Inventor 2012中文版從入門(mén)到精通 第4章 部件裝配

第4章部件裝配

本章導(dǎo)讀Inventor提供將單獨(dú)的零件或者子部件裝配成為部件的功能，本章扼要講述了部件裝配的方法和過(guò)程。另外，還介紹了零部件的衍生，干涉檢查與約束的驅(qū)動(dòng)，iMate智能裝配的基礎(chǔ)知識(shí)，以及Inventor中獨(dú)有的自適應(yīng)設(shè)計(jì)等常用功能。4.1Inventor的部件設(shè)計(jì)

按照通常的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)者和工程師首先創(chuàng)建布局，然后設(shè)計(jì)零件，最后把所有零部件組裝為部件，這種方法稱之為自下而上的設(shè)計(jì)方法。使用AutodeskInventor，創(chuàng)建部件時(shí)可以在位創(chuàng)建零件或者放置現(xiàn)有零件，從而使設(shè)計(jì)過(guò)程更加簡(jiǎn)單有效，稱之為自上而下的設(shè)計(jì)方法。1.自下而上的設(shè)計(jì)方法對(duì)于從零件到部件的設(shè)計(jì)方法，也就是自下而上的部件設(shè)計(jì)方法，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要向部件文件中放置現(xiàn)有的零件和子部件，并通過(guò)應(yīng)用裝配約束（例如配合和表面齊平約束）將其定位。2.自上而下的設(shè)計(jì)方法對(duì)于從部件到零件的設(shè)計(jì)方法，也就是自上而下的部件設(shè)計(jì)方法，用戶在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)遵循一定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)并創(chuàng)建滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的零部件。設(shè)計(jì)者列出已知的參數(shù)，并且會(huì)創(chuàng)建一個(gè)工程布局（貫穿并推進(jìn)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的二維設(shè)計(jì)）。3.混和設(shè)計(jì)方法混合部件設(shè)計(jì)的方法結(jié)合了自下而上的設(shè)計(jì)策略和自上而下的設(shè)計(jì)策略的優(yōu)點(diǎn)。在這種設(shè)計(jì)思路下，可以知道某些需求，也可以使用一些標(biāo)準(zhǔn)零部件，但還是應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生滿足特定目的的新設(shè)計(jì)。通常，從一些現(xiàn)有的零部件開(kāi)始設(shè)計(jì)所需的其他零件，首先分析設(shè)計(jì)意圖，接著插入或創(chuàng)建固定（基礎(chǔ)）零部件。設(shè)計(jì)部件時(shí)，可以添加現(xiàn)有的零部件，或根據(jù)需要在位創(chuàng)建新的零部件。這樣部件的設(shè)計(jì)過(guò)程中就會(huì)十分靈活，可以根據(jù)具體的情況，選擇自下而上還是自上而下的設(shè)計(jì)方法。

4.2零部件基礎(chǔ)操作

在Inventor中，不僅僅可以裝入用Inventor創(chuàng)建的零部件，還可以輸入并使用SAT、STEP和Pro/ENGINEER等格式和類型的文件。也可以輸入MechanicalDesktop零件和部件，其特征將被轉(zhuǎn)換為Inventor特征，或?qū)echanicalDesktop零件或部件作為零部件放置到Inventor的部件中。輸入的各種非Inventor格式的文件被認(rèn)為是一個(gè)實(shí)體，不能在Inventor中編輯其特征，但是可以向作為基礎(chǔ)特征的實(shí)體添加特征，或創(chuàng)建特征從實(shí)體中去除材料。1.添加零部件要在Inventor中添加已有的零部件，可以：（1）單擊【裝配】標(biāo)簽欄【零部件】面板上的【放置】工具按鈕，這時(shí)彈出一個(gè)打開(kāi)文件的對(duì)話框，用戶可以選擇需要裝入進(jìn)行裝配的零部件。（2）選擇完畢以后單擊該對(duì)話框的【打開(kāi)】按鈕，則選擇的零部件會(huì)添加到部件文件中來(lái)。另外，從Windows的瀏覽器中將文件拖放到顯示部件裝配的圖形窗口中，也可以裝入零部件。

4.2.1添加和替換零部件

（3）裝入第一個(gè)零部件后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將其固定，也就是說(shuō)刪除該零部件所有的自由度。并且，它的原點(diǎn)及坐標(biāo)軸與部件的原點(diǎn)及坐標(biāo)軸完全重合。這樣后續(xù)零件就可以相對(duì)于該零部件進(jìn)行放置和約束。要恢復(fù)零部件的自由度（解除固定），可以在圖形窗口或部件瀏覽器中的零部件引用上單擊鼠標(biāo)右鍵，然后清除右鍵菜單中【固定】選項(xiàng)旁邊的復(fù)選標(biāo)記。在部件瀏覽器中，固定的零部件會(huì)顯示一個(gè)圖釘圖標(biāo)。（4）此時(shí)，如果用戶需要放置多個(gè)同樣的零件，可以單擊左鍵，則繼續(xù)裝入第二個(gè)相同的零件，否則單擊右鍵，在打開(kāi)菜單中選擇【取消】選項(xiàng)即可。2.替換零部件在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可能需要根據(jù)設(shè)計(jì)的需要替換部件中的某個(gè)零部件。要替換零部件，可以：（1）單擊【裝配】標(biāo)簽欄【零部件】面板上的【替換】工具按鈕，單擊該按鈕后，需要在工作區(qū)域內(nèi)選擇要替換的零部件。（2）然后打開(kāi)選擇文件的【打開(kāi)】對(duì)話框，用戶可以自行選擇用來(lái)替換原來(lái)零部件的新零部件即可。（3）新的零部件或零部件的所有引用被放置在與原始零部件相同的位置，替換零部件的原點(diǎn)與被替換零部件的原點(diǎn)重合。（4）如果替換零部件具有與原始零部件不同的形狀，原始零部件的所有裝配約束都將丟失。必須添加新的裝配約束以正確定位零部件。4.2.2旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)零部件

約束零部件時(shí)，可能需要暫時(shí)移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)約束的零部件，以便更好地查看其他零部件或定位某個(gè)零部件以便于放置約束。要移動(dòng)零部件，可以：（1）單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【移動(dòng)】工具按鈕，然后單擊零部件同時(shí)拖動(dòng)鼠標(biāo)即可拖動(dòng)。（2）要旋轉(zhuǎn)零部件可以選擇【裝配】標(biāo)簽欄內(nèi)【位置】面板上的【旋轉(zhuǎn)】工具按鈕，在要旋轉(zhuǎn)的零部件上單擊左鍵，則出現(xiàn)三維旋轉(zhuǎn)符號(hào)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)零部件時(shí)，將暫時(shí)忽略零部件的約束。當(dāng)單擊工具欄上的【更新】按鈕更新部件的時(shí)候，將恢復(fù)由零部件約束確定的零部件的位置。如果零部件沒(méi)有約束或固定的零部件位置，則它將重新定位到移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)到的新位置。對(duì)于固定的零部件來(lái)說(shuō)，旋轉(zhuǎn)將忽略其固定位置，零部件仍被固定，但它的位置被旋轉(zhuǎn)了。

