API Inventor 2010 培训教程 第2章（文字版） - 图文

项目二 造型设计

? 内容

（1） 熟悉零件造型环境和查看工具使用； （2） 草图绘制工具；

（3） 了解和掌握特征工具； （4） 实例综合练习。

? 难点

（1） 约束的理解和使用；

（2） 放样、扫掠等复杂特征的使用； （3） 钣金的展开功能。

注意：如果不要文字底色，请改文字效果。 第一部分：草图设计 2.1 草图环境概述

草图是三维造型的基础，是创建零件的第一步。创建草图时所处的工作环境就是草图环境，草图环境是专门用来创建草图几何图元的，虽然设计零件的几何形状各不相同，但是用来创建零件的草图几何图元的草图环境都是相同的。

2.1.1 默认草图环境

1. 自动创建草图环境

创建新零件模板文件时，Autodesk Inventor会自动创建一个草图，直接进入草图环境，并且把草图平面定义在原始三维坐标系的XY平面上。如果我们需要再创建一个新的草图，则需要手动地在零件的表面或原始坐标平面或工作平面上创建一个新的草图。 需要注意的是：如果在创建新零件模板文件时，不想把草图自动定义在原始三维坐标系的XY平面上，怎么办？

可以通过下述方法更改新建零件时创建草图所依附的平面：单击菜单栏【文件】|【应用程序选项】选项，应用程序将打开【应用程序选项】对话框，单击【零件】选项卡在【新建零件时创建草图】选项组中修改设置，如图2-1所示。 【新建零件时创建草图】选项组中共有四个选项：

? 不新建草图；

? 在X-Y平面创建草图； ? 在Y-Z平面创建草图； ? 在X-Z平面创建草图。

图2-1 【零件】选项卡 2. 草图环境概述

虽然Autodesk Inventor的草图环境同AutoCAD一样是绘制二维图形，但是其摒弃了AutoCAD传统的命令行交互的操作方式，并添加了几何约束和尺寸约束等独有的功能。 草图环境的功能大概分布如图2-2所示。

图2-2 草图环境

2.1.2 新建草图环境

“新建草图”的方法有三种：在原始坐标系平面上创建、在已有特征平面上创建、在工作平面上创建。这几种方法都有一个共同特点，就是新建草图必须要依附一个平面创建。新建草图之后所进入的草图环境和上述所讲的默认草图环境是相同的。

1. 在原始坐标系平面上创建草图

如果需要在原始坐标系平面上创建草图，工作环境必须处在零件造型环境。 方法1：

（1） 使工作环境处在零件造型环境，在【浏览器】对话框中找到【原始坐标系】图标； （2） 点击【原始坐标系】图标前面的“+”图标，将打开如图2-3所示的原始坐标系列表；

（3） 在列表中找到新建草图所需要依附的平面，在其图标上单击鼠标右键，在右键菜单中点击【新建草图】按钮，即可创建一个新的草图环境，右键菜单如图2-4所示。

图2-3 原始坐标系列表 图2-4 右键菜单 方法2：

（1） 使工作环境处在零件造型环境，在模型区的空白处单击鼠标右键； （2） 在打开的右键菜单中点击【新建草图】按钮，右键菜单如图2-5所示；

（3） 在【浏览器】对话框中找到【原始坐标系】图标，点击【原始坐标系】图标前面的“+”图标；

（4） 在打开的原始坐标系列表中选中新建草图所需要依附的平面（例如X-Z平面），即可创建一个新的草图环境。

图2-5 右键菜单

2. 在已有特征平面上创建草图

如果需要在已有特征平面上创建草图，工作环境必须处在零件造型环境且有模型存在。 方法1：

（1） 使工作环境处在零件造型环境，在现有模型上 找到“新建草图”所需要依附的平面；

（2） 使用鼠标左键单击模型上的平面，使其亮显， 如图2-6所示；

（3） 在所选平面范围内，单击鼠标右键，在右键菜 单中点击【新建草图】按钮，即可创建一个新 的草图环境。

图2-6 平面“亮显” 方法2：

（1） 使工作环境处在零件造型环境，在模型区的空白处单击鼠标右键； （2） 在打开的右键菜单中点击【新建草图】按钮；

（3） 在现有模型上找到“新建草图”所需要依附的平面并单击鼠标左键，即创建一个新的草图环境。

3. 工作平面上创建草图

如果需要在工作平面上创建草图，前提条件是需要创建一个新的工作平面作为新建草图所需要依附的平面。创建工作平面的方法，在后续的章节中会详细的介绍。 方法1：

（1） 使工作环境处在零件造型环境，在模型中找到“新建草图”所需要依附的工作平面；

（2） 使用鼠标左键单击模型中的工作平面，使其亮显，如图2-7所示；

（3） 在所选工作平面范围内，单击鼠标右键，在右键菜单中点击【新建草图】按钮，即可创建一个新的草图环境。

图2-7 工作平面“亮显”

方法2：

（1） 使工作环境处在零件造型环境，在模型区的空白处单击鼠标右键； （2） 在打开的右键菜单中点击【新建草图】按钮；

（3） 在现有模型中找到“新建草图”所需要依附的工作平面并单击鼠标左键，即可创建一个新的草图环境。

2.1.3 练习：创建草图环境

习题1：通过相关设置，使应用程序打开零件模板文件时，自动创建的草图环境所依附的平面为X-Z平面。 步骤：

（1） 使用桌面快捷方式打开应用程序；

（2） 在没有启动任何工作环境的情况下，单击菜单栏【工具】|【应用程序选项】按钮； （3） 在打开的【应用程序选项】对话框中，选择【零件】选项卡；

（4） 在【零件】选项卡的【新建零件时创建草图】选项组中，勾选【在X-Z平面创建草图】选项；

（5） 单击【确定】完成设置。

习题2：通过相关操作，在原始坐标系的Y-Z平面上新建一张草图。 步骤：

（1） 打开零件模板文件，应用程序自动依附X-Y平面创建草图环境；

（2） 在工具栏上单击【返回】按钮，或者在右键菜单中选择 【结束草图】按钮，均可退出草图环境，进入零件造型环境；

（3） 在浏览器上，点击【原始坐标系】图标前面的“+”图标，在打开的列表中找到Y-Z平面； （4） 在Y-Z平面右键菜单中选择【新建草图】按钮，即可创建依附于Y-Z平面的草图环境。

