9.2 怎樣創(chuàng)建攜帶完整設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的iPart

   參見GB_T276-1994.IPT。這是一種常用的“深溝向心球軸承”。筆者設(shè)法在其中盡Inventor所能攜帶了設(shè)計(jì)信息。

   可見，關(guān)于這種軸承的設(shè)計(jì)參數(shù)（代號(hào)、極限轉(zhuǎn)速、載荷…）都可以清晰地列出，并在選型時(shí)是提供確實(shí)的參考數(shù)據(jù)。至于滾動(dòng)體大小，因?yàn)椴粫?huì)與未來設(shè)計(jì)有什么關(guān)系，只要“看著像”也就 行了；而數(shù)量，是在各型號(hào)的模型參數(shù)中使用了變量nn控制的。

   實(shí)際上目前Inventor的資源中心也在企圖實(shí)現(xiàn)筆者提出的、并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的設(shè)想。

  ◆非幾何數(shù)據(jù)的處理：
   這是用“其它”參數(shù)功能完成的。這里包括一些設(shè)計(jì)參數(shù)，供選用某型號(hào)軸承的參考。例如： 軸承代號(hào)、脂油潤(rùn)滑方式下的極限轉(zhuǎn)速、徑向額定載荷、軸向額定載荷…

   要攜帶的設(shè)計(jì)參考參數(shù)，分別設(shè)置成“關(guān)鍵字”。根據(jù)設(shè)計(jì)選擇的實(shí)際習(xí)慣，各關(guān)鍵字排列如下：[1] d （軸承內(nèi)徑）；[2]徑向載荷；[3]轉(zhuǎn)速；[4]軸向載荷；[5]代號(hào)。參見圖50-59。
 

   這些參數(shù)，是作為標(biāo)準(zhǔn)件必須提供的，否則只能是使用者要到設(shè)計(jì)手冊(cè)中自己進(jìn)行查找，就很不合適了。而“代號(hào)”是在其他參數(shù)選定之后，才需要知道的數(shù)據(jù)。

   實(shí)際設(shè)計(jì)中不會(huì)是Inventor標(biāo)準(zhǔn)件庫的觀點(diǎn)，先知道型號(hào)，而是首先知道的數(shù)據(jù)。

  ◆安裝尺寸的攜帶：
   在模型上可以看到銀白色的環(huán)帶，這就是軸承外環(huán)安裝孔的最小直徑和內(nèi)環(huán)安裝軸肩的最大直徑的表達(dá)，可以在設(shè)計(jì)相關(guān)零件時(shí)，利用它們所定義的iMate直接裝配約束相關(guān)零件。

   這也是一些必須攜帶的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，例如軸承外環(huán)允許的最小安裝孔，是使用了“軸承環(huán)”特征中，以極小的尺寸創(chuàng)建的環(huán)形溝槽，創(chuàng)建的iMate(內(nèi)環(huán)大徑)來攜帶的。

  ◆以軸承為基礎(chǔ)的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)實(shí)例分析：

  □設(shè)計(jì)背景：

  從前期設(shè)計(jì)的計(jì)算結(jié)果和要求，現(xiàn)在要完成的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)約束條件是：軸徑12mm，徑向載荷實(shí)際值5kN,轉(zhuǎn)速2400轉(zhuǎn)，參見圖5-60。這個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)果參見05-08.IAM。
     

  □注意事項(xiàng)：

  在Inventor2008中，裝配環(huán)境下的自適應(yīng)關(guān)聯(lián)機(jī)制，默認(rèn)設(shè)置是關(guān)閉狀態(tài)，我們必須把它設(shè)置成打開。參見圖5-61中的參數(shù)設(shè)置結(jié)果。
       

  □軸的初步設(shè)計(jì)：
   按上游設(shè)計(jì)的方案，完成軸模型。但是，大端直徑、軸承配合段長(zhǎng)度現(xiàn)在還不能確定，這幾個(gè)尺寸也就不標(biāo)，呈“緩約束”狀態(tài)。之后裝入裝配環(huán)境。

  □裝入軸承：
  開始新裝配，裝入軸承，根據(jù)上游設(shè)計(jì)的要求，選定合適的參數(shù)。參見圖5-62。
      

  □軸的詳細(xì)設(shè)計(jì)：
  軸零件設(shè)置成自適應(yīng)狀態(tài)。如果右鍵菜單中自適應(yīng)項(xiàng)淡顯，可打開這個(gè)零件，

