基于AutodeskInventor吸鐵石臺燈的整體設計

摘 要：整體設計，有利用工業產品設計進行整體性的設計和創造性的設計，特別是對于產品的外形設計。整體設計是一種高效的設計方式，“牽一發而動全身”，修改某個零件的某個尺寸，其他對應的零件可以隨之而動，極大地提高了工作效率，大大縮短了產品的設計研發周期。整體設計思想在現代工業產品設計中被廣泛的采用，我們需要精通和掌握。

關鍵詞：整體設計；工業產品設計；多實體；建模；自上而下；自下而上

中圖分類號：TP391.72 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）02-0173-02

Abstract：Integral design is the use of industrial product design for overall design and creative design，especially for product shape design. It is an efficient design method，“pull the whole body in one shot”，modify a certain size of a part，other parts and their corresponding can follow，greatly improve work efficiency，greatly shorten the product design and development cycle，the overall design idea is widely used in modern industrial product design. We need to be proficient and master.

Keywords：overall design；industrial product design；multi-entity；modeling；up-bottom；bottom-up

0 引 言

Inventor是美國Autodesk公司推出的一款三維可視化實體建模軟件，它提供了從草圖設計到零件設計、零件裝配、分析計算、視圖表達、工程圖設計、運動仿真、應力分析、三維布線、三維布管等設計功能。另外，這款軟件區別于其他三維軟件的優勢就是它和AutoCAD是同一家產品，Inventor可以很好的讀取AutoCAD的二維數據。Inventor也是今年來全國職業院校技能大賽工業產品設計與創客實踐和世界技能大賽CAD機械設計的指定軟件，網上越來越多人評價Inventor比較容易入門，特別適合中職或高職類學生，被人們稱為“易用軟件”。

1 設計過程和案例講解

1.1 采用整體設計的意義

傳統的工業產品設計采用部分到整體的設計模式（當前流行稱為“自下而上設計”），就是將工業產品的每個零件進行單獨的設計，然后在裝配環境中進行裝配。這種方式的工業產品設計對零件與零件之間的相互配合尺寸不容易把控，特別是某個零件尺寸如果需要修改會導致其它零件尺寸也要手工修改，而且不能顧到全局，甚至會導致返工，大大降低了設計效率。本文說的實例是以整體到部分的設計模式（當前流行稱為自上而下設計），能在單個零件中創建多個實體。這樣設計者可以先了解工業產品的性能、原理和結構，明確各個工業產品的零件裝配和位置關系，能夠很好的利用軟件的強大設計功能把設計意圖表現出來，提高了工業產品設計的效率，縮短了產品研發的周期，給企業帶來實際的效益。

1.2 實例闡述

本文以創意工業風意大利復古簡約玻璃吸鐵石臺燈（如圖1所示）為例，利用Inventor軟件介紹臺燈的整體造型設計過程。這次舉例是來源于生活，如學生想了解詳細結構和說明在淘寶也能搜到。分析臺燈總體結構組成：底座、支撐臺、燈瓶、支架、燈架、卡環1、卡環2、磁體、小燈罩、燈泡、導線、按鈕、電源線。大家可以想一想，如果按傳統的設計方法，我們先設計多個實體，涉及到各個實體的外形、整體尺寸、部分尺寸、各個實體之間的裝配尺寸，如果有尺寸處理的不好的話就會出現裝配干涉，更不利于從吸鐵石的整體去設計，如果其中的某個實體尺寸或者其他外形方面出現問題，將會出現所有單個實體都要手動去做相應的修改、修改尺寸，有時又可能會出現各個實體尺寸修改配合好了，整體外形將會面臨著很多問題，甚至“狗咬刺猬，無處下牙”。

在設計的過程中，難免要對尺寸或者外形做不停的修改，“牽一發而動全身”其中一個數據有改變，所有的數據隨之更新，對比一下，就能看的很清楚了。

說明：從圖3中可以看出，零件建模第一步進行總布局草圖。對工業產品的整體形狀，整體尺寸進行一個大概的確定。然后，在工具欄中點擊管理選項下的生成零件，再點擊生成零件選項下的生成零部件，然后進入裝配環節。

生成零部件：Inventor不僅可以通過分割、衍生等方式產生實體，還可以在零部件中直接生成新的實體，比如拉伸、旋轉、掃掠、放樣等都帶有創建新實體的選項，所以生成多個實體非常方便。

在臺燈的創建過程中，我們也可以很方便的通過瀏覽器列表控制每個實體的可見性，并根據需要定義各個實體的材料、單獨顏色樣式，利用Inventor強大的渲染功能，達到設計者期待的渲染效果。如圖4所示。

2 結 論

從吸鐵石臺燈整體設計案例可以發現，整體設計完全符合現代工業產品設計者的設計習慣和思考方式，且具有很多的優勢。首先，外形上，多個實體都是從同一個整體設計的實力分割而成的，實體之間的外形無縫匹配，實體之間的干涉問題很容易檢測和控制；其次，尺寸上，整體尺寸、實體的外形尺寸、實體之間的尺寸、裝配尺寸，因為都是從最初的同一個實體零件創建的，基本不會存在尺寸不匹配的問題；零件的裝配上，采用的多實體生成的部件裝配文件，各個零件之間的位置關系仍然保持不變，大大提高了裝配的時間，甚至不用考慮零部件之間的干涉問題，而且原始多實體零件更新時，生成的裝配也會關聯更新變化。

參考文獻：

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作者簡介：徐興炯（1982.02-），男，漢族，安徽霍山人，本科，講師，研究方向：三維建模、機械制圖、機械設計。