习题3：打开练习2-001零件，分别在A、B、C表面新建草图。 步骤：

（1） 打开2-001零件，找到A或B平面；

（2） 使用鼠标左键单击A或B平面，使其亮显；

（3） 在A或B平面范围内，单击鼠标右键，在右键菜单中点击【新建草图】按钮，即可创建一个新的草图环境；

（4） 由于C面是圆柱曲面，所以不能新建草图环境。

2.2草图环境设置

在Autodesk Inventor 2010中，可以通过一些参数的设置，对工作环境进行修改。使设计者在一个自己所熟知的环境中进行工作，无疑对提高设计效率会有很大帮助。

2.2.1 环境参数设置

单击菜单栏【工具】|【文档设置】选项，将显示如图2-8所示的【文档设置】对话框。各种工作环境的【文档设置】对话框中的内容都不尽相同，需使用者根据不同的环境、不同的需求设置参数。

图2-8 【文档设置】对话框

1. 【标准】选项卡

图2-9显示了【文档设置】对话框中【标准】选项卡的内容，其中：

（1） 常规/激活的光源样式——单击箭头以选择当前模型的光源样式：两个光源、默认。 （2） 物理特性/材料——单击箭头以选择当前模型的材料。

图2-9 【标准】选项卡 2. 【单位】选项卡

图2-10显示了【文档设置】对话框中【单位】选项卡的内容，其中： （1） 单位

? 长度——设置线性尺寸的默认单位； ? 角度——设置角度尺寸的默认单位； ? 时间——设置时间的默认单位； ? 质量——设置质量的默认单位。

（2） 造型尺寸显示

? 线性尺寸显示精度——控制线性尺寸中小数点右侧可见的位数； ? 角度尺寸显示精度——控制角度尺寸中小数点右侧可见的位数；

? 显示为值/显示为名称/显示为表达式/显示公差/显示精确值——这五个选项控制在草图环境中尺寸显示的方式。

例如：默认设置是【显示公差】，在草图环境中的显示样式如图2-11（a）所示；将设置改为【显示为表达式】设置后，在草图环境中的显示样式如图2-11（b）所示。 （3） 默认的参数输入显示

? 显示为值——控制参数输入时显示为“值”；

? 显示为表达式——控制参数输入时显示为“表达式”。

例如：默认设置是【显示为值】，在草图环境中的通用尺寸输入框中显示的是“值”形式，如图2-12（a）所示；将设置改为【显示为表达式】设置后，在草图环境中的通用尺寸输入框中显示 的是“表达式”形式，如图2-12（b）所示。

图2-10 【单位】选项卡

（a） （b）

图2-11 尺寸显示样式

（a） （b） 图2-11 通用尺寸输入框显示样式 3. 【草图】选项卡

图2-13显示了【文档设置】对话框中【草图】选项卡的内容，其中： 二维草图部分：

（1） 捕捉间距——设置捕捉点之间的间距，以便在激活零件或工程图中精确绘制草图；在默认情况下，X轴方向的捕捉间距是1.000mm。这里需要注意的是：1.000mm并不是代表的X轴方向的捕捉间距，实际的间距应该是10mmX2=20mm。如果把数值改为2.000mm时，实际的间距应该是20mmX2=40mm。其中2是在【网格显示】选项组中【每条辅网格线的捕捉点】参数设置规定的。

（2） 网格显示——设置激活零件或工程图中网格显示的网格线间距。

? 每条辅网格线的捕捉点——相对于指定的捕捉距离设置辅网格线之间距离。 ? 条辅网格线——设置主网格线之间辅网格线的数量。

（3） 线宽显示选项——设置是否显示线宽。如果显示线宽，则：

? 显示真实线宽——屏幕上显示的线宽与它们打印出来的效果一样。例如，无论缩放比例如何，0.5 毫米宽的线与 0.5毫米的文本的高度相同。

? 按范围显示线宽——根据用户输入的值来显示线宽。值的范围从最小（左端）到最大（右端）。

三维草图部分：

（4） 自动折弯半径——设置绘制三维线时自动放置的拐角过渡的默认半径。

图2-13 【草图】选项卡 4. 【造型】选项卡

图2-14显示了【文档设置】对话框中【造型】选项卡的内容，其中： （1） 在部件中自适应——仅当激活的零件是自适应零件时才可用。清除该复选框即删除自适应指示器。 （2） 压缩模型历史——选择在保存文件时清除回退文档历史。清除此复选框可重新生成文档历史，以便重新启用快速编辑性能。值得注意的是，只有在处理大型部件文件并且磁盘空间有限的情况下才选择此选项。

典型例子：例如在没有勾选【压缩模型历史】选项时，工具栏上的【撤消】和【恢复】按钮均可选择，如图2-15（a）所示；如果勾选【压缩模型历史】选项，那么工具栏上的【恢复】按钮将不可选择，如图2-15（b）所示。

（3） 高级特征验证——选中此选项以使用全面的计算算法。这种算法计算速度较慢，但可以生成更精确的特征。取消选中此选项以使用优化的特征计算算法。

（4） 螺纹孔径——根据指定螺纹的大径、小径、中径或攻丝底孔直径来控制螺纹孔模型特征的大小。值得注意的是，仅当【螺纹孔径】被设置为【小径】时，才能正确生成工程图管理器示意螺纹。

（5） 三维捕捉间距——设置捕捉点之间的距离，以便在激活零件中精确绘制三维草图。 （6） 剖视——选中【参与部件和工程图剖视】选项，工程图中的零部件关联菜单将选中“剖视”选项，并且零部件将参与部件模型的剖视。若取消选中此项，工程图中的零部件关联菜单将选中“无”选项，并且零部件将不参与部件模型的剖视。

图2-14 【造型】选项卡

（a） （b）

图2-15【压缩模型历史】选项效果

5. 【BOM表】选项卡

图2-16显示了【文档设置】对话框中【BOM表】选项卡的内容，其中： （1）默认BOM表结构——设置零部件的默认 BOM 表结构。 ? 普通件——是大多数零部件的默认 BOM 表结构。

