第3章 零件造型和特征相關技術
  
  特征(Feature )是構造模型的基本單元，模型是特征的集合。
  特征造型的終極目標是表達完整的設計信息和工藝信息，建立和修改模型要求簡便，也便于別人理解，使之成為產(chǎn)品設計與分析、工藝、加工的聯(lián)系，為CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)創(chuàng)造條件。這時，設計人員操作的對象不再是原始的線條和體素而是產(chǎn)品的功能要素，如孔、螺紋孔、軸、槽等，將功能要素抽象出來就形成了實體造型的特征。所以，特征從設計需求來說，不僅是幾何構成，也是工藝構成。
  在Inventor中，有下列的特征分類：基礎特征.零件特征.放置特征.定位特征和草圖特征等。
  創(chuàng)建零件時，生成的第一個特征稱為基礎特征。然后在它的基礎上，通過并、交、差的布爾運算，順序生成其他特征，逐步生成復雜的零件。這里有兩點是很重要的，一是基礎特征不能刪除；二是在基礎特征上增加其他特征的順序有講究，將影響零件造型的可行性和效率。
  有些特征依賴于現(xiàn)有特征的幾何要素，稱之為基于特征的特征。它們將隨著所依附的特征而變化，且所依附的特征刪除后這種特征也隨之刪除，例如依賴于面、邊、工作軸、工作面定義的草圖特征；依賴于面、邊建立的工作平面；依賴于邊的倒角、圓角；依賴于平面、工作點定位的孔等。
  掌握特征的使用，關鍵是兩點：幾何定義和可控參數(shù)。
  在本章將介紹零件環(huán)境、定位特征、草圖特征、放置特征、衍生和眾多的應用實例等。
     1. 零件環(huán)境
  創(chuàng)建或編輯零件，都會激活零件造型環(huán)境。
  其中包括：特征面板；零件標準工具條 (即零件環(huán)境下的Inventor標準工具條)和瀏覽器。參見圖3－1，其中特征面板顯示關閉了相關提示文字。
    
  如果“將圖標與文本一同顯示”，就是說要顯示出提示文字來。這樣工具面板將變得較長，參見圖3-2；其中的細節(jié)將在后面陸續(xù)介紹。
   
  在零件造型環(huán)境中，使用瀏覽器可以編輯草圖或特征、顯示或隱藏特征、創(chuàng)建設計注釋、使特征自適應以及訪問特性。
     2. 定位特征
  定位特征是用來創(chuàng)建與坐標系相關的特征：工作面、工作軸和工作點；它們分別對應于經(jīng)典幾何學概念中的坐標平面、坐標軸和坐標原點。
   Inventor中自己帶有這樣的結構，在零件、裝配、鈑金環(huán)境中，都有默認存在包括三個工作面、三個工作軸、一個工作點組成的“原始坐標系”。原始坐標系是“固定的”，相當于AutoCAD中的WCS。
  在默認狀態(tài)下，它們不顯示。要設置它們顯示：在瀏覽器中選定要顯示的元素，在右鍵菜單中“可見(V)”。參見圖3-3。
         
    2.1 工作面
    2.1-1 幾何定義：
  自定義的、可參數(shù)化的坐標平面。
  工作面本身是這個自定義坐標系的XY軸所確定的面。工作面可以顯示或隱藏，正面顯示顏色是淡黃色半透明、反面是淡綠色半透明；也可以修改它的名稱。工作面沒有邊界，無限大。
    2.1-2 工作面的作用：
 ◆創(chuàng)建依附于這個面的新草圖、工作軸或者工作點
 ◆作為特征的終止面
 ◆作為裝配的參考面
 ◆作為裝配狀態(tài)下剖切觀察的剖面
 ◆工作面也可以向草圖所在面上投影，作為其他草圖的驅動基準。
    2.1-3 創(chuàng)建工作面的方法：
  工作面是一個幾何平面，實質就是用戶坐標系的XY面。數(shù)學上三點確定一個平面，雖然創(chuàng)建它有十分豐富的方法，但將遵循這個規(guī)律。具體操作中，一個工作面至少需要兩個已知條件才能正確構建，下面將詳細介紹。
  ◆基于“原始坐標系”的工作面
  選定瀏覽器中“原始坐標系”下的坐標面，說明這是新工作面的參照面；選定瀏覽器中“原始坐標系”下的坐標軸，說明這是新工作面的通過的軸。輸入與參照面的夾角（如果選定了不可能有夾角的軸，將不出現(xiàn)這個輸入框，工作面構建過程處于等待狀態(tài)）。
  例如：作與原始坐標系的XY面，以Y為軸，夾角32°的工作面。
  在零件特征工具面板中點擊“工作平面”，之后在瀏覽器中先后選定XY面和Y軸，Inventor將彈出圖3-4的編輯框，在其中輸入角度值32，按編輯框右邊的綠對號，完成。
       
  ◆基于已有的工作面或者坐標面的平行工作面
  選定已有工作面或原始坐標系的面，說明這是新工作面的平行參照面；向期望的方向拖動，再輸入兩面的間距。
  例如：作與原始坐標系XY面的平行工作面，間距20mm。
  在零件特征工具面板中點擊“工作平面”，之后在瀏覽器中先選定XY面，再在圖形區(qū)拖動光標向希望的方向移動，之后將彈出圖3-5的編輯框，在其中輸入距離值20，按編輯框右邊的綠色符號，完成。距離的正方向是所參照面的Z方向。
        
