)果參見004a.IPT。

  (3)Inventor特有方法的草圖繪制過程

 ◆連續(xù)繪制輪廓，注意相切約束的自動添加；

 ◆補充最后片段的相切約束；

 ◆添加尺寸，結(jié)果參見004b.IPT。

  (4)點評

  可見，Inventor 特有的方法，會更為簡潔。但傳統(tǒng)的規(guī)尺做圖的技巧，仍舊是完全可用的。

     1.5 組合體-平面立體(1)

  (1)結(jié)構(gòu)分析

  參見圖 19-5。在目前的階段，還沒 有充分的根據(jù)，從零件結(jié)構(gòu)的用途上進 行幾何構(gòu)成的分析。在這種條件下，用 “制造過程”對零件結(jié)構(gòu)進行分析，是合適的辦法。
       

  從制造的過程看，第一步是形成下面視圖的結(jié)果，第二步是形成K向視圖的結(jié)果�？梢姡�這個模型應(yīng)當(dāng)是兩個拉伸特征所構(gòu)成。
  (2)第一個特征創(chuàng)建過程

 ◆做圖19-5下邊視圖的草圖，注意添加相關(guān)圖線之間的“等長”約束，以便確保燕尾槽的對 稱性；

 ◆拉伸成25mm厚度。

  (3)第二個特征創(chuàng)建過程

 ◆創(chuàng)建頂面上的草圖，繪制直線，確定尺寸30和角度35°；

 ◆過這條線，創(chuàng)建工作面；

 ◆在工作面上建新草圖，完成K向視圖的輪廓；

 ◆拉伸-切削-雙向-貫通，完成模型。

  (4)點評

  結(jié)果參見005.IPT。機械零件中的“對稱”結(jié)構(gòu)，例如本題目中的燕尾槽，不應(yīng)當(dāng)用尺寸約束實 現(xiàn)，而應(yīng)當(dāng)用類似這個模型中的幾何約束實現(xiàn)。這不光是簡單與復(fù)雜的問題，而是“準(zhǔn)確地表達了 設(shè)計意圖”。

  關(guān)于斜向的結(jié)構(gòu)“先定向，后造型”是一般的過程。這很像實際制造中的動作：先將零件斜著 裝夾，之后再切削掉這一塊材料。而使用一根草圖線完成這種“定向”，也是在幾何設(shè)計中常用的措 施，這相當(dāng)于確定“切削方向”；在此基礎(chǔ)上的工作面，則是確定了“截面輪廓的基礎(chǔ)位置”。

  在截面輪廓的建立過程中，我們投影了最外側(cè)的現(xiàn)有特征棱邊，并將截面草圖放到這個投影線 上，目的是為了保證在未來改變基礎(chǔ)特征的尺寸，這個“切削”也能夠完整存在。

     1.6 組合體-平面立體(2)

  (1)結(jié)構(gòu)分析

  參見圖19-6。這個模型稍微復(fù)雜一些。在Inventor中，處理主體結(jié)構(gòu)的合適方法是“放樣”特 征，而處理三角形斜面的合適方法則是“切割”。
  

  (2)主體結(jié)構(gòu)創(chuàng)建過程

 ◆在XY面繪制底面輪廓；

 ◆做XY面的平行工作面，間距55mm；

 ◆在新工作面上作草圖，投影現(xiàn)有草圖的直角頂點；

 ◆繪制頂面草圖；

 ◆創(chuàng)建放樣特征。

  (3)三角面結(jié)構(gòu)創(chuàng)建過程

 ◆在圖19-7的C面上做草圖，在上部棱邊上放置草圖點，標(biāo)注尺寸10；

 ◆在B面上做草圖，在上部棱邊上放置草圖點，標(biāo)注尺寸15；

 ◆做A面的平行工作面，距離25；

 ◆創(chuàng)建工作面與棱邊D的交點成為工作點；

 ◆過兩個草圖點和這個工作點做工作面；

 ◆用這個工作面切割。

  (4)點評

  結(jié)果參見006.IPT。這種使用面切割,以及切割面定位的方法,具有普遍的意義。而放樣特征， 對于這種似乎不太好表達的模型，創(chuàng)建過程是十分簡潔而明快的。

     1.7 組合體-平面立體(3)

  (1)結(jié)構(gòu)分析

  參見圖19-8，這是個“正五棱錐”。Inventor沒有提供正棱錐模型的直接功能，但可以在正五 邊形的基礎(chǔ)上，利用放樣到點，形成要求的結(jié)果。
     

  (2)造型過程

 ◆作基礎(chǔ)草圖，注意與原始坐標(biāo)系的對應(yīng)關(guān)系；

 ◆做出表達30 尺寸的草圖點；

 ◆放樣到點，完成模型。

  (3)點評

  結(jié)果參見007.IPT，這個模形的構(gòu)建過程，可以認(rèn)為是通用的“正n棱錐”實現(xiàn)方法。

     1.8 規(guī)則曲面立體-圓柱和圓錐

  無論怎樣，用拉伸制造這種模型都是不合適的，除非只有一段圓柱的條件下。
  因為模型后期使用，很可能有數(shù)控加工原始數(shù)據(jù)的前提、設(shè)計尺寸在工程圖中的借用、現(xiàn)有輪廓與相配合控制之間的關(guān)聯(lián)… 旋轉(zhuǎn)完成圓柱類結(jié)構(gòu)，就可以直接提取輪 廓草圖的幾何數(shù)據(jù)。參見圖19-9。
        