? 不可拆分件——不可拆分零部件通常是部件，要拆卸这种部件，必须以物理方式损坏其中某个或某些零部件。

? 外购件——非制造的零部件。

? 虚拟件——虚拟零部件用于简化设计过程。它们存在于设计中，但不是 BOM 表中明确列出的行项目。

? 参考件——参考零部件是用于构造几何图元或向设计中添加上下文的零部件。

（2）单位数量——显示单位数量。单位数量由两种特性组成：基础数量和基础单位。 ? 基础数量——设置零部件的基础数量。 ? 基础单位——设置零部件的基础单位。

图2-16 【BOM表】选项卡

6. 【默认公差】选项卡

图2-17显示了【文档设置】对话框中【默认公差】选项卡的内容，其中： （1） 使用标准公差值——选中该复选框，在创建尺寸时使用在此选项卡中设置的精度和公差值。 （2） 导出标准公差值——选中该复选框，将尺寸导出到使用在该选项卡中设置的精度和公差值的工程图中。

图2-17 【默认公差】选项卡

2.2.2 环境应用程序设置

单击菜单栏【工具】|【应用程序选项】选项，将显示如图2-18所示的【应用程序选项】对话框。在此对话框中可以对草图、工程图、零件、部件等环境的应用程序参数进行设置。

图2-18 【应用程序选项】对话框

1.【草图】选项卡

图2-18显示了【应用程序选项】对话框中【草图】选项卡的内容，其中： 【二维草图】选项组：

（1） 约束放置优先——为自动约束设置首选约束类型； ? 平行和垂直——先考虑几何图元之间的关系及约束，然后再考虑草图网格的坐标。

? 水平和竖直——先考虑与草图坐标相关的草图几何图元方向的约束，然后再考虑草图几何图元之间的约束。

（2） 过约束尺寸——设置在过约束草图上放置尺寸时的首选行为； ? 应用联动尺寸——应用括在括号中的非参数化尺寸（不发出警告）； ? 过约束条件时发出警告——将在添加尺寸会过约束草图时显示警告消息，如图2-19所示。

图2-19 警告消息

（3） 显示——设置绘制草图时显示的坐标系和网格的元素； ? 网格线——设置草图中网格线的显示；

? 辅网格线——设置草图中次要或辅网格线的显示。 ? 轴——设置草图平面轴的显示。

? 坐标系指示器——设置草图平面坐标系的显示（坐标系指示器与坐标原点重合）。 ? 创建时显示重合约束——在创建图形时设置重合约束点的自动显示。

? 约束和自由度符号比例——设置图形窗口中约束和自由度图示符的大小。您可以在 0.2 到 5 之间调整比例。

（4） 在创建时编辑尺寸——创建尺寸时，设置是否要打开尺寸编辑框； （5） 在创建曲线过程中自动投影边——创建曲线时，设置是否打开自动投影草图平面外的边； （6） 自动投影边以创建和编辑草图——创建或编辑草图时，将所选面的边自动投影到草图平面上作为参考几何图元；

（7） 新建草图后，查看草图平面——重新定位图形窗口，以使草图平面与新建草图的视图平行；

（8） 新建草图后，自动投影零原点——指定新建的草图上投影的零件原点的配置； （9） 启用点对齐——选定后，类推新创建几何图元的端点和现有几何图元的端点之间的对齐；

（10） 捕捉网格——设置草图任务中的捕捉状态。

【三维草图】选项组：

新建三维直线时自动创建过渡——绘制三维直线时，自动放置相切的拐角过渡。

2. 【零件】选项卡

图2-20显示了【应用程序选项】对话框中【零件】选项卡的内容，其中： （1） 新建零件时创建草图——新建零件文件时，设置创建草图的配置。 ? 不新建草图；

? 在X-Y平面创建草图；

? 在Y-Z平面创建草图； ? 在X-Z平面创建草图。 （2） 构造

不透明曲面——将默认的曲面显示状况设置为不透明。

（3） 自动隐藏内嵌定位特征——当通过其他定位特征退化时，自动隐藏定位特征。例如，当创建一个工作点时，单击鼠标右键选择创建一个工作平面或工作轴。

（4） 自动使用定位特征和曲面特征——例如，创建了多个工作平面，每个平面都从前一个工作平面偏移（例如为放样特征创建草图），最好清除该复选框，否则会导致出现的浏览器节点的深度嵌套。 （5） 三维夹点

启用三维夹点——选中此复选框可以启用三维夹点。

选择时显示夹点——选中此复选框可以在选择零件的面或边时显示夹点。 （6） 尺寸约束

? 永不放宽——防止在具有线性尺寸或角度尺寸的方向上对特征进行夹点编辑。

? 在没有表达式的情况下放宽——防止在由基于等式的线性尺寸或角度尺寸定义的方向上对特征进行夹点编辑。没有等式的尺寸不受影响。

? 始终放宽——允许对特征进行夹点编辑，而不考虑是否应用线性尺寸、角度尺寸或基于等式的尺寸。

? 提示——与“始终放宽”类似，但是如果夹点编辑影响尺寸或基于表达式的尺寸，将显示一条警告，如图2-21所示。 （7） 几何约束

? 永不打断——防止约束存在时对特征进行夹点编辑；

? 始终打断——断开一个或多个约束，使得即使约束存在时也能够对特征进行夹点编辑； ? 提示——与“始终打断”类似，但是如果夹点编辑将打断一个或多个约束，将显示一条警告，如图20-22所示。

图2-20 【零件】选项卡

图2-21 提示消息

图2-22提示消息 3. 【颜色】选项卡

图2-23显示了【应用程序选项】对话框中【颜色】选项卡的内容，其中： （1） 颜色方案——列出可用的颜色方案。

（2） 背景——将单一颜色、饱和度梯度或背景图像应用于图形窗口背景。

? 单色——将纯色应用于背景；

? 梯度——将饱和度渐变色应用于背景颜色； ? 背景图像——在图形窗口背景中显示位图；

? 文件名——此选项仅在选中“背景图像”选项的情况下才可用（选取自定义图像代替背景）。 （3） 反射条件——指定反射贴图的图像和图像类型。 ? 文件名——单击按钮以浏览至相应的图像。

（4） 颜色主题

? 应用程序框——应用程序框为环绕功能区的区域，分为暗色、亮色两种颜色，

? 图标——将功能按钮图标分为深蓝色图标主题和琥珀色图标主题两种，其中深蓝色图标主题与其他 Autodesk 产品中的图标颜色非常匹配，琥珀色图标主题则类似于 Autodesk Inventor 2009。

