三維設(shè)計(jì)軟件因能直接表達(dá)設(shè)計(jì)者的意圖，縮減設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，提高設(shè)計(jì)效率，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造中發(fā)揮著越來越重要的作用。但是， 目前大部分三維設(shè)計(jì)軟件，因其設(shè)計(jì)使用過程復(fù)雜，不能很好發(fā)揮輔助設(shè)計(jì)的功能，只是僅僅作為三維的繪圖工具使用。Autodesk公司最新開發(fā)出了三維設(shè)計(jì)軟件Inventor。它強(qiáng)調(diào)自上而下的設(shè)計(jì)流程，以產(chǎn)品的功能要求，作為設(shè)計(jì)的導(dǎo)向，根據(jù)裝配約束關(guān)系進(jìn)行相關(guān)零件的設(shè)計(jì)，這與現(xiàn)實(shí)生活中的設(shè)計(jì)觀念一致，能更好的支持工程師的設(shè)計(jì)思維，代表著當(dāng)今三維設(shè)計(jì)軟件的發(fā)展方向，使直接進(jìn)行三維設(shè)計(jì)成為可能。

　　1 Inventor軟件簡(jiǎn)介

　　Inventor軟件集成了三維建模、信息管理和支持功能。作為三維設(shè)計(jì)軟件，它采用全中文操作系統(tǒng)， 具有良好的操作界面， 易學(xué)易用。Inventor主要由五個(gè)模塊組成：零件造型模塊、鈑金模塊、裝配部件模塊、視圖表達(dá)模塊、工程圖紙模塊，與此對(duì)應(yīng)五種類型的文件：零件文件(ipt)、鈑金文件(ipt)、部件文件(iam)、表達(dá)視圖文件(ipn)和工程圖紙文件(idw)。各模塊及其相應(yīng)文件的功能如下：在零件環(huán)境中可以進(jìn)行單一零件設(shè)計(jì)，創(chuàng)建用于裝配的標(biāo)準(zhǔn)件，創(chuàng)建用于布局的二維草圖幾何特征.創(chuàng)建鈑金零件，文件類型為零件或鈑金文件：在裝配部件環(huán)境中。可以將已有的零件調(diào)入部件環(huán)境。并添加裝配約束，也可以在裝配環(huán)境中創(chuàng)建新零件，添加的裝配約束用于定位零件，并可以控制特征的自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)，該模塊中文件類型為部件文件;在視圖表達(dá)模塊環(huán)境中.可以定義部件的爆炸視圖。可以進(jìn)行裝配過程的動(dòng)態(tài)模擬.文件類型為表達(dá)視圖文件;在工程圖紙模塊環(huán)境中，可以創(chuàng)建零件、部件及表達(dá)視圖的工程圖。使用一張或多張圖紙定義零部件的多角度視圖.文件類型為工程圖紙文件.

　　2 Inventor為CAXA提供圖形文件

　　Inventor能夠?qū)⑷S模型轉(zhuǎn)換成二維工程圖.并能完成各種形位公差標(biāo)注和局部視圖繪制。但CAXA電子圖板對(duì)工程圖的繪制具有更強(qiáng)大的功能，需要把Inventor的二維工程圖輸入到CAXA軟件中進(jìn)行編輯修改。Inventor存儲(chǔ)的二維工程圖文件默認(rèn)擴(kuò)展名為IDW，其它圖形軟件不能直接讀取，需要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。眾所周知，CAXA能識(shí)別DWG/DXF格式的圖形文件.CAXA 電子圖板的默認(rèn)文件擴(kuò)展名是EXB.但也能讀取DWG/DXF格式的圖形文件。Inventor在存儲(chǔ)二維工程圖時(shí)，在“文件” 菜單中選擇“另存副本為”，保存類型選DWG/DXF格式，輸入文件名，在“選項(xiàng)” 中選擇“自定義DWG/DXF”.選擇“完成”后保存。便可被CAXA電子圖板直接讀取，再保存為EXB文件即可。

　　3 二維圖形轉(zhuǎn)換成三維模型圖

　　利用Inventor可以將CAXA 電子圖板工程圖轉(zhuǎn)換成三維模型。在機(jī)械CAD領(lǐng)域內(nèi)，二維設(shè)計(jì)軟件很多，諸如AutoCAD、CAXA電子圖板等。Inventor通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口可以很容易地把二維軟件工程圖化成二維草圖，然后通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、剪切等手段實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體造型。

　　Inventor支持的文件格式有：DXF、DWG等。以DRAGONⅣ型排險(xiǎn)機(jī)器人中小齒輪的繪制為例進(jìn)行說明：

　　(l)有時(shí)我們更熟悉CAXA電子圖板，所以在CAXA中畫出二維圖形，如圖1。

圖1 二維圖形

　　(2)然后輸入文件名，保存為DWG/DXF文件。在Inventor中，點(diǎn)擊“打開” 按鈕，然后選擇文件并打開，在“文件輸入選項(xiàng)” 中點(diǎn)擊下一步.在“圖層和對(duì)象輸入選項(xiàng)” 中點(diