三维实体设计

计算机实体设计计算机实体设计主讲人主讲人:陶陶 冶冶 第一章 应用软件的介绍第一节第一节 AutodeskAutodesk公司和公司和InventorInventor软件软件 一、一、Autodesk公司简介公司简介 公司概况公司概况Autodesk 是世界领先的设计和数字内部创建资源提供商。公司提供软件和 Internet 门户服务，借助设计的威力，推动客户的业务。向工程和设计领域及电影、广播和多媒体领域提供服务，Autodesk 全球用户数量超过四百万。在美国境内的财富 500 家工业和服务公司中，90%是 Autodesk 客户公司业务公司业务 Autodesk 是世界领先的设计软件和数字内容创建公司，用于建筑设计、土地资源开发、生产、公用设施、通信、媒体和娱乐。始建于 1982 年，Autodesk 提供设计软件、Internet 门户服务、无线开发平台及定点应用，帮助遍及 150 多个国家的四百万用户推动业务，保持竞争力。公司帮助用户 Web 和业务结合起来，利用设计信息的竞争优势。现在，设计数据不仅在绘图设计部门，而且在销售、生产、市场及整个供应链都变得越来越重要。Autodesk 是保证设计信息在企业内部顺畅流动的关键业务合作伙伴。在数字设计市场，没有哪家公司能在产品的品种和市场占有率方面与 Autodesk 匹敌。第一节第一节 AutodeskAutodesk公司和公司和InventorInventor软件软件 二、Inventor软件的特点:非常便于学习,容易使用;非常便于在微机上进行非常复杂的产品设计及大噶规模的设计(包括装配,运动模拟);软件能按人的思维模式进行设计-该软件特有的自适应技术;它是一个参数化的软件第一节第一节 AutodeskAutodesk公司和公司和InventorInventor软件软件 三、应用的范围非常广 (1)机械设计;(2)家具设计;(3)装璜设计;(4)其他与设计有关的方方面面.成功案例1成功案例2成功案例3成功案例4第一节第一节 AutodeskAutodesk公司和公司和InventorInventor软件软件 四、设计视图及动画的功能,能够让设计者直接把自己的部件先后装配顺序,动态的展示给其他人.第一节第一节 AutodeskAutodesk公司和公司和InventorInventor软件软件 五、创建复杂曲面,放样功能较强,能进行复杂曲面造型第一节第一节 AutodeskAutodesk公司和公司和InventorInventor软件软件 六、二位图纸不需要单独去画，而是又实体直接生成，这样减少了绘图错误.第二节第二节 课程安排课程安排（1）学习Inventor软件(大约40个学时)(2)利用软件进行实体设计(大约20学时)第三节第三节 InventorInventor软件介绍软件介绍（1）Inventor对系统配置的要求:第三节第三节 InventorInventor软件介绍软件介绍 (2)Inventor中常用的四种文件类型:第三节第三节 InventorInventor软件介绍软件介绍(3)介绍 Inventor的界面的界面 标题栏;菜单栏;标准工具栏;软件绘图区;左侧(上)功能面板;左侧(下)浏览器;最下面是状态栏.第三节第三节 InventorInventor软件介绍节软件介绍节 (4)创建简单零件螺钉 启动Inventor软件,应用米制模板创建一个零件文件;应用二维草图面板创建草图,草图的形状和尺寸如图所示;结束草图创建后,添加旋转;将刚创建的草图轮廓指定为截面轮廓,然后绕指定直线旋转;在已经创建的零件轴截面上创建一个矩形,;结束草图后,添加拉伸特征;将刚创建的草图轮廓指定为截面轮廓,将布尔运算方式指定为切割,终止方式指定为贯通,输出指定为实体;添加倒角特征,单击零件形状如图所示,将螺钉帽边缘和底部边缘设置为边,采用等距离方式,距离数值设置为0.5mm此时螺钉成型 将螺钉材料指定为黄铜.第三节第三节 InventorInventor软件介绍节软件介绍节5、软件的帮助系统（1）击活帮助的方法（2）帮助的特色第二章第二章 草图基础草图基础草图Inventor软件进行设计的基础草图定义了截面轮廓、路径的尺寸和形状所有的草图都要在草图环境中创建和编辑所有草图对象的操作都要在环境处于击活的状态下进行创建特征时，草图将被退化，绘制草图时系统将会自动应用约束第二章第二章 草图基础草图基础第一节 创建草图（1）直线画法A、直线的类型：普通线、构造线、中心线三种B、普通线：真正的轮廓草图线；C、构造线：较细的显示宽度，能够作为尺寸约束和几何约束的携带者和传递者，但不参与造型。