（5） 界面样式——列出 Autodesk Inventor 中可用的视觉样式，有两种：功能区和经典。注意：当切换界面样式的时候，应用程序会提示我们要更该设置必须重新启动Inventor，如图2-24所示。

图2-23 【颜色】选项卡

图2-24 切换【界面样式】提示

2.3 快速工具栏

快速工具栏选项包括：新建、打开、保存、撤消、恢复、返回、更新、选择优先设置、颜色替代、设计医生、自定义按钮，如图2-25所示。

图2-25 标准工具栏

其具体功能如下：

（1） 新建——新建模板文件环境。如，零件、装配、工程图、表达视图等。

（2） 打开——打开并使用现有的一个或多个文件；在同时打开多个文件时按住 Shift 键按顺序打开多个文件，也可以按住 CTRL 键不按顺序选择多个文件。能够打开的格式如图2-26所示。

图2-26 【打开】的格式

（3） 保存——将激活的文档内容保存到窗口标题中指定的文件，并且文件保持打开状态。

另外还有三种保存方式：

? 另存为——将激活的文档内容保存到“另存为”对话框中指定的文件。原始文档关闭，新保存的文档打开，原始文件的内容保持不变。

? 保存副本为——将激活的文档内容保存到“保存副本为”对话框中指定的文件，并且原始文件保持打开状态。能够保存的格式如图2-27所示。

? 保存副本为模板——直接将文件作为模板文件进行保存，保存目录为：

Windows XP系统——盘符: Program Files \\Autodesk\\Inventor 2010\\Templates； Windows 7或Vista系统——盘符: 用户\\公用\\公用文档\\Autodesk\\Inventor 2010\\Templates；

图2-27 【保存副本为】的格式

（4） 撤消——撤消上一功能命令。 （5） 恢复——取消最近一次撤消操作。

（6） 返回——有三个级别的操作，它们的含义分别为：

? 返回——返回到上一个编辑状态。例如，草图环境中的“返回 (上一状态)”将返回到包含草图的零件；

? 返回到父级——返回到浏览器中的父零部件。例如，当编辑子部件中的零件时，“返回到父级”会将编辑目标更改为子部件。当编辑草图时，“返回到父级”会将编辑目标更改为草图所属的零件；

? 返回到顶级——返回到浏览器中的顶端模型，而不考虑编辑目标在浏览器装配层次中的嵌套深度。

（7） 更新——获取最新的零件特性。

? 本地更新——仅重新生成激活的零件或子部件及其从属子项； ? 全局更新——所有零部件（包括顶级部件）都将更新。

（8） 选择优先设置——在零件造型中设置选择模式并选择要操作的元素，如图2-28所示。 ? 特征优先——将工具设置为选择零件上的特征；

? 选择面和边——将工具设置为选择零件上的面和边（特征环境默认选项）；

? 选择草图特征——将工具设置为选择用于创建特征的草图几何图元（草图环境默认选项）；

（9） 颜色替代——可以改变零件表面的颜色，例如图2-29所示，将零件的颜色由“按材料”替代为“蓝色”；如果只想改变单一面的颜色如图2-30所示，方法是：在零件特征环境中鼠标左键选中所要改变颜色的特征面，单击鼠标右键，在菜单中选中【特性】按钮，将打开【面特性】对话框，在下拉菜单中找到所要替代的颜色，单击【确定】完成操作。

（10） 设计医生——“医生”顾名思义是指为人诊断、开方、治疗；在Autodesk Inventor当中的“设计医生”作用也大致相同，例如：实例2-01是一个出现设计错误的模型，通过观察我们可以初步判断是“拉伸1/草图1”出现问题导致后面的特征错误。但是打开草图1后，我们很难快速找到出现的问题所在，这时我们应借助“设计医生”来完成操作。操作步骤如下： 1) 使模型处在“特征”操作环境下， “设计医生”按钮为亮显状态（亮显表示存在问题），单击按钮打开“设计医生”对话框，如图2-30所示；

2) 选择出现的问题——打断回路，在图形区系统会自动显示可能出现的问题，并单击“下一步”按钮；

3) “问题诊断/描述”将显示对可能出现的问题的描述，如图2-31所示；

4) 单击“下一步”按钮，选择处理方法——诊断草图，将打开“诊断草图”对话框来确定出现问题的所在之处，如图2-32所示；

5) 选择需要诊断的选项，并单击“确定”按钮； 6) 选择需要恢复的问题——开放回路，在图形区系统会自动显示开放回路的所在，如图2-33所示，单击“下一步”按钮；

7) “问题诊断/描述”将显示对可能出现的问题的描述，如图2-34所示；

8) 单击“下一步”按钮，选择处理方法——编辑草图，并单击“完成”按钮，如图2-35所示； 9) 最后通过操作使开放回路闭合，操作完成。

（11） 自定义——自定义快速访问工具栏显示的内容和位置。

（a）特征优先 （b）选择面和边 （c）选择草图特征 图2-28选择优先设置

按材料 蓝色 图2-29整体颜色替代

图2-29单一面颜色替代

图2-30“设计医生”对话框 图2-31问题诊断/描述

图2-32“诊断草图” 对话框 图2-33选择需要恢复的问题

图2-34问题诊断/描述 图2-35选择处理方法

2.4查看工具概述

Autodesk Inventor为设计者提供了比较强大的三维导航功能，能够使我们顺畅的观察模型的各种状态，我们在熟悉它的操作之后会深深的体会到它的方便和快捷。

2.4.1 ViewCube导航块

ViewCube以不活动状态显示在图形窗口中的一角（模型区右上方）,

提供了模型当前方向的直观反映，通过它可以在标准视图和等轴测视图间 切换。

将光标悬停在 ViewCube 上方时，ViewCube 变为活动状态，如图2-36

所示。使用户可以切换至可用预设视图之一、滚动当前视图或更改为模型的 主视图。

图2-36 ViewCube 具体说明：

1. 更改当前视图

ViewCube 提供了二十六个已定义区域，可以单击这些区域以更改模型的当前视图。 这二十六个已定义区域按类别分为三组：角、边和面。

? 面——有6个代表模型的标准正交视图：上、下、前、后、左、右。通过单击 ViewCube 上的一个面设置正交视图；

? 角——8个角，单击 ViewCube 上的一个角，可以基于模型三个侧面所定义的视点，将模型的当 前视图更改为四分之三视图；

? 边——12条棱边，单击一条边，可以基于模型的两个侧面，将模型的视图更改为四分之三视图。

（1）滚动面视图——从一个面视图查看模型时，ViewCube 附近将显示另外两个图标。此为弯箭头。使用弯箭头可以将当前视图沿正方向（或负方向）绕视图中心滚动（或旋转） 90 度。 （2）切换至相邻面——ViewCube 处于活动状态且某个面视图为当前视图时，将显示四个三角形，ViewCube 的每个侧面上均有一个。通过三角形，用户可以旋转当前视图，以显示标有三角形的面视图。

