搜索Inventor的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)方法
2013-05-23 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-br5w05v.cn 來源:仿真在線
三維Autodesk Inventor是一個(gè)強(qiáng)大易用的機(jī)械設(shè)計(jì)三維參數(shù)化建模軟件,它融合了二維和二維設(shè)計(jì)并帶有裝配功能,是集Autodesk Inventor與參數(shù)實(shí)體造型、曲面造型、裝配造型、二維與三維雙向關(guān)聯(lián)繪圖以及與Auto CAD相互轉(zhuǎn)換于一體的機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)。除此以外,Inventor還是一種包含了最新技術(shù)的基于特征的參數(shù)化實(shí)體造型軟件。
1零件的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)建摸
組成振動裝置的零部件有幾十個(gè),都可利用Autodesk Inventor在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行三維實(shí)體建模,全部實(shí)現(xiàn)參數(shù)驅(qū)動和變量化,板簧組件是機(jī)械振動裝置中的一個(gè)部件,其設(shè)計(jì)過程在Autodesk Inventor中采取自下而上的設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)的零件建模過程及思路如圖1所示。
以彈簧板組件中的上壓塊為例,其設(shè)計(jì)過程為:
(1)啟動Inventor零件模板,在新建的零件子環(huán)境中建立草圖,即繪制上壓塊草圖。如圖2所示。
(2)利用拉伸添加材料的方式,生成截面輪廓為長方形的外封閉邊線,選取拉伸高度,即繪制出上壓塊拉伸特征圖。
(3)利用倒角、倒圓角特征,選取長方體所需倒角表面的所有邊,輸人邊長,選取所要倒圓角的棱為邊,輸人圓角半徑R的值,即繪制出上壓塊倒角、倒圓角特征圖,如圖3所示。完成上壓塊零件的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)。
用此設(shè)計(jì)方法可以完成其他所有零件的三維參數(shù)化設(shè)計(jì),以形成機(jī)械振動裝置零件尺寸參數(shù)庫及圖形庫。
2虛擬裝配
部件是由下級零件裝配而成,既可以由單獨(dú)的零件組合而成,也可以由子部件組成。零部件的總裝配過程及設(shè)計(jì)思路如圖4所示
利用Autodesk Inventor的裝配模塊對零件進(jìn)行虛擬裝配和干涉檢查,即"靜態(tài)干涉檢查"和"機(jī)構(gòu)運(yùn)動干涉檢查",來判斷零部件之間有無干涉及干涉點(diǎn),這樣實(shí)現(xiàn)了全關(guān)聯(lián)。既零件實(shí)體模型的改變將在所有引用該零件的裝配圖中自動地得到調(diào)整,同時(shí)也將反映在二維圖形中;在裝配圖中對某零件實(shí)體進(jìn)行的更改也將自動體現(xiàn)在零件圖中;同樣在二維圖中修改零件的尺寸也將自動反映在零件實(shí)體模型和所有引用該零件的裝配圖中。
裝配中先把零件模型庫和Inventor的標(biāo)準(zhǔn)件庫巾的各零件裝配成部件,再運(yùn)用配合、對準(zhǔn)角度、相切、插入等約束條件消除其自由度,完成整體裝配,如圖5所示。
3零件的虛擬動畫裝配
在Autodesk Inventor的表達(dá)視圖子環(huán)境中,將裝配體中的各零件加以分解,通過"設(shè)置照相機(jī)"功能,設(shè)置不同的觀察視點(diǎn)來顯示組裝狀況,以表達(dá)視圖形象地再現(xiàn)裝配體特征,如圖5所示為虛擬動畫裝配的一個(gè)過程。還可以在設(shè)置完零件分解參數(shù)和照相機(jī)位置后,利用"動畫"命令,生成和觀察部件的分解動畫,這樣更利于完成實(shí)際的裝配及維修。
4利用Inventor設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
(1)應(yīng)用Inventor進(jìn)行三維參數(shù)化設(shè)計(jì),易于復(fù)雜幾何形狀的控制和修改,在計(jì)算機(jī)上從三維開始,實(shí)現(xiàn)全部的設(shè)計(jì)過程,符合人們的思維習(xí)慣,提高了可視化程度,二維參數(shù)化設(shè)計(jì)能準(zhǔn)確反映設(shè)計(jì)者的思想,給產(chǎn)品機(jī)構(gòu)的運(yùn)動設(shè)計(jì)帶來很大的方便,還易于進(jìn)行多方案的比較,也容易檢查設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,這樣不僅提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量,也縮短了設(shè)計(jì)周期。
(2)在Inventor運(yùn)用過程中,二維和三維是雙向關(guān)聯(lián)的,所以在設(shè)計(jì)過程中可隨意更改三維實(shí)體或任一視圖的尺寸,更改后的三維實(shí)體和所有的二維視圖會自動更新,這給零件的修改以及在三維裝配圖中更改帶來極大方便。
(3)利用Inventor生成的零件是三維的實(shí)體和表面,為有限元分析和數(shù)控加工準(zhǔn)備好了數(shù)學(xué)模型,三維Inventor能與許多有限元分析軟件,運(yùn)動分析軟件,數(shù)控加工軟件進(jìn)行無縫連接。
(4)利用Inventor的工具集,可以直接得到所需要的標(biāo)準(zhǔn)件,加速了設(shè)計(jì)的自動化。
(5)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路對于其他機(jī)械的設(shè)計(jì),具有很好的參考價(jià)值。
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