李慶豐

摘要：對(duì)Inventor基于多實(shí)體的Top-Down設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，描述了基于多實(shí)體的Top-Down設(shè)計(jì)的主要步驟，分析了設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：Inventor；多實(shí)體；Top-Down

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)1009-3044（2014）08-1736-02

我們?cè)谑褂肐nventor軟件進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中，初學(xué)者往往習(xí)慣于采用傳統(tǒng)的自底向上設(shè)計(jì)方法，自底向上設(shè)計(jì)（即我們精確設(shè)計(jì)每一個(gè)零件，然后根據(jù)需要逐層向上進(jìn)行裝配，最終形成總裝配的設(shè)計(jì)方法）具有非常方便的工作流程，容易被設(shè)計(jì)師所掌握。

但在全新的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師往往需要根據(jù)設(shè)計(jì)意圖和設(shè)計(jì)需要指定出一套設(shè)計(jì)方案，然后繪制出設(shè)計(jì)的整體構(gòu)架，最后進(jìn)行各個(gè)零部件的細(xì)化設(shè)計(jì)，這也就是我們所說的Top-Down的設(shè)計(jì)思想。Top-Down設(shè)計(jì)能夠有效 地傳遞設(shè)計(jì)規(guī)范給各個(gè)子組件，從而更方便高效的對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行管理 。近年來，隨著Inventor不斷的研發(fā)，Top-Down設(shè)計(jì)的方式方法也越來越多，在Inventor設(shè)計(jì)過程中，Top-Down設(shè)計(jì)模式主要有基于概念草圖、基于概念模型、基于布局、基于多實(shí)體等。該文，主要介紹基于多實(shí)體的Top-Down設(shè)計(jì)方法。

多實(shí)體造型的基本思路是首先根據(jù)設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意思在Inventor中創(chuàng)建模型的整體形狀。模型的整體開關(guān)的尺寸、外形越接近設(shè)計(jì)要求越好。整體模型創(chuàng)建完成后可以利用分割、衍生以及其他一些工具來分割模型，把模型分割成多個(gè)實(shí)體，并在多實(shí)體模型上創(chuàng)建每個(gè)實(shí)體的細(xì)節(jié)特征，最后使用Inventor的生成零件或者生成零部件功能把多實(shí)本生成需要的零件文件。基于多實(shí)體的Top-Down設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)時(shí)通常包括六個(gè)主要步驟，這些步驟包括：創(chuàng)建模型框架；分割模型框架；編輯多實(shí)體；衍生外部實(shí)體；創(chuàng)建新實(shí)體；生成零部件。在構(gòu)建較為復(fù)雜模型的設(shè)計(jì)時(shí)，Top-Down設(shè)計(jì)是駕御和控制Inventor軟件相關(guān)性設(shè)計(jì)工具最好的方法之一。

1 創(chuàng)建模型框架

所有的產(chǎn)品在設(shè)計(jì)之前要有初步的規(guī)劃，如設(shè)計(jì)草圖、提出各種想法和建議及設(shè)計(jì)規(guī)范等來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的和功能。我們往往需要根據(jù)模型的外弄結(jié)構(gòu)，或者使用Inventor提供的草圖貼入圖片功能，導(dǎo)入概念模型的圖片做參考。創(chuàng)建模型主要框架的草圖以后，使用拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠、放樣等命令創(chuàng)建基本模型框架，在基本模型框架的基礎(chǔ)上使用倒角、圓角、抽殼等命令對(duì)模型的局部進(jìn)行建模，最終產(chǎn)生模型。

