inv r9教程s09零件库和ipart

1、第 9 章 零件库技术1. Inventor 标准件库的使用Inventor R6 之后的库，是随着安装过程自行装入的，这是 Autodesk 提供的各种国标准的标准件库，也包括了一部分 GB 标准件。库中定义的各种标准件可以直接加入到 Inventor 的装配之中。需要在装配环境中使用。(本章中与 InventorR8 相同的操作，将沿用老的 AVI 文件)(1) 界面和操作规则边型材库的使用中，已经介绍了一些相关的规则。参见图 9-1 的操作过程，在装配环境中GB5780-86M12x50 的螺钉，笔者这样的次序，从左到右分别是：图 9-1 操作过程在浏览器上沿点击黑三角，拉出列表，选定“

2、库”；拉宽浏览器窗口，露出“漏斗”图标，点击这个图标，拉出标准列表。关闭与要查找的 GB标准无关的标准；点击“标准件”；点击“紧固件”；点击“螺钉和螺栓”；在库界面上沿点击视图选择按钮，选定“图标视图”；在列表中选定“六角头型”。1结果将出现图 9-2 左边的结果界面，选定“GB5780-86”项目，再接着弹出的图 9-2 右边的界图 9-2 最后选定参数面中展开参数列表，选定需要的参数最后，将光标放在标准件模型显示窗口，光标形状将改成“笔”的样子，拖动这支笔到图形区，松开鼠标按钮，将创建这个标准件模型。点击一次鼠标，则放置一个零件 直到在右键菜单中“结束”。(2) 关于 GB 标准件这是我国

3、用户必然关心。注意：目前的检索规则仍然不符合 GB 分类标准，按工程师的规则，可能找不到东西。按 GB标准（参见图 9-3 左），“盘头型”有，但只有一种，就是 GB/T3632-1995 钢结构用扭剪型高强度螺栓。但 Inventor 的作者，却在其中包含了许多其它的类型（参见图 9-7 右），例如将“半圆头”的 GB/T12-1988 半圆头方颈螺栓放在“盘头型”的类别之中了图 9-3 分类错误实例这种分类实例还有一些，例如将四方头螺钉（GB8-88）放在了“六角头”类型里边总之，Inventor 不是完全按工程师的现有分类，这样，找不到相关的零件，就是时常会碰到的事情。其实，怎样分类是有

4、确切、现成的依据的（参见机械设计手册第三卷），这极其容易2做好，也完全不应当花费功夫在检索规则上另起炉灶。(3) 关于轴承件Inventor 轴承件检索规则设计很“奇特”，检索方式有不同的两种，参见图 9-4。右边比较像是工程师了相关尺寸。的样子，至少列出而左边的就很差了，需要翻看设计手册，找到这个轴承的代号（Inventor 称为“标准”或者“缩写”），之后才能决定使用哪个零件。其实，轴承标准件应当怎样提供检索数据才正确，已经没有的必要了，若干早在Inventor 之前就已经做出了很明确的范例，机械设计的相关规则也是成熟和简明的。(4) 应用中的一些问题：Inventor 标准件库，至少已经

5、提供了一些GB 标准。但是，以下需要使用的时候要图 9-4 轴承检索实例注意，以后的版本可能会改进？文件名竟然有两种处理规则。例如轴承或者螺钉，GB/T71-1985 M6x6的标准件，在浏览器中命名为“GB71-85(普通螺纹)M6x16”，文件名却是“local.GB.77.350.1.IPT”。造成再次直接但是，同样是标准件库的成员，铆钉或者挡圈，会征求用户意见，要置。可见是能够做到、已经局部做到了的。和文件搜索的麻烦。自己输入文件名和位圆螺母止动垫圈，应按照装配后的样子创建，即便是状态，也应当作成 GB_T858-M30.IPT 的样子才对。Inventor 似乎明白了这个意思，可又出

6、了另外，造型错、尺寸也不对，参见图9-5。这个错误笔者在 R6 版本就上报了，到了 R9 版本仍旧是错的。参见 009-00.IPT。开口销比较“像”了。但是，参数设置有些怪。选择开口销的直径和长度，仅仅从创建零件模型的角度看，并没有错。参见图 9-6。图 9-5 出错的样例但是，这个标准件，就是为了在装配中出现，因此就应当询问穿这个销子的多长，然后从标准系列中选择一个长度，并按照孔的长度构建模型，决定从哪里开始折弯。这是设计。但是现在 Inventor 的处理是：折弯位置是它自己决定的（根据什么？不知道），这个长度 20mm 的开口销，只能装在配合长度 12mm的销孔之中。20 尺寸与装配无

7、直接关系。开口销还有其它的麻烦（参见 009-1.IAM），因为 Inventor 做的开口销的截面不是圆柱形，又不能给标准件添加特征，开口销与销孔的装配就只好歪着了。正确的开口销零件模型参见GB_T91-1986.IPT。图 9-6 开口销参数设置3对于很常见的/轴用的弹性挡圈,参数选定界面的提示很奇怪，参见图 9-7。要须指定“轴直径”，而且在某个范围内。但是这个参数并不会影响结果模型的大小。如果说要与孔用挡圈与轴相关，只有“最大轴径”大允许轴径为 2mm。，图示的规格，最但 Inventor 不了解这些，也没有提供这样的、设计中必须的参考数据。正确的结果参见 GB_T893.1-1986

