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             利用Inventor簡化油路塊設計

   隨著液壓系統的日益復雜化,將三維圖形軟件引入到油路塊的設計中,可提高設計水平和設計質量。通過介紹如何利用三維圖形軟件Autodesk Inventor進行油路塊設計,說明了計算機輔助設計的方法。首先在建模過程中,利用Inventor進行油路塊造型和特征等方法,完成零件的三維設計,在裝配后,通過將模型零件暫時轉化為曲面后,直接檢查各零件間及零件內部打孔油路走向,完成油路塊的設計。

1、引言
   液壓系統中液壓元件的配置形式目前多采用集成化配置,其中集成塊式配置是在油路集成塊表面安裝板式液壓閥,具有結構緊湊、維護方便的特點。對于由多個基構成的液壓系統,一般按基本回路設計一多個集成塊。使用傳統方法設計集成塊時,需畫出多個視圖,以檢查集成塊各表面油路孔的位置及深度,確保各孔在集成塊內部空間中不發生干涉,以實現油路的正確走向。這一過程工作量大,并且所畫圖形都是二維平面視圖,不直觀,稍有疏忽即可能出錯。隨著計算機輔助設計技術的發展,三維設計軟件因能直接表達設計者的意圖,縮減設計環節,提高設計效率,在產品設計制造中發揮著越來越重要的作用。

2、Inventor軟件簡介
   Inventor軟件是美國Autodesk公司繼AutoCAD基礎上開發的又一優秀的三維軟件。
   在Autodesk Inventor中設計油路塊,利用其三維功能可直觀顯示集成塊上各孔在其內部空間中所處相對位置及內部各孔的連接情況,立體直觀地檢查設計結果,并且在Autodesk Inventor里,特征被建構以后,與特征相關的參數是存在的,孔就是一個例子,在Autodesk Inventor里造一個直孔的典型方法是根據兩條線定位一個孔。 定位完成這個孔以后,孔的直徑和深度也就生成了。用來定義孔的尺寸標注值是可以得到的,而且可以在以后進行修改。 另外,與特征相關的參數值(如孔的直徑),可以用來控制與其他尺寸相關的參數,從而降低工作量。

3、利用Inventor設計油路塊的步驟

(1)根據實際應用設計液壓原理圖:以常用的雙作用缸換向回路實例說明如圖1所示。

         

(2)繪制草圖
    Inventor包含建立復雜零件模型所需的完整的實體造型特征,造型從草圖開始,用點、線、圓弧和樣條曲線來交互式地定義輪廓截面,復雜的幾何特征可以用拉伸、創建,復雜的造型特征如倒角、孔等可以輕松創建。所有特征是完全參數化的,在Inventor零件環境中可以很方便地完成復雜形體的造型生成.ipt文件。

   在Inventor下典型的建模過程步驟如下:

①開始一個新的項目;
②創建一個新的零件或部件文本;
③設置草圖環境;
④創建草圖幾何;
⑤添加幾何約束和尺寸;
⑥創建基礎特征,比如使用草圖創建一個拉伸;
⑦創建其它特征,與基礎特征進行加、減;
⑧編輯特征,使之符合設計要求。

  油路塊的創建過程為:在開始界面中單擊"新建"操作按鈕,雙擊Standard.ipt圖標,自動進人到草圖設計的模式。在草圖模式完成基本圖形的繪制,標注尺寸,設置約束,然后退出草圖模式,創建零件特征。進行"拉伸"完成油路塊的基本外形特征。根據液壓原理與液壓閥安裝方向在各個油路塊上進行打孔設計。先選定油路塊的安裝面,點擊"零件特征下的"插人iFeature,按鈕,在相應的面上添加電磁閥的安裝尺寸草圖或直接在油路塊各面定位孔,進行初步打孔設計。至此,完成了油路塊的建模。其中H面安裝電磁溢流閥,R面安裝電磁換向閥,1,2及A,B,T,P孔為油路孔,3,4等孔為安裝電磁閥的螺紋孔見圖2。
       
(3)裝配

   創建了創建了油路底塊、上塊之后,就要進人Standard.iam環境下進行裝配。Inventor提供了配合、對準角度、相切、插人等裝配約束,通過對零件之間添加裝配約束,方便零件裝配。Inventor的自適應裝配特性使設計者不依靠參數或尺寸標注,只需指定零件之間的裝配關系,基于裝配的"配合定義自動確定零件的尺寸和位置。在裝配環境中,調人零件設計環境中已建好的零件三維模型,確定裝配主干線和裝配順序,利用Inventor提供的裝配約束及自適應功能對零部件添加裝配約束生成.iam類型文件。

   在裝配過程中,會有許多零部件參與,顯示有些混亂,可以使用"隔離"命令將一些零件暫時不可見,還可以使用"移動零部件"、"旋轉零部件"命令調整零部件位置便于約束關系的恰當實現。油路設計的模型如圖3所示。
       


(4)進行油路檢查
   為了能夠更加直觀的檢查油路塊中各孔的走向及各孔的空間位置、空間干涉情況,打開各個油路塊,在零件特征面板點擊"刪除面"按鈕,依次選定各表面,刪除各面,將我們已經設計的三維模型暫時轉換為曲面狀態,此時形成的圖形如圖4。再點擊"旋轉",按鈕,旋轉圖形,從任意角度檢查各孔在集成塊內部空間中的連通情況,查看有無干涉情況及各孔的相對位置并可根據液壓原理圖進行油路檢測液壓油在各孔的流向。例如,依照設計從液壓泵進入油路塊后與電磁溢流閥之間的油路走向(見圖4)等,從圖中都可以清晰查看。若從當前角度不能查看某孔與其它孔的相對位置,可以旋轉到其它角度進行觀察。同時在裝配視圖下進行各個油路塊干涉檢查及油路塊上下間各孔的連接情況檢查。如有誤返回零件模型進行各孔參數設置及自適應調整,達到理想設計。
       

(5)生成平面視圖

   檢查無誤之后,刪除"零件特征"中"刪除面"選項,恢復零件立體圖。完成三維形體設計,可以通過繪制工程圖將三維模型轉換為二維工程圖、各種生產所需的剖視圖等,同時,Inventor軟件的三維模型和二維工程圖完全關聯,確保了三維和二維圖形的數據統一。

4、結語

   在復雜油路塊的設計中引入Inventor軟件,大大縮短了其設計周期,同時也大大提高了油路塊的設計水平和設計質量,Inventor軟件功能強大且功能全面,需要我們在今后的工作中加以利用,滿足日益增長的設計需要。

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