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1、InventorR9 应用培训教程机械设计实战 1第 9 章 零件库技术 1.第 9 章 零件库技术 1.Inventor 标准件库的使用 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)(1)界面和操作规则 界面和操作规则 在前边讨论型材库的使用中，已经介绍了一些相关的规则。参见图 9-1 的操作过程，
2、在装配环境中插入 GB5780-86 M12x50 的螺钉，笔者推荐这样的次序，从左到右分别是：在浏览器上沿点击黑三角，拉出列表，选定“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”。图 9-1 操作过程 InventorR9 应用培训教程机械设计实战 2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
3、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)(2)关于 GB 标准件 关于 GB 标准件 这是我国用户必然关心的问题。注意：目前的检索规则仍然不符合 GB 分类标准，按工程师的习惯规则，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
4、 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习惯分类，这样，找不到相关的零件，就是时常会碰到的事情。其实，怎样分类是有确切、现成的依据的（参见机械设计手册第三卷），这极其容易图 9-3 分类错误实例图 9-2 最后选定参数InventorR9 应用培训教程机械设计实战 3做好，也完全不应当花费功夫在检索规则上另起炉灶。(3)(3)关于轴承件 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习惯的样子，至少列出了相关尺寸。而左边的就很差了，需要翻
5、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，已经没有讨论的必要了，若干软件早在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)(4)应用中的一些问题：应用中的一些问题：Inventor 标准件库，至少已经提供了一些GB 标准。但是，以下的问题需要使用的时候要注意，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“loca
6、l.GB.77.350.1.IPT”。造成再次直接引用和文件搜索的麻烦。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，要我们自己输入文件名和位置。可见是能够做到、已经局部做到了的。?圆螺母止动垫圈，应按照装配后的样子创建，即便是自由状态，也应当作成 GB_T858-M30.IPT 的样子才对。Inventor 似乎明白了这个意思，可又出了另外的问题，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
7、图 9-6。但是，引用这个标准件，就是为了在装配中出现，因此就应当询问穿这个销子的孔有多长，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。这是设计常识。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 9-5 出错的样例图 9
8、-6 开口销参数设置 图 9-4 轴承检索实例 InventorR9 应用培训教程机械设计实战 4?对于很常见的孔用/轴用的弹性挡圈,参数选定界面的提示很奇怪，参见图 9-7。要我们必须指定“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”的问题，图示的规格，最大允许轴径为 2mm。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.IPT。(5)(5)标准件库应当什么样？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，CA
9、D 软件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，为了在装配中引用，为了以此为基础，继续设计其他关联结构。根据设计规则，引用的一般过程是什么？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寿命要求，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。这是一种结合工程条件的几何模型设计过程。因此，我们能找到的所有的这类手册，都会提供某型号轴承的相关设计参考数据。例如：
10、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)(6)标准件的材料问题和对策 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”，什么是默认的材料？是“水”。因此某轴承重量 Inventor 认为是 0.017Kg，而
11、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引用的标准件原始模型。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，可见材料栏目在默认状态下是空的；图 9-7 参数选定界面图 9
12、-8 编辑零件库单元InventorR9 应用培训教程机械设计实战 5?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”；?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 9-9 标准件库单元参数编辑界面图 9-10 选定材料 图 9-10 回车后的结果 InventorR9 应用培训教程机械设计实战 6?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
13、操作设置过程，一次只能设置一个库单元的材料。这个GB5780-86 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)(7)标准件的补充加工问题 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。打开 009-1.IAM，试着编辑花螺帽标准件（参见图 9-12
14、），可见包括草图编辑以及所有的工具栏，都不可用。如果为了确保标准件的本身的数据不至于因为用户误操作出现错误而禁止编辑原有特征参数，是正确的；可是，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讨论，才做了这个螺钉的开口销孔的补充加工。注意：一些标准件库的结果（例如：平键），完全封锁了可再编辑的功能；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）
15、，就是一个合理的库功能了。说句笑话，型材库过左；标准件库过右，都不在正确的位置上，这真是个奇怪的现象，这是同一个软件中的成员呀(8)(8)标准件相关文件的查找问题 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。图 9-12 编辑标准件 图 9-11 结果实例 InventorR9 应用培训教程机械设计实战 7但是，在设计中我们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，
16、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。标准件结果文件的处理规则问题 标准件结果文件的处理规则问题 当我们在装配模型中使用标准件库的时候，Inventor 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
17、；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“打包”解决标准件库模型的垃圾文件过滤。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 标准件在装配工程图明细栏中的表达问题 目前的问题是，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。目前没有什么办法可以由用户一次性解决掉。标准件的可选择尺寸控制