8、.IPT。(5) 标准件库应当什么样？笔者常说我国的 CAD 用户，许多基本概念有问题。其实这个现象的原因，CAD作者的责任实在是不可推卸。为什么要有这个东西？笔者认为是为了设计的需要，为了在装配中，为了以此为基础，继续设计其他关联结构。根据设计规则，的一般过程是什么？图 9-7 参数选定界面首先是根据设计要求的工程条件进行型号和参数的选择。例如一个普通的向心球轴承，一般的选择原始依据有：安装轴段的直径（根据轴的受力等工况）轴承的载荷（工程条件中的静、动载荷和可能的极限冲击载荷）轴承的工作转速轴承的润滑条件和工作要求，等等之后才能确认具体的轴承型号、尺寸，不是只要能安装到轴上就行的。这是一种结

9、合工程条件的几何模型设计过程。因此，某型号轴承的相关设计参考数据。能找到的所有的这类手册，都会提供例如：比较常用的 GB/T276-1994 深沟球轴承，6000 系列的、轴径 25mm 的轴承，基本额定载荷和极限转速（脂油润滑）这些参数已经在标准中给出，以便在设计中选定合适的轴承。至少目前在 Inventor 库中的这种轴承，完全没提供这些必要的参数，有些就连尺寸都无法选择，只能按照轴承代号选择。可见，Inventor 零件库的程序设计，并没有按照“设计”的需要做，而仅仅是能够“造型”。(6) 标准件的材料问题和对策标准件库零件材料很奇怪，被 Inventor 设置成“默认”，什么是默认的材

10、料？是“水”。因此某轴承重量 Inventor 认为是 0.017Kg，而正确的重量应当是 0.127Kg。利用 Inventor 一个隐含的机制：标准件模型保存为普通零件文件之后，材料属性会变成可编辑的状态。可以将标准件模型另存为我们指定名称的零件文件，之后打开这个文件调整材料设置，最后用它替换掉装配中的标准件原始模型。但是这样做比较麻烦。现在可以修改标准件的材料了，例如对于 GB5780-86 六角头螺钉过程如下：在安装 Inventor 的时候，需要选定“允许编辑零件库”的参数，打开编辑开关；找到要处理的标准件，在界面中按下“编辑”按钮；接着将会弹出图 9-9 的标准件库单元参数编辑界面

11、，可见材料栏目在默认状态下是空的；图 9-8 编辑零件库单元4图 9-9 标准件库单元参数编辑界面双击“材料”栏目，会发现藏着一个拉下列表，展开这个列表，选定正确的材料，参见图 9-10，之后需要“回车”；图 9-10 选定材料回车之后，图 9-9 的界面将变成图 9-10 的样子。在界面中的“成员状态”栏目中明确了“更新要求”；图 9-10 回车后的结果5之后，可继续修改其他单元的材料。要想确认，需要按下界面右下角的“应用(A)”才会实施更新；更新后，再次使用这个标准件，会发现已经具有材料了，结果参见图 9-11。注意：这种操作设置过程，一次只能设置一个库单元的材料。这个 GB5780-86

12、 包括 211 个规格单元，要想完成标准件材料替换，需要重复上述操作 211 次！显然，Inventor 相关功能的设计者，错误地以为同型号的标准件，不同的规格会使用不同的材料。否则，就一定会设计出标准件材料、批量替换的操作功能。(7) 标准件的补充加工问题对标准件做补充加工，以便完成特殊的使用要求，这是设计中并不少见的过程。在 Inventor 中有时可能做不到这一点。对于某些标准件模型，虽然可见到特征和草图，但相关操作功能都不可以用。图 9-11 结果实例打开 009-1.IAM，试着编辑花螺帽标准件（参见图 9-12），可见包括草图编辑以及所有的可用。，都不如果为了确保标准件的本身的数据

13、不至于因为用户误操作出现错误而编辑原有特征参数，是正确的；，不能做进一步的造型，就有问题了。合适的处理方法是，将这个标准件模型另存为普通零件，这样将可以完成补充加工特征了，最后用这个零件替换原来的标准件。说明一下，这种螺钉有标准可用，笔者为了能把几个事情合到一起，才做了这个螺钉的开口销图 9-12 编辑标准件孔的补充加工。注意：一些标准件库的结果（例如：平键），完全了可再编辑的功能；而同样是标准件的另一些结果（例如：型材），则是完全放开了可再编辑的功能。可以想象，如果把这两种功能中合理的部分留下（现有的事实说明完全可以做到），就是一个合理的库功能了。说句笑话，型材左；标准件库过右，都不在正确的

14、位置上，这真是个奇怪的现象，这是同一个中的成员呀(8) 标准件相关文件的查找问题因为前边介绍的 Inventor 规则，不容易直接查找到某个标准件的结果模型文件，虽然已经能够预览，而且许多情况下文件名与浏览器中的零件名也不一致。6但是，在设计中时常需要知道某标准件到底是哪个 IPT 文件。查找方法可以这样：在装配模型的浏览器中选定这个标准件，在右键菜单中“打开”；在这个零件模型环境下，在菜单中“文件(F)”-“另存副本为(A)”；在接着弹出的界面中（参见图 9-13）可见到目前的文件名。图 9-13 标准件文件名查找实例标准件结果文件的处理规则问题当在装配模型中使用标准件库的时候，Invent

15、or 会怎样处理结果文件呢？以笔者的观点，应当是放在临时文件夹中，等到决定保存这个装配模型的时候，再把用在装配中的标准件模型文件，另外存放到于装配模型相同的位置上；而未被采用的标准件模型，将被自动删除。但是 Inventor 目前的规则并非如此，对不同的类型有不同的规则：型材：需要用户指定位置和文件名；其他标准件：自动存放在 Inventor 当前的“默认内容中心文件”所设置的位置上；但是如果项目指定了这个文件夹，会以项目的参数为准。在最后决定保留这个装配的时候，Inventor 不会将已经使用的标准件库文件与未被使用的标准件库文件分开，也不会向装配模型的位置存放被使用的标准件库模型。只能用“