D、中心线：点划线显示，作为真正的中心线设计基准使用，可对它标出直径。z举例1：构造线第二章第二章 草图基础草图基础z举例2：中心线第二章第二章 草图基础草图基础（2）样条曲线画法（3）圆画法（4）圆弧画法（5）椭圆画法（6）矩形画法第二章第二章 草图基础草图基础z挑战草图:第二章第二章 草图基础草图基础z挑战草图:第三章第三章 创建常用草图特征创建常用草图特征什么是草图特征?草图特征是在Inventor中创建三维特征时采用的一种特征类型;它主要是指在二维草图上创建的一个草图或一个截面轮廓.第一节 草图平面 1、草图定义了截面、路径、及孔位置；2、草图中可能包括构造对象和参考对象；3、绘制草图要从零件的最基本的形状开始，然后使用特征命令为草图添加体积。举例：1、举例：1举例：2举例：3举例：3 第二节 拉伸特征1、创建过程；2、形状；3、输出；4、操作；5、终止方式；6、拉伸斜角。第三节 旋转特征1、创建过程；2、选项设置；3、旋转轴；4、操作；5、输出；6、终止方式。第四节 加强筋特征z1、创建过程；z2、选项设置；z3、网状加强筋。第五节 孔特征1、创建过程；2、选项设置。第四章第四章 定位特征定位特征什么是定位特征?定位特征是抽象的构造对象,它在对象不足以创建和定位新特征时,而使用的一种特征;要固定位置和形状,可以将特征约束到定位特征上。定位特征与草图特征的区别?草图特征能创建具体的草图内容,而定位特征则不能创建具体东西.定位特征所包含的内容?1、工作平面；2、工作轴；3、工作点。第一节第一节 工作平面工作平面工作平面的作用：当要绘制草图或放置新特征时，原有的立体表面无法做到，这时就需要设置新的工作平面。工作平面的创建方法：（1）利用原的草图对象创建新的工作平面;（2）用三个点建立的工作平面;（3）对分两个平行平面;（4）过两个边或两轴工作平面;（5）偏移的工作平面;（6）距有一定角度的工作平面;（7）经过边并垂直与面的工作平面;（8）经过边并与曲面相切的工作平面;（9）经过点并垂直于边的工作平面;(10)经过点并平行于面的工作平面;(11)与曲面相切并平行于面的工作平面;(12)经过曲线的端点并垂直与曲线的工作平面。举例1、举例2、第二节第二节 工作轴工作轴什么是工作轴？工作轴就是一条无限伸长的直线工作轴的作用？1、用来确定两个旋转特征之间的距离；2、利用工作轴来约束放置的部件；3、创建三维扫掠特征时，用来创建扫掠路径。第二节第二节 工作轴工作轴工作轴的的创建方法：（1）通过两个点创建工作轴；（2）通过一条边创建工作轴；（3）通过环行表面的中心线创建工作轴；（4）通过两个相交平面的公共线创建工作轴；（5）将一个直线投影到一个平面上创建工作轴；（6）通过一个点垂直一个平面工作轴。第三节第三节 工作点工作点工作点主要用途：创建草图轮廓或者是轨迹上的特殊点创建方法：（1）通过已经存在的顶点创建；（2）通过两条直线的交点创建；（3）通过三个平面的交点创建；（4）通过一个曲线和平面的交点创建；（5）通过一个平面和边的公共点；（6）创建固定工作点。总结总结1、创建定位特征需要有较好的立体几何和平面几何知识；2、没有定位特征，就不能创建出比较复杂的、要求比较高的草图以及路径，从而难以创建出满足要求的立体。练习练习练习第五章第五章 放置特征放置特征什么是放置特征?放置特征是指将一些具体特征放置到实体上;放置特征与草图特征的区别?放置特征无须创建截面轮廓,但需要指定位置和其他一些定位定形参数.定位特征所包含的内容?1、圆角特征；2、倒角特征；3、阵列特征；4、镜像特征。第一节第一节 圆角特征圆角特征1、创建过程 a、定半径圆角特征 举例：图5-1 b、变半径圆角特征 举例：图5-22、注意的问题 在给某些内凹的棱边增加圆角特征时，半径不能太大，否则会造成失败。