  (1)建模過程
  作基礎(chǔ)草圖，標(biāo)注驅(qū)動尺寸；完成旋轉(zhuǎn)特征。

  (2)點評

  結(jié)果參見008.IPT。在草圖創(chuàng)建中,將下面的圖線改成中心線線形,并不是必要的。如果不改， 在創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)特征的時候需要指點一下這根線，或許不太痛快…

     1.9 規(guī)則曲面立體-斜圓錐

  參見圖19-10，這是軸線與底面不垂直的圓錐。
         

  (1)建模過程

 ◆作基礎(chǔ)草圖，投影原點，做直徑40 的圓；

 ◆在XZ面上作草圖，投影圓心，做些中心線；

 ◆投影X軸，標(biāo)出角度和高度；

 ◆在中心線的端點上放一個草圖點；

 ◆創(chuàng)建放樣特征，到點。

  (2)點評

  結(jié)果參見009.IPT。結(jié)果符合“直素線”面的要求。

     1.10 規(guī)則曲面立體-球

  參見圖19-11，Inventor 沒有直接提供球特征，可 以用旋轉(zhuǎn)特征簡明地完成。
        

  (1)建模過程

 ◆作草圖圓和直線，剪切得到半個輪廓；

 ◆回轉(zhuǎn)成球體；

 ◆在另一個方向創(chuàng)建槽子草圖，并與球關(guān)聯(lián)；

 ◆拉伸-切割，完成槽子。

  (2)點評

  結(jié)果參見010.IPT。做出球是很簡單的。請注意槽子的尺寸10的標(biāo)注過程，要將槽子上部直線 約束為與球的投影相切，是為了在改變球的尺寸后，確保槽子的位置仍然是正確的。

     1.11 規(guī)則曲面立體-回轉(zhuǎn)體

  參見圖19-12的模型（冰猴）。從特征創(chuàng)建來看，并沒有什么難度，只是草圖繪制有些麻煩…
 

  (1)點評

  結(jié)果參見011.IPT。在草圖的創(chuàng)建過程中，熟練利用幾何約束、修整等功能是必要的基本功。在 操作后期，筆者選定某草圖點拖動圖形，是為了驗證是否存在欠約束的地方。如果這樣的拖動，造 成了圖樣的變形，常常是欠約束的結(jié)果。

  在二維草圖面版上點擊“自動標(biāo)注尺寸”功能，可查找目前欠缺的約束。對于這個模型的草圖， 會報告欠約束為1個，參見圖19-13，因為草圖在X方向上還可以整體位移。而實際上我們認(rèn)為并 沒有缺少什么必要的約束。

  但是，如果報告的欠約束數(shù)量大于2，就需要注意了。
  除了需要自適應(yīng)，草圖應(yīng)當(dāng)是完全約束的狀態(tài)。

     1.12 復(fù)雜組合體

  (1)結(jié)構(gòu)分析

  參見圖19-14，因為可以推測出裝配的關(guān)系,就可能按照“用途”區(qū)別幾何結(jié)構(gòu)和對應(yīng)的特征, 可分成6個結(jié)構(gòu)。
      

  (2)建模過程

 ◆結(jié)構(gòu)1是底座板，簡單的拉伸特征，注意草圖與原始坐標(biāo)系的關(guān)系；

 ◆結(jié)構(gòu)2是連接部，在結(jié)構(gòu)1的基礎(chǔ)上創(chuàng)建，并對稱。直接借用原始坐標(biāo)系的YZ面創(chuàng)建草圖， 并雙向拉伸，這就確保了對稱；

 ◆結(jié)構(gòu)3是一個圓柱，因為尺寸5的要求，應(yīng)先創(chuàng)建距離為5的工作面，之后投影結(jié)構(gòu)2的 邊線，依此繪制草圖圓；

 ◆結(jié)構(gòu)4是在結(jié)構(gòu)1的上的安裝孔，按圖做草圖，直接利用投影結(jié)果完成孔特征；

 ◆結(jié)構(gòu)5是“加強筋”特征，草圖可以不到達結(jié)束點，但要有足夠的約束；

 ◆結(jié)構(gòu)6就是個孔…

  (3)點評

  結(jié)果參見013.IPT。結(jié)構(gòu)3和結(jié)構(gòu)5，都是借助投影和幾何約束確立草圖。 這是三維建模中的重要方法，能造成模型結(jié)構(gòu)的相互關(guān)聯(lián)，能夠在未來調(diào)整設(shè)計參數(shù)之后，順利完成新結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)更新。