16、打包”解决标准件库模型的文件过滤。这样的规则不一致也不合理，只能等待 Inventor 对此的改进了 标准件在装配工程图明细栏中的表达问题目前是，至少应当在明细栏中出现标准件的零件名称，但实际上标准件模型中并没有这个属性，而是将该放在“名称”栏中的内容写在了“描述”栏中了。目前没办法可以由用户解决掉。 标准件的可选择尺寸控制问题这里所说的“可选择尺寸”，就像螺钉的长度、型材的长度、销子的长度 这些尺寸在同一种型号下，有若干可选择的可能。从“造型”的角度，不给出长度是不能建立模型的，所以要求必须先给出。从“设计”的角度，这些可选择的尺寸，极少可能在建立这个零件的时候就确定地知道。例如决定用 M3

17、 的螺钉，长度允许在 6-30 之间选择，但是究竟是那个长度，还要在装配中才能最终确认，而不是一开始就知道。所以只能在装配之中给出。这是很不相同的两种风格，造成很不相同的尺寸控制模式。注意：目前 Inventor 是笔者所说的“造型派”风格，因此，必须先给出长度。这样，如果螺钉长度不合适，就只好删了这个，重新一个新的标准件；又因为螺钉标准件不能编辑，想自己改一下也7是不可能的。这样的模式，在设计中不太舒服，同时，多次更换同型号的标准件，因此也造成许多无用的、从文件名上也很难识别的“是相当不好办的事情。模型”。如果没有设计结果打包处理功能，这些的清除其实，如果 Inventor 的库数据与结果模

18、型存在着关联，就像利用设计数据表来驱动零件模型那样，上述问题就不会存在了。在后边笔者做的轴承标准件 iPart 的设计师用分析中，就完全可以完成这种“在位更换”不同规格的标准件，完成设计调整。2. 体验 iPartInventor 已经提供了许多标准件，但这些还是不可能完全满足各种专业设计的需求，而且与设计师的使用规则不完全一致。另外，Inventor 至今没有提供用户自己填充标准件库的可能。因此，自定义零件族，就成了必然的用户化、专业化的常用方法，并希望借此补充 Inventor 库的缺陷，满足专业设计现在就想满足的需要。总体说来，iPart 能够完成这种需求，Inventor 自己的详细解

19、释，请参见帮助中“高级用户”-“iPart”的内容。一般的 iPart 创建过程如下。(1) 创建基础零件例如：009-2.IPT。基础零件应当按照典型的尺寸和完整的特征进行造型，创建一个最有代表性的零件模型。注意要添加完整的设计约束尺寸。(2) 打开基础零件文件，修改驱动尺寸参数表Iventor 的驱动尺寸参数是自己命名的，也就是 d这样的格式。这种参数命名方法，对于以后必须进行的自定义标准件的数据管理和使用，是十分不便。因此，应当首先把这些参数的名称改成设计所的样子。参见图 9-14。这是在操作中一个很重要的过程，不要怕麻烦。图 9-14 设计参数重命名(3) 启动 iPart 功能，建立

20、参数表在菜单中“工具(T)”-“创建 iPart”，之后 Inventor 将弹出“创建 iPart”界面，并列出参数，参见图 9-15。可见，Inventor 自动将相关设计参数接受过来了。图 9-15 建iPart 的界面8(4) 整理参数从图 9-15 可见，Inventor 自动排列的数据次序，是不符合设计数据表达的，而且，并不是所有转进来的数据都需要。这就需要整理数据的次序。一般条件下，先选定右边的某数据，之后按下按钮去掉它，要全部清除。之后，按需要的次序在左边选定数据，用按钮加入到右边。结果参见图 9-16。图 9-16 整理之后的结果至于“空刀宽度”、“空刀深度”，这类参数是固定

21、不变的，在全系列零件族中都是一样的。这就不必放到右边栏目中了。完成后“确定”。笔者有些疑惑，Inventor 的作者好像不知道用户会怎样使用创建 iPart 的功能。实际上，这些设计参数的次序在设计师头脑中并不是任意的，是有先后的。Inventor 自动加入现有设计数据的动作，造成了几乎每个 iPart 的创建中，都有上述数据整理的动作。(5) 设置检索主参数Inventor 称为“关键字”（计算机程序设计术语而不是工程术语），实际上就是工程师早就熟悉了的标准件检索中的“主参数”。在浏览器中选定“表”项目，再在右键菜单中“编辑表”。参见图 9-17（别使用“通过电子表格编辑”，以防止不必要的麻

22、烦）。图 9-17 编辑数据表图 9-18 关键字设置接着将出现参数表界面。选定“头部直径”数据，在右键菜单中将其设置成“关键字”-“1”，9参见图 9-18。然后这个尺寸前面的图标成为醒目显示模式，而这个参数成为“第一关键字”。这就是说，有一个支撑钉头部尺寸，就有一整套其他部分的尺寸组合。这一点与传统设计规则应当完全一致。因此，这个标准件的检索主参数就是这个“头部直径”了。利用这个功能，也可以设置出二级、三级的检索参数，这些规则完全应当取自现有设计中的、多年应用而且成功的结果。(6) 整理数据，添加系列尺寸上边的一系列操作，完成了自定义标准零件的典型模型创建，完成了一套标准数据的整理，完成了

