你當(dāng)前的位置:首頁>>Inventor>>Inventor2008 機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用教程 零件造型和特征相關(guān)技術(shù)(15)

        10.6 衍生應(yīng)用之四產(chǎn)生較復(fù)雜的控制路徑

  參見圖3-158的零件局部結(jié)構(gòu),這是用鋼絲彎曲而成的。
      

  在Inventor中,只要完成了空間曲線組成的三維路徑,用掃掠將很容易完成這類模型的創(chuàng)建。 我們?cè)?jīng)多次體驗(yàn)到,三維草圖投影棱邊的結(jié)果,實(shí)際上已經(jīng)是“真正”意義上的三維空間曲線了。 這提示我們,可以做出輔助實(shí)體,為生成三維掃掠路徑創(chuàng)造基礎(chǔ)條件。

  于是,解決方案就有了,創(chuàng)建過程:

◆創(chuàng)建基礎(chǔ)實(shí)體,參見3-115.IPT;

◆開始新零件,衍生3-115.IPT成曲面;

◆創(chuàng)建三維草圖,投影衍生曲面的相關(guān)棱邊,成為路徑;

◆在衍生曲面的開叉端做草圖,投影直線,以投影點(diǎn)為圓心,作草圖圓;

◆掃掠完成。參見3-116.IPT。 參見圖3-159,從左到右的過程…
   

      10.7 衍生功能的總結(jié)

  衍生功能實(shí)在是很有趣,它是工程師掛在嘴邊上的設(shè)計(jì)用語:“在xxx基礎(chǔ)上如何如何…”這個(gè)設(shè)計(jì)思維的清晰的表達(dá)方法。Inventor關(guān)于衍生的幾個(gè)規(guī)則是:

◆衍生結(jié)果零件的基礎(chǔ)特征。
  衍生零件的基礎(chǔ)特征是不能在衍生零件環(huán)境下修改的,就是說,只能因?yàn)樵慵男薷脑斐裳苌慵南嚓P(guān)修改,而不能逆向操作。這清楚地表達(dá)了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的繼承關(guān)系。

◆衍生零件可以在原零件基礎(chǔ)上添加特征。
  衍生零件可添加新特征,原零件修改之后,衍生零件的新加特征將能保持定義時(shí)的條件,更新之后跟隨變化。這就清楚地表達(dá)了設(shè)計(jì)構(gòu)思中的繼承和關(guān)聯(lián)。

◆并運(yùn)算。
  將原零件作為基礎(chǔ)特征。在創(chuàng)建衍生零件的對(duì)話框中,使“實(shí)體”參數(shù)有效。

◆差運(yùn)算。
  將原零件作為切割工具。在創(chuàng)建建衍生零件對(duì)話框中,使“實(shí)體作為工作曲面”有效,原零件將成為曲面。這種切割仍保持兩個(gè)零件的關(guān)聯(lián)性能。

◆關(guān)于定位特征的規(guī)則
  只有可見的、未退化的草圖圖元、可見的定位特征、可見的曲面,才可以被選擇并加入進(jìn)衍生的新零件。這是規(guī)則,可以理解和容易遵守的規(guī)則。

◆關(guān)于“比例系數(shù)”參數(shù)
  在我們的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)中,還確實(shí)沒有碰到過改變某零件的整體比例,就能夠成為新零件的需求。

但是,對(duì)于鑄造模型創(chuàng)建中需要解決“縮尺”的設(shè)計(jì)要求下,這個(gè)功能會(huì)很好地完成。

◆關(guān)于參數(shù)傳遞的規(guī)則

  原零部件的設(shè)計(jì)參數(shù),可以利用衍生傳遞到新零部件中繼續(xù)使用,參見圖3-160。
    

  將準(zhǔn)備給別人的數(shù)據(jù)右邊的復(fù)選框選定,之后在以這個(gè)零部件作為衍生的原始條件時(shí),就可以 引用這個(gè)參數(shù)了。選定復(fù)選框后,這個(gè)數(shù)據(jù)將自動(dòng)添加到這個(gè)零件的“自定義屬性”欄目中。這是 個(gè)很重要的性能,在后邊的工程圖處理中相當(dāng)有用!