在菜單中“工具(T)”-〉“文檔設(shè)置(S)…”， 在“文檔設(shè)置”界面的“造型”選項(xiàng)卡中關(guān)閉“在部件中使用自適應(yīng)”開關(guān)，確認(rèn)、 存盤；

  軸大端面與軸承內(nèi)環(huán)端面貼合；軸承 軸線與軸的重合；約束軸配合段超出軸承 端面 2mm；借助軸承上帶有的結(jié)構(gòu)，確定 軸的大端直徑，參見001.AVI。

  □殼體和端蓋設(shè)計(jì)：

   與軸雷同，也是把能確定的尺寸約束好，不能確定的、與軸承等現(xiàn)有基礎(chǔ)相關(guān)的尺寸呈“緩約 束”的結(jié)果。最后靠裝配約束和跨零件投影完成完全的尺寸與形狀確認(rèn)。

   □關(guān)聯(lián)性：
  如果上游設(shè)計(jì)改變了主意（這也是常有的事）。例如要加大軸承的承載能力，將徑向載荷要求提高到了8kN。我們可以直接改變軸承零件的參數(shù)選擇（選擇6301軸承）。前后結(jié)果參見圖5-63。
 

   在這個(gè)過程中，Inventor會(huì)發(fā)出圖5-64的出錯(cuò)提示。
    

   實(shí)際上并非如此，“接受”之后隨便選定一個(gè)零件拖動(dòng)一下就完成更新了。這是Inventor自己的問題，因此沒能完全自動(dòng)更新，要用戶使用一個(gè)動(dòng)作激發(fā)更新機(jī)制即可。

  □ 評(píng)論和測(cè)試：

  至此，對(duì)于iPart究竟能給設(shè)計(jì)帶來什么樣的支持，能怎樣有效地補(bǔ)充Inventor標(biāo)準(zhǔn)件庫的不 足，讀者想必已經(jīng)能夠全面了解了。至少，這個(gè)軸承的設(shè)計(jì)選用過程和裝配關(guān)聯(lián)，我們確實(shí)不需要 查找任何設(shè)計(jì)資料，就完全可以順利地做下去了…

  在瀏覽器中選定軸承下的“表”，在右鍵菜單中“更改零部件”，在“樹”選項(xiàng)卡下可見多種不 同載荷的同內(nèi)徑的軸承，選擇較大承載能力的軸承。之后，全部相關(guān)零件自動(dòng)根據(jù)新的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)更 新，自動(dòng)完成了設(shè)計(jì)的跟隨調(diào)整。這就實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)調(diào)整過程中，標(biāo)準(zhǔn)零件“在位更換”的良好支持。

  至此，對(duì)于iPart究竟能給設(shè)計(jì)帶來什么樣的支持，能怎樣有效地補(bǔ)充Inventor標(biāo)準(zhǔn)件庫的不 足，讀者想必已經(jīng)能夠全面了解了。這個(gè)例子，比較完整地體現(xiàn)了Inventor的優(yōu)秀功能，對(duì)設(shè)計(jì)過 程實(shí)現(xiàn)了較好的支持。

       9.3 標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

   參見圖5-65，這是莫氏錐柄，用于刀具柄部設(shè)計(jì)，這是世界通用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。
      

  對(duì)于刀具設(shè)計(jì)，這個(gè)結(jié)構(gòu)屬于標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，雖然它并不是“標(biāo)準(zhǔn)件”,但是也可以用iPart技術(shù) 實(shí)現(xiàn)，并在刀具設(shè)計(jì)過程中直接使用。

  當(dāng)然，用iFeature也許能完成這個(gè)需要，考慮 到iFeature的不合理的數(shù)據(jù)管理機(jī)制，還是用iPart 更為順暢。

  零件幾何結(jié)構(gòu)中的“基面”，是一個(gè)分割線，并 落在原始坐標(biāo)系的YZ面上，這是為了傳遞莫氏錐柄的設(shè)計(jì)參數(shù)而特意創(chuàng)建的特征，代表了未來在與主軸 錐孔相連接時(shí)，柄的軸向位置標(biāo)準(zhǔn)。

