1 Autodesk Inventor 软件简介

    Inventor 是美国Autodesk公司推出的基于特征的参数化实体造型软件。Inventor软件集成了三维建模、信息管理和支持功能，包括以下几个设计环境：零件造型环挠、饭金造型环境、部件装配环境、焊接设计环境、工程图环境、表达视图环境，与此对应的文件类型分别为：零件文件(.ipt )、钣金文件(.ipt)、部件文件(.iam )、焊接文件(.iam )、工程图文件(.idw) 和表达视图文件(.ipn )。在零件环境中可以进行单一零件设计，创建用于装配的零件库和饭金零件；在部件装配环境中，将已有零件调入，并添加各零部件之间的匹配约束，也可以在装配环境内创建新零件，完成部件的混合式设计，其中添加的约束用于定位零件，控制特征的自适应驱动；可以从普通装配环境切换到焊接件环境，也可以选择焊接件模板直接进入焊接环搅进行零部件之间不可逆的焊接设计；在工程图子环境中，可以创建零件、部件及表达视图的工程图；在表达视图环境中，可以定义部件的爆炸视图，进行装配过程的动态模拟。

    2 零件的三维参数化设计

    利用Inventor 借助于参考几何体(工作平面、工作轴、工作点) 来完成特征的建立， 通过添加相应的特征以达到设计意图，来完成三维模型的参数化造型设计，进而完成零件模型库建立。现仅以连铸机偏心连杆振动装置中的偏心内套三维参数化设计为例，介绍其造型设计过程如下：

    (1)首先在新建的零件子环境中建立草图，利用拉伸添加材料的方式生成偏心内套的基体；

    (2) 利用倒角特征，切除偏心内套上的倒角和圆角过渡；

    (3) 在偏心内套的底丽新建偏心孔及键槽的草图， 利用拉伸切削方式生成孔偏心；

    (4) 在基体的大端打孔，同时用阵列特征生成其他相应的孔。

    可以利用"iPart 工厂"建立零件模型库，减少不必要的重复工作。建立的偏心内套如图1所示。

    图1 偏心内套零件的三维参数化设计

    3 虚拟装配及干涉检查

    与传统的设计方法相比，Inventor 三维模型生成以后， 即可通过提供的部件装配子环境，进行各零部件之间的装配， 用户可以利用零件之间的关联性， 在部件装配过程中引用零件的边界。这样，某些只有在部件装配时才能确定的零件参数就不必在零件造型阶段花费时间，提高了设计效率。

    装配完全采用自下而上的设计思想，先把零件模型库和Inventor的标准件库中的各零件装配成部件(如装置的偏心连杆部件、振动台部件、机架)，再运用配合、对准角度、相切、插入等约束条件消除其自由度，完成整体装配，整个装配过程犹如在实际生产中进行实物组装一样，直观而形象，如图2所示。

    通过"表达视图"功能，设置不同的观察视点来显示组装状况，即动画装配，以形象地再现装配后不可见零件的特征，如图3 所示。还可以在设置完零件分解参数后，利用" 动画" 命令，生成和观察部件的分解动画。

    在整个虚拟装配完成后，可以利用Inventor提供的"静态干涉检查"和"机构运动干涉检查"来判断零部件之间有元干涉，在干涉检查报告中，详细地记录了干涉发生的处数，每处干涉是在哪些零部件之间产生的，干涉的体积、质心位置等。进而对零部件模型进行必要的修改，真正体现了虚拟设计的优越性。

    图2 偏心连杆振动装置装配图

    图3 振动台表达视图

    4 结束语

    利用三维设计软件Inventor实现偏心连杆振动装置三维造型的参数化设计，并进行丁虚拟装配和干涉检查，进而可以方便地修改设汁中的缺陷。整个设计开发过程具有仿真技术的可视化特点，随时可以改进和修改有缺陷的设计，缩短产品开发周期，增强产品的市场竞争力。