18、问题 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 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
19、删了这个，重新插入一个新的标准件；又因为螺钉标准件不能编辑，想自己改一下也图 9-13 标准件文件名查找实例InventorR9 应用培训教程机械设计实战 8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“垃圾模型”。如果没有设计结果打包处理功能，这些垃圾的清除是相当不好办的事情。其实，如果 Inventor 的库数据与结果模型存在着关联，就像我们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。2.2
20、.体验 iPart 体验 iPart Inventor 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)(1)创建基础零件 创建基础零件 例如：009-2.IPT。基础零件应当按照典型的尺
21、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)(2)打开基础零件文件，修改驱动尺寸参数表 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 dxxx 这样的格式。这种参数命名方法，对于我们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习惯的样子。参见图 9-14。这是在操作中一个很重要的过程，不要怕麻烦。(3)(3)启动 iPart 功能，建立参数表 启动 iPart 功能，建立参数表 在菜单中“工具(T)”-“创建 iPart”，之后 Inventor 将弹出
22、“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 图 9-14 设计参数重命名InventorR9 应用培训教程机械设计实战 9(4)(4)整理参数 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习惯的，而且，并不是所有转进来的数据我们都需要。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 按钮加入到右边。结果参见图 9-16。至于“空刀宽度”、“空刀深度”，这类参数是固定不变的，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
23、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)(5)设置检索主参数 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”，以防止不必要的麻烦）。接着将出现参数表界面。选定“头部直径
24、”数据，在右键菜单中将其设置成“关键字”-“1”，图 9-16 整理之后的结果图 9-18 关键字设置图 9-17 编辑数据表InventorR9 应用培训教程机械设计实战 10参见图 9-18。然后这个尺寸前面的钥匙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)(6)整理数据，添加系列尺寸 整理数据，添加系列尺寸 上边的一系列操作
25、，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。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“插入行”，可添加新数据行，结果参见图 9-20。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)(7)数据结果验证 数据结果验证 即便是成熟的、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
26、验证，察看图 9-20 结果数据表实例图 9-19 插入新数据行InventorR9 应用培训教程机械设计实战 11零件的各处结构是否在所有的规格下都是正确而完整的，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崩溃。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 软件
27、）或者“编辑表”（在 Inventor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，将出现许多意外的问题，关键是 Inventor 不会因此而报错。实际上在 Inventor 内部进行处理就挺好了。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，实在是没有什么好处。(8)(8)保存到指定的位置 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我
28、们自己指定的位置，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，而不能随意。(9)(9)使用 iPart 使用 iPart 要在装配下使用。打开或新建装配。启用“装入零部件”功能，打开，如图 9-22。接着弹出的对话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 在装配中插入后，还可以轻易地改图 9-21 展开表项图 9-
29、23 三种参数选择模式图 9-22 装入自定义标准件InventorR9 应用培训教程机械设计实战 12变参数，因为每个插入的 iPart 都带有“表”这个项目。3.3.iPart 的使用技术要点 iPart 的使用技术要点 3.13.1 关于零件族 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引用，将自动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，以后的引用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，直接装入这个规格的零件了。3.23.2 关键字 关键字 前面说过：所谓关键字，实际上就是工程师
30、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。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，是我们很熟悉的结构，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，我们都没有困
31、难，因为这不过是我们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？3.33.3 特性选项卡 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 iPart 界面的特性选项卡中设置不同的内容。3.43.4 抑制选项卡 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
32、制”参数了。图 9-24 双参数选择实例InventorR9 应用培训教程机械设计实战 13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，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：Inve
33、ntor 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：特征有效的关键字：计算、Compute、U、u、C、c、ON、On、on、1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抑制、Suppress、S、s、OFF、Off、off、0。按笔者的习惯，还是用汉字“抑制”、“计算”来得直接痛快，不过，
34、要想兼容不同语种的 Inventor，还是“1”、“0”更可靠。图 9-26 减重孔抑制的设置实例图 9-27 正确的 iPart 数据表实例减重孔 图 9-25 弯板InventorR9 应用培训教程机械设计实战 143.5 螺纹选项卡螺纹选项卡 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 的螺纹底孔有时竟然是 5mm，比螺纹还大。可见，Inventor 直接