  這樣的結(jié)構(gòu)，以及在設(shè)計(jì)中需要的其他條件本例中已經(jīng)充分傳遞了。
  
  其中，L4=3xMD；ML=2xMD，結(jié)果參見“莫氏錐柄.IPT”。
  做完之后，選定所有的型號(hào)，“生成文件”（參見圖5-66），將創(chuàng)建iPart工廠中的全部成員模型，就完成了正式使用之前的準(zhǔn)備工 作。比較遺憾的是在這個(gè)過程中需要用戶一一確定。
       

  在實(shí)際進(jìn)行刀具設(shè)計(jì)時(shí)，要先衍生所需要的“…\莫氏錐柄”文 件夾中的某個(gè)結(jié)果，并作出它的軸線工作軸和軸截面工作面；之后據(jù) 此進(jìn)行其他部分的設(shè)計(jì)。

  這是iPart的比較特殊的用法，典型的結(jié)果參見05-028.IPT。

        10. 點(diǎn)評(píng)iPart

  說到這里，筆者不由得想起了多年之前，在AutoCAD中編寫程序?qū)崿F(xiàn)上述標(biāo)準(zhǔn)件的過程，比起在Inventor中做，真是不知要多學(xué)了多少東西、多費(fèi)了多少事…

       10.1 效率和難度

  在AutoCAD中編寫一個(gè)軸承的參數(shù)化圖形庫程序，在熟練掌握了程序設(shè)計(jì)工具的條件下，怎么也需要兩天的時(shí)間，而在Inventor中完成同樣的功能，也就是兩三個(gè)小時(shí)的事情，而且更順利，更 好用。軟件功能好了，以三維為表達(dá)手段了，必然大幅度減少專業(yè)設(shè)計(jì)功能開發(fā)的難度和時(shí)間。即 便是最新的“動(dòng)態(tài)塊”，也比iPart麻煩得多。

  但是，這里仍然有專業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)和能力在限制我們，仍有軟件功能在限制我們，而不能完全放 開手腳。其中，應(yīng)當(dāng)怎樣組織iPart的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，會(huì)是一個(gè)較大的問題，不能僅僅從造型的角度出 發(fā)考慮，必須全面關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的需要和傳遞方法、必須全面關(guān)聯(lián)以后的可再用性。GB_T276-1994.IPT就是典型的例子。這就不僅僅是Inventor一頭的事情，在很大程度上取決于使 用者的專業(yè)設(shè)計(jì)水平和對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的控制與理解。

  無論如何，從上述的例子分析中，我們有理由認(rèn)為，Inventor將是一個(gè)很好的CAD軟件，并且 對(duì)于專業(yè)設(shè)計(jì)開發(fā)，會(huì)提供更好的能力；我們有理由確認(rèn)，在Inventor中能夠順利地完成各種專業(yè) 的“設(shè)計(jì)模型庫”的構(gòu)建和使用。

      10.2 數(shù)據(jù)處理注意

  在按照現(xiàn)有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建自己的iPart的過程中，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)原有數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤，這是很平常的事情。在創(chuàng)建iPart的過程中，對(duì)于我們用了多少年的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，也是一個(gè)驗(yàn)證過程。
  注意：要在在iPart創(chuàng)建之前，設(shè)計(jì)參數(shù)表的變量名應(yīng)當(dāng)整理完畢，不要在創(chuàng)建后再修改。
  另外，創(chuàng)建好iPart，并且使用過，之后又更改了這個(gè)iPart的定義或者數(shù)據(jù)，這可能會(huì)造成以前使用的裝配模型發(fā)生問題。所以，目前的狀態(tài)下，必須保證iPart的正確性，經(jīng)過仔細(xì)的使用 驗(yàn)證之后，才可以正式投入使用。

     10.3 關(guān)于文件命名

  以前版本中 iPart 結(jié)果文件名稱是將零件名稱后綴主參數(shù)。例如：“GB_T858 止動(dòng)墊圈[規(guī)格=M27].IPT”，這顯然是不合適的。

  現(xiàn)在因?yàn)閕Part數(shù)據(jù)中已經(jīng)有單獨(dú)的“文件名稱”列類型，就徹底解決了成員文件命名問題。

      10.4 關(guān)于自適應(yīng)

