1、1 2007 Autodesk 基于裝配關系的關聯(lián)設計基于裝配關系的關聯(lián)設計 Autodesk Inventor User Club 2 2007 Autodesk 主要內(nèi)容主要內(nèi)容進行關聯(lián)設計的必要性如何在Inventor中進行關聯(lián)設計利用fx參數(shù)表進行零部件之間的關聯(lián)設計利用基于裝配約束關系的自適應技術進行零件設計利用衍生來實現(xiàn)零件級別的布爾運算利用復制對象技術來實現(xiàn)復雜曲面之間的關聯(lián)設計通過跨零件投影來實現(xiàn)關聯(lián)設計利用三維曲線創(chuàng)建控制路徑進行管道設計3 2007 Autodesk 進行關聯(lián)設計的必要性進行關聯(lián)設計的必要性任何零件都不可能是單獨設計出來；設計是一個不斷調(diào)整、配湊的過程；零件

2、與零件之間存在著關聯(lián)。在三維軟件中進行設計，應該在現(xiàn)有的軟件功能基礎上，盡可能去“再現(xiàn)”設計思維中的關聯(lián)，提高設計的質(zhì)量和效率。4 2007 Autodesk Inventor中實現(xiàn)關聯(lián)設計的方法中實現(xiàn)關聯(lián)設計的方法 fx參數(shù)表 自適應技術 衍生 對象復制 跨零件投影 5案例一：利用案例一：利用fx參數(shù)表實現(xiàn)零部參數(shù)表實現(xiàn)零部件之間關聯(lián)設計件之間關聯(lián)設計6 2007 Autodesk 零部件之間因設計參數(shù)而關聯(lián)在一起； 設計參數(shù)文件往往是多個零部件所共同使用的數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)的修改，將改變所關聯(lián)的模型，造成整個裝配的改變。參數(shù)參數(shù)fx7 2007 Autodesk 實際案例：軸系部件上鍵槽的設計實

3、際案例：軸系部件上鍵槽的設計鍵槽軸已經(jīng)設計完成為該軸設計鍵槽8 2007 Autodesk 設計過程設計過程1. 通過fx參數(shù)表創(chuàng)建鍵零件2. 鏈接鍵零件的fx參數(shù)來設計鍵槽特征輸入用戶參數(shù)引用尺寸完成鏈接參數(shù)表生成鍵槽9 2007 Autodesk 3. 用同樣的方法創(chuàng)建輪轂鍵槽4. 裝配更改鍵的尺寸，軸上鍵槽和輪轂鍵槽都將作相應的變化10 2007 Autodesk 點評點評：這種裝配關系所依據(jù)的參數(shù)，往往都是在裝配尚未進行之前，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計構(gòu)思（例如：根據(jù)剛度要求而確定的一根軸的直徑）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

4、尚未確定數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)設計過程。 除了在本案例中提到的直接關聯(lián)模型文件來實現(xiàn)參數(shù)關聯(lián)的方法之外，衍生也能達到相同的效果。在Inventor中，通過Excel文件也能實現(xiàn)模型之間的參數(shù)關聯(lián)。需要說明的是：Excel具有強大的計算和統(tǒng)計功能，我們可以在Inventor利用這些優(yōu)勢；但是這種方法使得關聯(lián)響應速度慢；而且參數(shù)項的數(shù)據(jù)和含義的正確性需要自己把握，Excel不會有任何提示；各種數(shù)據(jù)輔助性能都不如Inventor自己的參數(shù)表。11案例二：利用基于裝配約束關系案例二：利用基于裝配約束關系的自適應技術進行零件的自適應技術進行零件設計設計12 2007 Autodesk 設計中的很多零件尺寸都是通過裝

5、配約束關系來確定的零件設計的初期“緩約束”這些尺寸，將來在裝配環(huán)境下基于約束關系自動計算這些尺寸自適應13 2007 Autodesk 實際案例實際案例 軸上套筒的設計軸上套筒的設計 軸上的關鍵零部件(軸、齒輪、軸承、鍵) 已經(jīng)設計并裝配完成 為了固定軸上零部件，需要設計一套筒 該套筒的一個端面和軸承端面平齊，另一端面和齒輪端面平齊，軸套的軸向長度是根據(jù)齒輪以及軸承安裝在軸上的安裝位置來確定的 可以通過自適應技術來確定軸套的長度14 2007 Autodesk 設計過程設計過程創(chuàng)建軸套零件，將軸向的長度尺寸設置為緩約束零件環(huán)境和裝配環(huán)境下，將套筒零件都設置成自適應狀態(tài)添加裝配約束此時套筒的尺寸

6、完全由裝配關系決定，改動軸上套筒端的長度，套筒長度也會做出相應的變化15 2007 Autodesk 點評點評 自適應是這種方法適用于設計的參數(shù)不太清楚或者不太關心，只能確認幾何結(jié)構(gòu)和裝配關系條件下的關聯(lián)設計簡單裝配時Inventor的自適應可以實現(xiàn)，但是零件多的時候就容易會出錯16案例三：利用衍生來實現(xiàn)零件級案例三：利用衍生來實現(xiàn)零件級別的布爾運算別的布爾運算17 2007 Autodesk 機械加工過程往往是一個材料的去除的過程在零件設計時有時需要通過零件級別的布爾運算模擬這個過程衍生衍生18 2007 Autodesk 實際案例實際案例 電話機的面板上按鍵孔電話機的面板上按鍵孔 根據(jù)按鍵