35、的功能还是不能把常见的螺纹参数传递明白。怎么办，毕竟螺纹参数可用在 iPart 中了。老办法，用我们的技术手段补充。其实也很简单，Inventor 的孔特征数据关联设计得很糟糕，那就不用它，我们自己也能创建这个螺纹孔。参见00-6.IPTiPart螺纹套-1.IPT，这回可就对劲了！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，我们必须想办法现在就完全解决掉它 具体技术要点：?螺纹孔的底孔用专门的草图、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 i
36、Part 数据表中，细致、完整地记录下上述特征的参数；?在“创建 iPart”界面的“螺纹”选项卡中，加入我们自己创建的内、外螺纹的“指示”参数。参见图 9-28。注意：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。虽然我们还弄不明白“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
37、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。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习惯。可 Inventor 目前的做法却不是这样的，很奇怪的处理模式设计。图 9-28 模型参数设置实例图 9-29 出错提示实例 InventorR9 应用培训教程机械设计实战 15目前的操作中，为了正确输入螺纹标记，我们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），
38、这实在是双重的麻烦。3.63.6 iMate 选项卡 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。3.73.7 定位特征选项卡 定位特征选项卡 如果模型中有定位特征（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
39、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 iPart 中出现它，不得不按照 Inventor 的规则，另加上 iMate。3.83.8 其它选项卡 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。3.93.9 关于合件的“族”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：
40、009-7.IAM 和图 9-30。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，购买整套手柄，或者自己制造。对于购买整套手柄，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。4.4.iPart 使用实例分析 iPart 使用实例分析 4.14.1 重定义 GB/T858-1988 标准件 重定义 GB/T858-1988 标准件 这是圆螺母止动垫圈，很常用
41、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”，而我们做设计的过程中，则是“现在就要”。这种需求下，只能通过 iPart 创建相关的零件族。创建过程如下：?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 100），图 9-30 标准件手柄 InventorR9 应用培训教程机械设计实战 16要按照装配后的状态造型，参见图 9-31 和 009-8.IAM；?为了可靠地完成全参数驱动，应当尽量直接引用设计手册提供的数据，而且在草图处理上，要充分利用表达式。参
42、见图 9-32。?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。?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
43、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。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 图 9-34 矛盾数据的处理 图 9-32 草图实例 图 9-33 可近似的尺寸处理图 9-35 iPart 的结构 InventorR9 应用培训教程机械设计实战 17?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。注意：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 Inventor 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
44、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。就完成了按设计习惯、创立模型参数中本不具有的检索数据。因此完善了数据的管理。从这一点看，Inventor 的 iPatr 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什么是“表自定义列标题”，虽然也是汉字；还因为至少
45、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。4.24.2 内部设计标准件 内部设计标准件 参见锁紧块螺母螺母总成.IAM 和图 9-37。这是一种用键块锁紧的圆螺母，是企业内部自己用的设计标准件。像这样的的自有标准件，无国家标准，我们自己做是必然的。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，真实地表达合件的
46、结果模型，并以这个合件的模型作为 iPatr 的基础模型。表 9-1 键块锁紧的圆螺母设计数据表：规格 M 孔径 M1 D0 D1 h b1 t1s M20 20X1.5 18.4 M6 35 30 10 4 2 3 M22 22X1.5 20.4 M6 38 32 12 5 2.53 M25 25X1.5 23.4 M8 42 34 14 5 2.54 M30 30X1.5 28.4 M10 48 40 16 6 3 5 螺母 锁紧键块 顶丝 图 9-37 螺母总成图 9-36 数据表主索引设置InventorR9 应用培训教程机械设计实战 18按这样的需求整理的零件图，参见图 9-38。其
47、中的几个技术要点如下：?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讨论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”。4.34.3 怎样创建携带完整设计数据的 iPart 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“
48、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。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。图 9-40 插入 iPart 的参数选择 图 9-38 设计数据 图 9-39 iPart 结果模型 InventorR9 应用培训教程机械设计实战 19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有什么关系，只要“看着像”也就行了；而数量，是在各型号的模型参数中使用了变量 nn 控制的。(1)
49、(1)非几何数据的处理：非几何数据的处理：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，分别设置成“关键字”。根据设计选择的实际习惯，各关键字排列如下：1 d（轴承内径）；2径向载荷；3转速；4轴向载荷；5代号。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）。(2)(2)安装尺寸的携带：安装尺寸的携带：在模型上
50、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，以极小的尺寸创建的环形沟槽，创建的 iMate(内环安装)来携带的。(3)(3)以轴承为基础的关联设计实例分析：以轴承为基础的关联设计实例分析：设计背景：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，径向载荷实际值图 9-41 用关键字选择图 9-42 用树选择 轴(D=12)端盖壳体轴承螺钉(M5)图 9-43 基于