用Inventor繪制傳動(dòng)軸零件圖任務(wù)5任務(wù)一

測繪減速器傳動(dòng)軸與三維建模零部件測繪與Inventor三維建模01AutodeskInventor軟件概述三維軟件定義三維軟件是在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，能以參數(shù)構(gòu)建三維形體并以平面屏幕顯示動(dòng)態(tài)形體的軟件。三維軟件相比平面兩個(gè)維度增加了第三個(gè)空間維度，它主要用于空間立體造型的設(shè)計(jì)。

廣義的三維軟件包含了所有三維造型設(shè)計(jì)及它們的衍生功能軟件。例如，藝術(shù)造型設(shè)計(jì)類有3DMax，Maya等，工程設(shè)計(jì)類有Inventor、CATIA、SolidWorks、Creo、NX等，后期動(dòng)畫與渲染類有Keyshot、犀牛等。參數(shù)化所謂參數(shù)，就是產(chǎn)品零部件尺寸參數(shù)、幾何約束及它們之間的函數(shù)關(guān)系。參數(shù)設(shè)計(jì)即是確定尺寸、幾何約束和它們之間函數(shù)關(guān)系的過程，是計(jì)算機(jī)的計(jì)算過程，計(jì)算完成后生成的模型作為設(shè)計(jì)結(jié)果呈現(xiàn)在電腦屏幕上。所以，設(shè)計(jì)結(jié)果合格與否，不能以屏幕表象為依據(jù)，而應(yīng)該以設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性、邏輯性為判斷依據(jù)。參數(shù)化軟件的初學(xué)者一定要遵循這個(gè)原則。（如圖所示）參數(shù)化軟件基本組成模塊1.零件模塊→生成具有物理材料特性的零件模型，包括實(shí)體模型、鈑金模型。2.裝配模塊→由零件模型按指定的幾何約束條件組合成為部件或整機(jī)。其中機(jī)械設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)件和常用件因?yàn)榫邆錁?biāo)準(zhǔn)尺寸要求，分別可以通過調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件庫或結(jié)構(gòu)件生成器快速生成模型，而不需要從零開始建立零件模型。3.工程圖模塊→由零件模型或裝配體模型在平面圖樣上通過指定的投影法獲取視圖，并完成各項(xiàng)標(biāo)注及圖樣其余信息。4.動(dòng)畫與渲染→這是兩個(gè)不同的操作模塊，渲染用于將零部件放置于設(shè)定的環(huán)境內(nèi)獲取靜態(tài)圖片。動(dòng)畫包含反映部件工作過程的原理動(dòng)畫和反映工人對部件進(jìn)行拆卸和裝配的拆裝動(dòng)畫兩種。渲染相當(dāng)于產(chǎn)品宣傳海報(bào)圖片。動(dòng)畫是未有物理模型之前的虛擬立體展示，在手工設(shè)計(jì)階段則必須要通過拍攝物理模型或產(chǎn)品實(shí)型實(shí)現(xiàn)立體展示功能特征建模參數(shù)對特征最終結(jié)構(gòu)的影響，舉例說明如下：圖3-3、圖3-4所示長方體使用2個(gè)特征建模：拉伸、孔。拉伸特征先于孔特征生成生成。初始設(shè)計(jì)，在高=5時(shí)，孔深=8的和孔深度=貫通都生成了通孔。改變拉伸特征參數(shù)→高，使高=15后，孔深=8，8<15，通孔變不通孔。改變拉伸特征參數(shù)→高，使高=15后，孔深=貫通，意即無論高的值如何變化，通孔仍是通孔。圖3-4

孔深貫通，隨板厚增加，孔始終為通孔圖3-3