  雖然在2008版本后可以強(qiáng)行引用為被設(shè)置成輸出的參數(shù),但筆者不認(rèn)為這是合理的機(jī)制。

◆關(guān)于相互的位置關(guān)系
  這是零件衍生的一個(gè)不順利的地方。原零件在衍生進(jìn)入時(shí),是以“原零件自己的基準(zhǔn)坐標(biāo)系與當(dāng)前的基準(zhǔn)坐標(biāo)系相重合”,這樣的規(guī)則確定位置的。因此,如果想控制衍生零件與當(dāng)前零件的位置關(guān)系,有兩種對(duì)策:
  或者各自對(duì)自己的“原始坐標(biāo)系”控制好位置關(guān)系; 或者在引入衍生之后再開始創(chuàng)新零件結(jié)構(gòu)。

  這當(dāng)然都不令人滿意。想到iFeature能再次定位于基礎(chǔ)模型的位置關(guān)系;衍生的部件也能定位 裝配關(guān)系,獨(dú)有衍生的零件不行。

◆草圖的衍生
  對(duì)于二維、三維草圖,只要是“可見”的都能衍生進(jìn)來,而不管是否被特征用過;要驗(yàn)證,請(qǐng)衍生3-117.IPT。

◆非幾何參數(shù)的傳遞
  一個(gè)零件的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),是幾何參數(shù)和非幾何參數(shù)組成。而衍生實(shí)際上僅在大部分幾何構(gòu)成上作數(shù)據(jù)處理,并不會(huì)涉及到非幾何數(shù)據(jù)。

  在衍生的參數(shù)設(shè)置中,目前還沒有提供關(guān)于原始模型的非幾何設(shè)計(jì)參數(shù),是否在衍生中被繼承下來的設(shè)置開關(guān),這應(yīng)當(dāng)是個(gè)缺憾。這就是說,目前,在新零件的下拉菜單中“文件”-〉“iProperties” 中的所有參數(shù),都不能繼承原零件的結(jié)果,都需要重新設(shè)置。
  從一般的設(shè)計(jì)表達(dá)來說,至少衍生成對(duì)稱零件的條件下,材料特性應(yīng)當(dāng)與原始零件相同,但衍生不能。極少有原始零件用鑄鐵,而衍生后的零件用塑料,如果這樣,零件的具體幾何結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)是 不完全相同的。

◆多次引入衍生的規(guī)則 在一個(gè)零件環(huán)境中,可以多次衍生進(jìn)來其他模型;第一次衍生可以設(shè)置結(jié)果類型是實(shí)體還是曲面,以后的類型將受到第一次的限制:多次衍生的結(jié)果中,只能有一次產(chǎn)生實(shí)體類型結(jié)果,其它衍生 只能是曲面結(jié)果。草圖(二維或三維)無此限制。

  參見圖 3-161,這是第一次演生成實(shí)體結(jié)果后,再次衍生另一 個(gè)零件的結(jié)果,其中“實(shí)體”方式成斜體淡顯,不可用。
          

  如果不得不把衍生進(jìn)來的曲面結(jié)果搞成實(shí)體,用灌注特征處理 一下即可。

  部件的衍生參見裝配一章。

      11零件的其他設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表達(dá)

   在Inventor中,主要的功能是零件幾何造型和幾何數(shù)據(jù)表達(dá),這方面有很好的設(shè)計(jì)支持性能。 但只有這些畢竟還不是全部設(shè)計(jì)的支持。除了幾何數(shù)據(jù)之外,當(dāng)然還有大量的非幾何數(shù)據(jù)需要在設(shè) 計(jì)中記載和傳遞。Inventor也為此提供了比較充分的功能。

  這些“非幾何數(shù)據(jù)”也是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中的必要的組成部分,也需要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)、表達(dá)與 共用。但這些數(shù)據(jù)的特點(diǎn)在于不能用幾何結(jié)構(gòu)表達(dá),例如:材料、熱處理要求、公差…

  處理好這些數(shù)據(jù),與處理好幾何數(shù)據(jù)一樣,對(duì)于設(shè)計(jì)構(gòu)思的表達(dá)和設(shè)計(jì)過程的支持,是十分必要的一環(huán)。

  在任何CAD軟件中,非幾何數(shù)據(jù)的表達(dá),因?yàn)樯婕暗教嗟膶I(yè)需要,都不可能完整地直接提供,Inventor也同樣。因此,使用者掌握相關(guān)的用戶定制技術(shù),實(shí)在是很必要的一環(huán)。以下將介紹幾個(gè)與此相關(guān)的功能和技術(shù)方法。

