Inventor設(shè)計(jì)自動(dòng)化功能介紹

蔡益江　劉靜宜

“效率”是現(xiàn)代企業(yè)一直追求的目標(biāo)，包括生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)效率等等。我們?cè)谑褂肐nventor進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，如何提高設(shè)計(jì)效率，往往是用戶(hù)很關(guān)心的一個(gè)話(huà)題。Inventor設(shè)計(jì)自動(dòng)化，就是通過(guò)使用Inventor既有的i系列功能（iFeature/iPart/iAssembly/iCopy/iLogic）來(lái)使我們的設(shè)計(jì)能夠很好的重用，進(jìn)而提升設(shè)計(jì)的效率。

CAD設(shè)計(jì)軟件的選擇，使用的方便性和效率非常重要，而設(shè)計(jì)重用和自動(dòng)化，是提升設(shè)計(jì)效率行之有效的手段。設(shè)計(jì)的重用，不僅包括了在設(shè)計(jì)過(guò)程中，參數(shù)的重用、建模特征和零件的重用，也包括了設(shè)計(jì)規(guī)則的重用。在 AutodeskInventor產(chǎn)品中有一系列以字母 i開(kāi)頭的功能，既是 Inventor首字母的縮寫(xiě)，又代表 Intelligent，目的就是為了提高設(shè)計(jì)的重用，讓設(shè)計(jì)過(guò)程更加快捷，從而提高用戶(hù)的設(shè)計(jì)效率。

一、Inventori系列功能

Inventor中的 i系列功能包括 iFeature、iPart、iAssembly、iCopy和iLogic，從不同的級(jí)別來(lái)解決用戶(hù)重用設(shè)計(jì)的需求。下面我們將從功能和案例相結(jié)合的方式來(lái)介紹這些功能。

1.iFeature

iFeature將常用特征提取并保存，便于重復(fù)使用；在重用時(shí)，用戶(hù)可以靈活快速地修改其方向、位置和尺寸。

Inventor的資源中心中，自帶了一些常見(jiàn)幾何形狀的 iFeature文件，如圖 1所示，用戶(hù)也可以將自己定義的特征發(fā)布到資源中心，共享給其他用戶(hù)使用。

鈑金零件設(shè)計(jì)所用的沖壓特征（圖 2），本質(zhì)上也是 iFeature，默認(rèn)安裝在系統(tǒng)的用戶(hù)目錄下 （X：＼Users＼ Public＼Documents＼Autodesk＼Inventor 2015＼Catalog， Windows7系統(tǒng) ）。

Inventor中自帶了一些常用的沖壓特征 ，比如連接器開(kāi)口和腰孔等，用戶(hù)也可以按照 iFeature的定義方式來(lái)自定義特征。

圖3的長(zhǎng)腰型壓凸特征為例，首先在 Inventor中通過(guò)建模功能創(chuàng)建出相應(yīng)的形狀。

圖 3沖壓特征注意：鈑金沖壓特征，應(yīng)基于鈑金模板創(chuàng)建零件；此外，在準(zhǔn)備 iFeature時(shí)，要定義放置 iFeature所需的定位中心和其依附的草圖。部分特征如三維草圖、抽殼、貼圖、多實(shí)體布爾運(yùn)算不支持提取，在建模時(shí)要避免使用。

然后，通過(guò) Inventor的接下來(lái)選擇需要的特征提取iFeature命令，完成特征的定義，并保存為 *.ide文件。對(duì)于 iFeature的尺寸參數(shù)，我們可以預(yù)定義參數(shù)的數(shù)值范圍，或讓用戶(hù)通過(guò)列表選擇數(shù)值，如圖 5所示。