23、设计数据检索方式的设定。接着，就可以添加其他规格的设计数据了。图 9-19新数据行在图 9-19 界面的左下部，将光标放在现有数据栏的左边，可在右键菜单中“新数据行， 结果参见图 9-20。行”，可添加图 9-20 结果数据表实例按设计需要，添加好另外一些规格的数据，按下“确定”按钮，稍等片刻（Inventor 在与MS-Excel交互），在浏览器中会出现新项目“表”。输入各个栏目的数据，并将头部直径=20 的规格数据在右键菜单中“设为默认行”。(7) 数据结果验证即便是成、照着设计手册抄下来的数据，也需要在 Inventor 中进行结果模型的验证，察看10零件的各处结构是否在所有的规格下都是

24、正确而完整的，这就像对于设计结果的审核校对一样。打开iPart球头支撑钉.IPT，在浏览器中展开“表”的子项，参见图 9-21。逐个双击“头部直径”参数，可见零件模型会跟随关联更新成不同的尺寸，这样来验证这些变化是否符合设计要求，这些变化是否会因为数据错误而造成模型。如果有问题，应当回头编辑数据表，调整参数；或者解决相关特征的创建问题。表的编辑操作，可以在浏览器中选定“表”，右键菜单中使用“通过电子表格编辑”（自动打开 MS-Excel）或者“编辑表”（在 Inventor图 9-21 展开表项中直接处理）。但是笔者强烈建议不要在 Excel 中处理这些数据。如果在 Excel 中编辑处理，千

25、万要注意下面的规则：不要删除或改变任何带号的关键字；不能改变任何变量的名称。总之，第一行内容不能动。如果改动，将出现许多意外，关键是 Inventor 不会因此而报错。实际上在 Inventor进行处理就挺好了。目前这种设计数据管理机制要通过 MS-Excel 进行，结果除了速度慢、会多出了许多麻烦之外，实在是没好处。(8) 保存到指定的位置验证成功，要保存这个零件族定义。为了便于管理，这样的标准零件应当存放在自己指定的位置，例如：D:I7Book第 9 章iPart球头支撑钉.IPT。这种规则虽然不是 Inventor 所限定的，但是考虑到这样的标准件将来会有许多，必须建立管理管理规则，而不

26、能随意。(9) 使用 iPart要在装配下使用。打开或新建装配。启用“装入零”功能，打开，如图 9-22。图 9-22 装入自定义标准件框中有三种可能的选择模式。选定需要的参数,参见图 9-23。接着弹出的图 9-23 三种参数选择模式接着就是指定安放位置 与一般零件引进装配的过程相同。完成后在右键菜单中“结束”。再往后的操作，就是装配等过程了。但是有个特殊的地方，iPart 在装配中后，还可以轻易地改11变参数，因为每个的 iPart 都带有“表”这个项目。3. iPart 的使用技术要点3.1 关于零件族iPart 一旦被建立，Inventor 将准备创建零件族；每个规格零件被首次，将自动

27、添加这个规格的具体零件模型文件到零件族中，而且文件名称中已经带有主参数的提示了。这样，以后的个规格的零件了。就不必像上面那样麻烦地选定参数，也可以找到零件族的位置，直接装入这3.2 关键字前面：所谓关键字，实际上就是工程师早就熟悉了的标准件检索中的“主参数”。对于某些标准件，可能会有若干主参数，这就需要按照其“重要性”，排定出先后次序。这种处理的规则，完全是传统设计的延续。只不过是在 Inventor 中利用 iPart 的对应功能表达出来而已。例如某压板零件，设计检索需求是：螺钉槽宽度和压板长度两个参数，而每个螺钉槽宽度下，都有多少不等的可选用的压板长度和其他关联参数。参见图 9-24。图

28、9-24 双参数选择实例这是 009-3.IPT 产生的iPart压板.IPT 中的结果。这样，可以形成主参数、副参数两重选择；这样的数据格式，是很熟悉的结构，也是大多数设计手册提供的标准件数据结构。因此，无论是定义还是使用这些数据，都没有，因为这不过是十分熟悉的东西的再次利用而已到这里，不由得想到 Inventor 的标准件库，为什么不这样做呢？到这里，不由得想到 Inventor 的iFeature 功能，为什么不这样做呢？3.3 特性选项卡应当将零件，定义出自己的相关特性。例如“标题（名称）”、“材料”等参数。这些设计数据在以后的许多地方有用，例如在装配工程图的零件明细表中。也可以在创建

29、 iPart 界面的特性选项卡中设置不同的内容。3.4 抑制选项卡在实际设计中，零件族各个规格之间，可能有数量不同的特征组合。就是说，某些特征并不是在所有规格的零件中都会出现。这就要用到“抑制”参数了。12例如 009-4.IPT 和iPart弯板.IPT（参见图 9-25），为了减轻重量，合理使用材料，较大尺寸的弯板上的加强筋是带有减重孔的，因为从受力分析的结果来看，这部分材料的作用很小。但是较小尺寸的则没有这个孔。首先，在创建 iPart 并整理数据的时候，在“创建 iPart”的界面中，切换到“抑制”选项卡，将“减重孔”特征加入到“抑制”的内容列表之中；之后，在输入全系列设计尺寸值的时候

30、，将各个型号的零件数据中，关于这个孔特征之“抑制”或者“计算”参数也确定都下来。参见图 9-26。结果是：Inventor 将根据数据表中的设置，按照选定规格的不同，自动创建带有减重孔或者不带有减重孔特征的弯板。可见，在创建减重孔图 9-25 弯板iPart 的原型零件时，应当是按照最典型，最完整的特征组合进行。就是说：iPart 只能“减少”特征，而不能“增加”特征。按照 Inventor 的规则：图 9-26 减重孔抑制的设置实例特征有效的关键字：计算、Compute、U、u、C、c、ON、On、on、1。特征抑制的关键字：抑制、Suppress、S、s、OFF、Off、off、0。按笔者

