任何一個(gè)可用的CAD軟件，要解決的事情有二：關(guān)聯(lián)與表達(dá)。因?yàn)檫@是設(shè)計(jì)中最為基礎(chǔ)的需要，無論用何種機(jī)制完成，最基本的就是“符合工程師原本的設(shè)計(jì)思維”。
   
    在Inventor中，衍生(Derived)是這種關(guān)聯(lián)的有效工具，能力很強(qiáng)、用著很舒服。因?yàn)槠P(guān)系，本文僅就零件設(shè)計(jì)中的使用進(jìn)行分析和說明。
 1． 公用草圖

    設(shè)計(jì)參數(shù)的關(guān)聯(lián)，是所有設(shè)計(jì)中必然涉及到的、基本的功能要求，也是CAD軟件必備的功能。但是，其關(guān)聯(lián)可能不是很具體的數(shù)據(jù)，而是某個(gè)圖樣。例如總體設(shè)計(jì)提出了一種方案，而表達(dá)方法是一個(gè)二維的草圖，并保存為B.IPT文件,參見圖1。

    如果有好幾個(gè)人同時(shí)在設(shè)計(jì)相關(guān)的不同的零部件，這就是并行設(shè)計(jì)，并行設(shè)計(jì)都與總體設(shè)計(jì)的意圖相關(guān)。我們希望做到：“多個(gè)幾乎同時(shí)進(jìn)行的設(shè)計(jì)，共同基于一個(gè)草圖；并且在這一個(gè)草圖發(fā)生改變之后，所有的相關(guān)設(shè)計(jì)能夠自動(dòng)跟隨改變”。

    如果這個(gè)設(shè)想可以實(shí)現(xiàn)，就能做到“任何一個(gè)人在任何一個(gè)位置上對(duì)一個(gè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)做出說明，大家都能看到并同時(shí)關(guān)聯(lián)使用”。實(shí)際上在Inventor中，當(dāng)總圖設(shè)計(jì)修改了原始草圖之后，所有利用這個(gè)草圖衍生的零件，都將做到關(guān)聯(lián)修改。

  例如某個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目組，需借用上級(jí)設(shè)計(jì)的意圖表達(dá)的草圖，完成相關(guān)的零件設(shè)計(jì)。其中一零件設(shè)計(jì)師的操作過程將是：

    ? 開始新零件，結(jié)束草圖；利用“衍生零件”功能，引入圖1中的零件，只需要草圖，具體的衍生參數(shù)設(shè)置參見圖2；

    ? 借助衍生而來的草圖直接創(chuàng)建特征（見圖3），進(jìn)而創(chuàng)建其他特征完成自己的新零件。

    這樣，當(dāng)上游設(shè)計(jì)(B.IPT)的草圖參數(shù)發(fā)生改變后，再打開自己的設(shè)計(jì)結(jié)果，進(jìn)行更新之后，即可見到模型已經(jīng)關(guān)聯(lián)改變了。

    在這種模式下，可以添加自己的特征，但不可以逆向修改原草圖。這正是通常的設(shè)計(jì)管理所需要的結(jié)果。

 衍生結(jié)果本身也有若干可操作的功能，在瀏覽器中，選定衍生，可在右鍵菜單中看到（見圖4）。

做衍生的目的就是要實(shí)現(xiàn)“關(guān)聯(lián)”，如果“斷開”，這個(gè)草圖脫離了與原草圖的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，與重新做的草圖并無不同（甚至更為麻煩）。實(shí)際上這是要解決一種特殊的需要：想刪除這個(gè)衍生關(guān)聯(lián)。這就要先“斷開”，然后才可以刪除。

 2． 模型之間的布爾運(yùn)算

    在兩個(gè)零件模型之間做布爾運(yùn)算，是設(shè)計(jì)中相當(dāng)普通的需求，AutoCAD/MDT中都直接有這種功能，然而目前Inventor還沒提供直接的操作。但是，并不是說Inventor的算法核心不能完成這樣的要求。可能的間接方法有幾種，這里先介紹利用衍生的解決方案。