2．定义主视图（默认的是“等轴测视图”） 将光标移动到ViewCube上，单击鼠标右键在【右键菜单】中选择【将当前视图设定为主视图】选项，将当前视图定义为默认视图。

? 固定距离——定义视图的方向和填充视图的模型范围。；

? 布满视图——定义视图的方向，且范围始终为“查看所有”。最初的“传统主视图”记录设置为“布满视图”。

3. 转至主视图

将光标移动到ViewCube上，单击鼠标右键在【右键菜单】中选择【转至主视图】选项，模型转至默认视图。

4. 定义模型的显示方式

（1）平行模式——平行模式投影视图显示所投影的模型中平行于屏幕的所有点。

（2）透视模式——透视投影视图基于理论相机与目标点之间的距离进行计算。具有近大远小的效果。

（3）带平行视图面的透视模式——在更改上、下、前、后、左或右这六个视图时，会显示透视模式。移动鼠标后，显示平行模式。

5. 【选项】选项卡

将光标移动到ViewCube上，单击鼠标右键在【右键菜单】中选择【选项】按钮，将打开如图2-37所示的【ViewCube选项】选项卡，其中： （1） 在窗口创建时显示ViewCube——勾选中此选项，在窗口创建时将显示ViewCube。 ? 所有三维视图——在所有三维视图中显示 ViewCube；

? 仅在当前视图——限制 ViewCube 仅默认显示在当前视图中。

（2） 显示——设置屏幕位置、大小和不活动状态的不透明度 ? 屏幕位置——可供选择的选项有：右上、右下、左上、左下； ? 大小——可供选择的选项有：大、中、小；

? 不活动状态的不透明度——可供选择的选项有：0%、25%、50%、75%、100%。 （3） 在ViewCube上拖动时

捕捉到最近视图——在选中此选项之后，在拖动ViewCube遇到视图时，会有一个明显的停顿；不选中，则没有。

（4） 在ViewCube上单击时

? 视图更改时布满视图——在更改视图时，模型是否以“布满视图”状态显示； ? 切换视图时使用动画转场——在更改视图时，模型是否有转场动画；

? 保持模型正立——在更改视图时，模型始终显示正立状态。（建议不选中，不利于观察模型）

（5） 默认的ViewCube方向

前视图平面（默认状态下XY(+Z)方向）——可供选择的选项有：XY(+Z)、XY(-Z)、XZ(+Y)、XZ(-Y)、YZ(+X)、YZ(-X)

俯视图平面（默认状态下XZ(+Y)方向）——可供选择的选项有：XZ(+Y)、XZ(-Y)、YZ(+X)、YZ(-X)

（6） 指南针

在ViewCube下方显示指南针——勾选中此选项，在ViewCube下方将显示指南针，如图2-38所示。

图2-37 【ViewCube选项】选项卡

图2-38 显示指南针

2.4.2 查看工具栏

1. SteeringWheels控制盘

SteeringWheels 划分为不同部分的追踪菜单。控制盘上的每个按钮代表一种导航工具，可以以不同方式平移、缩放或操作模型的当前视图。

点击查看工具栏上“SteeringWheels” 按钮，将打开SteeringWheels控制盘，如图2-39所示。

图2-39 SteeringWheels控制盘

（1）控制盘选项

SteeringWheels（也称作控制盘）是将多个常用查看工具结合到一个单一界面中，从而为我们节省了时间。

其各工具按钮功能如下：

（1） 中心——用于在模型上指定一个点作为当前视图的中心； （2） 漫游——模拟在模型中的漫游；

（3） 向上/向下——沿 ViewCube 的“上”、“下”轴更改模型的当前视图（取决于模型空间中 ViewCube 的对齐方式）；

（4） 环视——用于基于经度和纬度绕模型旋转当前视图； （5） 缩放——用于调整模型当前视图的比例； （6） 回放——用于恢复上一视图；

（7） 平移——用于通过平移来重新放置模型的当前视图；

（8） 动态观察——用于基于固定的轴心点绕模型旋转当前视图。

（2）修改控制盘外观

在控制盘上单击鼠标右键，然后进行以下不同的控制盘之间切换： （1） 修改控制盘的显示类型； ? 全导航控制盘 ? 查看对象控制盘 ? 巡视建筑控制盘

（2） 更改控制盘的大小； ? 全导航控制盘（小） ? 查看对象控制盘（小） ? 巡视建筑控制盘（小）

（3） 转至主视图——将当前视图更改为随模型一起保存的主视图； （4） 布满窗口——调整当前视图大小并将其居中以显示所有对象； （5） 回复原始中心——将视图的中心点恢复至模型的范围；

（6） 选项——显示用于调整控制盘首选项的对话框，【选项】对话框如图2-40所示； （7） 关闭控制盘——关闭控制盘；还有另外两种方法：再次点击工具栏上的SteeringWheels按钮和按【ESC】键；

（8） 帮助主题——启动联机帮助系统；

图2-40 【选项】对话框

2. 平移——在平行于屏幕的任意方向上平移图形窗口中的视图。

3. 缩放

（1） 全部缩放——在图形窗口中显示所有元素（默认设置）；

（2） 窗口缩放——定义零件、部件或工程图的某一区域来充满图形窗口； （3） 缩放——实时缩放，放大或缩小图形窗口中的视图以达到所需的比例； （4） 缩放选定实体——选择要缩放的对象，使对象充满屏幕；