31、的，还是用汉字“抑制”、“计算”来得直接痛快，不过，要想兼容不同语种的 Inventor，还是“1”、“0”更可靠。图 9-27 正确的iPart 数据表实例133.5 螺纹选项卡例如图 9-27 的结果。按说这应当是做为螺纹参数传递用的。参见 009-5.IPT 和iPart螺纹套.IPT。应当到“螺纹”选项卡做设置，于是，按一般的规则猜测，做了设置。Inventor 接受了这个设置，但在选定不同参数之后，螺纹孔特征并没有变化，虽然不出错。而且是 M3 的螺纹底竟然是 5mm，比螺纹还大。可见，Inventor 直接的功能还是不能把常见的螺纹参数传递明白。时怎么办，毕竟螺纹参数可用在 iPa

32、rt 中了。老办法，用Inventor 的孔特征数据关联设计得很糟糕，那就不用它， 00-6.IPTiPart螺纹套-1.IPT，这回可就对劲了！的技术补充。其实也很简单，自己也能创建这个螺纹孔。参见从本书一开始到现在，Inventor 的螺纹相关功能可以说是“一步一个坎”，从来就没有顺畅过。但是，螺纹连接设计，使所有机械设计工程师太经常使用的功能了，全解决掉它 具体技术要点：须想办法现在就完螺纹孔的底专门的草图、尺寸和特征创建；螺纹孔的螺纹数据用螺纹特征创建，这就彻底避开了糟糕的孔特征；在 iPart 数据表中，细致、完整地下上述特征的参数；在“创建 iPart”界面的“螺纹”选项卡中，加入

33、参数。参见图 9-28。自己创建的内、外螺纹的“指示”图 9-28 模型参数设置实例注意：在“螺纹”选项卡中有一个“螺纹指示”参数，这是什么意思？工程师们虽然很熟悉螺纹连接设计，但肯定不明白“螺纹指示”。其实就是螺纹规格在工程图上出现的标记。如果输入某个错误的螺纹规格标记，Inventor 会发出提示，参见图 9-29。虽然还弄不明白“破坏性的错误”是怎样产生破坏作用的，但可以肯定 Inventor 认为这个数据有错误，因为提示中明确了“在螺纹表中未找到螺纹指示”。照此推测，Inventor 应当是将用户的数据与自己的螺纹数据表中的数据进行了对照，并且验证了是否相符合。这无疑是必要的。图 9-

34、29 出错提示实例如果 Inventor 准备作这些数据的检验，就必然会在输入 iPart 螺纹数据的时候，具有检索输入和自定义输入两种输入方式，这是工程数据检索程序极其普遍的编写可 Inventor 目前的做法却不是这样的，很奇怪的处理模式设计。14目前的操作中，为了正确输入螺纹标记，还是得去翻阅厚厚的设计手册（确保设计的正确），而且还要确保符合 Inventor 的现有数据（以便通过 Inventor 的检验），这实在是双重的麻烦。3.6 iMate 选项卡原始零件中设置的 iMate，也可以继承到 iPart 的参数中，这有利于将来在装配中使用。3.7 定位特征选项卡如果模型中有定位特征

35、（工作轴、工作面、工作点），就可以加入到 iPart 中，参见 009-15.IPT和 009-15.IAM。但是有一个限制：可以加入到 iPart 中的定位特征，必须是用来做 iMate 的基础的定位特征。例如某零件，准备未来装配的基准，并不是零件的实体结构，而是一个工作特征，并在这个工作特征上添加了 iMate；或者是“电子器件”。工作特征在使用 iPart 时可见性，受控与创建 iPart 原零件的设置状态；也可以在菜单中“视图(V)”-“对象可见性(B)”，设置“自定义工作 xx”项目的可见性来控制。这是另外一种在 iPart 中传递与实体模型关联的设计数据的方法，当然，为了能在 iP

36、art 中出现它，不得不按照 Inventor 的规则，另加上 iMate。3.8 其它选项卡这是自定义的条目。当所有的零件参数，无一能作为检索项目的时候，可用此项添加检索主项，在后面有详细实例和分析。3.9 关于合件的“族”许多情况下，不仅仅是需要零件的“族”，还需要合件或者装配的“族”，这也是一种常用的设计标准件。例如：009-7.IAM 和图 9-30。图 9-30 标准件手柄这个手柄共有 5 个型号（参见 JB/T7270.5-1994）,是三个零件组合而成的标准结构，广泛用于操作件手轮等设计中。iPart 不能表达装配的“族”，只能表达零件的“族”。这个手柄在设计中则可能有两类，整套

37、手柄，或者自己制造。对于整套手柄，就可以将装配结果按照单个零件建模，之后做成 iPart，这是没问题的。对于自己制造，就只好象 009-7.IAM 那样做了。4. iPart 使用实例分析4.1 重定义 GB/T858-1988 标准件这是圆螺母止动垫圈，很常用的。而 Inventor 库中带来的是错误的模型，也不能满足设计表达需要，完全不可用。Inventor 可以说“以后解决”，而种需求下，只能通过 iPart 创建相关的零件族。创建过程如下：做设计的过程中，则是“现在就要”。这按照 GB/T858-1988 标准，创建完成 M30 规格的零件模型 GB_T858x.IPT（公称直径小于