2.iPart

iPart是將標(biāo)準(zhǔn)零件配置為表格驅(qū)動(dòng)的零件。通過(guò)編輯表格可控制參數(shù)的數(shù)值、特征的狀態(tài)（啟用或抑制）以及許多其他變量，顏色、材料和零件代號(hào)。iPart通常生成屬于同一個(gè)族的多個(gè)獨(dú)特零件，Inventor的資源中心就是基于 iPart機(jī)制發(fā)布生成的（圖 6）。

iPart分為常規(guī)和自定義兩類(lèi)，自定義 iPart其至少有一個(gè)參數(shù)被設(shè)置為“自定義參數(shù)”，其數(shù)值允許用戶(hù)輸入或程序自動(dòng)生成，Inventor資源中心中的結(jié)構(gòu)件、管材都是典型的基于自定義 iPart而創(chuàng)建生成的。

iPart在 Inventor用戶(hù)中使用較多，這里不做展開(kāi)介紹。有些用戶(hù)希望將零件的加工過(guò)程表達(dá)出來(lái)，比如：鈑金零件的分步展開(kāi)時(shí)的形狀，或者零件在機(jī)加工過(guò)程中的各個(gè)階段的形狀。

Inventor的零件沒(méi)有類(lèi)似裝配“詳細(xì)等級(jí)”的機(jī)制，但借助 iPart中對(duì)特征是否抑制的控制，可以變通地滿(mǎn)足這樣的需求。在生成工程圖的時(shí)候，在放置視圖的模型狀態(tài)頁(yè)面，選擇對(duì)應(yīng)的 iPart零件的子項(xiàng)（圖 7），即可按照需要把不同狀態(tài)下的視圖放置在工程圖上。

3.iAssembly

iAssembly可以理解一種可配置化的裝配，通過(guò)編輯表格可以選擇零部件的關(guān)鍵參數(shù)、規(guī)格型號(hào)，顯示 /隱藏、約束的包含 /排除、視圖 /位置 /詳細(xì)等級(jí)表達(dá)、各屬性參數(shù)值、BOM表結(jié)構(gòu)等。如圖 8所示，對(duì)于輸送帶上的部件設(shè)計(jì)，輸送帶的長(zhǎng)度、零部件的選配、輥?zhàn)拥臄?shù)量都可以通過(guò) iAssembly一一體現(xiàn)。

4.iCopy

如果說(shuō) iAssembly是按表格中的定義，讓用戶(hù)能對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的零部件進(jìn)行選配的話(huà)，iCopy的優(yōu)勢(shì)就是結(jié)合了骨架造型和 Inventor自適應(yīng)功能，實(shí)現(xiàn)部件環(huán)境下，基于零部件設(shè)計(jì)中的相似性，快速生成新的零部件。

以 Inventor幫助中的教程為例（圖 9），每一塊軟梯踏板的長(zhǎng)度隨高度而變化，利用 iCopy，可以將踏板長(zhǎng)度變化這一設(shè)計(jì)的相似性“提取”出來(lái)，實(shí)現(xiàn)零部件創(chuàng)建的自動(dòng)化。

首先，分析軟梯的設(shè)計(jì)，它包括了兩個(gè)要素，軟梯的外形布局，和踏板的骨架（圖 10）。

第二步，使用 iCopy編寫(xiě)器將設(shè)計(jì)相似性“提取”出來(lái)，在該例中，踏板的長(zhǎng)度 （踏板骨架模型中的 70.349為自適應(yīng)的驅(qū)動(dòng)尺寸，其兩端的端點(diǎn)（圖 11中的幾何圖元點(diǎn) 2、點(diǎn) 3）分別落在外形布局中的樣條線(xiàn)上（圖 11中的線(xiàn) 1）。

最后，基于軌跡放置 iCopy部件，即可生成每一組踏板。當(dāng)這個(gè)設(shè)計(jì)的“相似性”被提取出來(lái)后，類(lèi)似的設(shè)計(jì)中都可以重用這樣的設(shè)計(jì)。

5.iLogic

自 iLogic在 Inventor2010（速博增值包）出現(xiàn)之日起，它就一直備受 Inventor用戶(hù)的關(guān)注。iLogic通過(guò)功能封裝，使用戶(hù)可以以一種簡(jiǎn)單的方式捕獲和重復(fù)使用自己的設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)基于規(guī)則驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)。iLogic適用于零件、部件以及工程圖，它不僅能夠作用于零部件的設(shè)計(jì)參數(shù)、對(duì)其包含的零件、部件的而且還可以作用于零部件的物理屬性、文檔屬性。endprint

iLogic提供強(qiáng)大的功能來(lái)幫助用戶(hù)進(jìn)行規(guī)則的創(chuàng)建，具體體現(xiàn)在 5個(gè)方面。

