陈伯雄：Autodesk Inventor Professional实战教程--05 库和iPartiAssembly

AIP2008实战教程–05 第5章 库和iPart、iAssembly

1. CAD软件和库 对于CAD软件，所要做的事情就是尽可能完整地满足客观设计的需要。 对于一个特定的专业设计支持来说，库的作用和技术含量也许超过整个软件的50%，其中包括库的原型、数据结构；包括库的检索、提取、发布等管理；也包括库单元在使用中的设计关联… 换句话说，对于CAD软件的主要任务“设计构思表达、设计数据关联、设计决策支持”，库的基础作用是很必要的。实际上，库的内容应当不仅仅限于标准零件或者用户定义的标准零件，还应当包括“标准机构”、“标准设计规则”等内容，目前Inventor能解决的支持还不是全部。 对于Inventor来说，软件提供的标准件库已经经历了三次大的改动，从表现来看是在努力提高技术含量、单元数量、选择机制和管理能力… 在本章，将介绍怎样使用Inventor的“资源中心(Content Center)”，以下简称“库”，以及怎样利用iPart/iAssembly等机制，建立自己的设计标准库并有效地利用它们。

2. 从Inventor标准件库中引用零件 Inventor的库，是随着安装参数的选择而自行装入的，参见图5-1；这是Autodesk提供给用户的多国标准的标准件库，其中也包括了许多GB标准件。

图5-1 安装参数设置和开始的操作过程 1AIP2008实战教程–05 比较怪异的是，Autodesk似乎认为中国标准和日本标准是一伙的？ 库中存在的各种标准件可以直接加入到Inventor的装配环境之中，这个过程很像实际的制造过程，机器上的一些零件是直接从供应商那里买来，就直接安装到机器上了。 进入标准件库选用的操作方法参见图5-1右下,在装配环境工具面板中点击“从资源中心放置零部件”按钮，启用库机制。 需要说明的是：直到Inventor2008，还是不能在资源中心库中容纳装配模型，因此实际上并不能“放置”任何“部件”到当前环境中。所以，这个机制应当理解为：并不是“从资源中心放置零部件”，而是从标准件库中引用所提供的零件。具体的操作，大体上可分为两类…

2.1 直接装入的操作规则 直接装入的操作规则

2.1-1 操作过程： 例如要装入GB5780-86 M12x50的螺钉： (1) 在部件面板中点击“从资源中心放置零部件”按钮； (2) 在接着弹出的库浏览器(见图5-2)界面中，在左侧“类别视图”中展开“紧固件”大类，再

展开“螺栓”子类； 图5-2 选定类别(3) 选定“六角头”项目，可见右侧窗口列出所有相关标准； (4) 在界面右侧窗口选定GB5708-86标准； (5) 在图形区空白处按下拾取键，将弹出参数选择界面（参见图5-3）。 (6) 在参数列表中选择具体尺寸和参数设置。 (7) 如果只插入这个规格的标准件，按“确定”，插入结束后就完成了（当然可以插入多个同样的螺钉），在右键菜单中“结束”； (8) 如果想接着插入别的规格的这个标准的螺钉，按“应用”，这样插入完成后会回到图5-3的界面，可以重新设置参数…

图选定参数5-3 2AIP2008实战教程–05 2.1-2 参数的意义： 在图5-3的界面中有些参数，其中： ♦ 作为自定义： 将库中的模型原始结构按照新建零件的模式，插入到装配环境中。 既然是新建零件的模式，当然需要选定存放位置和文件名称，而且所有特征都可以编辑修改。这种机制可用于创建需要“补充加工”的标准件。但默认的BOM身份仍然是“外购件”。

♦ 作为标准： 进来的模型是标准件的身份，不能进行特征结构编辑操作。默认的BOM身份是“外购件”。 这种设置下进来的模型可以进行编辑，即便是很复杂的编辑操作，一直等到用户确认这个编辑后，Inventor才会发出图5-4所示的出错报告而拒绝执行。之所以会这样，是因为存放标准件模型的文件夹是“只读”属性的。

图5-4 出错提示 ♦ 使用iMate： 用模型自带的iMate，搜索模型中现有的、未被占用的iMate，并进行匹配从而完成自动装配。 2.2 装入同时装配的操作规则 装入同时装配的操作规则 这种规则是目前装配中已经存在了某些零部件，并且具有这个标准件装入后必要的连接结构。例如同样引入上述螺钉。

2.2-1 操作过程： (1) 如果把光标放在准备安装螺钉的孔口附近，Inventor会感应并推理得出它认为合适的螺钉规格… 参见图 5-5。

(2) 拾取确认后，将变成图5-6的界面，可拖动螺钉尾部的红箭头动态改变长度，Inventor会反馈显示当前的规格。

图5-5 感应推理图5-6 长度控制设定

(3) 在AutoDrop工具栏中点击相关功能按钮往下进行…； (4) 在右键菜单中“结束”。 (5) 参见图5-7，的如果推理过程发现，所选择的孔不可能使用所选型号零件的所有规格，将出现提示。 图5-7 不可能的结果

