0 引言

    Autodesk Inventor軟件為用戶提供了一個(gè)資源中心庫(kù)，其中包括了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，譬如美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)、德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和鈑金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。雖然Inventor提供的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容豐富，幾乎涵蓋各個(gè)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，但還是不能完全滿足各個(gè)行業(yè)的專業(yè)需求。例如煤礦井下瓦斯抽放鉆機(jī)設(shè)計(jì)中常用到的液壓接頭，因各個(gè)公司都有自己的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，Autodesk不能完全將其包括。對(duì)此，Inventor軟件提供了iPart功能可實(shí)現(xiàn)自制零件庫(kù)的建立。

1 創(chuàng)建iPart零件的基本流程

    iPart功能是對(duì)設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的一些結(jié)構(gòu)上大體一致、各個(gè)細(xì)節(jié)尺寸有明確規(guī)定，在材料、尺寸和顏色或其他參數(shù)不同的零件，將其創(chuàng)建為系列化的零件模型，節(jié)省零件建模時(shí)間、提高工作效率。

    用戶需要該系列內(nèi)的不同零件時(shí)，只需切換型號(hào)即可。創(chuàng)建iPart的過程包括創(chuàng)建基礎(chǔ)模型、建立參數(shù)表、整理參數(shù)表、添加參數(shù)行、設(shè)置關(guān)鍵字和驗(yàn)證數(shù)據(jù)等，以下就煤礦井下用瓦斯抽放鉆機(jī)設(shè)計(jì)中常用到的某型號(hào)液壓接頭零件庫(kù)的建立為例，介紹iPart零件創(chuàng)建的主要過程。

    1.1 創(chuàng)建基礎(chǔ)模型和參數(shù)管理

    Inventor軟件具有完善的系統(tǒng)參數(shù)提取功能，能夠在草圖設(shè)計(jì)階段將輸入的尺寸約束作為特征參數(shù)保存起來。尺寸驅(qū)動(dòng)作為表驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)，建立基礎(chǔ)模型后，可以使用表驅(qū)動(dòng)生成模型的不同規(guī)格，應(yīng)注意參數(shù)化設(shè)計(jì)過程中不允許出現(xiàn)欠約束狀態(tài)，以免模型求解時(shí)出錯(cuò)。

    iPart功能創(chuàng)建的基礎(chǔ)模型必須擁有該系列零件的所有特征，因?yàn)閕Part零件只能刪除制定特征而不能添加特征。

    如圖1所示，按照該液壓接頭中最具代表性的一個(gè)型號(hào)的參數(shù)建立二維基礎(chǔ)模型，在“草圖設(shè)計(jì)”狀態(tài)下，通過“管理”寅“fx參數(shù)”調(diào)用軟件的參數(shù)設(shè)計(jì)功能，為便于參數(shù)管理將決定該零件外形特征關(guān)系的關(guān)鍵尺寸設(shè)置為自定義參數(shù)。本例中自定義參數(shù)有：總長(zhǎng)L、接管端直徑、接管端長(zhǎng)度L1、ED圈端直徑、ED圈端長(zhǎng)度L2等。改變自定義參數(shù)的值，即可改變零件草圖的形狀，達(dá)到系列化零件的目的。

圖1 液壓接頭的二維和三維基礎(chǔ)模型

    基礎(chǔ)模型建立后，在軟件功能區(qū)依次選擇：“管理”選項(xiàng)卡寅“編寫”面板寅“創(chuàng)建iPart”，彈出“iPart編寫器”。可見inventor 軟件將用戶自定義的參數(shù)全部列入了參數(shù)表中。

    依次在iPart編寫器中錄入不同規(guī)格零件的參數(shù)，注意在零件代號(hào)列中輸入該接頭的不同型號(hào)。用戶還可以通過添加其他參數(shù)，例如螺紋、零件代號(hào)、材料和描述等，設(shè)置系列化零件的各個(gè)參數(shù)值。在庫(kù)文件生成二維工程圖時(shí)以上參數(shù)值將直接反映在標(biāo)題欄內(nèi)，不需用戶再次更改，提高設(shè)計(jì)效率。