4.2.3鏡像和陣列零部件

在特征環(huán)境下可以陣列和鏡像特征，在部件環(huán)境下也可以陣列和鏡像零部件。通過(guò)陣列的鏡像零部件，可以減小不必要的重復(fù)設(shè)計(jì)的工作量，增加工作效率。1.鏡像要在部件環(huán)境中鏡像零部件，可以（1）單擊【裝配】標(biāo)簽欄【零部件】面板中的【鏡像】按鈕，則打開(kāi)【鏡像零部件】對(duì)話框如圖4-4所示。圖4-4“鏡像零部件”對(duì)話框（2）首先選擇鏡像平面，可以將工作平面或零件上的已有平面指定為鏡像平面；（3）然后選擇需要進(jìn)行鏡像的零部件，選擇后在白色窗口中會(huì)顯示已經(jīng)選擇的零部件。該窗口中零部件標(biāo)志的前面會(huì)有各種標(biāo)志，如、等，單擊這些標(biāo)志則改變，如單擊則變成，再次單擊變成等。這些符號(hào)表示了如何創(chuàng)建所選零部件的引用。（4）選中【重用圖庫(kù)零部標(biāo)準(zhǔn)件和工廠零件】復(fù)選框可以限制庫(kù)零部件的鏡像狀態(tài)。在【預(yù)覽零部件】選項(xiàng)中，選擇某個(gè)復(fù)選框則可以在圖形窗口中以“幻影色”顯示鏡像的與選中項(xiàng)類型一致的零部件的狀態(tài)。（5）每一個(gè)Inventor的零部件都將作為一個(gè)新的文件保存在硬盤(pán)中，所以此時(shí)將打開(kāi)圖4-8所示的【鏡像副本：文件名】對(duì)話框以設(shè)置保存鏡像零部件文件。用戶可以單擊顯示在窗口中的副本文件名以重命名該文件。在【命名方案】選項(xiàng)中，用戶可以指定的前綴或后綴（默認(rèn)值為_(kāi)MIR）來(lái)重命名【名稱】列中選定的零部件。選擇【增量】選項(xiàng)則可以用依次遞增的數(shù)字來(lái)命名文件。在【零部件目標(biāo)】選項(xiàng)中用戶可以指定部件結(jié)構(gòu)中鏡像零部件的目標(biāo)，選擇【插入到部件】選項(xiàng)則將所有新部件作為同級(jí)零部件放到頂層部件中，選擇【在新窗口中打開(kāi)】選項(xiàng)則在新窗口中打開(kāi)包含所有鏡像的部件的新部件。（6）最后單擊【確定】按鈕以完成零部件的鏡像。2.陣列Inventor中可以在部件中將零部件排列為矩形或環(huán)形陣列。使用零部件陣列可以提高生產(chǎn)效率，并且可以更有效地實(shí)現(xiàn)用戶的設(shè)計(jì)意圖。比如，用戶可能需要放置多個(gè)螺栓以便將一個(gè)零部件固定到另一個(gè)零部件上，或者將多個(gè)零件或子部件裝入一個(gè)復(fù)雜的部件中。圖4-8“鏡像副本：文件名”對(duì)話框（1）創(chuàng)建陣列要?jiǎng)?chuàng)建零部件的陣列，可以選擇【管理】標(biāo)簽欄內(nèi)【零部件】面板上的【陣列】工具按鈕，則打開(kāi)【陣列零部件】對(duì)話框如圖4-9所示?？梢杂腥N創(chuàng)建陣列的方法，分別介紹。1.可以創(chuàng)建關(guān)聯(lián)的零部件陣列，這是缺省的陣列創(chuàng)建方式，如圖4-9所示。圖4-9“陣列零部件”對(duì)話框2.矩形陣列，需要選擇【陣列零部件】面板上的【矩形】選項(xiàng)卡，如圖4-11所示。依次選擇要陣列的特征、矩形陣列的兩個(gè)方向、副本在兩個(gè)方向上的數(shù)量和距離即可。3.環(huán)形陣列，需要選擇【陣列零部件】面板上的【環(huán)形】選項(xiàng)卡，如圖4-12所示。依次選擇要陣列的特征、環(huán)形陣列的旋轉(zhuǎn)軸、副本的數(shù)量和副本之間的角度間隔即可。

圖4-11“矩形”陣列選項(xiàng)卡圖4-12“環(huán)形”陣列選項(xiàng)卡

（3）陣列元素的獨(dú)立默認(rèn)情況下，所有的創(chuàng)建的非源陣列元素與源零部件是關(guān)聯(lián)的。如果修改了源零部件的特征，則所有的陣列元素也隨之改變。但是也可以選擇打斷這種關(guān)聯(lián)，使得陣列元素獨(dú)立于源零部件。要使得某個(gè)非源陣列元素獨(dú)立，可以在瀏覽器中選擇一個(gè)或多個(gè)非源陣列元素，單擊鼠標(biāo)右鍵并選擇右鍵菜單中的【獨(dú)立】選項(xiàng)以打斷陣列鏈接。當(dāng)陣列元素獨(dú)立時(shí)，所選陣列元素將被抑制，元素中包含的每個(gè)零部件引用的副本都放置在與被抑制元素相同的位置和方向上，新的零部件在瀏覽器裝配層次的底部獨(dú)立列出，瀏覽器中的符號(hào)指示陣列鏈接被打斷，如圖4-14所示。圖4-14陣列鏈接被打斷

4.2.4零部件拉伸、打孔和倒角

在部件環(huán)境中，【模型】標(biāo)簽欄內(nèi)也提供了拉伸、打孔和倒角工具，也就是說(shuō)用戶現(xiàn)在可以在部件環(huán)境下直接對(duì)子零部件進(jìn)行編輯。其中，拉伸和打孔依然是基于草圖的特征，如果想在部件環(huán)境下進(jìn)行拉伸，必須進(jìn)入到單個(gè)零件編輯環(huán)境下，建立草圖特征，再進(jìn)行拉伸和打孔。倒角是典型的放置特征，無(wú)需建立草圖，可以直接在部件環(huán)境下對(duì)任何零件進(jìn)行倒角操作。4.3添加和編輯約束

在部件文件中裝入或創(chuàng)建零部件后，可以使用裝配約束建立部件中的零部件的方向并模擬零部件之間的機(jī)械關(guān)系。例如，可以使兩個(gè)平面配合，將兩個(gè)零件上的圓柱特征指定為保持同心關(guān)系，或約束一個(gè)零部件上的球面，使其與另一個(gè)零部件上的平面保持相切關(guān)系。裝配約束決定了部件中的零部件如何配合在一起。當(dāng)應(yīng)用了約束，就刪除了自由度，限制了零部件移動(dòng)的方式。裝配約束不僅僅是將零部件組合在一起，正確應(yīng)用裝配約束還可以為Inventor提供執(zhí)行干涉檢查、沖突和接觸動(dòng)態(tài)及分析以及質(zhì)量特性計(jì)算所需的信息。當(dāng)正確應(yīng)用約束時(shí)，可以驅(qū)動(dòng)基本約束的值并查看部件中零部件的移動(dòng)，關(guān)于驅(qū)動(dòng)約束的問(wèn)題將在后面章節(jié)中講述。4.3.1配合約束

配合約束將零部件面對(duì)面放置或使這些零部件表面齊平相鄰，該約束將刪除平面之間的一個(gè)線性平移自由度和兩個(gè)角度旋轉(zhuǎn)自由度。配合約束有兩種類型，一是【配合】，互相垂直地相對(duì)放置選中的面，使面重合。二是【對(duì)齊】，用來(lái)對(duì)齊相鄰的零部件，可以通過(guò)選中的面、線或點(diǎn)來(lái)對(duì)齊零部件，使其表面法線指向相同方向。要在兩個(gè)零部件之間添加配合約束，可以：（1）單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，則打開(kāi)【放置約束】對(duì)話框如圖4-17所示。（2）選擇【類型】選項(xiàng)中的【配合】按鈕，然后單擊【選擇】選項(xiàng)中的兩個(gè)紅色箭頭，分別選擇配合的兩個(gè)平面、曲線、平面、邊或點(diǎn)。（3）如果選擇了【先單擊零件】選項(xiàng)，則將可選幾何圖元限制為單一零部件。這個(gè)功能適合在零部件處于緊密接近或部分相互遮擋時(shí)使用。（4）【偏移量】選項(xiàng)用來(lái)指定零部件相互之間偏移的距離。（5）在【方式】選項(xiàng)中，可以選擇配合的方式即配合或者表面齊平。（6）可以通過(guò)選中【顯示預(yù)覽】選項(xiàng)來(lái)預(yù)覽裝配后的圖形。（7）通過(guò)選中【預(yù)計(jì)偏移量和方向】選項(xiàng)在裝配時(shí)由系統(tǒng)自動(dòng)預(yù)測(cè)合適的裝配偏移量和偏移方向。（8）最后單擊【確定】按鈕以完成配合裝配。圖4-17“放置約束”對(duì)話框

4.3.2對(duì)準(zhǔn)角度約束

對(duì)準(zhǔn)角度約束可以使得零部件上平面或者邊線按照一定的角度放置，該約束刪除平面之間的一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度或兩個(gè)角度旋轉(zhuǎn)自由度?？梢杂袃煞N對(duì)準(zhǔn)角度的約束方法，一是“定向角度”方式，它始終應(yīng)用于右手規(guī)則，也就是說(shuō)右手的拇指外的四指指向旋轉(zhuǎn)的方向，拇指指向?yàn)樾D(zhuǎn)軸的正向。當(dāng)設(shè)定了一個(gè)對(duì)準(zhǔn)角度之后，需要對(duì)準(zhǔn)角度的零件總是沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)即旋轉(zhuǎn)軸的正向。二是A“非定向角度”方式，它是默認(rèn)的方式，在改該方式下可以選擇任意一種旋轉(zhuǎn)方式。如果解出的位置近似于上次計(jì)算出的位置，則自動(dòng)應(yīng)用左手定則。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，則打開(kāi)【放置約束】對(duì)話框如圖4-17所示。圖4-19“對(duì)準(zhǔn)角度”裝配選項(xiàng)4.3.3相切約束