4. 动态观察——“自由动态观察”和“受约束”两种。

? 自由动态观察——将鼠标移走或朝向自己以围绕水平屏幕轴旋转视图，旋转围绕屏幕中心进行；

? 受约束——围绕水平屏幕轴旋转视图，如同在倾斜转盘一样。该视图相当于沿着经线移动视点。

5. 观察方向——可以在屏幕中平行放置所选的平面元素或水平放置所选的边或直线。

2.5 草图绘制功能区

图2-41“绘图”功能区

1. 【直线】——绘制直线以及与直线相切的圆弧。

Inventor给我们提供了一个叫做“基于手势”的绘图方法，如图2-42所示：

图2-42 “基于手势”的绘图方法 步骤：

1) 在草图工具面板中单击【直线】命令； 2) 在绘图区域确定直线的第一点；

3) 沿水平方向确定直线的第二点，绘制一条直线；

4) 把光标移回第二点位置，光标将有黄色亮显变为灰色亮显； 5) 按住鼠标左键移动光标，移动方向为半圆弧路径；

6) 确定半圆弧的终点，需与第一条直线的第二点处于同一竖直线上；

7) 移动光标绘制第二条直线的终点，需与第一条直线的第一点处于同一竖直线上； 8) 同④、⑤步绘制另一侧半圆弧，终点与第一条直线的第一点重合。

2.【圆】工具

（1）圆——可以用圆心+半径和三个相切条件绘制圆。 操作方法如下：

? 【圆心+半径】绘制方法——首先确定圆心位置，然后移动光标，将光标点作为圆的通过点，定义圆的半径。

? 【相切圆】绘制方法——在图形区把鼠标放在现有直线上，Inventor会自动感应到可以充当相切对象的线，单击拾取，再选择两条直线相切。

3.【圆弧】工具

（1）三点圆弧——以三个点画圆弧 方法：

1) 首先在图形区拾取一个圆弧的端点；

2) 移动光标，Inventor会用虚线显示拉出的弧的弦长，然后确定圆弧的另一个端点； 3) 在移动光标，以光标位置来确定圆弧的经过点，动态的拉出圆弧； 4) 确认之后，圆弧就创建好了。

（2）相切圆弧——画与线相切的圆弧。（这个线可以是直线、圆弧或样条线） 方法：

1) 在草图工具面板中单击【三点弧】工具右边的黑三角，点击【相切圆弧】图标； 2) 将光标悬停在现有图线上，拾取确认； 3) 移动光标，以光标点作为圆弧的经过点； 4) 确认之后，圆弧就创建好了。

（3）中心点圆弧——以中心、起点和终点画圆弧 方法：

1) 在草图工具面板中单击【三点弧】工具右边的黑三角，点击【中心点圆弧】图标； 2) 首先在图形区拾取圆弧的弧心点；

3) 移动光标，以光标点作为圆弧的经过点，来确定弧的半径和起点； 4) 再移动光标，来确定弧的包角大小； 5) 确认之后，圆弧就创建好了。

4.【矩形】工具

（1）两点矩形——通过绘制对角线的两个点来绘制矩形。 方法：

1) 在草图工具面板中单击【两点矩形】工具图标； 2) 在图形窗口中单击以设定第一个角点； 3) 沿对角移动光标，然后单击设定第二点。

（2）三点矩形——先定义一边的长度，然后给出宽度。 方法：

1) 在草图工具面板中单击【两点矩形】工具右边的黑三角，点击【三点矩形】图标； 2) 在图形窗口中单击以设定第一个角点；

3) 移动光标，单击设定第一条边的长度和方向； 4) 移动光标，单击设定相邻边的长度。

5.【样条曲线】——按“非均匀有理B样条（NURBS）”的规则创建二维曲线

在草图工具面板中单击【直线】工具右边的黑三角，会看到两个按钮，单击【样条曲线】按钮。

样条曲线可以绘制开放和封闭的样条曲线，其操作规则如下： 1) 选择“样条曲线”工具，在绘图区单击拾取键，确定点。

2) 之后移动光标，Inventor将用每个光标点作为线的控制点，绘制二维样条曲线，并动态显示所绘样条线。

3) 双击结束点或在结束点处的右键菜单中选“创建”，完成开口样条线绘制。

4) 在创建过程中，右键菜单中选“后退”，可以取消当前的控制点建立，并且可以一直退回到起点，重新开始。

5) 将光标返回到起点的话，就可以创建封闭的样条线。 6.【椭圆】——通过定义中心点、长轴和短轴来构造椭圆，但不能自动创建椭圆的两个焦点。 在草图工具面板中单击【圆】工具右边的黑三角，会看到三个按钮，单击【椭圆】按钮。首先确定圆心位置，然后移动光标，分别确定长轴和短轴的距离。

7.【点、中心点】工具 点、孔中心点——可以用这个功能定义点的精确位置和在放置孔特征时的定位。并且可以被标注尺寸或约束到草图内的其他几何图元上。

8.【倒角】工具 （1） 圆角——在直线拐角或两条直线相交处放置指定半径的圆弧来添加圆角，图2-43所示为【二维圆角】对话框。并且可以仅使用一个命令创建多个圆角，这些圆角的半径将与第一个创建的圆角的半径相等。

图2-43 【二维圆角】对话框 （2） 倒角——在直线拐角或两条直线相交处添加圆角，可以是等距的，也可以不是，图2-44所示为【二维倒角】对话框。在草图工具面板中单击【圆角】工具右边的黑三角，可选取【倒角】命令。

图2-44 【二维倒角】对话框

7.【多边形】工具

多边形——根据给出的边数，在任意方向绘制内接或外切正多边形（注意：输入的边数要在3-120之间），图2-45所示为【多边形】对话框。 方法：

1) 在草图工具面板中单击【多边形】工具图标； 2) 在【多边形】对话框中，选择内接或外接图标； 3) 指定边数；

4) 在图形区域选定多边形的中心，拖动光标以确定多边形的大小。

图2-45【多边形】对话框

8．【文本】——零件设计时会用到文字，例如零件的编号、商标和产地等内容。在草图中编辑好文本后，我们可以使用拉伸、凸雕和冲压等工具生成模型。Inventor会自动推理文件的外边界作为截面轮廓使用。