举例举例1 1举例举例2 2第二节第二节 倒角特征倒角特征倒角特征的作用是在一个或多个零件边上添加倒角举例:第三节第三节 壳特征壳特征 壳特征的作用是从零件内部祛除材料壳特征的作用是从零件内部祛除材料,创建创建一个具有指定厚度的空腔一个具有指定厚度的空腔举例举例:第四节第四节 阵列特征阵列特征1、矩形阵列2、环形阵列3、镜像特征第五节第五节 拔模斜度特征拔模斜度特征举例：综合举例综合举例例1、例2、第六章第六章 高级特征高级特征何谓高级特征?即创建时需要多截面轮廓或者路径，设置比较麻烦的特征高级特征的种类？、放样特征；、扫掠特征；、螺旋扫掠特征；、螺纹特征；、分割特征。第一第一节放样特征什么是放样特征?放样特征是将多个不同的截面轮廓平滑过渡而创建的.放样特征的作用?可以创建非常复杂的形状或使用其他方法很难创建的几何图元.第一第一节放样特征z举例:第一第一节放样特征z举例:第二第二节扫掠特征什么是扫掠特征?扫掠特征是以两个不共面,也不平行的草图作为基础,一个是截面轮廓,另一个是扫掠路径,轮廓沿路径全长移动,终止于路径的两个端点而形成的实体.第二第二节扫掠特征z举例1、第二第二节扫掠特征z举例2、第三第三节螺旋扫掠特征略略什么是螺旋扫掠特征?它是用来创建螺旋弹簧和圆柱体上的螺纹的一种功能。第三第三节螺旋扫掠特征略略z举例1、第四节螺纹特征第四节螺纹特征什么是螺纹特征?它主要是用来在孔、轴、螺柱、或螺栓上创建螺纹。举例：第五节第五节 分割特征分割特征什么是分割特征?分割特征就是用来切割零件的一种工具。分割特征的用途？为了创建其他特征或为了准确地表达设计意图用分割特征。举例：第七章第七章 部件部件利用装配工具把多个实体添加到公共的装配环境中，然后进行装配而形成的装配实体，称为部件第一第一节部件介绍举例：第二第二节部件基础1、部件环境 在装配过程中，将零件和子部件组合在一起，便形成一个用作单元的部件。零件和子部件通过装配约束相互联系在一起。可以编辑单个零件或整个部件，也可以在不见中定义一组特征，与多个零件相互作用。（1）部件环境与零件环境的差别 A、它们创建的文件类型不一样（分别：.ipt;.iam);B、在部件环境中，部件工具可以对形成部件的全部零件和子部件进行操作。C、在零件环境中，零件工具只能对形成零件的草图及特征进行操作。D、在部件环境中，可以插入现有零件，也可以在部件环境中创建或编辑零件，与此同时，其它零件均可见。E、几个零件可以形成一个子部件，几个子部件又可以形成一个新的部件。F、在部件环境中，可以运用装配特征，且该特征只存在于部件环境中，并能影响多个零件。第二第二节部件基础z（2）可以在部件中执行的任务z 创建或打开部件文件；z 在部件中创建或插入零件和子部件模型；z 相对于其它零件、特征或子部件约束零件位置；z 使用切割、孔和倒角特征工具创建影响部件中多个零件的特征；z 使用浏览器编辑零部件、草图、特征、约束、零件可见性、特征可见性、和设计视图；z 输入和输出其他部件使用的零件；z 分析质量特性、检查干涉以及测量零件之间的距离；z 将部件转换为焊接件；z 记录部件。第二第二节部件基础z2、部件工具栏第二第二节 部件基础3、部件的坐标系 第三节第三节 装载零部件装载零部件z 把一个创建好的零件或部件放入部件环境称为装载。z 1、放置基础零部件z 第一个被放入的零件叫基础零件其原点与部件坐标原点重合；z 2、放置其他零部件z 放完第一个零件后再装入的零部件；z 3、放置零部件的策略：最好以制造中装配的顺序来放置零件或子部件。第四第四节约束零部件 被放置到装配环境中的零部件一般都会杂乱无章，如要达到设计要求必须对它们实行约束。1、约束的介绍 从左至右分别是:配合、对准角度、相切、插入。第四第四节约束零部件z 运动标签页反映的是“圆柱齿轮与齿轮齿条”假定约束第四第四节约束零部件z举例：第四第四节约束零部件过渡标签页：它是实现各种凸轮和从动件之间的装配关系。如:第五第五节 在位创建零部件 除了装载已经创建好的零部件,还可以在部件环境中直接创建需要的零部件,这种方法称为在位创建.在位创建有以下好处:1、用于在装配中关联其他零部件；2、使用装配功能有效；3、用于在两个部件间创建自适应部件；4、呈现出一个更好的装配设计意图。第五第五节 在位创建零部件z举例：第六第六节干涉检查 在部件中，两个或多个零部件不能同时占用相同的空间，如果占用，即发生干涉。