相切約束定位面、平面、圓柱面、球面、圓錐面和規(guī)則的樣條曲線在相切點(diǎn)處相切，相切約束將刪除線性平移的一個(gè)自由度，或在圓柱和平面之間，刪除一個(gè)線性自由度和一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。相切約束有兩種方式，內(nèi)切和外切。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，則打開(kāi)【放置約束】對(duì)話框如圖4-17所示。圖4-21“相切”選項(xiàng)

4.3.4插入約束

插入約束是平面之間的面對(duì)面配合約束和兩個(gè)零部件的軸之間的配合約束的組合，它將配合約束放置于所選面之間，同時(shí)將圓柱體沿軸向同軸放置。插入約束保留了旋轉(zhuǎn)自由度，平動(dòng)自由度將被刪除。插入約束可用于在孔中放置螺栓桿部，桿部與孔對(duì)齊，螺栓頭部與平面配合等。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，則打開(kāi)【放置約束】對(duì)話框如圖4-17所示。（2）選擇【類型】選項(xiàng)中的【插入】按鈕，對(duì)話框中出現(xiàn)【插入】選項(xiàng)如圖4-23所示。圖4-23“插入”選項(xiàng)4.3.5運(yùn)動(dòng)約束

在Inventor中，還可以向部件中的零部件添加運(yùn)動(dòng)約束。運(yùn)動(dòng)約束用于驅(qū)動(dòng)齒輪、皮帶輪、齒條與齒輪以及其他設(shè)備的運(yùn)動(dòng)?？梢栽趦蓚€(gè)或多個(gè)零部件間應(yīng)用運(yùn)動(dòng)約束，通過(guò)驅(qū)動(dòng)一個(gè)零部件并使其他零部件作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)約束指定了零部件之間的預(yù)定運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗鼈冎辉谑Ｓ嘧杂啥壬线\(yùn)轉(zhuǎn)，所以不會(huì)與位置約束沖突、不會(huì)調(diào)整自適應(yīng)零件的大小或移動(dòng)固定零部件。重要的一點(diǎn)是，運(yùn)動(dòng)約束不會(huì)保持零部件之間的位置關(guān)系，所以在應(yīng)用運(yùn)動(dòng)約束之前先完全約束零部件。然后可以抑制限制要驅(qū)動(dòng)的零部件的運(yùn)動(dòng)的約束。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，則打開(kāi)【放置約束】對(duì)話框，選擇【運(yùn)動(dòng)】選項(xiàng)卡，如圖4-25所示。圖4-25“運(yùn)動(dòng)”選項(xiàng)卡4.3.6過(guò)渡約束

過(guò)渡約束指定了零件之間的一系列相鄰面之間的預(yù)定關(guān)系，要為零部件添加過(guò)渡約束，可以單擊【裝配】標(biāo)簽欄內(nèi)【位置】面板上的【約束】工具按鈕，則打開(kāi)【放置約束】對(duì)話框，選擇【過(guò)渡】選項(xiàng)卡，如圖4-27所示。分別選擇要約束在一起的兩個(gè)零部件的表面，第一次選擇移動(dòng)面，第二次選擇過(guò)渡面，然后單擊【確定】按鈕即可完成過(guò)渡約束的創(chuàng)建。

圖4-27“過(guò)渡”選項(xiàng)卡4.3.7編輯約束

當(dāng)裝配約束不符合實(shí)際的設(shè)計(jì)要求時(shí)，就需要更改，在Inventor中可以快速的修改裝配約束。首先選擇瀏覽器中的某個(gè)裝配約束，單擊右鍵，在打開(kāi)菜單中選擇【編輯】選項(xiàng)，則打開(kāi)如圖4-28所示的【編輯約束】對(duì)話框。用戶可以通過(guò)重新定義裝配約束的每一個(gè)要素來(lái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的修改。圖4-28“編輯約束”對(duì)話框

4.4觀察和分析部件

部件的剖視圖可以幫助用戶更加清楚的了解部件的裝配關(guān)系，因?yàn)樵谄是幸晥D中，腔體內(nèi)部或被其他零部件遮擋的部件部分完全可見(jiàn)。要在部件環(huán)境中創(chuàng)建剖切視圖，可以選擇【視圖】標(biāo)簽欄內(nèi)【外觀】面板上的【剖切】工具按鈕，可以看到有四種剖切方式，即全剖、1/4剖、半剖和3/4剖。

4.4.1部件剖視圖

4.4.2干涉檢查（過(guò)盈檢查）

在部件中，如果兩個(gè)零件同時(shí)占據(jù)了相同的空間，則稱部件發(fā)生了干涉。Inventor的裝配功能本身不提供智能檢測(cè)干涉的功能，也就是說(shuō)如果裝配關(guān)系使得某個(gè)零部件發(fā)生了干涉，那么也會(huì)按照約束照常裝配，不會(huì)提示用戶或者自動(dòng)更改。所以Inventor在裝配之外提供了干涉檢查的工具，利用這個(gè)工具可以很方便的檢查到兩組零部件之間以及一組零部件內(nèi)部的干涉部分，并且將干涉部分暫時(shí)顯示為紅色實(shí)體，以方便用戶觀察。同時(shí)還會(huì)給出干涉報(bào)告列出干涉的零件或者子部件，顯示干涉信息如干涉部分的質(zhì)心的坐標(biāo)，干涉的體積等等。4.4.3驅(qū)動(dòng)約束

往往在裝配完畢的部件中包含有可以運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，這時(shí)候可以利用Inventor的驅(qū)動(dòng)約束工具來(lái)模擬機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)約束是按照順序步驟來(lái)模擬機(jī)械運(yùn)動(dòng)的，零部件按照指定的增量和距離依次進(jìn)行定位。4.5自上而下的裝配設(shè)計(jì)

在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中，有兩種較為常用的設(shè)計(jì)方法，一種是首先設(shè)計(jì)零件，最后把所有零部件組裝為部件，在組裝過(guò)程中隨時(shí)根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行零件的修改；另一種則是遵循從部件到零件的設(shè)計(jì)思路，即從一個(gè)空的部件開(kāi)始，然后在具體設(shè)計(jì)時(shí)創(chuàng)建零件。如果要修改部件，則可以在位創(chuàng)建新零件，以使它們與現(xiàn)有的零件相配合。前者稱作自下而上的設(shè)計(jì)方法，后者稱作自上而下的設(shè)計(jì)方法。自下而上的設(shè)計(jì)方法是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，在這種方法中，已有的特征將決定最終的裝配體特征，這樣設(shè)計(jì)者就往往不能夠?qū)傮w設(shè)計(jì)特征有很強(qiáng)的把握力度。因此，自上而下的設(shè)計(jì)方法應(yīng)運(yùn)而生。在這種設(shè)計(jì)思路下，用戶首先從總體的裝配組件入手，根據(jù)總體裝配的需要，在位創(chuàng)建零件，同時(shí)創(chuàng)建的零件與其母體部件自動(dòng)添加系統(tǒng)認(rèn)為最合適的裝配約束，當(dāng)然用戶可以選擇是否保留這些自動(dòng)添加的約束，也可以手工添加所需的約束。所以，在自上而下的設(shè)計(jì)過(guò)程中，最后完成的零件是最下一級(jí)的零件。在設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)中，往往混合應(yīng)用自上而下和自下而上的設(shè)計(jì)方法?；旌喜考O(shè)計(jì)的方法結(jié)合了自下而上的設(shè)計(jì)策略和自上而下的設(shè)計(jì)策略的優(yōu)點(diǎn)，這樣部件的設(shè)計(jì)過(guò)程中就會(huì)十分靈活，可以根據(jù)具體的情況，選擇自下而上還是自上而下的設(shè)計(jì)方法。4.5.1在位創(chuàng)建零件