  ◆基于已有特征的平面的平行工作面
  選定已有特征上的平面，說明這是新工作面的參照面;向期望的方向拖動,再輸入兩面的間距。
  例如：作與所指特征面的平行，間距為5mm的新工作面。
  打開3-001.IPT”；在零件特征工具面板中點擊“工作平面”，之后選定這個面，再拖動光標向希望的方向移動，將彈出圖3-6的編輯框，在其中輸入距離值5，按編輯框右邊的綠色符號，完成。
        
  ◆基于已有特征平面并成一定夾角的工作面
  選定特征面的某了棱邊，說明這是新工作面與現(xiàn)有結構的交線；選定已有特征上的平面，說明這是新工作面的參照面；之后輸入與參照面的夾角。
   例如：作與所指特征面夾10°角，交線為所指棱邊的的新工作面。
  先打開3-001.IPT在零件特征工具面板中點擊“工作平面”，之后先選定特征的棱邊(Inventor將感應并醒目顯示棱邊線)，再選定特征上的平面，將彈出圖3-7的編輯框，在其中輸入夾角值10，按編輯框右邊的綠色符號，完成。正角度離開實體，負角度深入實體。
        
  ◆基于已有特征的圓柱面并相切的工作面
  選定已有特征上的圓柱面，作為與新工作面相切的參照面，相切的位置接近所指處。
  例如：作與所指圓柱特征面相切，平行于原始坐標系的XY面的新工作面。先打開3-002.IPT。在零件特征工具面板中點擊“工作平面”，之后先選定指定的特征圓柱面，再在瀏覽器中選定XY面，完成。參見圖3-8。
       
  在圓錐面上作相切的工作面，需要先確定工作面與圓錐面的交線。例如打開3-003.IPT，使圓錐軸的草圖可見，之后作工作面，先選定草圖線、再選定錐面，參見圖3－9。
   
  ◆基于已有點和線
  選定已有線(構造線、特征上的邊或草圖線)，說明工作面的Z軸方向（垂直于線的法面），之后選定線上的某端點或控制點，說明工作面的通過點。
  例如：先打開3-004.IPT，其中有一根樣條線做的草圖。做新的工作面，要經(jīng)過樣條線上指定的控制點，且工作面垂直于曲線在這一點上的切線而成為“法向平面”。
  在零件特征工具面板中點擊“工作平面”，之后先選定樣條線，再指定要求的控制點，完成。
  參見圖3-10，對于3-005.IPT中的空間三維樣條線，也能夠同建它的法向面。
  ◆基于已有直線邊
  選定已有特征平面上的兩個同面棱邊、或者同面工作軸，說明工作面通過這兩個邊。如果所指的第二個邊與第一個邊不能共面，Inventor就不會有“選定棱邊”的反饋顯示。
  例如：做圖3-11中兩個指定邊的新工作面。打開3－006.IPT,在零件特征工具面板中點擊“工作平面”，選定兩條棱邊線，完成。
             
  ◆基于三個點
  選定已有特征棱邊交接處的三點，說明工作面通過這三點。請注意，棱邊上的中間點也能被感應并拾取。另外，三維草圖中的“固定工作點”也同樣可用。
  ◆基于已有點和面
  選定已有點，說明工作面通過這個點，之后選定已有面（特征、工作面），說明工作面與之平行。例如：做圖3-12中平行于指定面，并經(jīng)過指定點的新工作面。
         
  打開3-006.IPT，在零件特征工具面板中點擊“工作平面”，先選指定的特征平面，再指定要求的頂點，完成。
  ◆基于平行兩面的對稱面
  這不是經(jīng)典幾何學原理所列規(guī)則，而是Inventor自已發(fā)展的規(guī)則，所以還不能直接借助幾何學的概念類理解。例如3-007.IPT。參見圖3-13。
        
  創(chuàng)建工作面，選定一個平面，再選定一個與之平行的面（否則不會感應選定），將創(chuàng)建介于兩個平行平面之間的工作面；并與兩個面的距離成動態(tài)關聯(lián)。
    2.1-4 工作面與所依附的對象的關系：
  總之，這許多創(chuàng)建工作面的方法，絕大部分都是在幾何學上“確定一個面”的概念的延續(xù)和使用，所以實際上可能的創(chuàng)建方法還會有許多。
  在Inventor中，工作面與它創(chuàng)建時所依附的幾何對象，是相互關聯(lián)的。當依附的對象發(fā)生參數(shù)改變后，工作面也會相應改變；而且對于偏移型工作面，間距也是參數(shù)化的；有夾角的夾角也是參數(shù)化的等等。
    2.1-5 調整工作面的性質
  選定某工作面，在右鍵菜單中可見到“可見”、“反向”、“自適應”、“固定”和“顯示輸入”等這樣一些可操作的項目(參見圖3-14)。
         
  前兩個很容易理解。
  如果對這個工作面設置過“自適應”或者“固定”有效的操作，以后將不再可能有“可參數(shù)驅動”狀態(tài)，而只能在“自適應”或者“固定”之間切換。
  如果想讓這個工作面回到“可參數(shù)驅動”狀態(tài)，只好選定這個工作面，在右鍵菜單中選定“重定義特征”重新創(chuàng)建了。
  默認的性質是“可參數(shù)驅動”。
  而“顯示輸入”則是醒目顯示這個工作面創(chuàng)建時所依據(jù)的幾何結構，將使用特殊的土黃色。   上述規(guī)則對于后邊簡要討論的“工作軸”和“工作點”也是同樣的。
  在“原始坐標系”中選定某工作面，右鍵菜單中會看到“自動調整尺寸(A)”的開關，默認是有效。這是一個顯示模式控制開關，如果有效，將自動根據(jù)目前的模型，比模型大一圈地顯示“原始坐標系”中的坐標面。