干涉检查步骤：1、选择【工具】【干涉检查】；2、弹出【干涉检查】对话框，在其中选择要检查干涉的一个或者两个零部件集，集之间的干涉将被检查。3、单击【确定】按钮后弹出【正在检查干涉检查】对话框；4、报告检查结果第七节第七节 移动和旋转零部件移动和旋转零部件1、查看所选零部件的自由度；2、移动零部件；3、旋转零部件。第八节第八节 改变可见性和颜色式样改变可见性和颜色式样1、可见性2、颜色第九节设计视图自己看书第十节零部件剖视图z 创建剖视图目：是为了让腔体内或其他零部件遮挡的部分可见。z 举例：第八章 表达视图z 为了更好的示范零件中是如何相互影响和配合,采用表达视图.*表达视图是以部件为基础的；*表达视图的后缀是:.ipn;*分解方式：自动和手动。z我们主要学习:z1、创建和修改表达视图；z2、照相机视图；z3、动画表达视图。第八章 表达视图z第一节表达视图简介 表达视图能更好、更直观地展示工程师的设计意图，它保存在表达视图文件（.ipn)中，每个文件可以包含指定部件所需的多个表达视图。当对部件进行改动时，表达视图会自动更新。可以设计部件的分解视图、动画和其它样式的来帮助记录工程师的设计。第一节表达视图简介1、创建视图过程（1）双击standard.ipn；（2）单击创建视图工具，调出需要表达的部件；（3）单击调整零部件的工具，弹出“选择部件”对话框，进行调整（4）在“调整零部件”对话框中单击应用按扭，则将零件挪到相应位置；（5）如果想编辑现有位置参数，可以采用删除后再创建的方式；也可在浏览器中进行修改；（6）单击按増量旋转视图工具，则弹出“按増量旋转视图”对话框，单击“按増量旋转视图”对话框中任意一个方向的旋转按扭，就可以调整表达视图的视角；（7）单击动画工具按扭，则弹出“动画”对话框，可以将应用到零部件中的参数制作成分解动画。第一节表达视图简介2、表达视图环境（1）表达视图环境与部件环境的区别；a、目的不同b、后缀不同（2）表达视图的用途a、表达视图可以使部件更清楚展示零件是如何相互影响和配合的；b、使用分解视图可以露出可能被部分或全部遮挡的零件。（3）设计分解视图第八章 表达视图第二节 创建表达视图第三节 修改表达视图z1、创建表达视图文件z2、在表达视图文件中放置视图z3、调整零件位置第八章 表达视图z第三节 修改表达视图z1、调整零部件位置；z2、位置参数和轨迹；z3、使用表达视图浏览器第八章 表达视图z第四节 照相机视图z1、照相机视图设置过程；z2、按増量旋转视图；z3、编辑任务及顺序。第八章 表达视图z第五节 动画表达z1、设计动画；z2、创建过程；z3、选项设置。第九章 工程图 工程图是工程师的言,工程图创建的好坏对以后的产品制造与交流有很大的影响.创建工程图有四个步骤:1、设置工程图；2、创建工程图3、添加标注；4、打印。第九章 工程图第一节 设置工程图一、工程图应用程序选项：1、生成精确视图；2、在工程图上获得模型尺寸；3、显示线宽；4、标题拦位置。第一节 设置工程图二、绘图标准1、选择标准：美国国家标准：ANSI英国国家标准:BSI德国工业标准:DIN中国国家标准:GB日本工业标准:JIS国际标准:ISO2、属性选项卡:P173第一节 设置工程图三、工程图模板1、设置绘图标准2、设置工程图资源3、在模板中设置图纸4、添加默认视图5、设置特性6、设置默认工程图模板第二节 创建工程图一、基础视图创建1、创建过程（1）单击新建按扭；（2）进入工程图环境，单击基础视图按扭；（3）在另部件选项卡上指定模型或视图文件和显示方向，指定比例、名称和显示样式；（4）在图形窗口中，将预览视图移动到指定位置，然后单击确定。第二节 创建工程图2、选项设置（1）文件（2）方向（3）比例（4）视图名称（5）显示方式（6）参考数据（7）显示第二节 创建工程图3、编辑工程图二、投影视图三、斜视图四、剖视图五、局部视图六、打断视图七、局部剖视图第三节 使用尺寸模型尺寸（1）在创建视图时自动显示模型尺寸；（2）在创建视图时添加模型尺寸；（3）向现有视图添加模型尺寸。第四节 工程图标注第十章 自适应什么是自适应？所谓的自适应就是利用自适应零部件中存在的欠约束几何图元，在该零部件的装配条件改变时，自动调整零部件的对应特征以满足新的装配条件。要实现零件的自适应，零件的某些几何图元就应该是欠约束的，也就是说几何图元不是完全被尺寸约束的。第十章 自适应举例：