  按照Inventor的規(guī)則，一個(gè)特征，如果設(shè)置成“自適應(yīng)”，其中的特征參數(shù)或者欠約束的草圖，

都可以基于裝配約束實(shí)現(xiàn)完整的約束。
  注意：但這個(gè)規(guī)則在iPart的結(jié)果中不能實(shí)現(xiàn)。

       10.5 關(guān)于iPart的管理

  一個(gè)巨大的遺憾是，Inventor至今竟然還沒有對(duì)這樣好的功能提供管理模塊。
   筆者認(rèn)為這實(shí)在是應(yīng)當(dāng)與iPart功能同時(shí)編寫的程序，有iPart、必然有iPart的管理。

   這個(gè)iPart實(shí)在是標(biāo)準(zhǔn)件庫的補(bǔ)充甚至替代功能。因?yàn)閕Part可以實(shí)現(xiàn)原始模型的修改，在修改之前的裝配使用中，也能關(guān)聯(lián)更新，因?yàn)閕Part的實(shí)質(zhì)有些衍生的味道，而不是像標(biāo)準(zhǔn)件庫的結(jié) 果模型，完全脫離了與庫數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)。

       11. Inventor的標(biāo)準(zhǔn)件和型材庫的總體評(píng)價(jià)

  不光是某些用戶對(duì)CAD軟件應(yīng)用的觀念有誤區(qū)，就是Inventor的作者，也確實(shí)存在著明顯的觀念錯(cuò)誤問題，這可能是引發(fā)用戶應(yīng)用觀念錯(cuò)誤的原因之一。無論是用戶還是開發(fā)商，這些觀念的正 確性，對(duì)軟件的研發(fā)和應(yīng)用水平，起到了關(guān)鍵性的作用。

      11.1 庫的重要性

  庫的數(shù)據(jù)量和技術(shù)含量，可能占據(jù)整個(gè)CAD系統(tǒng)的50%。無論是設(shè)計(jì)表達(dá)、設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)還使決策支持，庫的作用極為重要。

  從目前 Inventor 的全面功能看，做到上述要求，技術(shù)上絕對(duì)沒有問題，因?yàn)樯鲜鲆�求的解決方案，在標(biāo)準(zhǔn)件庫之外的一些功能中也存在：

  讓我們回憶一下在本章討論過的iPart技術(shù)方法，Inventor可以很好地在現(xiàn)有模型基礎(chǔ)上，進(jìn) 而“造出”系列零件，甚至以此為基礎(chǔ)，帶動(dòng)整個(gè)相關(guān)結(jié)構(gòu)中多個(gè)零件的、基于裝配關(guān)系的自動(dòng)更 新，其結(jié)果相當(dāng)成功。

      11.2 庫的復(fù)雜性

  但為什么標(biāo)準(zhǔn)件庫，歷經(jīng)12個(gè)版本，還沒做到我們理想的狀態(tài)呢？

  因?yàn)閹祀m然說起來簡(jiǎn)單，實(shí)際上技術(shù)含量很高。目前的現(xiàn)狀說明Inventor的作者并沒能完全了 解用戶將會(huì)怎樣地使用他們所提供的標(biāo)準(zhǔn)件功能，也就沒有想清楚究竟怎樣做才是正確的。因此從 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)到設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)傳遞、從數(shù)據(jù)修改到模型關(guān)聯(lián)，在整體上看大方向就有些偏差了。

  以目前的狀態(tài)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件庫只能說是“聊勝于無”，是筆者不喜歡的“造型派”的風(fēng)格。在許 多條件下，還不如用iPart自己做的零件族更為順暢。

      11.3 用戶自制庫單元的使用

  雖然Inventor提供了工具，可以將用戶自制的iPart庫單元，在某些限制下發(fā)布到資源中心里，

并打算像一般原有的標(biāo)準(zhǔn)件那樣引用，但筆者建議先不要做這件事。
  因?yàn)楣P者明顯地感覺到，Inventor的庫結(jié)構(gòu)和機(jī)制，可能還要有較大的震蕩。所以，還是繼續(xù)

按iPart進(jìn)行管理和使用比較穩(wěn)妥。由于目前Inventor尚未提供“iPart管理器”這樣的機(jī)制，對(duì)于眾多 iPart，存放、管理、增刪、檢索等操作目前還得我們自己設(shè)法，這雖然是個(gè)遺憾，但并不是很大的障礙。

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