如图2-46所示，使用【文本】根据创建Autodesk Inventor字样，并使用【拉伸】特征创建模型。

图2-46 【文本】功能

在草图工具面板上单击“文本”工具，打开的文本编辑界面，其中大部分功能与Word雷同，在

这里不做过多介绍。

下面，说明一下Inventor独有的功能： （1）特性引用

特性——纪录设计的数据。 在“文本”编辑中，可以借用这些设计数据，并设置精度或添加特殊的符合。实例2-02如图2-47所示。

图2-47实例2-02

（2）自适应字宽

这是一种根据文本边框的尺寸控制文本宽度的一种机制。

前提条件：在“文本编辑”对话框中，选中“单行文本”按钮、“文本框”按钮和“调整文本宽度”按钮。

设置完成之后，我们再改动边框的尺寸约束时，文本内容会随着文本框的改变而改变。

（3）换行

Inventor文本编辑功能不能自动感应到换行，如果不做修改会显示成一行文本，如图2-48所示。

分行的方法：

在需要分行时，点击键盘“回车”键。

图2-48文字换行

9. 草图绘制工具练习

练习1：如图2-49所示，创建椭圆的焦点。 步骤：

1) 在草图工具面板中单击【椭圆】工具图标，任意绘制一个椭圆；

2) 在草图工具面板中单击【直线】工具图标，创建长、短半轴，并把两条直线改为构造线； 3) 从短半轴与椭圆的交点到长半轴上任意一点作直线构造线；

4) 为步骤3所作的构造线和长半轴添加“等长”约束，它们的交点就是椭圆的焦点。 5) 拖动椭圆的中心点或椭圆上任一点，焦点也跟随椭圆的变化而变化。

图2-49 椭圆的焦点

练习2：绘制如图2-50所示图形。 步骤：

1) 在草图工具面板中单击【两点矩形】工具图标，任意绘制一个矩形； 2) 在草图工具面板中单击【通用尺寸】工具图标，标注矩形的长为90；

3) 在草图工具面板中单击【直线】工具图标，连接矩形两条竖直边的中点，并改为构造线； 4) 在草图工具面板中单击【相切圆】工具图标，依次绘制四个角的圆；

5) 在草图工具面板中单击【圆】工具图标，以构造线的中点为圆心，并与其中一个圆的切点距离为半径绘制圆；

6) 在草图工具面板中单击【等长】约束图标，约束各圆相等。

图2-50 【圆】工具练习

练习3：绘制如图2-51所示的图形，并测量黄色区域的面积。 步骤：

1) 按图2-51所示依次绘制五边形、圆、六边形（小）、六边形（大），并标注尺寸； 2) 使用【检验】/【面域特性】工具，添加黄色区域，并点击“计算”按钮得出答案。

图2-51

练习4：打开练习2-02，创建如图2-52所示的“文字拉伸”。 步骤：

1) 打开练习2-02零件，在文字所在平面“新建草图”；

2) 选择“几何图元文本”命令，然后选择草图图元、输入文字、选中“调整文字宽度”、确定位置向内和方向是逆时针；

3) 单击“确定”，退出草图环境，使用“拉伸”特征完成操作。

图2-52

2.6 草图约束功能区

由于Inventor是参数化/变量化的实体建模软件，所以Inventor将参数化技术中的全尺寸约束细分为“尺寸约束”和“几何约束”，而工程关系（装配约束等）就可以直接与几何约束耦合处理，实现基于装配关系的关联设计。

那么我们就来看看“尺寸约束”和“几何约束”的工具使用情况： 1.“尺寸约束”工具 （1）“通用尺寸”工具

单击工具面板上的“通用尺寸”功能，随着操作的不同，Inventor将按用户选择的图形进行自动推理，以相应的方式作出相应。 标注的类型如下：

1) 单个直线的线性水平、垂直尺寸 2) 两点之间的线性水平、垂直尺寸 3) 线性对齐尺寸 4) 平行线间距

5) 圆、弧的半径或直径 6) 角度

7) 轴向截面的直径

8) 标注到圆或弧的象限点尺寸

（2）“自动标注尺寸”工具

在工具面板上单击“自动标注尺寸”功能，会弹出如图2-53所示对话框：

图2-53

? 曲线——选定要标注驱动尺寸的图线

? 尺寸和约束——是否对所选图线自动添加相关尺寸和几何约束

? 所需尺寸——计算并显示出目前草图中要完全约束的草图，还欠缺的几何约束和尺寸约束数量

? 应用——对所选图线添加尺寸和几何约束

? 删除——删除这个功能添加的约束尺寸和几何约束 ? 结束——完成操作

（3）引用其他尺寸

① 引用本草图内的其他尺寸

可以在输入驱动尺寸数据时，单击现有的某尺 寸，将直接使用它的参数名作为这个尺寸的值。 如图2-54所示：

提示：我们在尺寸框中直接输入“参数名”也可 以。

图2-54

② 引用本草图外的其他尺寸

可以在输入驱动尺寸数据时，引用现有特征或者其他草图的某尺寸，直接使用它的参数名作为这个尺寸的值表达式，如图2-55所示。

方法是：单击尺寸输入框边上的黑三角，启用“显示尺寸”功能，然后选择现有尺寸即可。

图2-55

③ 引用计算表达式

可以在输入驱动尺寸数据时，使用计算表达式。如：+、 -、*、/、（）等。

例如：要引用d2尺寸数据的一半，怎么表示？如图2-56 所示。 图2-56

2.“几何约束”工具

（1）添加“几何约束”工具

图2-57

从人的设计思维习惯和经典几何构成上说，对于任何几何图形，几何约束总是第一个添加的约束条件。所以，在草图创建中，也同样应先使用几何约束来确定图线关系。 在绘制草图的过程中，Inventor会自动感应推理图线之间的几何关系。如果发现符合我们上述讲到的几何约束关系，那么软件会在线条的附近显示出相关的几何约束标记，如果确认，Inventor会自动添加这个几何约束。