    例如：已經(jīng)設(shè)計(jì)了某零件的鍛造毛坯MP.IPT，現(xiàn)在要設(shè)計(jì)鍛造模具的型腔。希望能利用零件毛坯與模具體的差運(yùn)算，直接“挖”出型腔，并保持兩者的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。這是設(shè)計(jì)過程的一種常見的要求。做法如下：

    ? 在毛坯零件模型中注意將軸線呈可見狀態(tài)。

    ? 開始新零件，結(jié)束草圖；在特征工具面版上啟用“衍生零部件”工具；

    ? 選定MP.IPT作為衍生的源零件；

    ? 在衍生參數(shù)對(duì)話框中，選定“實(shí)體為工作曲面”；

    ? 選定“定位幾何圖元”這樣就能把原模型的可見的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)軸線加入進(jìn)來，參見圖5。

    ? 在“原始坐標(biāo)系”的XY面創(chuàng)建草圖，根據(jù)衍生零件跟隨進(jìn)來的基準(zhǔn)軸線，創(chuàng)建和約束模子的外框草圖，見圖6左。#p#分頁標(biāo)題#e#

    ? 拉伸成模子方塊，參見圖6。
    ? 利用“分割”功能，以衍生的曲面為工具，切割模子方塊，挖出模腔，參見圖7。
   ? 設(shè)置衍生曲面呈不可見，見圖8左。
                                              


 3． 零件分割

    進(jìn)行罩殼類零件設(shè)計(jì)時(shí)，常常是先設(shè)計(jì)好整體，之后根據(jù)需要分割成多個(gè)零件。設(shè)計(jì)構(gòu)思的正確表達(dá)，是希望將來各個(gè)罩殼零件都能按照整體設(shè)計(jì)的變化而跟隨變化。

    如圖9，整體設(shè)計(jì)為BaseK.IPT；零件上的工作面則是未來分割零件的工具。當(dāng)然，這個(gè)分割工具也可以是曲面。
   首先創(chuàng)建新零件，再利用衍生功能引用BaseK.IPT，并帶著分割工具面引入？，衍生參數(shù)設(shè)置參見圖10。之后用工作面切割，分別形成各個(gè)零件各自另存，結(jié)果參見圖11。

 4． 產(chǎn)生控制路徑

    圖12是零件局部結(jié)構(gòu)，這是用鋼絲彎曲而成的。

    可以肯定，在Inventor中，只要完成了空間曲線組成的三維路徑，用掃掠將很容易完成這類模型的創(chuàng)建。

    實(shí)際上，三維草圖投影棱邊的結(jié)果，已經(jīng)是“真正”意義上的三維空間曲線了。這提示我們，做出輔助實(shí)體，為生成三維掃掠路徑創(chuàng)造基礎(chǔ)條件。于是，這類模型的解決方案就有了：

    □ 創(chuàng)建基礎(chǔ)實(shí)體零件，見圖13；

    □ 開始新零件，衍生這個(gè)基礎(chǔ)實(shí)體零件；

    □ 創(chuàng)建三維草圖，投影衍生曲面的相關(guān)棱邊，成為路徑；

    □ 在衍生曲面的開叉端做草圖，投影直線，以投影點(diǎn)為圓心，作草圖圓；

    □ 掃掠完成，結(jié)果見圖14。


 5． 衍生功能的總結(jié)

    衍生功能很有趣，它是工程師常掛在嘴邊上的設(shè)計(jì)用語—“在xxx基礎(chǔ)上如何如何…”這個(gè)設(shè)計(jì)思維的清晰的表達(dá)方法。Inventor關(guān)于零件環(huán)境中衍生機(jī)制的幾個(gè)規(guī)則是：
  ? 衍生結(jié)果零件的基礎(chǔ)特征。

    基礎(chǔ)特征是不能在衍生零件環(huán)境下修改的，就是說，只能因?yàn)樵慵男薷脑斐裳苌慵南嚓P(guān)修改，而不能逆向操作。這清楚地表達(dá)了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的繼承關(guān)系。

    ? 衍生零件可以在原零件基礎(chǔ)上添加特征。

    在原零件修改之后，衍生零件的新加特征將能保持定義時(shí)的條件，更新之后跟隨變化。這就清楚地表達(dá)了設(shè)計(jì)構(gòu)思中的繼承和關(guān)聯(lián)。