38、100），15要按照装配后的状态造型，参见图 9-31 和 009-8.IAM；与轴上的槽子配合，限制垫圈的旋转与螺母的槽子配合，限制螺母的旋转图 9-31 安装表达要求为了可靠地完成全参数驱动，应当尽量直接要充分利用表达式。参见图 9-32。设计手册提供的数据，而且在草图处理上，图 9-33 可近似的尺寸处理图 9-32 草图实例在这个模型中，有些尺寸因为不影响装配表达和参数求解，就可以不必精确计算，而是使用表达式，与主参数进行比例计算，成为近似的大小。例如图 9-33 中的弯爪的高度 d59。在机械设计手册中提供的相关数据有些问题，因此造成爪部锥角会“嵌入”螺母，笔者增加了 d48 的角度

39、约束，用了其中有可能在装配中使用的外径(D)，而没有使用高度(h)。实际高度因为 d48 的存在而自然形成的参考尺寸，参见图 9-34。图 9-34数据的处理iPart 数据表参见图 9-35，其中的主检索项是在“其他”选项卡中设置的“规格”，并把它设置成唯一索引。具体的规格参数，是 M20、M22 之类的、自己输入的数据。在正式存盘之前要做充分的、各种规格下模型改变和参数正确性的检验。图 9-35 iPart 的结构定义必要的 iMate 是当然的动作。参见图 9-36 览器中的相关内容。图 9-36 数据表主索引设置注意：到底界面中的“其他”选项卡中的“名称”项目是做什么的，先看看 Inv

40、entor 自己的解释：在“名称”部分中，创建不控制 iFeature 中 iPart 的大小或位置的表自定义列标题（例如，每单元成本或作者）。值可以包含文本或数值数据。在“提示”部分中，添加放置说明或其他信息的提示。笔者是这样用的（参见图 9-39）：在这个例子中，所有模型中的参数，都不能作为直接的检索参数。最为接近的是其中的“内径 d1”，但也不是相配合的螺纹的直接数据，用它作主检索项是不合适的。于是，笔者在“其他”选项卡中，新建了自己的“规格”参数，并将其设置成第一关键字。就完成了按设计数中本不具有的检索数据。因此完善了数据的管理。、创立模型参从这一点看，Inventor 的 iPatr

41、 功能想得还是很周到的。虽然在 Help 中没怎么说清楚，因为笔者还没能理解“表自定义列标题”，虽然也是汉字；还因为至少在这个例子中的“规格”参数，实际上确实“控制了”iPart 的大小；至于 Inventor 说到“位置控制”，在 iPart 中好像没有什么参数能做到。在没有装配之前，零件位置当然是无法确定的。4.2设计标准件参见锁紧块螺母螺母总成.IAM 和图 9-37。这是一种用键锁紧键块块锁紧的圆螺母，是企业自己用的设计标准件。螺母像这样的的自有标准件，无自己做是必然的。对于这样的“合件”（包括三个相关零件组成的装配），在装配中实际上只用到它们的外部轮廓，不会产生对其中某个具体零件在上

42、一级装配中的使用要求。在创建 iPart 之前，应当按照装配的要求，表达合件的结果模型，并以这个合件的模型作顶丝为 iPatr 的基础模型。表 9-1 键块锁紧的圆螺母设计数据表：图 9-37 螺母总成17规格M孔径M1D0D1hb1t1sM2020X1.518.4M6353010423M2222X1.520.4M638321252.53M2525X1.523.4M842341452.54M3030X1.528.4M10484016635按这样的需求整理的零件图，参见图 9-38。其中的几个技术要点如下：图 9-38 设计数据模型按照装配后的结果，依照未来装配中需要的结构创建，而不是完全按照真

43、实细节。例如“顶丝”和“顶丝扳手孔”两个特征，只是为了表示清楚这里安装了一个顶丝，而且可以利用它们在装配中拧紧顶丝的操作空间是否够。要定义必须的安装基准iMate。 原零件的一些无关尺寸，如图 9-38中标出的 t、b，在这个 iPart 的基础模型中不是必要的。也没必要单独创建“锁紧键块”零件。结果模型参见图 9-39 和“锁紧块螺母.IPT”。图 9-39 iPart 结果模型4.3 怎样创建携带完整设计数据的 iPart参见 GB_T276-1994.IPT。这是一种常用的“深沟向心球轴承”。笔者设法在其中尽 Inventor 所能携带了设计信息。参见图 9-40。图 9-40iPart

44、 的参数选择在装配中使用这个标准件，可以直接看到这些参数，参见图 9-41；也可以在“表”选项卡中进行型号选择，参见图 9-42。18图 9-41 用关键字选择图 9-42 用树选择可见，关于这种轴承的设计参数（代号、极限转速、载荷）都可以清晰地看到，并在选型时是提供确实的参考数据。至于滚动体大小，因为不会与未来设计行了；而数量，是在各型号的模型参数中使用了变量 nn 控制的。(1) 非几何数据的处理：关系，只要“像”也就这是用“其它”参数功能完成的。这里包括一些设计参数，供选用某型号轴承的参考。例如：轴承代号、脂油润滑方式下的极限转速、径向额定载荷、轴向额定载荷要携带的设计参考参数，分别设置

45、成“关键字”。根据设计选择的实际1 d （轴承内径）；2径向载荷；3转速；4轴向载荷；5代号。，各关键字排列如下：这些参数，是作为标准件必须提供的，否则只能是使用者要到设计手册中自己进行查找，就很不合适了。而“代号”是在其他参数选定之后，才需要知道的数据。实际设计中绝不会是 Inventor标准件库的观点（是首先知道的数据）。安装尺寸的携带：在模型上可以看到白色的环带，这就是轴承外环安装孔的最小直径和内环安装轴肩的最大直径的表达，可以在设计相关零件时，利用它们所定义的 iMate 直接装配约束相关零件。这也是一些必须携带的设计数据，例如轴承外环允许的最小安装孔，是使用了“轴承环”特征中，以极小