孔深8，修改板厚>8之后，通孔變?yōu)椴煌讌?shù)化軟件關(guān)聯(lián)文件的管理一套設(shè)備的設(shè)計(jì)包含不同類型、不同名稱的關(guān)聯(lián)文件若干，建立合適的文件夾歸納整理這些文件有利于規(guī)范工作。Inventor需要建立專門的管理文件，在開始工作之前，應(yīng)設(shè)定項(xiàng)目文件（.ipj），從ipj文件啟動(dòng)軟件將自動(dòng)進(jìn)入相關(guān)設(shè)備的文件夾。新建文檔時(shí)，軟件會進(jìn)行自動(dòng)命名，一般以相同的單詞加數(shù)字序號組成，當(dāng)這類文件歸檔后需要被重新調(diào)用時(shí)，搜索引擎將無法根據(jù)無意義的自動(dòng)序號為設(shè)計(jì)師快速定位文件。所以，在文檔建立之初對文件做出有辨識度的命名，可以方便文件關(guān)聯(lián)、檢索、整體管理，提高工作效率，特別是當(dāng)涉及的文件量很大時(shí)。以上兩項(xiàng)有助于初學(xué)者養(yǎng)成良好的文件管理習(xí)慣。同學(xué)們應(yīng)該予以重視。02計(jì)算機(jī)繪制傳動(dòng)軸零件圖準(zhǔn)備工作幫助文件是軟件公司官方編寫的權(quán)威文件，Autodesk公司在官方網(wǎng)站為學(xué)習(xí)者提供了Inventor軟件完整的離線幫助文件。如圖所示。項(xiàng)目文件Inventor軟件使用“項(xiàng)目”管理整套設(shè)備的所有相關(guān)文件，“項(xiàng)目是指用于組織和訪問與特定設(shè)計(jì)作業(yè)相關(guān)的所有文件的系統(tǒng)……項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通常包含您的公司所獨(dú)有的零件、部件、標(biāo)準(zhǔn)零部件以及成品零部件（例如緊固件、配件或電氣零部件）庫?！彼械脑O(shè)計(jì)工作都在項(xiàng)目中進(jìn)行，每個(gè)項(xiàng)目都有獨(dú)立的文件管理系統(tǒng)，如果你沒有設(shè)置項(xiàng)目，系統(tǒng)也會生成一個(gè)默認(rèn)的項(xiàng)目開始你的工作。設(shè)置項(xiàng)目文件就是設(shè)計(jì)開始前的準(zhǔn)備工作。項(xiàng)目文件設(shè)置界面模型與特征概述一般來說，模型是三維的概念，初學(xué)Inventor從零件、部件模型開始。將Inventor對模型的定義，歸納如下：模型零件模型由特征構(gòu)建的模型（6.2.3）標(biāo)準(zhǔn)件庫調(diào)用的模型部件中在位創(chuàng)建的零件模型部件模型由零件合并構(gòu)成的模型Inventor零件模型支持單實(shí)體、多實(shí)體兩種基本類型。多實(shí)體的每個(gè)實(shí)體都包括獨(dú)立的特征集或共享特征，可作為獨(dú)立零件導(dǎo)出到部件中。是高效的自上而下設(shè)計(jì)方法。零件中的特征特征是建模的基礎(chǔ)，Inventor將零件特征分為：定位特征、基于草圖的特征和基于特征的特征。歸納如下：特征定位特征沒有物理量的空間特殊幾何：工作面、工作軸、工作點(diǎn)基于草圖的特征以草圖為基礎(chǔ)構(gòu)建的零件最基本形狀也稱草圖特征、創(chuàng)建特征（菜單項(xiàng)）基本草圖特征有：拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠、放樣基于特征的特征零部件中在已有特征基礎(chǔ)上模擬的機(jī)加工形狀也稱放置特征、修改特征（菜單項(xiàng)）基本放置特征有：孔、倒角、圓角、抽殼零件中的特征（1）定位特征新建的零件模型文件默認(rèn)含有7個(gè)原始定位特征：3個(gè)工作平面、3條工作軸、1個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)。