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基于Inventor的ipart功能对设计效率影响的研究

数控产品网 www.cncproduct.com   2014-06-23   来源:网络转载   阅读:661次

  厦门思尔特机器人系统有限公司创建于2004年6月,专注于机器人系统集成,致力于打造机器人系统领导品牌。公司的业务运营分布在厦门、上海、成都,设立挖掘机、装载机、路面机械、矿山机械、液压、汽车部件、搬运、点焊和激光九大项目部,拥有300多名员工,总部位于厦门。公司成立至今,通过为数百家客户提供近两千台设备,积累了丰富的工程管理经验及强大的工艺数据库,成为中国最专业的机器人系统集成商之一,同时成为国内外知名公司的合作伙伴,如ABB、中联重科、三一重工、徐工、矿山机械和建筑机械等,为广大客户提供高效率、提升品质、减轻劳动强度的系统解决方案。

  思尔特与欧特克

  思尔特非常注重设计效率,纵观国内外多款三维设计软件,在设备、工装夹具设计上,Inventor三维设计软件所体现出来的设计效率,相对于其它软件来讲优势明显。Inventor另一大优势在于与AutoCAD的无缝对接,可以很顺利应用之前绘制的AutoCAD二维图档,减少草图绘制的时间,这是任何一个三维设计软件无法比拟的。

  Inventor是Autodesk公司为机械设计提供的辅助系统,可以解决所有机械设计的需求。虽然相对其它软件(如Pro/e、NX)起步较晚,但设计能力却毫不逊色,尤其是它与AutoCAD的无缝链接,让很多工程师使用十分顺手。Inventor所涉及到的变量化(参数化)设计能力,对机械设计效率的提高大有裨益,而本文所谈到的ipart功能只是其中的一小部分。

  

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  Inventor实际应用

  用过Inventor的设计人员都知道,该软件里面自带了一个庞大的标准件库(称“资源中心”),该库中包含许多符合国标的标准件三维模型(如GB、ISO、JS等标准)。但是往往设计过程中有些系列零件却在上面找不到,并且这些零件又是我们经常需要用到的。如果对于同一类型不同型号的零件分别建模(在未使用Ipart功能前,许多设计人员就是这么做的),这样大大降低了设计效率(在这里我们可以将Ipart理解为零件族)。思尔特利用软件里自带的Ipart功能去创建零件的三维模型,并对其Ipart零件的不同型号进行配置相关参数,最后我们将自己创建好的Ipart零件发布到Inventor的资源中心库中,需要的时候可以直接从里面调用。

  对于Ipart零件的创建,其过程并不复杂,主要包括三个步骤:①创建基础零件;②定义参数;③给参数赋值或者建立关系。最终,需要生成的各种型号的零件都是通过族表里各参数的值来驱动。在三维建模的过程中,要特别注意对于所设置的参数值能否正确驱动零件。有的时候因为建模不合理导致尺寸驱动错误,而最终会出现重新建模失败。所以在将Ipart零件发布到资源中心库前,要对其各型号进行验证,验证无误后才能发布,否则后果会变得不可想象。

  下面介绍Ipart零件的一般创建过程,以设计中常用到的线性滑动轴承为例,如图1所示,a图和b图两个零件的特征有一点差别,这是可以归为一类的;另外,单从a图零件看也能因为尺寸不一样而变成不同型号的零件。所以针对于此类零件,Ipart功能可以发挥其强大的作用,提高设计人员的设计效率。我们可以举个例子,假设整个设计团队有一位工程师已经创建好了一个线性滑动轴承的Ipart零件,并成功发布到了资源中心库中,而该资源中心库又是大家共享的一个数据库(资源中心库放在服务器上共享)。

  首先要创建基础零件。所谓的基础零件,就是最后我们能通过它成功生成各对应型号的其他零件族。可见,基础零件应当按照典型的尺寸和完整的特征进行造型,创建一个具有代表性的零件模型。而要建立图1的三维模型,可以通过多种方式,如拉伸或旋转,但在比较之下,采用旋转建模更为合理,尤其是在使用Ipart功能时。我们可以这么理解:平时我们创建一个零件模型,可能是天马行空,想到哪画到哪,而当创建Ipart零件时就不一样了,你得事先对零件的建模进行规划,尽量减少浏览器中模型的特征数量和建模步骤,因为这样有利于后面设计人员从资源中心库调用该零件,减少零件重生成的时间。