46、的尺寸创建的环形沟槽，创建的 iMate(内环安装)来携带的。以轴承为基础的关联设计实例分析：轴(D=12)端盖壳体轴承图 9-43 基于轴的关联设计实例 设计背景：从前期设计的计算结果和要求，现在要完成的设计的基础参数是：轴径 12mm，径向载荷实际值19螺钉(M5)5kN,转速 2400 转，参见图 9-43。这个设计结果参见“轴承装配.IAM”。 轴的初步设计：按上游设计的方案，完成轴模型。但是，大端直径、轴承配合段长度现在还不能确定，这几个尺寸也就不标，呈“缓约束”状态，参见图 0-44。图 9-44 轴的草图 壳体、盖的初步设计：参见图 9-45，也是把能确定的尺寸约束好，不能确定的

47、、与轴承相关的尺寸呈“缓约束”的结果。壳体的“凸缘厚度”12mm 尺寸设置成可传递参数，在盖中衍生，实现两者的一致。图 9-45 壳体的草图图 9-46 选定轴承参数 装入轴承：开始新装配，装入轴承，根据上游设计的要求，选定合适的参数。参见图 9-46。 装入轴：装入轴，设置轴零件为自适应。如果右键菜单中自适应，可打开这个零件，在菜单中“工具(T)”-“文档设置(S)”，在“文档设置”界面的“造型”选项卡中关闭“在应”开关，确认、存盘；轴大端面与轴承内环端面贴合；中使用自适轴承携带的 iMate（内孔）与轴的圆柱面配合，这就实现了轴承内环安装尺寸与轴传递和关联；约束轴配合段超出轴承端面 1mm

48、。 装入壳体：装入壳，设置壳零件为自适应，安装端面与轴承外环端面贴合；轴承携带的 iMate（外圆）与安装孔圆柱面配合，这就实现了轴承外环尺寸与壳体传递和关联；轴承携带的 iMate（外环安装）与安装孔小孔圆柱面配合，这就实现了轴承外环安装尺寸与壳20体传递和关联；装配壳体外面与轴承端面 5mm 高差，形成盖的安装深度。 装入盖：装入盖（这时盖上无螺钉孔），设置盖零件为自适应；按上述类似的过程，将壳体件与轴承完成装配关系；编辑盖，在外表面做草图，投影壳上的螺钉孔；完成螺钉安装孔，阵列成 3 个。 装入螺钉：装入 GB65-85 M5x10 的螺钉，完成装配；按螺钉孔阵列完成。 关联性能测试：如

49、果上游设计改变了主意（这也是常有的事）。例如要加大轴承的承载能力，将径向载荷要求提高到了 8kN。可以直接改变轴承零件的参数选择，参见图 9-47。图 9-47 更改参数前后结果参见图 9-48。图 9-48 更改轴承规格前后 评论和测试：至此，对于 iPart 究竟能给设计带来什么样的支持，能怎样有效地补充 Inventor 标准件库的不足，读者想必已经能够全面了解了。至少，这个轴承的设计选用过程和装配关联，查找任何设计资料，就完全可以顺利地做下去了确实不需要总之，按照这样的基于装配的关联设计过程，从 iPart 所携带的完整的设计数据出发，根据装配关系，作完一系列的零件设计，在 Inven

50、tor 中是可以顺利实现的。在浏览器中选定轴承下的“表”，在右键菜单中“更改零”，在“树”选项卡下可见多种不同载荷的同内径的轴承，选择较大承载能力的轴承（参见图 9-49）。21之后，全部相关零件自动根据新的数据关联更新，自动完成了设计的跟随调整。这就实现了设计调整过程中，标准零件“在位更换”的良好支持。而这种过程，使用 Inventor 自己的标准件库下的零件，是不能实现的。至此，对于 iPart 究竟能给设计带来什么样的支持，能怎样有效地补充 Inventor 标准件库的，读者想必已经能够全面了解了。至少，这个轴承的设计选用过程和装配关联，确实不需要查找任何设计资料，就完全可以顺利地做下去

51、了 这个例子，比较完整地体现了 Inventor 的优秀功能，对设计过程实现了较好的支持。例如，对于橡胶密封圈这类标准件，应按照装配设计中相关零件的最终状态制作 iPart，而不是按照胶圈零件自己的尺寸做。参见 GB_T10708.1.IPT 和 009-12.IAM 中表现的结果。这样，就能根据油缸设计的直径参数选择胶圈-装配胶圈到位-设计根据胶圈装配关系而定的“隔套”-设计根据隔套而定的“杆”-设计“盖” 再如，一根标准件螺钉，在装配下也可以直接更换螺纹长度，实现设计调整。具体参见 009-13.IAM总之，按照这样的基于装配的关联设计过程，从 iPart 所携带的完整的设计数据出发，根据

52、装配关系，作完一系列的零件设计，在 Inventor 中是可以顺利实现的。图 9-49 更换轴承，造成新的设计4.4 标准的基础结构参见图 9-50，这是莫氏锥柄，用于刀具柄部设计，这是世界通用的设计标准。对于刀具设计，这个结构属于标准的基础结构，虽然它并不是“标准件”,但是也可以用 iPart 技术实现，并在刀具设计过程中直接使用。零件几何结构中的“基面”，是一个工作面，这是为了传递莫氏锥柄的设计参数而特意创建的特征，他代表了未来在与主轴锥孔相连接时，柄的轴向位置标准。这样的结构，在设计中需要的条件本例中已经充分传递了。图 9-50 设计参数示意图表 9-2 莫氏工具锥柄设计参数其中，L4=