在位創(chuàng)建零件就是在部件文件環(huán)境中新建零件，新建的零件是一個(gè)獨(dú)立的零件，在位創(chuàng)建零件時(shí)需要制定創(chuàng)建的零件的文件名和位置，以及使用的模板等。創(chuàng)建在位零件與插入先前創(chuàng)建的零件文件結(jié)果相同，而且可以方便地在零部件面（或部件工作平面）上繪制草圖和在特征草圖中包含其他零部件的幾何圖元。當(dāng)創(chuàng)建的零件約束到部件中的固定幾何圖元時(shí)，可以關(guān)聯(lián)包含于其他零件的幾何圖元，并把零件指定為自適應(yīng)以允許新零件改變大小。用戶還可以在其他零件的面上開(kāi)始和終止拉伸特征。默認(rèn)情況下，這種方法創(chuàng)建的特征是自適應(yīng)的。另外，還可以在部件中創(chuàng)建草圖和特征，但它們不是零件。它們包含在部件文件(.iam)中。4.5.2在位編輯零件

Inventor可以方便的直接在部件環(huán)境中直接編輯零部件，和在特征環(huán)境中編輯零件的方法和形式完全一樣。要在部件環(huán)境中編輯零部件，首先要激活零部件。有兩種激活零部件的方法，一是在瀏覽器中單擊要激活的零部件，單擊右鍵，在右鍵菜單中選擇【編輯】選項(xiàng)；二是在工作區(qū)域內(nèi)雙擊要激活的零部件。當(dāng)零部處于激活狀態(tài)下，瀏覽器內(nèi)其他零部件的符號(hào)變得灰暗，而激活的零件的特征和以前一樣，如圖4-41所示。而在工作區(qū)域內(nèi)，如果在著色顯示模式下工作，激活的零件處于著色顯示模式，所有其他的零部件以線框模式顯示。如果在線框顯示模式下工作，激活的零件會(huì)處于普通的線框顯示模式，未激活的零部件以暗顯的線框顯示。圖4-41瀏覽器中的激活零部件與未激活零部件

4.6衍生零件和部件

用戶可以使用衍生零件來(lái)探究替換設(shè)計(jì)和加工過(guò)程，例如在部件中，可以去除一組零件或與其他零件合并，以創(chuàng)建具有所需形狀的單一零件；可以從一個(gè)僅包含定位特征和草圖幾何圖元的零件衍生得到一個(gè)或多個(gè)零件；當(dāng)為部件設(shè)計(jì)框架時(shí)，可以在部件中使用衍生零件作為一個(gè)布局，之后可以編輯原始零件，并更新衍生零件以自動(dòng)將所做的更改反映到布局中來(lái)；可以從實(shí)體中衍生一個(gè)曲面作為布局，或用來(lái)定義部件中零件的包容要求；可以從零件中衍生參數(shù)并用于新零件等。源零部件與衍生產(chǎn)生的零件存在著關(guān)聯(lián)，如果修改了源零部件，則衍生零件也會(huì)隨之變化。也可以選擇斷開(kāi)兩者之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，此時(shí)則源零部件與衍生零件成為獨(dú)立的個(gè)體，衍生零件成為一個(gè)常規(guī)特征（或部件中的零部件），對(duì)它所做的更改只保存在當(dāng)前文件中。因?yàn)檠苌慵菃我粚?shí)體，因此可以用任意零件特征來(lái)對(duì)其進(jìn)行自定義。從部件衍生出零件后，可以添加特征。這種工作流程在創(chuàng)建焊接件，以及對(duì)衍生零件中包含的一個(gè)或多個(gè)零件進(jìn)行打孔或切割時(shí)很有用處。4.6.1衍生零件

可以用Inventor零件作為基礎(chǔ)零件創(chuàng)建新的衍生零件，零件中的實(shí)體特征、可見(jiàn)草圖、定位特征、曲面、參數(shù)和iMate都可以合并到衍生零件中。在產(chǎn)生衍生零件的過(guò)程中，可以將衍生零件相對(duì)于原始零件按比例放大或縮小，或者用基礎(chǔ)零件的任意基準(zhǔn)工作平面進(jìn)行鏡像。衍生幾何圖元的位置和方向與基礎(chǔ)零件完全相同。1.創(chuàng)建衍生零件要以零件為基礎(chǔ)零件創(chuàng)建衍生零件，可以：（1）單擊【管理】標(biāo)簽欄【插入】面板中的【衍生】工具按鈕，此時(shí)打開(kāi)【打開(kāi)】對(duì)話框，在【打開(kāi)】對(duì)話框中，瀏覽并選擇要作為基礎(chǔ)零件的零件文件（.ipt），然后單擊【打開(kāi)】按鈕。（2）此時(shí)工作區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)源零件的預(yù)覽圖形以及其尺寸，同時(shí)出現(xiàn)【衍生零件】對(duì)話框，如圖4-43所示。圖4-43“衍生零件”對(duì)話框2.創(chuàng)建衍生零件的注意事項(xiàng)（1）可以選擇根據(jù)源零件衍生生成實(shí)體，或者生成工作曲面以用于定義草圖平面、工作幾何圖元和布爾特征（例如拉伸到曲面），可以通過(guò)在【衍生零件】對(duì)話框中將【實(shí)體】或者【實(shí)體作為工作平面】前面的符號(hào)變成或者。（2）如果選擇要包含到衍生零件中的幾何圖元組（例如曲面），則以后添加到基礎(chǔ)零件上的任意可見(jiàn)表面在更新時(shí)都會(huì)添加到衍生零件中。（3）將衍生零件放置到部件中以后，單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的【本地更新】選項(xiàng)可以只重新生成本地零件，單擊【完全更新】選項(xiàng)將更新整個(gè)部件。3.編輯衍生零件當(dāng)創(chuàng)建了衍生零件以后，瀏覽器中會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)，在該圖標(biāo)上單擊右鍵，有關(guān)聯(lián)菜單打開(kāi)，如圖4-45所示。

圖4-45衍生零件在瀏覽器中的右鍵菜單4.6.2衍生部件

衍生部件是基于現(xiàn)有部件的新零件?？梢詫⒁粋€(gè)部件中的多個(gè)零件連接為一個(gè)實(shí)體，也可以從另一個(gè)零件中提取出一個(gè)零件。這類自上而下的裝配造型更易于觀察，并且可以避免出錯(cuò)和節(jié)省時(shí)間。衍生部件的組成部分源自于部件文件，它可能包含零件、子部件和衍生零件。創(chuàng)建衍生部件的步驟是：（1）單擊【管理】標(biāo)簽欄【插入】面板上的【衍生】工具按鈕，則打開(kāi)【打開(kāi)】對(duì)話框，瀏覽要作為基礎(chǔ)部件的部件文件(.iam)，然后單擊【打開(kāi)】按鈕。（2）此時(shí)工作區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)源部件的預(yù)覽圖形以及其尺寸（如果包含尺寸的話），同時(shí)出現(xiàn)【衍生部件】對(duì)話框，如圖4-47所示。

圖4-47“衍生部件”對(duì)話框

4.7iMate智能裝配

在裝配一個(gè)大型的部件時(shí)，經(jīng)常有很多零部件都使用相同的裝配約束，如一個(gè)箱體蓋上有很多大小不同的固定螺栓，如果手工裝配的話費(fèi)時(shí)費(fèi)力。在Inventor中，為了解決這個(gè)問(wèn)題，引入了iMate的設(shè)計(jì)概念。iMate

是隨零部件保存的約束，可以在以后重復(fù)使用。iMate

使用在零部件中存儲(chǔ)的預(yù)定義信息告知零部件如何與部件中的其他零部件建立連接。插入帶有iMate

的零部件時(shí)，它會(huì)智能化地捕捉到裝配位置。帶有iMate

的零部件可以被其他零部件替換，但是仍然保留這些智能的iMate

約束。iMate

技術(shù)提高了在部件中裝入和替換零部件的精確度和速度，因此在大型部件的裝配中得到廣泛的應(yīng)用，大大提高了工作效率。當(dāng)iMate創(chuàng)建以后，它將保存在零部件中，定義零部件約束對(duì)中的一個(gè)。當(dāng)在部件中放置零部件時(shí)，它會(huì)自動(dòng)定位到具有相同名稱的iMate上。這就是利用iMate智能裝配的基本原理。創(chuàng)建了單個(gè)iMate以后，可以在瀏覽器中選擇多個(gè)iMate以創(chuàng)建由iMate組合的iMate組，這樣就可以同時(shí)放置多個(gè)約束，對(duì)于同時(shí)具有多個(gè)約束的零部件裝配，iMate組可以使裝配具有更高的精度和速度。

