摘要：針對產(chǎn)品設(shè)計當中圖紙重用比例高，為了減少機械裝備改型設(shè)計中的重復(fù)工作，本文論述了如何在Inventor軟件平臺上使用的Ilogic技術(shù)，采用參數(shù)驅(qū)動與編程相結(jié)合的方法提高成圖效率。針對不同零件的特點，將零部件分成遺傳類、變異類、新生類。對不同種類的零件，靈活地使用各種方案。使設(shè)計模型集成了工程師的成熟設(shè)計經(jīng)驗，趨于智能化、自動化。

關(guān)鍵詞：Ilogic；規(guī)則驅(qū)動；可重用；改型設(shè)計；快速成圖

中圖分類號：U445.3文獻標識碼：A

隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，我國正在從制造大國向制造強國邁進。自從上世紀90年代開始，機械制造市場正在從傳統(tǒng)的大批量、大規(guī)模生產(chǎn)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)獒槍τ脩魝€性化需求，產(chǎn)品多樣化、個性化、小批量生產(chǎn)模式。個性化、創(chuàng)新型產(chǎn)品的需求對機械設(shè)計工程師提出了巨大挑戰(zhàn)，這就要求工程師既要繼承原有圖紙，還要針對客戶需求，進行改進和創(chuàng)新。

研究表明，雖然客戶個性化需求的產(chǎn)品變化較快，但構(gòu)成產(chǎn)品的零件相對穩(wěn)定。在一個設(shè)計中約40%-50%的零件和已有零件相同（可遺傳類零件），20%-30%的零件只需稍加改動（可變異類零件），30%-40%的零件時全新的（新生類零件）。產(chǎn)品設(shè)計重用比例約占整個設(shè)計的60%-70%。因此產(chǎn)品設(shè)計當中，如果能夠很好的繼承原有的技術(shù)數(shù)據(jù)，應(yīng)用已有圖紙，不僅能夠為用戶提供性能可靠的產(chǎn)品，同時也大大提高設(shè)計效率，壓縮設(shè)計成本，也為工程師的技術(shù)創(chuàng)新提供了時間保證。

Inventor是Autodesk公司推出的一款優(yōu)秀的三維設(shè)計軟件，該軟件具有強大的CAD功能。Ilogic是將規(guī)則作為對象直接嵌入到零件、部件和工程圖文檔中。規(guī)則可確定并驅(qū)動設(shè)計的參數(shù)和屬性值。通過控制這些值，就可以定義模型屬性、特征和零部件行為。只是內(nèi)容可以直接保存到文檔當中，就像存儲幾何設(shè)計元素一樣。Ilogic 規(guī)則可以利用inventor當前可用的自定義的參數(shù)類型，例如文本、真/假、和多值列表。通過在ilogic規(guī)則中使用VB.NET可以直接讀寫HTML文件、文本文件、Word文檔和其它格式的文件。從而實現(xiàn)三維模型和工程圖的自動更新和保存。

本文將以螺旋輸送機的設(shè)計為例，論述產(chǎn)品改型設(shè)計快速成圖的實現(xiàn)方法。

1 螺旋輸送機零部件的分析和歸類

某糧油工程公司螺旋輸送機設(shè)計任務(wù)繁重，零件重用率高。產(chǎn)品主要分為16、20、25、32、40、50、60七種型號，然而由于設(shè)備工況的限制，每套圖紙幾乎都有所不同。分析個零件的特點，現(xiàn)將該產(chǎn)品所有零件歸類如（圖1）

圖1 螺旋輸送機零件分類簡圖

對于標準件如聯(lián)軸器、軸承、軸承座等，進行全面統(tǒng)計后建立模型庫的，并通過ilogic規(guī)則與設(shè)備型號相關(guān)聯(lián)。在更新型號時，直接從模型庫中調(diào)用并自動更新。對于一定型號尺寸固定的零件如端板、吊瓦部裝、殼體等，采用Excel數(shù)據(jù)列表，通過Ilogic指令讀取不同型號數(shù)據(jù)，實現(xiàn)自動更新。對非標類零件建立模型時要注意全約束，及尺寸更新的方向，并建立可更新的零部件工程圖。

2 “遺傳”類零件的數(shù)據(jù)繼承

遺傳類零件類零件是指形狀基本沒有變化，尺寸有所不同的零件。本類零件在設(shè)計當中所占的比例比較大，每次設(shè)計圖紙更改繁瑣。對本類零件的特點分析之后，決定采用Excel列舉零件模型的關(guān)鍵尺寸，通過Ilogic讀取表中數(shù)據(jù)。最終達到通過在表格中更改零件型號，通過Ilogic規(guī)則，驅(qū)動模型的變化。