2 分割模型框架

模型整體框架創(chuàng)建完成以后就可以分割模型框架成多實(shí)體了，分割之前我們先要?jiǎng)?chuàng)建分割面。為了能夠保證模型能夠正常地分割，要保證創(chuàng)建的分割面的投影包含或者大于分割面所在位置的實(shí)體的截面投影，就是分割面的邊界必須在實(shí)體的表面或者跟實(shí)體面成一條相交線。在創(chuàng)建分割面時(shí)要盡可能使用相對(duì)簡單的分割面，這樣分割后的模型也較為簡單，后續(xù)操作比較容易。但在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中模型的復(fù)雜程度不同，可能有時(shí)需要?jiǎng)?chuàng)建比較復(fù)雜的分割面。

分割完成以后，展開瀏覽器上方的實(shí)體節(jié)點(diǎn)，會(huì)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有實(shí)體1、實(shí)體2兩個(gè)實(shí)體存在了?？梢约せ顚?shí)體節(jié)點(diǎn)的右鍵快捷菜單，通過可見性命令來分別查看兩個(gè)實(shí)體，并可以為不同的實(shí)體設(shè)定不同的顏色，以便于操作時(shí)容易選擇需要的實(shí)體。

3 編輯多實(shí)體

實(shí)體分割完成以后就可以單獨(dú)對(duì)每個(gè)實(shí)體進(jìn)行操作了，對(duì)每個(gè)實(shí)體進(jìn)行修改和編輯，創(chuàng)建配合實(shí)體的凸柱特征，創(chuàng)建兩個(gè)實(shí)體連接的止口、卡扣等。到目前為止我們只生成了兩個(gè)實(shí)體，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，可以根據(jù)需要在新生成的實(shí)體中間選擇繼續(xù)創(chuàng)建分割產(chǎn)生更多的實(shí)體。

4 衍生外部實(shí)體

在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，如果有外部零件可以參照，我們可以使用衍生命令來使用外部零件。以實(shí)體方式衍生外部零件，衍生后會(huì)自動(dòng)作為零件中的一個(gè)實(shí)體?？梢允褂脤?shí)體移動(dòng)工具來調(diào)整實(shí)體的位置和角度，再用實(shí)體的布爾運(yùn)算完成實(shí)體的利用。

5 創(chuàng)建新實(shí)體

多實(shí)體在設(shè)計(jì)過程中，我們不僅可以通過分割、衍生等方式產(chǎn)生實(shí)體，還可以在零部件中直接生成新的實(shí)體，在創(chuàng)建特征的命令中如拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠、放樣等都帶有創(chuàng)建新實(shí)體的選項(xiàng)。根據(jù)對(duì)模型的實(shí)際情況選擇合適的創(chuàng)建實(shí)體的途徑和方法，對(duì)實(shí)際的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的調(diào)整。

6 生成零部件

通過Top-Down創(chuàng)建完多實(shí)體模型后，我們就可以在菜單欄中選擇“管理”→“布局” →“生成實(shí)體”命令，來創(chuàng)建單個(gè)零件。生成的新零件會(huì)與部件的坐標(biāo)系重合地放入部件中。但是零件和部件都是沒有保存的，必須保存文檔并把零件和部件全部保存才能夠在本地磁盤中生成零部件。

使用多實(shí)體Top-Down設(shè)計(jì)有許多優(yōu)點(diǎn)。首先所有的實(shí)體都是從一個(gè)主模型上分割下來的，實(shí)體之間的外形匹配肯定沒有問題。其次是模型細(xì)節(jié)的創(chuàng)建過程中，尤其是塑件的裝配結(jié)構(gòu)特征，如卡扣、凸柱等可以使用共同的基準(zhǔn)草圖或者工作點(diǎn)，因?yàn)樵谕粋€(gè)零件中創(chuàng)建，所以基本上不會(huì)存在尺寸過大而無法互相嵌入的問題。第三，采用多實(shí)體Top-Down設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)更快，零件中投影不會(huì)有問題。第四，多實(shí)體Top-Down設(shè)計(jì)完成后，可以直接使用生成的零部件時(shí)的裝配文件，裝配關(guān)系直接使用坐標(biāo)系的重合，不用考慮零部件之間的干涉問題。

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