4.7.1iMate基礎(chǔ)知識(shí)

4.7.2創(chuàng)建和編輯iMate

在Inventor中，可以有三種方法來(lái)創(chuàng)建iMate，即創(chuàng)建單個(gè)iMate、創(chuàng)建iMate組和從現(xiàn)有約束創(chuàng)建iMate或者iMate組。1.創(chuàng)建iMate我們以圖4-49所示的兩個(gè)零件－螺栓和機(jī)架零件為例講述如何創(chuàng)建單個(gè)iMate，在這兩個(gè)零件中創(chuàng)建iMate以使得可以自動(dòng)將螺栓裝配到機(jī)架的孔中。（1）在螺栓零件中，單擊【管理】標(biāo)簽欄【編寫(xiě)】面板中的【創(chuàng)建iMate】工具按鈕，則打開(kāi)【創(chuàng)建iMate】對(duì)話框，如圖4-50所示。圖4-49螺栓和機(jī)架零件圖4-50“創(chuàng)建iMate”對(duì)話框（2）選擇一種裝配約束或者運(yùn)動(dòng)約束的類型，這里我們選擇了插入約束方式。（3）然后在零件上選擇要放置約束的特征，如圖4-51所示。（4）然后設(shè)定偏移量（傳動(dòng)比）和裝配方式（運(yùn)動(dòng)方式）等，這里我們?nèi)坎捎媚J(rèn)值。（5）單擊【確定】按鈕以完成iMate的創(chuàng)建。當(dāng)iMate創(chuàng)建完畢以后，在零件上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)小圖標(biāo)，在零件的瀏覽器上出現(xiàn)iMate文件夾，，如圖4-52所示，其中包含有創(chuàng)建的iMate的名稱，名稱顯示了iMate的類型。我們?yōu)槁菟ㄌ砑恿瞬迦爰s束，則iMate的默認(rèn)名稱為“iInsert：1”。圖4-51選擇要放置約束的特征圖4-52瀏覽器中的iMate文件夾然后按照同樣的步驟為機(jī)架零件上的螺栓孔設(shè)置iMate，iMate約束類型等設(shè)置同螺栓零件的一樣。為機(jī)架零件創(chuàng)建iMate所選擇的零件特征和生成iMate后的瀏覽器和機(jī)架零件如圖4-53所示。圖4-53生成iMate后的瀏覽器和機(jī)架零件按照同樣的步驟可以繼續(xù)為零件添加其他類型的iMate約束。創(chuàng)建的每一個(gè)iMate是系統(tǒng)自動(dòng)命名的，其名稱反映了iMate約束的類型，如插入iMate約束的名稱可以是“iInset:1”（插入類型）或者“iMate:2”（配合類型）等。但是如果在一個(gè)零件中存在多個(gè)相同類型的iMate時(shí)，iMate的名稱諸如iInsert:1、iInsert:2、……就會(huì)很容易令人混淆。所以，建議將系統(tǒng)默認(rèn)的iMate名稱重命名為更具含義的名稱，例如，為標(biāo)識(shí)幾何圖元，可以將【Mate1】重命名為“軸1”，將名為“Mate2”的第二個(gè)iMate重命名為“面1”。2.編輯iMate要對(duì)iMate進(jìn)行重命名以及編輯等操作，可以在瀏覽器中選中iMate，單擊右鍵，在打開(kāi)菜單中選擇對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)即可。（1）選擇【特性】選項(xiàng)可以打開(kāi)【iMate特性】對(duì)話框，如圖4-54所示，在該對(duì)話框中可以修改iMate的名稱，選擇是否抑制該iMate約束，更改偏移量和該iMate的索引等。（2）選擇【編輯】選項(xiàng)可以打開(kāi)【編輯iMate】對(duì)話框如圖4-55所示，用戶可以重新定義iMate。圖4-54“iMate特性”對(duì)話框圖4-55“編輯iMate”對(duì)話框（3）如果要?jiǎng)h除iMate，選擇右鍵菜單中的【刪除】選項(xiàng)即可。（4）如果要將多個(gè)iMate組合為一個(gè)iMate組，可以按住CTRL或者SHIFT鍵的同時(shí)選中多個(gè)iMate，單擊右鍵在打開(kāi)菜單中選擇【創(chuàng)建組合】選項(xiàng)即可，創(chuàng)建的iMate組也在瀏覽器中顯示出來(lái)，圖4-56所示為將機(jī)架零件中的兩個(gè)iMate組合成一個(gè)iMate組：iComposite:1。圖4-56瀏覽器中的iMate組3.類推iMate另外，如果部件中的一個(gè)零部件具有多個(gè)約束的話，還可以將這個(gè)零部件的約束類推到一個(gè)iMate約束中去，這就是Inventor的iMate類推功能，基本步驟如下：（1）在帶有多個(gè)裝配約束的零部件上單擊鼠標(biāo)右鍵，然后選擇【類推iMate】選項(xiàng)，則打開(kāi)【類推iMate】對(duì)話框，如圖4-57所示。（2）在【名稱】選項(xiàng)中，為所選引用上包含的約束創(chuàng)建的iMate取個(gè)名字。（3）選中【創(chuàng)建組合iMate】選項(xiàng)則自動(dòng)將從類推約束創(chuàng)建的iMate合并到單個(gè)組合iMate中，清除該復(fù)選框?qū)?chuàng)建多個(gè)單一iMate。（4）單擊【確定】按鈕即完成iMate的創(chuàng)建，同時(shí)創(chuàng)建的iMate出現(xiàn)在瀏覽器中。圖4-57“類推iMate”對(duì)話框4.7.3用iMate來(lái)裝配零部件

當(dāng)零部件中的iMate都已經(jīng)創(chuàng)建完畢后，就可以利用iMate來(lái)快速的裝配零部件了。使用iMate裝配零部件的方法有利用【放置約束】工具進(jìn)行裝配、使用ALT鍵拖動(dòng)快捷方式來(lái)進(jìn)行裝配和通過(guò)自動(dòng)放置iMate進(jìn)行裝配，這里分別簡(jiǎn)要介紹。1.用“添加裝配約束”工具進(jìn)行裝配（1）利用【裝配】標(biāo)簽欄內(nèi)【零部件】面板上的【放置】工具打開(kāi)包含要連接的且已經(jīng)創(chuàng)建了iMate的零件或者部件文件。（2）按住Ctrl鍵并單擊包含要匹配的iMate定義的零部件，單擊鼠標(biāo)右鍵，在打開(kāi)菜單中選擇【iMate

圖示符可見(jiàn)性】選項(xiàng)，則所選零部件上的iMate

圖示符將顯示出來(lái)。（3）選擇【裝配】標(biāo)簽欄內(nèi)【位置】面板工具欄上的【放置約束】工具，選擇好與iMate相同的裝配類型，單擊兩個(gè)零部件上的對(duì)應(yīng)的iMate

圖示符，然后單擊【應(yīng)用】按鈕即完成裝配。2.使用ALT鍵拖動(dòng)快捷方式來(lái)進(jìn)行裝配（1）單擊【部件】工具欄上的【放置】工具，裝入一個(gè)或多個(gè)具有已定義iMate

的零部件，注意確保在【放置】對(duì)話框中未選中【使用iMate】選項(xiàng)，如圖4-58所示。（2）選擇包含要匹配的iMate

的零部件。（3）按住Alt鍵，單擊一個(gè)iMate

圖示符并將其拖動(dòng)到另一個(gè)零部件上的匹配iMate

圖示符上。開(kāi)始拖動(dòng)后，如果需要，可以松開(kāi)Alt鍵。當(dāng)?shù)诙€(gè)iMate

圖示符亮顯，并且聽(tīng)到捕捉聲音表明零部件已被約束時(shí)，單擊以添加。（4）根據(jù)需要，繼續(xù)選擇和匹配iMate。3.自動(dòng)放置iMate進(jìn)行裝配這是裝配速度最快的一種裝配方式，步驟如下。（1）單擊【裝配】標(biāo)簽欄【零部件】面板上的【放置】工具按鈕，在圖4-58所示的【放置】對(duì)話框中選擇具有一個(gè)或多個(gè)已定義iMate