如圖所示。這7個(gè)原始的定位特征是零件所有特征的頂層父特征。任何一個(gè)現(xiàn)在開始創(chuàng)建的特征都要以它們中的幾個(gè)來定位。初學(xué)者應(yīng)重視定位特征的特殊性，充分發(fā)揮頂層父特征的作用，通常可將原始工作平面、工作軸用做零件的基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)軸等重要結(jié)構(gòu)。零件中的特征（2）草圖特征草圖特征是創(chuàng)建特征（基于草圖的特征）的基礎(chǔ)，除了新模型自帶的定位特征之外，所有零件模型都從草圖開始創(chuàng)建過程。Inventor有二維草圖和三維草圖，二維草圖在平面上創(chuàng)建，三維草圖在空間創(chuàng)建。本章只講解二維草圖，下文中的“草圖”均指二維草圖。草圖必須附著于平面，可以是模型自帶的定位特征平面，也可以創(chuàng)建新的平面，當(dāng)模型中已有特征時(shí)，特征表面上的任意平面也可以作為草圖平面。特征表面的草圖平面不受該表面的大小限制，即所有草圖平面都是無限大的。零件中的特征（3）創(chuàng)建特征基于草圖的特征啟動(dòng)命令位于“創(chuàng)建”面板，所以稱之為創(chuàng)建特征，也稱為“基于草圖的特征”。當(dāng)模型中至少包含有1個(gè)草圖特征時(shí)可以開始創(chuàng)建特征。常用的基礎(chǔ)創(chuàng)建特征有：拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠。當(dāng)從無到有創(chuàng)建特征時(shí)，繪圖員、設(shè)計(jì)員要先根據(jù)立體的形狀，選擇合適的特征創(chuàng)建方法。建模的過程是從點(diǎn)線到面，再到體，尋找立體成型的規(guī)律就是選擇特征創(chuàng)建方法的過程。最基本的創(chuàng)建特征的成型特點(diǎn)如表所列，如圖所示：特征名稱成型方法成型路徑草圖截面與路徑的關(guān)系拉伸草圖輪廓沿直線掃過空間形成的形體直線路徑⊥草圖輪廓旋轉(zhuǎn)草圖輪廓沿圓弧掃過空間形成的形體圓弧路徑⊥草圖輪廓；回轉(zhuǎn)軸線與草圖共面掃掠草圖輪廓沿空間曲線掃過形成的形體曲線，模型輪廓線路徑與草圖輪廓不共面、不平行零件中的特征（3）創(chuàng)建特征基于草圖的特征基于草圖的特征還有：螺旋掃掠、放樣。如圖所示。螺旋掃掠用于創(chuàng)建具有螺旋參數(shù)的特征，草圖包含螺旋截面和回轉(zhuǎn)軸，參數(shù)包含旋向、螺距等。通常用于建立彈簧、特殊牙型的螺紋。標(biāo)準(zhǔn)螺紋不使用螺旋掃掠創(chuàng)建。放樣特征多用于創(chuàng)建不規(guī)則特征，在多個(gè)截面輪廓間，放樣可按直線或光滑過渡的方式融合這些截面為空間特征。放樣特征通常用于曲面或是拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠無法生成的形狀。零件中的特征（4）修改特征基于特征的特征啟動(dòng)命令位于“修改”面板，稱為修改特征，幫助文檔稱之為“基于特征的特征”?；谔卣鞯奶卣靼▓A角、倒角、孔、螺紋、拔模和抽殼。圓角特征：在機(jī)械零件結(jié)構(gòu)中，圓角特征大多作為輔助特征→例如：鑄造圓角，減少應(yīng)力集中的圓角等。