24/12/231BUPT第二章Inventor的基础知识本章介绍Inventor的基础知识24/12/232BUPT2.1三维CAD的基础知识1.三维CAD软件介绍按照软件的功能和应用领域，三维CAD软件分为高端和中端两个层次。高端：主要用于航天航空、汽车制造等领域，涉及的产品往往具有复杂曲面、而且零部件数量庞大，因此需要提供十分全面的工程支持，如逆向工程、数控加工、产品数据的控制管理等。24/12/233BUPT中端：发展历史普遍较短，主要提供CAD功能，在工程应用方面需要其他模块的支持。但随着中端软件的不断升级进步，在CAD功能方面得到已经达到高端软件的水平。高端软件系统功能全面，但较难掌握。中端相对简单，但功能也差一些。因此中端CAD软件主要用于技术含量稍低的一般制造业。事实上除个别的领域外，中端CAD软件基本上可以满足用户的所有需求。24/12/234BUPT我们选用了Autodesk公司的Inventor。选择Inventor不仅由于它与我们前面学习的AutoCAD同属一个公司的产品，兼容性好，更重要的是Inventor易学易用，在很短的时间内即可学会其基本的使用方法，另外它是专门用来进行机械设计的软件，与我们的需求相符。24/12/235BUPT一个设计经常不能完全由一个软件来完成，可能需要几个软件的配合。因此软件间的数据互换是非常重要的。Step（stp、ste、step)（国际标准）与Iges（ige、igs、iges)（美国）。Inventor不仅能打开和保存dwg文件(AutoCAD)，而且还能输入和输出符合国际标准的“Step”和“Iges”等格式的文件。24/12/236BUPT2.三维CAD软件的主要特点采用参数化和变量化技术采用草图和特征造型技术曲面构建与生成能力设计重用和设计系列化设计意图描述数据一致性爆炸图和动画24/12/237BUPT具体工程应用：如模具设计、钣金设计提供对其它软件的支持24/12/238BUPT3.自由度与约束参数化与变量化运动与固定是机械设计的核心问题，机械产品的功能由一系列的活动加以实现。运动与固定的基础是约束与自由度。约束与自由度是相反的概念。一个物体的自由度和约束度之和等于六。一个彻底自由的物体自由度为六，即三个坐标方向的移动和绕三个坐标轴的转动。在草图中和进行零部件装配时要用到自由度的概念。24/12/239BUPT草图绘制的平面图形有三个自由度，即沿着两个坐标轴和绕原点的转动。参数化设计是以PTC(Pre/E)为代表。参数化技术用“顺序方法”对约束求解，达到全数据相关、全尺寸约束、用尺寸驱动设计结果的修改。变量化设计以SDRC(I-DEAS)为代表用“几何图形约束和工程方程耦合”来求解。达到将参数化技术中的全尺寸约束细分为“尺寸约束”和“几何约束”。24/12/2310BUPTInventor是变量化设计软件。在Inventor中，约束由尺寸约束和几何约束确定。几何约束确定图形的几何关系，如平行、垂直、相切、同心、重合、对称、固定等。而几何图形的大小和位置要靠尺寸约束确定，大小主要约束直径（半径）、长（宽、高）度及角度等。位置约束主要是线性尺寸和角度尺寸。参数化软件要求全约束，而变量化软件即可全约束也可欠约束。24/12/2311BUPT1997年以前，在IDEAS系统推出变量化技术之前，传统参数化造型的草图的实体必须全部约束。将一个复杂的草图完全约束是非常困难的。例如图2.1一个并不复杂的图形需要23个尺寸。而图2.2只需10个尺寸。24/12/2312BUPT需要23个尺寸的草图图2.124/12/2313BUPT此图的尺寸注全了吗?10个尺寸的草图图2.224/12/2314BUPT尺寸分析：已知线段（完全确定）、中间线段（少一个定位尺寸）、连接线段（无定位尺寸或无定形尺寸）。已知：R13、R72中间：R16、R12、75º斜线连接：R8、斜线24/12/2315BUPT为此图注尺寸图2.324/12/2316BUPT24/12/2317BUPT已知线段：16、12、15、20、27、R32、20、2。中间线段：R15、R27。连接线段：R28、R40、R3。24/12/2318BUPT4.造型基础一般三维CAD软件有拉伸、旋转、扫掠等等创建特征造型功能，那么如何用这些功能创建模型呢？首先介绍造型的基础知识。24/12/2319BUPT（1）并运算（叠加）（2）差运算（挖切）（3）交运算求形体的交集。24/12/2320BUPT（4）拉伸拉伸是特征建模最常用的方法。一个平面沿着与该平面垂直的方向拉伸形...