  进入草图环境,点击快速访问工具栏(默认是在最顶部)中的参数命令fx,或单击管理选项卡中的参数面板上的参数命令fx。弹出参数对话框,如图2所示,在建模前,模型参数及用户参数均为空。

  

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  图2 初始参数对话框

  创建零件模型的草图,如图3a所示。需说明一点是,对应的草图参数或模型参数系统会自动创建并增加,默认情况下模型参数以d0开始递增,递增级数为1,其中已删除的参数名称不会被替换,而是继续递增。特殊情况下就是模板文件是自己定义的,并且做了相应改动,第一个默认参数名称可能就不是d0,如本文涉及到的参数名称就是从d64开始递增的。事实上,模型参数名称是可以改的,所以默认的参数名称如何并不重要,如图3所示。与此同时用户也建立属于自己的用户参数,通过表达式建立用户参数与模型参数的关系。

  注意,Inventor中参数名称支持中文命名,这对于大部分用户是一大好处,因为一些CAD软件除了参数名称不能使用中文外,连文件名称也不支持中文,这给用户工作交接带来一定的困惑。

  对绘制的草图进行旋转特征的操作,完成基础零件的建模。

  

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  图3 草图与模型参数

  参数设置好之后,点击管理选项卡——编写面板——创建ipart命令,弹出如图4所示的ipart编写器对话框。在对话框中的参数选项卡,之前命名的参数已被自动添加到右边名称栏里,如果还想添加其它参数,如某特征里的dn参数,则可点击模型特征前面的展开符合“+”。这里要特别指出的是抑制项和螺纹项,因为这两项的赋值是有规定的,抑制特征的值只能是抑制或计算,螺纹特征值的格式只能是如M16×1.5,否则不能识别。抑制特征可以产生如图1a和图1b的不同效果。

  

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  在ipart编写器的下显示框里要特别注意的是带的项,因为该项的值将是被生成文件的文件名称,所以对于系统自动产生的Member列和零件代号列,在同一项里其赋值不能相同。如果不想将Member列作为文件名称,则可以在你想将其作为文件名称所在列单击右键,在弹出的右键菜单中选择文件名称列,如图5a。如果你还想将某一列作为索引,则可在该列单击右键,选择相应的关键索引数字顺序,如图5b,默认情况下均为非关键字。此时ipart编辑器里只有一个零件,接下来需要将一系列型号的零件参数输入该表中。通过右键插入行的操作,编辑相应的参数值,如图6所示。

  

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  单击ipart编写器对话框的确定按钮,退到模型窗口。注意到浏览器模型树的变化,如图7所示,表里多了零件。而对于较多型号的零件族,我们没必要或不需要全部在ipart编写器里增加或编辑,因为这样很慢,效率低。这里提倡另一种方法,右键单击浏览器中的表格,选择通过电子表格编辑,如图8所示,则进入专业的EXCEL电子表格编辑界面,如图9所示。需要注意的是,Inventor所能兼容使用的是Microsoft公司的office软件,而不能是金山的WPS办公软件。

  

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  到此,ipart零件已创建完毕,模型文件只有一个,但是通过基础模型文件里面的零件族表可驱动出多个零件,当你在装配模型里装配该基础模型时,会出现如图10所示对话框,你只需要通过选择相对应的型号,该型号的零件会自动被驱动生成,所生成的模型文件便保存到ipart零件所在目录下的

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文件夹里。

 

  

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  接下来就是将创建好的ipart零件发布到资源中心库中(不过首先得设置一个可读写的库),点击管理选项卡——资源中心面板——发布零件命令,弹出如图11所示对话框,选择相应的库和语言,单击下一步,如图12所示,在对话框中将Member作为键列,继续下一步,填写好相关说明后,单击下一步,设置好缩略图单击发布,弹出已成功发布消息框,单击确定,完成ipart零件的发布。

  

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  发布后,我们就可以开始调用库里面的ipart零件了,直接从资源中心打开零件,或者在装配模式下单击从资源中心装入,如图13和图14所示,选择对应型号的零件并打开。

  

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  通过对ipart的了解,可以发现对于同类型的系列零件,我们可以发布到资源中心库中共享,这样不仅是给自己,还给整个设计团队带来了设计效率上的提高,而对于整个公司带来的是效益。

CncProduct.Com(编辑:小朱)
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