   #p#分頁標(biāo)題#e# ? 并運(yùn)算。

    將原零件作為基礎(chǔ)特征。在創(chuàng)建衍生零件的對(duì)話框中，使“實(shí)體”參數(shù)有效。

    ? 差運(yùn)算。

    將原零件作為切割工具。在創(chuàng)建衍生零件對(duì)話框中，使“實(shí)體作為工作曲面”有效，原零件將成為曲面。這種切割仍保持兩個(gè)零件的關(guān)聯(lián)性能。

    ? 關(guān)于定位特征的規(guī)則

    只有可見的、未退化的草圖圖元、可見的定位特征、可見的曲面，才可以被選擇并加入進(jìn)衍生的新零件。這是規(guī)則，可以理解和容易遵守的規(guī)則。

    ? 關(guān)于“比例系數(shù)”參數(shù)

    在筆者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)中，還確實(shí)沒有碰到過改變某零件的整體比例，就能夠成為新零件的需求。

    但是，對(duì)于鑄造模型創(chuàng)建中需要解決“縮尺”的設(shè)計(jì)要求下，這個(gè)功能會(huì)很好地完成“改變比例”設(shè)計(jì)。

    ? 關(guān)于“斷開連接”選項(xiàng)

    如果“斷開”，這個(gè)零件就成為某些部分（衍生的結(jié)果造成的部分）不可控制了。實(shí)際上，這是為刪除這個(gè)衍生準(zhǔn)配條件。先斷開，之后就可以刪除了；為什么要?jiǎng)h除？應(yīng)當(dāng)是為“替換衍生源文件”做準(zhǔn)備。

    ? 關(guān)于相互的位置關(guān)系

    這是零件衍生唯一的一個(gè)不順利的地方。原零件在衍生進(jìn)入時(shí)，是以“自己的基準(zhǔn)坐標(biāo)系與當(dāng)前的基準(zhǔn)坐標(biāo)系相重合”這樣的規(guī)則確定位置的。因此，如果想控制衍生零件與當(dāng)前零件的位置關(guān)系，有兩種對(duì)策：

    或者各自對(duì)自己的“原始坐標(biāo)系”坐標(biāo)系控制好位置關(guān)系；

    或者在引入衍生之后再開始創(chuàng)新零件結(jié)構(gòu)。

    ? 關(guān)于參數(shù)傳遞的規(guī)則

    原零部件的設(shè)計(jì)參數(shù)，可以利用衍生傳遞到新零部件中繼續(xù)使用。方法是在原零部件的參數(shù)中，將某參數(shù)右邊的復(fù)選框選定，如圖15。

 5． 衍生功能的總結(jié)

    衍生功能很有趣，它是工程師常掛在嘴邊上的設(shè)計(jì)用語—“在xxx基礎(chǔ)上如何如何…”這個(gè)設(shè)計(jì)思維的清晰的表達(dá)方法。Inventor關(guān)于零件環(huán)境中衍生機(jī)制的幾個(gè)規(guī)則是：

    之后在以這個(gè)零部件作為衍生的原始條件時(shí)，就可以控制是否“輸出參數(shù)”了。凡是“輸出參數(shù)”，都將自動(dòng)添加到這個(gè)零件的“自定義屬性”欄目中。這是個(gè)很重要的性能，在后邊的工程圖處理中相當(dāng)有用！

    ? 草圖的衍生

    對(duì)于二維草圖，可見的草圖都能衍生進(jìn)來，而不管是否被特征引用過；但是，三維草圖不會(huì)被衍生帶進(jìn)來。

    ? 非幾何參數(shù)的傳遞

    一個(gè)零件的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，是幾何參數(shù)和非幾何參數(shù)組成。而衍生實(shí)際上僅是在大部分幾何構(gòu)成上作數(shù)據(jù)處理，并不會(huì)涉及到非幾何數(shù)據(jù)。在衍生的參數(shù)設(shè)計(jì)中，目前還沒有提供關(guān)于原始模型的非幾何設(shè)計(jì)參數(shù)，是否在衍生中被繼承下來的設(shè)置開關(guān)，這幾乎是唯一的缺憾。