7、的形狀和排列，在已有底座上設計出按鍵孔 將按鍵“安裝”在外殼上，調(diào)整其位置達到最佳效果，然后再在外殼上“減去”按鍵作出孔，得到外殼零件19 2007 Autodesk 設計過程設計過程2. 陣列按鍵1.安裝按鍵4. 完成3. 衍生裝配體可能在設計后期當需要更改按鍵的形狀和排列時，電話底座上的按鍵孔也會相應的更改20 2007 Autodesk 點評：點評：1.在該設計中，通過衍生實現(xiàn)了零件級別的布爾運算；2.衍生是Inventor中一個強大、實用的工具，它是設計人員常掛在嘴邊上的設計用語“在xxx基礎上如何如何”這個設計思維的清晰的表達方法。Inventor關于零件環(huán)境中衍生機制的幾個規(guī)則是：

8、 2.1 草圖的衍生：對于二維草圖，可見的草圖都能衍生進來，而不管是否被特征引用過；但是，三維草圖不會被衍生帶進來。 2.2 非幾何參數(shù)的傳遞：一個零件的設計數(shù)據(jù)，是幾何參數(shù)和非幾何參數(shù)組成。而衍生實際上僅是在大部分幾何構(gòu)成上作數(shù)據(jù)處理，并不會涉及到非幾何數(shù)據(jù)。在衍生的參數(shù)設計中，目前還沒有提供關于原始模型的非幾何設計參數(shù)，這幾乎是唯一的缺憾。21案例四：利用復制對象技術來實案例四：利用復制對象技術來實現(xiàn)復雜曲面之間的關聯(lián)現(xiàn)復雜曲面之間的關聯(lián)設計設計22 2007 Autodesk 在裝配體中，有時零件與零件之間裝配關系并不能通過一些簡單的點、線、面來描述，而是通過一些復雜的空間曲面來配合；在

9、設計過程中建立這曲面之間的關聯(lián)關系。復制對象23 2007 Autodesk 實際案例：為電話底座設計手柄實際案例：為電話底座設計手柄為齒輪安裝設計鍵槽底座已在上一案例中設計完畢手柄外形需要和底座貼合24 2007 Autodesk 設計過程設計過程1. 創(chuàng)建輪廓復制底座中相貼合的面掃掠出電話聽筒輪廓25 2007 Autodesk 2. 創(chuàng)建聽筒切除聽筒多余部分修飾當我們改變底座外形的時候，手柄形狀都會作相應的更新。26 2007 Autodesk 點評：點評： 1在裝配環(huán)境下，可以通過復制對象命令來實現(xiàn)跨零件的曲面關聯(lián) 2在Inventor中，衍生也可以建立這種跨零件曲面關聯(lián)關系。但是兩種

10、方法有以下幾點不同： a. 衍生必須關聯(lián)被衍生件的所有表面，而復制對象則可以選擇希望關聯(lián)的表面； b. 復制對象僅在裝配環(huán)境下有效，衍生則無此要求。 3在Inventor 2008以前的版本中，復制對象命令叫做升級。27案例五：通過跨零件投影實現(xiàn)關案例五：通過跨零件投影實現(xiàn)關聯(lián)設計聯(lián)設計28 2007 Autodesk 在裝配體中，有些零部件之間是通過幾何形狀連接在一起的，如法蘭盤、花鍵等結(jié)構(gòu)。在設計的后期可能需要更改其中的某個零件的結(jié)構(gòu)，這時候我們自然希望和它關聯(lián)的另外一個零件也能夠相應的自動更改?？缌慵队?9 2007 Autodesk 實際案例：空間連接件的設計實際案例：空間連接件的設

11、計為齒輪安裝設計鍵槽兩零件的形狀、位置已經(jīng)由上一級結(jié)果結(jié)出30 2007 Autodesk 設計過程1. 創(chuàng)建連接件跨零件投影拉伸創(chuàng)建出連接部分31 2007 Autodesk 2. 創(chuàng)建過渡部分掃掠創(chuàng)建過渡部分32 2007 Autodesk 調(diào)整兩個零件的形狀、空間位置，連接件都將做相應的變化33 2007 Autodesk 點評點評像這樣比較麻煩的空間位置關系，很難用二維的設計手法解決。而在三維的，具有參數(shù)化核心算法的Inventor中零件創(chuàng)建過程相當順利,同時滿足了連接件與被連接物體的位置關系和幾何尺寸兩個關聯(lián)要求；需要注意的是，并不是所有的這類投影（包括點、棱邊、投影剖切邊）都能建立

12、裝配關聯(lián)。如果投影結(jié)果不是當前顏色方案（見工具-應用程序選項-顏色）下的關聯(lián)線顏色就說明這個投影是“非關聯(lián)的”。例如在“黃金時代”顏色方案下，粉紅色的投影線為關聯(lián)線顏色，黑色圖線則無法關聯(lián)。34案例六：利用三維交線創(chuàng)建控制案例六：利用三維交線創(chuàng)建控制路徑進行管道設計路徑進行管道設計35 2007 Autodesk 在設計過程中，有時需要創(chuàng)建空間曲線來構(gòu)造復雜模型，而這些三維曲線可能是依附在一定的集合元素上的。在Inventor中，可以先做出輔助元素，利用三維交線來產(chǎn)生此類曲線三維交線36 2007 Autodesk 實際案例：管道零件實際案例：管道零件為齒輪安裝設計鍵槽設計零件的結(jié)構(gòu)37 2007 Autodesk 設計過程設計過程創(chuàng)建輔助曲面做兩輔助曲面的交線掃掠成形 38 2007 Autodesk 點評點評 在本案例中，利用輔助曲面的交線來產(chǎn)生空間曲線，可視性強，而且易于控制 2006 Autodesk 1. 關聯(lián)設計是Inventor的特色功能之一，Inventor提供了多種有利方法