下面以軸承底座為例說明本類零件的處理方法。首先建立一個零件模型（如圖2），并做出完整的工程圖。然后在Excel表（如表1）中列出其他型號的零件的參數(shù)，建立起一個Inventor與Excel聯(lián)系的規(guī)則如下：

I=GoExcel.FindRow(“3rd Party:軸承底座.xlsx”，“Sheet1”，“型號”，“=”，型號)

軸承底座寬度=GoExcelCurrentRowValue（“軸承底座寬度”）

軸承底座長=GoExcel。CurrentRowValue（“軸承底座長度”）

……

螺栓孔長度 =GoExcel.CurrentRowValue(“螺栓孔長度”)

圖2零件模型變化

建立起零件模型和Excel連接之后，就可以通過更改零件的型號獲取相應(yīng)的零件，由于工程圖和零件模型是關(guān)聯(lián)的，所以工程圖在零件模型變化時也做相應(yīng)變化。通過這種方法減少了零件的重復(fù)建模，或者大量更改模型參數(shù)的問題，同時圖紙的可靠性大大提高。

3 “變異”類零件的修改

變異類零件是指零件模型的大部分結(jié)構(gòu)相同，有一小部分結(jié)構(gòu)改變的零件模型。本類零件在整個設(shè)計中占的比例大概是30%-40%，如果每次重新設(shè)計，費時費力。作者通過分析每個零件的具體特點，總結(jié)該零件的變化規(guī)則，建立起包含盡可能多的圖形結(jié)構(gòu)要素的零件模型，然后通過軟件的抑制和啟用功能來取舍零件的部分結(jié)構(gòu)。

下面以螺旋輸送機進料口為例說明本類零件的處理方法。在Inventor建立進料口的零件模型（如圖3）。建模時充分考慮零件的變化種類，盡可能的對零件進行全約束，并確定更改結(jié)構(gòu)后零件的其他結(jié)構(gòu)的變化方向。

圖3 規(guī)則驅(qū)動下零件模型的變化

驅(qū)動規(guī)則如下：

Ifd1> 500 Thend11=13

End Ifd11=11

d23=Round(d25/100)+1

.........

d28=Round(d28/(d26-1))*(d26-1)

d21=(d28-d1)/2

通過以上程序，實現(xiàn)了在料口尺寸變化后，相應(yīng)尺寸按照規(guī)則定義的方向變化，連接法蘭孔的個數(shù)自動計算，位置自動分布，大小自動判斷等一系列的自動更新，大大提高了設(shè)計的效率。

4模型及工程圖自動更新

為了實現(xiàn)更新的自動化、智能化，在Inventor中建立一個自動更新文件，在對每個零件型號、尺寸更改之后，通過這個文件完成對各個零件的“自動打開-讀取新數(shù)據(jù)-更新模型-更新工程圖-自動保存-自動關(guān)閉”的過程，從而實現(xiàn)了由Excel的更改，到自動出工程圖的過程。充分利用了已有零件的模型和數(shù)據(jù)，為提高設(shè)計效率提供了重要條件。

結(jié)束語

本文通過Inventor ilogic的新的軟件平臺，充分利用了已有圖紙的技術(shù)數(shù)據(jù)。提出了解決產(chǎn)品改型設(shè)計快速成圖技術(shù)的具體方法。將辦公軟件Excel和設(shè)計軟件Inventor結(jié)合使用，將設(shè)計變得更加自動化、智能化，保持數(shù)據(jù)和最終指導(dǎo)加工的圖紙之間自動關(guān)聯(lián)，在項目相似度較高的情況下，采用該方法可以節(jié)約80%的設(shè)計時間，減少設(shè)計失誤50%以上。本文采用新式的地三維設(shè)計方法，降低做圖的勞動強度，縮短設(shè)計周期。為在改型設(shè)計中如何提高效率和已有圖紙的重用率提供了新的思路。

參考文獻

[1]陳伯雄Autodesk Inventor 2011基礎(chǔ)培訓教程[M].北京:化學工業(yè)出版社.

[2]運輸機械設(shè)計手冊編輯委員會.運輸機械設(shè)計手冊：螺旋輸送機[M].北京.化學工業(yè)出版社，1999.1；333-350.