的零部件。注意一定要選中【使用iMate】復(fù)選框，然后單擊【打開(kāi)】按鈕。（2）零部件被自動(dòng)放置，并且瀏覽器中顯示一個(gè)退化的iMate

符號(hào)。注意：如果所放置的零部件沒(méi)有自動(dòng)求解，則所選零部件將附著到圖形窗口中的光標(biāo)位置。單擊以放置它，單擊鼠標(biāo)右鍵，然后選擇【取消】選項(xiàng)。（3）然后選擇和放置帶有已定義iMate

的其他零部件，確保每次都在【打開(kāi)】對(duì)話框中選中【使用iMate】選項(xiàng)。當(dāng)新的零部件裝入后，系統(tǒng)將根據(jù)零部件之間匹配的iMate名稱自動(dòng)完成裝配。用戶在這種模式下所需要進(jìn)行的工作僅僅是裝入零部件。

圖4-58“裝入零部件”對(duì)話框

4.8自適應(yīng)設(shè)計(jì)

1.自適應(yīng)設(shè)計(jì)原理自適應(yīng)功能簡(jiǎn)言之就是利用自適應(yīng)零部件中存在的欠約束幾何圖元，在該零部件的裝配條件改變時(shí)，自動(dòng)調(diào)整零部件的對(duì)應(yīng)特征以滿足新的裝配條件。在實(shí)際的部件設(shè)計(jì)中，部件中的某個(gè)零件由于種種原因往往需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行修改，當(dāng)這個(gè)零件的某些特征被修改以后，與該特征有裝配關(guān)系的零部件也往往需要修改，如圖4-59所示的軸和軸套零件，軸套的內(nèi)表面與軸的外表面有配合的裝配約束。如果因?yàn)槟撤N需要修改了軸的直徑尺寸，那么軸套的內(nèi)徑也必須同時(shí)修改以維持二者的裝配關(guān)系。此時(shí)就可以將軸套設(shè)計(jì)為自適應(yīng)的零件，這樣當(dāng)軸的直徑尺寸發(fā)生變化時(shí)，軸套的尺寸也會(huì)自動(dòng)變化，如圖4-60所示。同時(shí)我們還可以將軸套的端面與軸的端面利用對(duì)齊約束進(jìn)行配合，則自適應(yīng)的軸套的長(zhǎng)度將隨著軸的長(zhǎng)度變化而自動(dòng)變化，如圖4-61所示。

4.8.1自適應(yīng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)圖4-59軸和軸套零件圖4-60軸套直徑隨著軸的直徑變化而變化

圖4-61軸套的長(zhǎng)度將隨著軸的長(zhǎng)度變化而變化要實(shí)現(xiàn)零件的自適應(yīng)，那么零件的某些幾何圖元就應(yīng)該是欠約束的，也就是說(shuō)幾何圖元不是完全被尺寸約束的。在圖4-59所示的軸套零件是通過(guò)拉伸形成的，其拉伸的草圖及其尺寸標(biāo)注如圖4-62所示?？梢钥吹嚼斓沫h(huán)形截面的內(nèi)徑和外徑都沒(méi)有標(biāo)注，僅僅標(biāo)注了內(nèi)外環(huán)的距離也就是軸套的厚度。在這種欠約束的情況下，軸套零件的厚度永遠(yuǎn)都會(huì)是4，但是軸套的內(nèi)徑是可以變化的，這是形成自適應(yīng)的基礎(chǔ)。當(dāng)然，自適應(yīng)特征不僅僅是靠欠約束的幾何圖元形成的，還要為基于欠約束幾何圖元的特征指定自適應(yīng)特性才可以，我們將在后面的章節(jié)中講述。在Inventor中，所有欠約束的幾何圖元都可以被指定為欠約束的，具有未定自由度的特征或者零件也被稱之為欠約束的，所以欠約束的范圍可以包括以下幾種情況：（1）未標(biāo)注尺寸的草圖幾何圖元（2）從未標(biāo)注尺寸的草圖幾何圖元?jiǎng)?chuàng)建的特征（3）具有未定義的角度或長(zhǎng)度的特征（4）參考其他零件上的幾何圖元的定位特征（5）包含投影原點(diǎn)的草圖（6）包含自適應(yīng)草圖或特征的零件（7）包含帶自適應(yīng)草圖或特征的零件的子部件從以上可以看出，具有自適應(yīng)特征的幾何圖元主要包括以下幾種：（1）自適應(yīng)特征。在欠約束的幾何圖元和其他零部件的完全約束特征之間添加裝配約束時(shí)，自適應(yīng)特征會(huì)改變大小和形狀?？梢栽诹慵臋n中將某一個(gè)特征指定為自適應(yīng)。（2）自適應(yīng)零件。如果某個(gè)零件被指定為自適應(yīng)的零件，那么欠約束的零件幾何圖元能夠自動(dòng)調(diào)整自身大小，裝配約束根據(jù)其他零件來(lái)定位自適應(yīng)零件，并根據(jù)完全約束的零件特征調(diào)整零件的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)?？傊?，自適應(yīng)零件中的欠約束特征可以根據(jù)裝配約束和其他零件的位置調(diào)整自身大小。（3）自適應(yīng)子部件。欠約束的子部件可以指定為自適應(yīng)子部件。在部件環(huán)境中，自適應(yīng)子部件可以被拖動(dòng)到任何位置，或者約束到上級(jí)部件或者其他部件中的零部件中。例如，自適應(yīng)的活塞和連桿子部件在插入到汽缸部件中時(shí)可以改變大小和位置。（4）自適應(yīng)定位特征。如果將定位特征設(shè)置為自適應(yīng)，那么，當(dāng)創(chuàng)建定位特征的幾何圖元發(fā)生變化時(shí)，定位特征也會(huì)隨之變化。如由一個(gè)零件的表面偏移出一個(gè)工作平面，當(dāng)零件的表面因?yàn)樵O(shè)計(jì)的變動(dòng)發(fā)生變化時(shí)，該工作平面自動(dòng)隨之變化。當(dāng)某些零件的特征依賴于這些定位特征時(shí)，這些特征也會(huì)自動(dòng)變化，如果這種變化符合設(shè)計(jì)要求，那么會(huì)顯著的節(jié)約勞動(dòng)，提高效率。在圖4-63所示的部件中，圓管零件文件中創(chuàng)建的工作平面被約束到另一個(gè)零件的面。盡管工作平面【屬于】圓管零件文件，但它并不依賴于任何圓管幾何圖元。圓管的一端終止于從零件面偏移出來(lái)的工作平面。圓管零件中的工作平面是自適應(yīng)的，因?yàn)槿绻P(guān)聯(lián)的零件面移動(dòng)了，它允許圓管長(zhǎng)度相應(yīng)自動(dòng)改變。圖4-62軸套拉伸的草圖及其尺寸標(biāo)注圖4-63圓管長(zhǎng)度隨工作平面位置變化而變化2.自適應(yīng)模型準(zhǔn)則下面介紹一下使用自適應(yīng)模型的準(zhǔn)則。在部件設(shè)計(jì)的早期階段，某些要求是已知的，而其他要求卻經(jīng)常改變，自適應(yīng)零件在這時(shí)就很有用，因?yàn)樗鼈兛梢愿鶕?jù)設(shè)計(jì)更改而調(diào)整。通常，在以下情況下使用自適應(yīng)模型：（1）如果部件設(shè)計(jì)沒(méi)有完全定義，并且在某個(gè)特殊位置需要一個(gè)零件或子部件，但它的最終尺寸還不知道，此時(shí)可以考慮自適應(yīng)設(shè)計(jì)方法。（2）一個(gè)位置或特征大小由部件中的另一個(gè)零件的位置或特征大小確定，則未確定的零件或者其特征可以使用自適應(yīng)方法。（3）一個(gè)部件中的多個(gè)引用隨著另一個(gè)零件的位置和特征尺寸做調(diào)整時(shí)，可以考慮自適應(yīng)方法。只有一個(gè)零件引用定義其自適應(yīng)特征。如果部件中使用了同一零件的多個(gè)引用，那么所有引用（包括其他部件中的引用）都是自適應(yīng)性的。3.使用自適應(yīng)幾何圖元的限制條件使用自適應(yīng)幾何圖元也存在一定的限制條件：（1）如每個(gè)旋轉(zhuǎn)特征僅使用一個(gè)相切；（2）在兩點(diǎn)、兩線或者點(diǎn)和線之間應(yīng)用約束時(shí)，避免使用偏移；（3）避免在兩點(diǎn)、點(diǎn)和面、點(diǎn)和線、線和面之間使用配合約束；（4）避免球面與平面、球面與圓錐面、兩個(gè)球面之間的相切等。在帶有一個(gè)自適應(yīng)零件的多個(gè)引用的部件中，非自適應(yīng)引用間的約束可能需要兩次更新才能正確解決。在非自適應(yīng)的部件中，可以將幾何圖元約束到原始定位特征（平面、軸和原點(diǎn)）。在自適應(yīng)部件中，這種約束不會(huì)影響零部件的位置。