3AIP2008实战教程–05 2.2-2 工具栏操作含义： 参见图5-8的工具栏，其中从左至右分别是：

图5-8 工具栏♦ 编辑零部件： 将弹出类似图5-3的界面，可设置相关参数。 ♦ 螺栓连接： 将启用“设计加速器”相关设计功能。详情专门介绍。 ♦ 完成-继续插入：

♦ 完成-结束： 2.2-3 应用提示： 这个过程显然已经比较智能化了，这是Inventor逐渐地向“知识牵动”操作机制的方向上进展的实例之一。 但是目前的推理机制，会在直径12mm的孔上得出M12螺钉、16mm的孔上得出M16的螺钉这类的不合适的结果，所以还是需要用户细心确认。 另外这个机制显然需要额外的硬件资源支持，在配置比较低的机器上感应和推理判断的过程可能比较慢。这种情况下解决的方法是不去做在孔口悬停的动作，直接在右键菜单中“编辑零部件”而进入参数选择。 图5-9 后期编辑 2.3 关于轴承件的装入规则 关于轴承件的装入规则

这里只讨论在已经存在了轴或者轴承安装孔的条件下、装入轴承的过程。例如在05\05-01.IAM中轴的40mm轴颈上安装圆锥滚子轴承。

找出轴承的过程参见图5-10。此后的操作也可以分成两种，稍后装配和立即装配： 图5-10 选定轴承型号 2.3-1 引入后再装配： 这就是在调用轴承标准件时，不是立即完成装配，而是先选择合适的轴承，加入进装配环境之后，

4AIP2008实战教程–05 再按常规操作完成相关的装配过程。 这样，目前的操作过程是： (1) 等轴承模型预览结果在图形区出来后，在空白处按下拾取键，或者右键菜单中选择“编辑零部件”。 (2) 接着Inventor将先创建初步的模型，然后弹出图5-11的界面。 显然，这个界面提供的资料数据是不完全合适的；而且实际上列出的内容也不是界面自己说明的“尺寸定义”而是“型号列表”。 在这种情况下，如果不查找设计手册，现在就确定轴承的型号是没有足够信心的，除非是在抄图。

(3) 合适的做法应当是在图5-11的界面中，将显示切换到“表视图”选项卡，结果参见图5-12。从中可见，这很像我们熟悉的轴承手册中的参数表。相关主要参数已经被列出，我们能够据此确认可用的轴承之一是：32908型号。

(4) 按下“应用”按钮，模型将按选定的参数重新创建。 (5) 按常规操作将轴承装配到位。

2.3-2 马上与轴装配：

图5-11 参数选择图5-12 轴承参数表 就是调用轴承标准件时，想要几乎同时完成规格选择和与现有轴的装配这两件事，这是Inventor认为的、用户应当比较喜欢的操作流程，目前的次序是： (1) 已经有了一根等待装配轴承的轴（实际上也可以是任何可能具有圆弧或整圆棱边的东西）；

5AIP2008实战教程–05 (2) 启动资源中心功能，找到轴承类型，并双击； (3) 等轴承模型预览结果出来后，将看到图5-13的提示光标，而这时在Inventor的状态行中的提示参见图中左下方截屏。这实际上是Inventor在要求用户选定轴外圆与端面的交线；只要是圆或者弧就可以。

图5-13 选定交线 图5-14 调整尺寸 (4) 选定圆形交线之后，Inventor将按照交线相邻的两个面，推测是孔结构或是轴结构、并按交线的直径配凑最接近的轴承外圆或是内孔尺寸、以交线为轴向安装基准，得到一个轴承的基本参数和安装位置数据。 (5) 接着将弹出图5-14的参数调整界面，拖动红色箭头能改变尺寸（在现有的规格序列中），而附加工具栏与前边的含义和用法相同。

2.3-3 自动化的轴承装配机制讨论： 这种“自动感应推理”的装配机制，对于轴承来说会有些问题。 原因很简单，对于经典的轴类零件设计结果，在实体上绝大多数条件下并不存在一条外圆与端面的交线，至少是有一个圆角。所以，无论如何都不会确实地将轴径和端面两个装配基准、仅仅用一根现存结构的圆形棱边就能表达出来。 对于最为普遍而典型的情况来说，在轴径和轴肩之间作出图示的空刀结构，是轴承安装处的结构特点，按Inventor的规则，可能被入选的是1-3各个环形棱边，参见图5-15。 点[1]空刀底部圆角点，轴向位置不对、直径尺寸经圆整后多数可能是正确的；点[2]是空刀槽上部点，轴向位置肯定也不对；点[3]不可用，Inventor认为是孔结构… 所以，这种机制在实际设计应用中，惟一能够接近设计需要的就是“径向空刀槽”。而对于图5-15的典型条件，几乎无法正确安装；

1 2 3 轴径 轴承

轴肩图5-15 典型条件 图5-16 轴承自带的iMate 6