当然在绘制完成的草图上，也可以后期添加几何约束。 垂直——使所选直线、曲线或椭圆轴处于互成 90 度角位置。 平行——使选定的直线或椭圆轴相互平行。

相切——使曲线（包括样条曲线的端点）与其他曲线相切。

平滑——可以创建样条曲线与其他曲线（如直线、圆弧或样条曲线）之间的曲率连续 (G2) 条件。

重合——将点约束到二维和三维草图中的其他几何图元。 同心——使两个圆弧、圆或椭圆具有同一中心点。 共线——使选定的直线或椭圆轴位于同一条直线上。

等长——使选定圆和圆弧的半径相同，选定直线的长度相同。 水平——使直线、椭圆轴或成对的点平行于草图坐标系的 X 轴。 竖直——使直线、椭圆轴或点对平行于坐标系的 Y 轴。 固定——将点和曲线固定在相对于草图坐标系的某个位置。 对称——使选定的直线或曲线相当于选定线对称约束。

如果新添加的约束已经存在或者与其他约束矛盾，此时Inventor会自动检查到这种“过约束”，并弹出如图2-58所示对话框提出相关提示：

图2-58

（2）几何约束的查看和删除

当我们完成草图的几何约束设置之后，如何进行查看和删除呢？ 查看的方法有以下两种：

第一种，单击工具面板上的“显示约束”工具，选定某图线后，将在图线附近显示出所有的几何约束。当光标悬停在图标上，软件会将与之相关的图线同时以黄色背景亮显，相关图线成红色显示。如果想删除此约束，单击鼠标右键，在菜单中选择“删除”选项即可。

第二种，在绘图空白区域，单击鼠标右键，在菜单中选择“显示所有约束”选项，所有图线上的所有约束都将被显示出来。

（3）如果设计者在绘制草图时，不想让软件自动感应添加约束，在按住Ctrl键的条件下绘制草图即可，但是“点重合”约束是依然会被添加的，其他约束将不会被添加。

2.7 草图阵列功能区

1.【矩形阵列】

矩形阵列——以原始草图和阵列方向草图线为基础，形成矩形或菱形阵列，图2-59所示为【矩形阵列】对话框。它必须具备的条件是：一个现有的草图和一根或两根充当阵列方向的直线。 方法：

1) 单击草图工具面板上的【矩形阵列】工具图标；

2) 按下【几何图元】按钮，选定进行阵列的草图几何图元；

3) 单击【方向 1】拾取按钮，然后选择几何图元定义阵列的第一个方向；

4) 在【数量】输入框中输入阵列数量；在【间距】输入框中输入元素之间的间距；

5) 单击【方向 2】拾取按钮，选择几何图元定义阵列的第二个方向，然后指定【数量】和【间距】。

6) 单击【确定】按钮创建阵列。

图2-59【矩形阵列】对话框 【更多】按钮参数说明：

? 抑制——以选择各个阵列元素，将其从阵列中删除。该几何图元将被抑制。 ? 关联——以指定更改零件时更新阵列。

? 范围——以指定阵列元素均匀分布在指定角度范围内。如果未选中此选项，阵列间距将应用于两元素之间的角度，而不是阵列的总角度。

2.【环形阵列】

环形阵列——以原始草图和阵列中心点为基础，形成完整的或包角的环形阵列，图2-60所示为【环形阵列】对话框。它必须具备的条件是：一个现有的草图、一个草图点或现有图线上的点。 方法：

1) 单击草图工具面板上的【矩形阵列】工具图标；

2) 按下【几何图元】按钮，选定进行阵列的草图几何图元；

3) 按下【旋转轴】按钮，然后选择点、顶点或工作轴作为阵列轴； 4) 在【数量】输入框中输入阵列数量；

5) 在【角度】输入框中输入用于阵列的角度； 6) 单击【确定】按钮创建阵列。

图2-60 【环形阵列】对话框

3.【镜像】

镜像——创建“轴对称图形”，图2-61所示为【镜像】对话框。它必须具备的条件是：一个现有的草图和一根充当对称轴的直线。 方法：

1) 在草图工具面板中单击【复制】工具图标； 2) 按下【选择】按钮，选定所有要镜像的图线； 3) 按下【镜像线】按钮，选定单根直线作为对称轴； 4) 按下【应用】按钮，将创建对称图形的另一半； 5) 按下【结束】按钮完成操作。

图2-61 【镜像】对话框

4.草图阵列工具练习

练习1：绘制如图2-62所示图形。 步骤：

① 在草图工具面板中单击【圆】工具图标，任意绘制一个圆；

② 在草图工具面板中单击【通用尺寸】工具图标，标注圆的直径为90；

③ 在草图工具面板中单击【直线】工具图标，绘制一条长度为45的水平直线，并改为构造线；

④ 依然【直线】工具，以圆心为起点，圆上任意一点为终点绘制一条直线，并改为构造线； ⑤ 在草图工具面板中单击【通用尺寸】工具图标，标注两条构造线之间的角度为90； ⑥ 在草图工具面板中单击【镜像】工具图标，倾斜构造线为要镜像的几何图元，水平构造

线为镜像线，绘制镜像图形；

⑦ 在草图工具面板中单击【三点圆弧】工具图标，依次点击三条构造线与圆的交点绘制圆弧；

⑧ 在草图工具面板中单击【环形阵列】工具图标，阵列几何图元选择圆弧，旋转轴选择圆心，数量为8，角度为360；

⑨ 单击【确定】按钮，完成绘制。

图2-62

2.8 草图修改功能区

1.【移动】

移动——在草图工具面板中单击【移动】工具图标后，将打开如图2-63所示的【移动】对话框。先选择要移动的图线，之后单击对话框中的【基点】按钮，选定基点。移动光标即可移动图线，还可以使用【精确输入】工具输入【基点】的精确位置。 【移动】工具对话框选项：

（1） 复制——复制所选几何图元并放置在指定的端点处，原几何图元保持不变。 （2） 精确输入——可以输入基点和端点的精确坐标。 （3） 优化单个选择——对几何图元进行了单个选择或框选后，将自动前进到【基点】选择。 （4） 释放尺寸约束

? 从不——不会放宽尺寸；移动操作将遵守与选定几何图元关联的所有尺寸。如果不遵守，则操作将失败并显示一个对话框，如图2-64所示。

? 如果无等式——不会放宽作为其他任何尺寸的函数的尺寸。

? 始终——在移动操作完成后，将重新计算与选定几何图元关联的所有线性尺寸和角度尺寸。

? 提示——如果无法执行移动操作，将打开一个对话框以说明问题并提供解决方案，，如

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