圖2 iPart參數(shù)編輯器界面

    1.2 設(shè)置關(guān)鍵字和數(shù)據(jù)驗(yàn)證

    在系列化零件通過iPart發(fā)布后，為方便用戶使用和查詢就必須設(shè)置零件庫(kù)檢索用的關(guān)鍵字。例如此型號(hào)的液壓接頭在使用時(shí)，最方便的檢索方式就是接頭的型號(hào)，即零件代號(hào)。因此在iPart編寫器中“零件代號(hào)”列鼠標(biāo)右鍵單擊選擇“1”。即可將零件代號(hào)設(shè)定為查詢的第一個(gè)參數(shù)。

圖3 設(shè)置關(guān)鍵字

    在完成數(shù)據(jù)輸入和關(guān)鍵字設(shè)定后，通過軟件的數(shù)據(jù)驗(yàn)證功能可以對(duì)輸入的數(shù)據(jù)和參數(shù)等進(jìn)行驗(yàn)證，避免出現(xiàn)無效單元值，如有無效數(shù)據(jù)inventor將以亮色提示設(shè)計(jì)者修改。

    1.3 iPart零件的特點(diǎn)

    普通零件和iPart零件的區(qū)別：普通零件只能表達(dá)一個(gè)規(guī)格的零件，而iPart零件可以表達(dá)同一類所有規(guī)格的零件，iPart零件可以通過表驅(qū)動(dòng)更改零件規(guī)格。

    1.4 iPart零件使用

    完成零件參數(shù)輸入和設(shè)定后，用戶即可使用帶有iPart功能的零件。裝配時(shí)軟件會(huì)彈出提示“放置標(biāo)準(zhǔn)iPart”對(duì)話框，要求用戶對(duì)參數(shù)進(jìn)行選擇。

    如圖4所示，當(dāng)用戶選擇型號(hào)后即可和使用其他“.ipt”類型的零件一樣使用iPart功能的零件。當(dāng)用戶調(diào)用iPart零件后，Inventor軟件將自動(dòng)在項(xiàng)目所在文件目錄下建立一個(gè)和庫(kù)文件零件名相同的文件夾，并將已使用型號(hào)的零件存儲(chǔ)在該文件夾內(nèi)，每個(gè)型號(hào)存儲(chǔ)一次。

圖4 庫(kù)文件的使用

2 iPart功能的使用技巧

    iPart功能使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

    ①要使用該功能的零件應(yīng)該具有相似的結(jié)構(gòu)特征，便于后期數(shù)據(jù)處理和管理；

    ②基礎(chǔ)圖形的建立一定要做到簡(jiǎn)潔、自定義參數(shù)少，有利于用戶編輯；

    ③設(shè)置的關(guān)鍵字應(yīng)便于使用者理解和查詢；

    ④在“iPart編寫器”中應(yīng)將零件代號(hào)、描述和材料等在二維工程圖中需要的參數(shù)加入，減少工程圖轉(zhuǎn)化時(shí)的工作量。

3 結(jié)語(yǔ)

    本文以某型號(hào)液壓接頭為例，利用Inventor軟件的iPart功能建立了能夠反映零件結(jié)構(gòu)特征的參數(shù)化零件庫(kù)，該零件庫(kù)能夠滿足用戶客觀設(shè)計(jì)中需要的檢索、調(diào)用和發(fā)布等管理功能。解決了鉆機(jī)三維建模中繁雜的標(biāo)準(zhǔn)件建模工作，提高了工作效率，體現(xiàn)了該軟件操作簡(jiǎn)便、設(shè)計(jì)成本低等特點(diǎn)，對(duì)簡(jiǎn)化鉆機(jī)產(chǎn)品的三維設(shè)計(jì)具有一定幫助。

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本文標(biāo)題：基于Inventor的參數(shù)化鉆機(jī)三維零件庫(kù)建立

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