當(dāng)圓角作為獨(dú)立特征，而不是作為草圖內(nèi)的圓角時(shí)，它具有獨(dú)立的參數(shù)結(jié)構(gòu)，后期設(shè)計(jì)修改時(shí)將提高工作效率。利用圓角參數(shù)主體特征中類似圓角的結(jié)構(gòu)，建議也創(chuàng)建為圓角特征。零件中的特征（4）修改特征基于特征的特征抽殼特征：以指定壁厚生成空心零件，常用于鑄件和模具。但軟件的特征僅僅是行動(dòng)表述，只要符合平行內(nèi)外表面，且已知平行面距離→壁厚的結(jié)構(gòu)，都可以考慮選擇抽殼特征構(gòu)型。抽殼特征操作要點(diǎn)：開口面→不生成壁厚的面（此面開口）；自動(dòng)鏈選面→自動(dòng)將與選擇面相切的表面加入選擇集；特殊面厚度→指定不同于全局厚度的表面。孔特征：使用預(yù)設(shè)值快速放置孔，或者使用特性面板指定孔尺寸、孔底、終止方式和螺紋類型選項(xiàng)。符合圓柱空腔垂直于端面或平面的結(jié)構(gòu)，可以選擇孔特征構(gòu)型。孔特征操作要點(diǎn)：以鉆孔工藝為引導(dǎo)，孔相關(guān)參數(shù)有→孔端面、孔軸線定位點(diǎn)、孔類型（光孔、沉孔、埋頭孔、螺紋孔）、孔徑向參數(shù)（孔直徑、螺紋規(guī)格）、孔軸向參數(shù)（孔深、螺紋深、沉臺深等）。零件中的特征（4）修改特征基于特征的特征螺紋孔特征1零件中的特征（4）修改特征基于特征的特征孔特征參數(shù)設(shè)計(jì)，應(yīng)從對話框頂部逐步向下進(jìn)行，即上方的參數(shù)選擇會影響下方展開的次級菜單，例如，選擇螺紋孔，下方螺紋菜單才會顯現(xiàn)孔特征參數(shù)設(shè)計(jì)，應(yīng)與設(shè)計(jì)尺寸盡量保持一致零件中的特征（4）修改特征基于特征的特征陣列特征：以規(guī)則的布局復(fù)制一個(gè)或多個(gè)特征組合。常用陣列方式有：矩形陣列、環(huán)形陣列。下圖是環(huán)形陣列示范。陣列特征操作要點(diǎn)：特征、實(shí)體均可陣列，矩形陣列可用正負(fù)距離值切換方向。零件中的特征（5）特征之間的父子關(guān)系特征間父子關(guān)系，是一個(gè)泛指的概念，它表達(dá)了按先后順序生成特征、參數(shù)之間的從屬關(guān)系，當(dāng)后續(xù)特征、參數(shù)、參考引用了先行的特征、參數(shù)、參考時(shí)，它們將受限于先行者，而成為先行者的子項(xiàng)。如圖所示。受父項(xiàng)影響的子特征在父項(xiàng)發(fā)生改變（如圖中父項(xiàng)被刪除）時(shí)，也會跟隨發(fā)生改變（子項(xiàng)跟隨父項(xiàng)一起被刪除）。零件中的特征（5）特征之間的父子關(guān)系要注意的是，不僅特征之間有父子關(guān)系，先后設(shè)置的參數(shù)關(guān)系也有父子關(guān)系，不可逾越。零件中的特征（6）傳動(dòng)軸零件建模操作細(xì)則零件中的特征（6）傳動(dòng)軸零件建模操作細(xì)則草圖布局及原點(diǎn)確定利用系統(tǒng)自帶的定位特征平面（XY平面）作為初始特征的定位參考，如圖中將傳動(dòng)軸零件左側(cè)軸端面圓心與坐標(biāo)原點(diǎn)重合，繪制傳動(dòng)軸的主要輪廓草圖。零件中的特征（6）傳動(dòng)軸零件建模操作細(xì)則創(chuàng)建傳動(dòng)軸基本體模型下圖是基于圖4-27繪制的草圖進(jìn)行的草圖旋轉(zhuǎn)創(chuàng)建軸體基本特征。使用“XZ平面”創(chuàng)建的草圖，用于繪制兩個(gè)鍵槽的軸向切割草圖。