基于二维框架的Inventor三维参数化设计.pdf

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1、2011年1月中国制造业信息化第4O卷第1期基于二维框架的Inventor三维参数化设计段勋兴(煤炭科学研究总院重庆研究院，重庆400037)摘要：应用三维AutodeskInventor软件，以钻机底架中拉杆旋转轴组件和立柱旋转轴组件为例，介绍了零部件的造型建模过程、二维框架的建立方法、Excel数据关联及二维框架中参数的传递，通过修改Excel表格数据，能派生出多个不同规格的同形零部件。利用AutodeskInventor强大的参数化功能的三维设计，不仅能提高设计效率，而且能缩短设计周期，降低开发成本。关键词：二维框架；三维参数化；钻机中图分类号：TB23文献标识码：A文章编

2、号：1672—1616(2011)01—0026一O3二维框架是一种高级的二维草图重用机制，它组“约束方程”来确定零部件的尺寸和形状。这些提供给三维设计师一种方式，用于构建零部件基础约束方程可以是几何关系，也可以是工程计算条构造，通过使用设计良好的二维框架可以对整个零件。设计结果将实现这些约束方程下的尺寸和形部件的主要形状大小、位置以及贯穿整个零部件的状驱动。尺寸参数进行控制。二维框架不仅能成为零件的设计基准，也能成为部件的装配基准，在此过程中2参数化模型及二维框架的建立可以做到参数传递，以及与其他零部件的参数进行钻机底架由几十个零部件组成，这些零部件都交流。其设计过程在Auto

3、deskInventor中采取自可以利用AutodeskInventor在计算机上进行三维上而下的设计方法。实体建模，全部实现参数驱动和变量化，其中拉杆旋转轴组件和立杆旋转轴组件除了尺寸不同外，结1AutodeskInventor简介⋯构完全一样，因此在设计过程中只要建立好某一个Inventor是一个“参数化馊量化特征建模的部件的三维实体模型，通过改变Excel表格里面的三维设计软件”，整个设计可以在装配中基于装配参数值，就可以得到另外一个部件的三维实体模关系进行。装配的基础要素是相关的零件，零件是型。系统的零部件建模过程及思路如图1所示。由若干参数化的可以基于装配关系的特征堆砌

4、而2．1建立参数表成的；特征是一些与机械设计的表达意图相关的一分析两部件的结构和尺寸关系，建立如图2所些简单几何形体，这些几何形体的基础是参数化，示的参数表。参数表采用Excel表格建立。可以基于装配关系的二维或者三维草图；草图是一2．2建立二维框架零件些简单类型的图线，可以用几何关系约束、装配关启动Inventor零件模板，在新建的零件模型中系约束和驱动尺寸约束加以控制和关联。通过参数链接的方式，将Excel参数表关联到零件参数化设计适合于设计对象的结构方案比较模型参数表中，为了方便与其他零件参数进行交流稳定，有可能用一组不很庞大的参数集约束所有零或关联，将参数对话框中的注释栏

5、前打上√，如图部件的尺寸关系。这种参数的求解比较简单，与设3所示。在零件环境中绘制图4所示草图，标注尺计对象的控制尺寸有明显对应关系，设计的结果将寸时以参数的表达式形式来赋值，完成草图后保存实现这些参数下的尺寸驱动，机械设计中常用的标零件为二维框架，在一个二维框架零件里面可以建准件就是这一类型的典型。变量化设计适合于设立多个框架草图。计结构方案需要相对更大的自由度，要通过求解一收稿日期：2010—10—21作者简介：段勋兴(1981一)，男，青海乐都人，煤炭科学研究总院重庆研究院工程师，重庆大学机械工程硕士，主要从事机械装备现代化设计与分析工作。·现代设计与先进制造技术·段勋兴基

6、于二维框架的Inventor三维参数化设计27分析部件外形轮廓提取外形尺寸参数通过Excel进行参数关联各零件模型建立l一Excel表格参数修改否要衍生二维框架零件===，—＼—／I是分析要衍生的特征(草图、参数)lI三维建模得到零件模型以衍生零件为基础建立零件模型I竺些!型垄：型墅2口亘匦■塑壁生-r_部件模型卜_———新部件模型图1零部件建模流程图模型。图4二维框架草图图2参数表图3参数表链接2．3零件模型的建立新建零件，通过衍生零部件的方法将二维框架衍生到该零件中，衍生二维框架时，选中需要的用图5衍生零件户参数、草图等特征，如图5所示。利用拉伸、旋2．4部件模型建立转、镜像

7、、倒角等特征即可得到所需要的三维参数新建部件，将二维框架添加到部件中作为固定化旋转轴零件，需要变化的尺寸采用用户参数或表的参考零件，由于只有草图，所以不计人重量，不影达式来赋值，使用同样的方法建立抱箍座的参数化响其他的建模，将旋转轴和抱箍座添加到部件中，2011年1月中国制造业信息化第40卷第1期让其原始坐标系三平面分别与二维框架原始坐标系三平面平齐，将得到旋转轴组件，如图6所示。图6旋转轴组件3参数化获得新模型图7参数化模型比较通过改变Excel表格里面的参数值，就可以获设计错