53、3xMD；ML=2xMD，结果参见“莫氏锥柄.IPT”。做完之后，先开始一个新装配，之后这个 iPart，接着逐个改变规格。这个过程中，Inventor自动创建全部规格的零件，参见“第 9 章莫氏锥柄”文件夹。然后结束这个装配，不必存盘 这就完成了正式使用之前的准备工作。22编号D1D2D3D4D5D6L1L2L3MMD112.079.399.56.57.585753.53.5M65217.7814.581410.51212568644.5M108.4323.8319.781912.51517.58580.56M1210.2431.2725.9324151921108102.78M1411.9

54、544.3937.5736192427136129.710M1815.3666.3553.9152253135189181.111M2420.9在实际进行刀具设计时，要先衍生所需要的“第 9 章莫氏锥柄”文件夹中的某个结果，并作出它的轴线工作轴和轴截面工作面；之后据此进行其他部分的设计。这是 iPart 的比较特殊的用法，典型的结果参见 009-13.IPT。4.5 一个很勉强的例子这就是机械设计很常用的标准结构特征中心孔，Inventor 在应当出现中心孔的“孔”特征中尚未提供直接的功能。用 iFeature 很别扭，这边过了。下面用 iPart 试试看先完成有关模型，并制作 iPart。参

55、见“中心孔.IPT”。 直接使用？需要利用衍生，将它放置在零件上。但是，衍生的位置约束，将自动按基础坐标系对准的规则进行，不能随意调整。所以这招不灵 装配间接使用？首先做好轴的模型，参见 009-14a.IPT；之后开始新装配，009-14a.IPT 和两个“中心孔.IPT”；简单将两者装配到位，参见 009-14b.IAM；开始新零件，衍生这个装配，不要中心孔（形成差运算），完成。参见 009-14.IPT 和图 9-51。虽然有些勉强，但毕竟解决了常用的标准结构中心孔的定制和处理，可以凑合着使用了5. 点评 iPart图 9-51 结果剖面说到这里，笔者不由得想起了多年之前，在 AutoC

56、AD 中编写程序实现上述标准件的过程，比起在 Inventor 中做，真是不知要多学了多少东西、多费了多少事5.1 效率和难度在 AutoCAD 中编写一个轴承的参数化图形库程序，在熟练掌握了程序设计工具的条件下，怎么也需要两天的时间，而在 Inventor 中完成同样的功能，也就是两三个小时的事情，而且更顺利，更好用。功能好了，以三维为表达了，必然大幅度减少专业设计功能开发的难度和时间。但是，这里仍然有专业设计知识和能力在限制，仍有功能在限制，而不能完全放开手脚。其中，应当怎样组织 iPart 的数据结构，会是一个较大，不能仅仅从造型的角度出发考虑， 必须全面关联设计数据的需要和传递方法、必

57、须全面关联以后的可再用性。 GB_T276-1994.IPT 就是典型的例子。这就不仅仅是 Inventor 一头的事情，在很大程度上取决于使用者的专业设计水平和对设计数据的控制与理解。无论如何，从上述的例子分析中，有理由认为，Inventor 将是一个很好的 CAD，并且对于专业设计开发，会提供更好的能力；的“设计模型库”的构建和使用。有理由确认，在 Inventor 中能够顺利地完成各种专业5.2 数据处理注意在按照现有设计标准创建自己的 iPart 的过程中，可能会发现原有数据有错误，这是很平常的事情。在创建 iPart 的过程中，对于用了多少年的设计数据，也是一个验证过程。注意：要在在

58、 iPart 创建之前，设计参数表的变量名应当整理完毕，不要在创建后再修改。 另外，创建好 iPart，并且使用过，之后又更改了这个 iPart 的定义或者数据，这可能会造成以前使用的装配模型发生问题。所以，目前的状态下，必须保证 iPart 的正确性，经过仔细的使用验证之后，才可以正式投入使用。235.3 关于文件命名最后，是 iPart 结果文件名称。Inventor 的规则与实际设计的需要有些不同，是将零件名称后缀主参数。例如：“GB_T858 止动垫圈 规格=M27.IPT”这个结果尚可忍受，而 “ GB_T276-1994 d=12 mm 径向载荷=3.38kN 转速 max=200

59、00 轴向载荷=1.48kN 代号=61901.IPT”可就有些匪夷所思了，要是携带的参数再多一些，例如一个电液换向阀，需要携带 11 个参数，这种文件名会怎样？Inventor 没提供用户自定义命名规则的可能。5.4 关于螺纹数据因为目前 Inventor 版本的缺憾，造成带有螺纹结构的特征，在 iPat 创建过程中的一系列麻烦。前边笔者已经用两个例子说明了具体的解决方法，下面归纳一下： 对于外螺纹的处理方法，参见 009-9.IPT：准备基础条件：回转或者拉伸创建圆柱形柱特征，之后给这个特征添加“螺纹特征”。在 iPart数据表中，加入相关的外径参数和螺纹的“指示”，参见图 9-52。图

60、9-52 外螺纹处理实例 对于内螺纹理方法，参见 009-10.IPT：准备基础条件：回转、拉伸或者打孔创建圆柱形孔特征，之后给这个特征添加“螺纹特征”。在 iPart 数据表中，加入相关的内径参数和螺纹的“指示”，参见图 9-53。图 9-53 外螺纹处理实例24 对于螺纹长度的处理方法：特殊地，螺纹特征中的螺纹长度参数，不会出现在“螺纹”选项卡中，而是在“螺纹”特征下面。知道了这个规则，就可以加入这个参数到 iPart 中了。5.5 关于自适应按照 Inventor 的规则，一个特征，如果设置成“自适应”，其中的特征参数或者欠约束的草图，都可以基于装配约束实现完整的约束。注意：但这个规则在