零件中的特征（6）傳動(dòng)軸零件建模操作細(xì)則下圖為兩處鍵槽特征拉伸創(chuàng)建操作，由于兩鍵槽的寬度不一致，所以需要使用上張圖進(jìn)行兩次拉伸切除，在完成第一次切除后草圖將被默認(rèn)“不可見”，需要在造型樹中右擊“草圖4”并打開“可性見”選項(xiàng)進(jìn)行草圖可見，然后再進(jìn)行第二次拉伸切除操作。零件中的特征（6）傳動(dòng)軸零件建模操作細(xì)則下圖是使用圓角命令，完成兩處鍵槽特征的補(bǔ)充創(chuàng)建。（a）生成半徑9圓角。單擊“圓角”命令，設(shè)置圓角大小為9，選中需要倒圓角的邊。（b）生成半徑7圓角。單擊“圓角”命令，設(shè)置圓角大小為7，選中需要倒圓角的邊。圓角創(chuàng)建倒角創(chuàng)建03創(chuàng)建工程圖Inventor工程圖類型Inventor工程圖有2種格式，dwg和idw，如圖所示。由Inventor生成dwg工程圖可以在AutoCAD軟件中直接打開，與AutoCAD的dwg格式有所不同。且它們在參數(shù)關(guān)聯(lián)性方面也有不同。工程圖的類型工程圖標(biāo)準(zhǔn)各個(gè)國家工程圖所采用的標(biāo)準(zhǔn)不同，使用的工程圖模塊也不同。Inventor內(nèi)置了多種不同標(biāo)準(zhǔn)的工程圖模板供選用。如圖所示。如果模板內(nèi)工程圖參數(shù)不符合需求，也可以通過修改樣式庫樣式獲取所需要的參數(shù)。工程圖標(biāo)準(zhǔn)生成零件工程圖之前需要先完成零件建模?；诹慵Ｐ屯队吧傻膇dw工程圖和Inventor的dwg工程圖都可與模型保持參數(shù)關(guān)聯(lián)，即模型參數(shù)發(fā)生改變時(shí)，工程圖會隨之變化。要注意，將Inventor工程圖導(dǎo)出為AutoCAD的dwg工程圖后將不再保持參數(shù)關(guān)聯(lián)。創(chuàng)建零件工程圖的一般流程：創(chuàng)建基礎(chǔ)視圖→根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建投影視圖、斜視圖、剖視圖、局剖視圖等其他表達(dá)視圖→整理圖線，修改線型線寬或隱藏不需要的圖線→添加中心線→標(biāo)注尺寸及技術(shù)要求等→完成文字說明→完成標(biāo)題欄內(nèi)容→檢查圖樣。如圖所示。啟動(dòng)一張空白的工程圖工程圖標(biāo)準(zhǔn)插入基礎(chǔ)視圖工程圖標(biāo)準(zhǔn)剖視圖工程圖標(biāo)準(zhǔn)整理圖線添加中心線工程圖標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注尺寸傳動(dòng)軸零件工程圖創(chuàng)建操作細(xì)則箱體工程圖傳動(dòng)軸零件工程圖創(chuàng)建操作細(xì)則添加傳動(dòng)軸視圖單擊“新建”，創(chuàng)建“Standard.idw”類型新工程圖，并命名為“傳動(dòng)軸”，保存到相應(yīng)位置。右擊“圖樣1”編輯圖樣，修改圖樣尺寸為A3。單擊“基礎(chǔ)視圖”命令，選擇“傳動(dòng)軸”模型。添加基礎(chǔ)視圖傳動(dòng)軸零件工程圖創(chuàng)建操作細(xì)則（4）單擊“剖視”命令，在主視圖剖切表達(dá)鍵槽的截面形狀斷面圖創(chuàng)建傳動(dòng)軸零件工程圖創(chuàng)建操作細(xì)則右擊剖切投影出來的“斷面圖”選擇“對齊視圖-打斷”命令，斷開兩視圖間的位置關(guān)系，并拖動(dòng)“斷面圖”至合適的表達(dá)位置。完成兩個(gè)“斷面圖”的創(chuàng)建如圖編輯修改為“A”視圖。并使用“斜視圖”在主視圖中作假向視圖符號斷面