4.8.2控制對(duì)象的自適應(yīng)狀態(tài)

在Inventor中，我們可以將零件特征、零件或者子部件以及定位特征（如工作平面、工作軸等）指定為自適應(yīng)狀態(tài)，以及修改其自適應(yīng)狀態(tài)。1.指定零件特征為自適應(yīng)要將零件的某個(gè)特征參數(shù)指定為自適應(yīng)狀態(tài)，可以：（1）在零件文件中或者激活某個(gè)零件的部件文件中，在瀏覽器中找到該特征，單擊右鍵，從打開(kāi)菜單中選擇【特性】選項(xiàng)，打開(kāi)【特征特性】對(duì)話框。（2）在【自適應(yīng)】選項(xiàng)中選擇成為自適應(yīng)的參數(shù)，如圖4-64所示。（3）選擇【草圖】選項(xiàng)則控制截面輪廓草圖是否自適應(yīng)。（4）選擇【參數(shù)】選項(xiàng)則控制特征參數(shù)（如拉伸深度和旋轉(zhuǎn)角度）是否自適應(yīng)。（5）選擇【起始或終止面】選項(xiàng)則控制終止平面是否自適應(yīng)。（6）單擊【確定】按鈕完成設(shè)置。需要指出，不同類型的特征的【特性特性】對(duì)話框是不相同的，能夠指定成為自適應(yīng)元素的項(xiàng)目也不完全相同。（1）對(duì)于拉伸和旋轉(zhuǎn)特征，【特征特性】對(duì)話框如圖4-64所示。（2）對(duì)于打孔特征，其【特征特性】對(duì)話框如圖4-65所示，可以指定關(guān)于孔的各種要素如草圖、孔深、公稱直徑和沉頭孔的沉頭深度等為自適應(yīng)的特征。圖4-64特征的“特征特性”對(duì)話框圖4-65打孔“特征特性”對(duì)話框（3）對(duì)于放樣和掃掠特征，其【特征特性】對(duì)話框如圖4-66所示，可以看到能夠修改的只有特征名稱和抑制狀態(tài)以及顏色樣式，不能從其中設(shè)置自適應(yīng)特征。要將放樣和掃掠特征指定為自適應(yīng)，只能通過(guò)將整個(gè)零件指定為自適應(yīng)從而將零件的全部特征指定為自適應(yīng)。圖4-66放樣和掃掠特征的“特征特性”對(duì)話框如果要將某個(gè)特征的所有參數(shù)設(shè)置為自適應(yīng)，可以在零件特征環(huán)境下選中瀏覽器中的零件圖標(biāo)，單擊右鍵，選擇打開(kāi)菜單中的【自適應(yīng)】選項(xiàng)即可，如圖4-67所示。2.指定零件或者子部件為自適應(yīng)在部件文件中，可以將一個(gè)零件或者子部件指定為自適應(yīng)的零部件。首先在瀏覽器中選擇該零件或者子部件，單擊右鍵，在打開(kāi)菜單中選擇【自適應(yīng)】選項(xiàng)，則零部件被指定為自適應(yīng)狀態(tài)，其圖標(biāo)也發(fā)生變化，如圖4-68所示。圖4-67特征的所有參數(shù)設(shè)置為自適應(yīng)圖4-68指定零件或者子部件為自適應(yīng)3.指定定位特征為自適應(yīng)使用自適應(yīng)定位特征可以在幾何特征和零部件之間構(gòu)造關(guān)系模型。自適應(yīng)定位特征用作構(gòu)造幾何圖元（點(diǎn)、平面和軸），以定位在部件中在位創(chuàng)建的零件。如果要將非自適應(yīng)定位特征轉(zhuǎn)換為自適應(yīng)定位特征，可以：（1）在瀏覽器或圖形窗口中選擇定位特征并單擊鼠標(biāo)右鍵，在打開(kāi)菜單中選擇【自適應(yīng)】選項(xiàng)。（2）單擊【部件】工具欄上的【約束】工具。（3）將定位特征約束到部件中的零件上，使它適應(yīng)零件的改變。在部件中，如果要使用單獨(dú)零件上的幾何圖元作為定位特征的基準(zhǔn)，可以：（1）在瀏覽器中，雙擊激活一個(gè)零件文件。（2）單擊【模型】標(biāo)簽欄內(nèi)【定位特征】面板中的定位特征工具，然后在另一個(gè)零部件上選擇幾何圖元來(lái)放置該定位特征。（3）使用特征工具創(chuàng)建新特征（例如拉伸或旋轉(zhuǎn)），然后使用定位特征作為其終止平面或旋轉(zhuǎn)軸。4.8.3基于自適應(yīng)的零件設(shè)計(jì)

1.自適應(yīng)零件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題在Inventor中，自上而下的零部件設(shè)計(jì)思想和自適應(yīng)的設(shè)計(jì)方法結(jié)合得天衣無(wú)縫，并且這種結(jié)合使得零部件能夠十分“智能”的自動(dòng)更新，這樣，當(dāng)設(shè)計(jì)藍(lán)圖發(fā)生變化時(shí)，某一個(gè)零件發(fā)生變化，與之存在關(guān)聯(lián)的自適應(yīng)零部件的形狀和裝配關(guān)系也會(huì)自動(dòng)變化以適應(yīng)它的變化，這樣就避免了手工改動(dòng)全部需要改動(dòng)的零部件，從而節(jié)省了大量勞動(dòng)。下面首先講述一下自適應(yīng)零件設(shè)計(jì)的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。（1）在位創(chuàng)建零部件是實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)零件設(shè)計(jì)的前提在位創(chuàng)建的零部件與放入現(xiàn)有的零部件結(jié)果是完全一樣的，只有在位創(chuàng)建零部件，才有可能實(shí)現(xiàn)零部件的幾何圖元之間的關(guān)聯(lián)，零件才可以產(chǎn)生自適應(yīng)性。所以，自適應(yīng)零件的設(shè)計(jì)都是在部件環(huán)境下通過(guò)在位創(chuàng)建零部件方法產(chǎn)生的。（2）零部件之間的幾何圖元的關(guān)聯(lián)是產(chǎn)生零件自適應(yīng)性的基礎(chǔ)。例如，由一個(gè)零件A的端面的投影輪廓拉伸出一個(gè)另一個(gè)零件B，這時(shí)候零件B就被自動(dòng)設(shè)置為自適應(yīng)的零件。則當(dāng)零件A的端面發(fā)生變化時(shí)，零件B也會(huì)自動(dòng)隨之變化。再例如，零件C是由一個(gè)截面輪廓拉伸至零件D的一個(gè)端面為止，此時(shí)零件C也被自動(dòng)設(shè)置為自適應(yīng)，那么當(dāng)零件D的截面位置發(fā)生變化時(shí)，零件C也會(huì)隨之變化。（3）在位創(chuàng)建零部件的自適應(yīng)性是可以設(shè)置的。選擇【工具】標(biāo)簽欄，單擊【選項(xiàng)】面板中的【應(yīng)用程序選項(xiàng)】，打開(kāi)【應(yīng)用程序選項(xiàng)】對(duì)話框，選擇【部件】選項(xiàng)卡，在【在位特征】一欄中，如果選中【配合平面】選項(xiàng)則構(gòu)造特征得到所需的大小并使之與平面配合，但不允許它調(diào)整。選中【自適應(yīng)特征】項(xiàng)則當(dāng)其構(gòu)造的基礎(chǔ)平面改變時(shí)，自動(dòng)調(diào)整在位特征的大小或位置。另外，當(dāng)部件中新建零件的特征時(shí)，往往將所選的幾何圖元從一個(gè)零件投影到另一個(gè)零件的草圖來(lái)創(chuàng)建參考草圖，如果選擇了【在位造型時(shí)啟用關(guān)聯(lián)的邊/回路幾何圖元投影】選項(xiàng)，則投影的幾何圖元是關(guān)聯(lián)的，并且會(huì)在父零件改變時(shí)更新。2.自適應(yīng)軸套零件的設(shè)計(jì)過(guò)程下面我們講解一下圖4-59中所示的自適應(yīng)軸套零件的在位創(chuàng)建。（1）新建一個(gè)部件文件，并且創(chuàng)建一個(gè)軸零件，如圖4-69所示。（2）在位創(chuàng)建軸套零件，選擇圖4-70中所示的平面新建草圖，選擇【投影幾何圖元】工具將軸的截面投影到當(dāng)前草圖中，然后選擇【圓心、半徑】工具繪制另外一個(gè)圓形以組成軸套的界面輪廓，選擇【通用尺寸】工具為其標(biāo)注如圖4-71中所示的軸套厚度尺寸。圖4-69創(chuàng)建一個(gè)軸零件圖4-70新建草圖的平面圖4-71標(biāo)注軸套厚度尺寸單擊【草圖】標(biāo)簽中的【完成草圖】工具按鈕，退出草圖環(huán)境；單擊【模型】標(biāo)簽欄【創(chuàng)建】面板上的【拉伸】工具按鈕，打開(kāi)【拉伸】對(duì)話框，選擇環(huán)形截面輪廓進(jìn)行拉伸，如圖4-72所示，拉伸的終止方式設(shè)置為【從表面到表面】，起始表面選擇拉伸草圖所在的表面，終止表面選擇軸的一個(gè)端面，如圖4-72所示。單擊【確定】按鈕完成軸套零件的創(chuàng)建。（3）選擇右鍵菜單中的【完成編輯】選項(xiàng)，返回到部件環(huán)境中，此時(shí)可以看到瀏覽器中的軸套零件自動(dòng)被設(shè)置為自適應(yīng)零件，如圖4-73所示。軸和軸套部件如圖4-74所示。這時(shí)候如果改變軸零件的直徑和高度，則軸套零件也會(huì)自動(dòng)變化以適應(yīng)軸的變化。

