1 引言

    石油机械设备在现在的应用中极其广泛，随着石油价格的上涨及石油开采难度的增大，新的石油装备研究开发的形势异常严峻，因此，制造前的计算机辅助设计变的很重要。

    目前，三维设计软件相当多，Autodesk Inventor 是美国Autodesk公司于1999 年底推出的三维参数化实体模拟软件。与同类产品相比，其优点为：操作简单且运算速度较快。

    石油机械多为大中型设备，且零部件较多，需要合适的三维软件对其进行设计。Inventor的设计效率较高，普通软件对三维复杂结构的表达难以查看，而Inventor出众的显示表达功能，使它在众多三维软件中显得更为优秀；Inventor 具有以及参数化技术和变量化技术，变量化的设计风格，使设计思维更为完整、正确。

    Inventor 的特点对石油机械产品的三维设计非常有利， 越来越多的石油企业开始使用该软件。笔者基于石油机械产品的三维设计技术，分析了Inventor的零部件设计、组装及基本特征的参数化等，对石油机械产品的设计提出最优流程及设计方法。节省了人力与劳动时间并提高经济效益。

    2 零件的设计

    Inventor 软件在零件设计和部件装配方面有许多快捷键，灵活运用可加快零件设计和装配速度其快捷键如表1所示。

    Inventor 的零件设计功能非常强大， 可对具有平面、复杂曲面的零件进行较为自如的设计。在设计中，按特征分为五类：基础特征、零件特征、放置特征、定位特征和草图特征等。

    零件设计的第一步是二维草图特征的建立，基本命令如图1所示，其中应用较多的命令为直线、四、三点圆弧和多边形等，这些命令是草图的最基本特征，对二维平面设计较熟悉的读者在此阶段不难掌握。

    表1 零件图命令和快捷键

    表2 装配图命令和快捷键

    图1 Inventor的二维草图和零件特征

    以下用实际说明Inventor的零件造型设计。图2为笔者用Inventor设计的一支架零件。在设计过程中用到拉伸、旋转、打孔、放祥、螺纹、倒角、凸雕、阵列、工作平面、工作轴和三维草图设计等零件设计的常用命令。

    图2 Inventor 零件设计实例——支架

    该零件的设计过程如图3所示，方法步骤如下：

    (1)设计中常用的命令就是拉伸，在二维草图平面内设计好拉伸面后，利用该命令可实现各种较为复杂图案的拉仰。旋转主要用于圆柱体或锥体的旋转，根据实际情况选择合适的旋转截面。将两个命令灵活运用，可对零件做添加、切削和求交等多种操作。

    在零件中，用打孔命令打孔时，要根据需要打通孔或具体深度的孔。螺纹则按要求确定具体的参数，包括螺纹类型、规格、系列等。倒角、阵列、工作平面、工作轴等命令在设计中运用方便且提高了设计速度。设计运用中较灵活且对初学者较难掌握的即为放样，如图2中的两段锥体，采用放样就可以轻松解决，首先在相对的两端面上的二维草图中确定好连接截面，接下来采用放样命令，在零件特征中选中截菌，最后放样连接形成锥体。放样命令不仅可以做锥体，且对有些较为复杂的曲面也能很好的解决。

    (2) 零件的尺寸设置根据设计需要， 零件的尺寸选用“”命令或直接用快捷键D，可以对零件的各尺寸进行设置。

    图3 零件设计过程示例