      11.1 賦予零件材質(zhì)

◆方法之一
  這是正常的操作過程:從下拉菜單“文件(F)”中選定“iProperties(I)…”,用彈出的界面中的“物理特性”選項(xiàng)卡賦予零件 材質(zhì)參見圖 3-162。在“材料”列表中選定 所要的材料,按下“應(yīng)用”鍵更新數(shù)據(jù)。默 認(rèn)條件下會(huì)使用 Inventor設(shè)好的“渲染樣 式”。零件得到了這些參數(shù),參數(shù)將隨零件文 件保存,并被相關(guān)功能使用。
         

  材質(zhì)是零件的重要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。材質(zhì)的選 用是基于受力條件、幾何形狀和工藝條件綜 合考慮的結(jié)果;而且材質(zhì)在后期設(shè)計(jì)中,在 裝配工程圖和零件工程圖中構(gòu)建有關(guān)數(shù)據(jù)(例如明細(xì)欄)將需要用到。目前已經(jīng)帶有 ANSYS公司的有限元分析模塊在Inventor零 件環(huán)境中,并直接接受上述材料設(shè)置的參數(shù),進(jìn)行有限元分析。

◆方法之二

  這是不太常用,但是有效的方法:從菜單“格式(O)”中選定“樣式編輯器(E)…”,在界面的左 側(cè)列表中展開“材料”,在準(zhǔn)備設(shè)置的材料名上雙擊鼠標(biāo),使這個(gè)名呈粗體字顯示,之后按下界面右 下角的“完成”按鈕即可。

       11.2 自定義材質(zhì)

  Inventor提供的材質(zhì)很有限,自定義材質(zhì)就是必須的操作了。材質(zhì)的定義將需要知道下列參數(shù):

◆密度 [g/cm^3] :克/立方厘米

◆楊氏(彈性)模量 [GPa] :吉帕斯卡

◆泊松比 :

◆屈服極限 [MPa] :兆帕斯卡

◆極限拉伸強(qiáng)度 [MPa] :兆帕斯卡

◆熱傳導(dǎo)率 [W/m-K]:瓦特/米 開爾文

◆線性膨脹系數(shù) [10^-5m/m/C] :

◆比熱 [J/Kg-K]:

◆渲染樣式:

  關(guān)于材料的物理特性,可以在有關(guān)的手冊(cè)中找到。上述這些特性中對(duì)Inventor的運(yùn)行有實(shí)際意義的項(xiàng)目是“密度”,用來進(jìn)行質(zhì)量屬性的計(jì)算。其它的物理特性,對(duì)Inventor的運(yùn)行和結(jié)果并無 影響,但是,可以帶著進(jìn)入相關(guān)的有限元分析軟件,進(jìn)一步做力學(xué)和形變分析。

  遺憾的是,對(duì)Inventor本身很必要的“密度”數(shù)據(jù),機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中卻提供的很少,這樣計(jì)算 出來的質(zhì)量可能不準(zhǔn)。

    創(chuàng)建球墨鑄鐵QT400-18的材質(zhì)的大致過程如下:

      11.2-1 創(chuàng)建合適的渲染樣式

◆做一個(gè)鑄件零件;

◆從菜單“格式(O)”中選定“樣式編輯器(E)…”,在“樣式和標(biāo)準(zhǔn)編輯器”界面的左側(cè)列表 中展開“顏色”,選擇一個(gè)與將來的顏色類似的現(xiàn)有顏色,之后“新建”,并輸入顏色方案 名,見圖3-163右下,“確定”。
 

◆在圖3-163“紋理”框中,按“選擇”鍵彈出圖3-164界面。選擇鑄鐵表面合適的貼圖。

◆確定后,“完成”;

◆將這個(gè)新的渲染顏色賦予鑄造模型。察看效果,必要時(shí)再回去調(diào)整顏色參數(shù)。
  這樣,新的渲染樣式“QT400-18”就保存在這個(gè)文件中了。
  特殊地,在“紋理”中有一種帶有粉色底色的貼圖,這種貼圖的粉色部分在未來的結(jié)果中呈“透明”的效果,因此,各種“網(wǎng)孔”類的效果,就可能被模仿出來了。參見“網(wǎng).IAM”和圖3-164。
    

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