（1）iLogic提供很好的函數(shù)功能，可以在規(guī)則中使用Inventor中的參數(shù)包括模型參數(shù)、自定義參數(shù)等或任何可由規(guī)則驅(qū)動(dòng)的對(duì)象來(lái)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，其中參數(shù)類(lèi)型包括文本參數(shù)，布爾值參數(shù)和多值參數(shù)等。

（2）iLogic提供強(qiáng)大的自動(dòng)化函數(shù)，可以讓沒(méi)有編程經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師和工程師都可以看懂并執(zhí)行 iLogic自動(dòng)化函數(shù)，使用這些自動(dòng)化函數(shù)，可以執(zhí)行如下的工作。

◎參數(shù)。通過(guò) iLogic可以直接對(duì)部件下的零部件參數(shù)賦值，在之前需要通過(guò)外部文件或衍生機(jī)制傳遞變量的方法之外，提供了新的選擇。

◎特征。特征是否抑制，對(duì)特征設(shè)置顏色，以及對(duì)螺紋特征的控制。

◎ iFeature， iPart，iAssembly中對(duì)表格中定義項(xiàng)的選擇。

◎零件和部件特征、裝配約束。

◎鈑金的樣式及展開(kāi)。

◎工程圖視圖、標(biāo)題欄。

◎零部件屬性（材料、顏色、質(zhì)量等）。

◎ BOM表。BOM內(nèi)容導(dǎo)出，零部件數(shù)量的重置。

◎ Excel電子表格。通過(guò) iLogic語(yǔ)句，實(shí)現(xiàn)對(duì)表格內(nèi)容的查詢(xún)和條目選擇。

◎消息、輸入框。支持提示信息對(duì)話(huà)框，以及輸入框，便于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)交互。

（3）使用 iLogic可以創(chuàng)建自定義界面，運(yùn)用規(guī)則將自定義界面直接與零部件設(shè)計(jì)參數(shù)關(guān)聯(lián)，增強(qiáng)規(guī)則的易用性。

（4）iLogic支持內(nèi)部規(guī)則和外部規(guī)則，既可以在文件打開(kāi)狀態(tài)下運(yùn)行，也可以在外部運(yùn)行，選擇執(zhí)行規(guī)則的對(duì)象。

（5）通過(guò)在 iLogic規(guī)則中直接使用VB.NET，您可以 ，直接使用 Inventor API函數(shù)，能夠啟動(dòng)外部程序和調(diào)用 VBA宏，因此具有非常強(qiáng)的功能擴(kuò)展能力。

（6）iLogic具備很強(qiáng)的與外部文檔的操作能力，能夠讀取和寫(xiě)入 HTML文件、文本文件、Word文檔和其他格式的文件，與其他 Windows應(yīng)用程序進(jìn)行通信，能夠連接外部數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序，比如 MSAccess和 SQLServer。

當(dāng)規(guī)則創(chuàng)建完成后，我們可以使用 iLogic讓規(guī)則的運(yùn)行成為標(biāo)準(zhǔn)化的、自動(dòng)執(zhí)行的過(guò)程。這個(gè)不得不提到iLogic提供的事件觸發(fā)器。我們可以把創(chuàng)建的 iLogic規(guī)則添加到事件觸發(fā)器中。當(dāng)相應(yīng)的事件觸發(fā)時(shí)，規(guī)則將自動(dòng)運(yùn)行（圖 12）。

對(duì)于 iLogic在實(shí)際的使用，限于篇幅，這里我們不做展開(kāi)介紹，在下一期內(nèi)容里，我們將結(jié)合幾個(gè)例子來(lái)做詳細(xì)介紹。

二、結(jié)語(yǔ)

本文介紹了 Inventori系列功能及其應(yīng)用，除了上述功能之外，Inventor中還有一個(gè) iMate功能，是在零件環(huán)境下，對(duì)裝配約束做預(yù)定義，在此我們沒(méi)有展開(kāi)介紹，有興趣的用戶(hù)，可以參考 Inventor的在線(xiàn)教程。

希望本次的概要介紹對(duì)大家有所幫助，也歡迎大家發(fā)送郵至：mfg.usergroup.china@autodesk.com，討論關(guān)于產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)的問(wèn)題和需求。 IMendprint