圖4-72拉伸操作圖4-73軸套零件自動(dòng)被設(shè)置為自適應(yīng)3.自適應(yīng)墊片零件然后我們通過(guò)另外一個(gè)范例來(lái)加深一下對(duì)自適應(yīng)零件的自適應(yīng)功能的理解。在這個(gè)范例中，我們需要為圖4-75中的零件設(shè)計(jì)一個(gè)墊片，見(jiàn)圖4-75。墊片是通過(guò)拉伸零件端面幾何圖元投影得到的圖形而得到的，墊片拉伸示意圖如圖4-76所示。顯然墊片是自適應(yīng)的，當(dāng)零件的端面發(fā)生變化時(shí)，墊片會(huì)隨之變化。雙擊零件以激活它，然后通過(guò)拉伸切削在零件上添加如圖4-77所示的特征。此時(shí)可以看到，墊片也隨之變化，如圖4-78所示。同樣，改變零件上的孔的大小，則墊片也隨之變化，如圖4-79所示。圖4-74軸和軸套部件圖4-75零件及其墊片圖4-76墊片拉伸示意圖圖4-77為零件新增特征

圖4-78墊片隨零件外形變化而變化圖4-79零件的孔變化時(shí)墊片也隨之變化4.9定制裝配工作區(qū)環(huán)境

選擇【工具】標(biāo)簽欄中的【應(yīng)用程序選項(xiàng)】選項(xiàng)，則打開(kāi)【應(yīng)用程序選項(xiàng)】對(duì)話框，打開(kāi)【部件】選項(xiàng)卡，如圖4-80所示。圖4-80“部件”選項(xiàng)卡（1）延時(shí)更新利用該選項(xiàng)在編輯零部件時(shí)設(shè)置更新零部件的優(yōu)先級(jí)。選中則延遲部件更新，直到單擊了該部件文件的【更新】按鈕為止，清除該項(xiàng)則在編輯零部件后自動(dòng)更新部件。（2）刪除零部件陣列源該選項(xiàng)設(shè)置刪除陣列元素時(shí)的默認(rèn)狀態(tài)。選中則在刪除陣列時(shí)刪除源零部件，清除則在刪除陣列時(shí)保留源零部件引用。（3）啟用約束冗余分析該選項(xiàng)用于指定Inventor是否檢查所有裝配零部件，以進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。默認(rèn)設(shè)置為未選中。如果該項(xiàng)未選中，則Inventor將跳過(guò)輔助檢查，輔助檢查通常會(huì)檢查是否有冗余約束并檢查所有零部件的自由度。系統(tǒng)僅在顯示自由度符號(hào)時(shí)才會(huì)更新自由度檢查。選中該項(xiàng)后，AutodeskInventor將執(zhí)行輔助檢查，并在發(fā)現(xiàn)冗余約束時(shí)通知用戶。即使沒(méi)有顯示自由度，系統(tǒng)也將對(duì)其進(jìn)行更新。（4）啟用相關(guān)約束失敗分析如果約束失敗，將進(jìn)行分析，以標(biāo)識(shí)所有受影響的約束。默認(rèn)設(shè)置為關(guān)。選擇此復(fù)選框，以激活“約束醫(yī)生”中的一個(gè)選項(xiàng)，并啟用分析。分析結(jié)束之后，用戶可以隔離使用約束的零部件，并選擇單個(gè)零部的處理方式。（5）特征的初始狀態(tài)是自適應(yīng)的控制新創(chuàng)建的零件特征是否可以自動(dòng)設(shè)為自適應(yīng)。（6）剖切所有零件控制是否剖切部件中的零件。子零件的剖視圖方式與父零件相同。（7）使用上一引用方向放置零部件控制放置在部件中的零部件是否繼承與上一個(gè)引用的瀏覽器中的零部件相同的方向。（8）在約束名稱后顯示零部件名稱。是否在瀏覽器中的約束后附加零部件實(shí)例名稱。（9）約束音頻通知選擇此復(fù)選框以在創(chuàng)建約束時(shí)播放提示音。清除復(fù)選框則關(guān)閉聲音。（10）在位特征選項(xiàng)當(dāng)在部件中創(chuàng)建在位零件時(shí)，可以通過(guò)設(shè)置該選項(xiàng)來(lái)控制在位特征。選中【配合平面】選項(xiàng)則設(shè)置構(gòu)造特征得到所需的大小并使之與平面配合，但不允許它調(diào)整。選中【自適應(yīng)特征】選項(xiàng)則當(dāng)其構(gòu)造的基礎(chǔ)平面改變時(shí)，自動(dòng)調(diào)整在位特征的大小或位置。選中【在位造型時(shí)啟用關(guān)聯(lián)的邊/回路幾何圖元投影】選項(xiàng)則當(dāng)部件中新建零件的特征時(shí)，將所選的幾何圖元從一個(gè)零件投影到另一個(gè)零件的草圖來(lái)創(chuàng)建參考草圖。投影的幾何圖元是關(guān)聯(lián)的，并且會(huì)在父零件改變時(shí)更新。投影的幾何圖元可以用來(lái)創(chuàng)建草圖特征。（11）零部件不透明性選項(xiàng)該選項(xiàng)用來(lái)設(shè)置當(dāng)顯示部件截面時(shí)，哪些零部件以不透明的樣式顯示。如果選中【全部】選項(xiàng)，則所有的零部件都以不透明樣式顯示（當(dāng)顯示模式為著色或帶顯示邊著色時(shí)）。選中【僅激活零部件】選項(xiàng)則以不透明樣式顯示激活的零件，強(qiáng)調(diào)激活的零件，暗顯未激活的零件。這種顯示樣式可忽略【顯示選項(xiàng)】選項(xiàng)卡的一些設(shè)置。另外，也可以用標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的【不透明性】按鈕設(shè)置零部件的不透明性（12）縮放目標(biāo)以便放置具有iMate的零部件選項(xiàng)該選項(xiàng)設(shè)置當(dāng)使用iMate放置零部件時(shí)，圖形窗口的默認(rèn)縮放方式。選擇【無(wú)】選項(xiàng)則使視圖保持原樣。不執(zhí)行任何縮放。選擇【放置的零部件】選項(xiàng)將放大放置的零件，使其填充圖形窗口。選中【全部縮放】選項(xiàng)則縮放部件，使模型中的所有元素適合圖形窗口。4.10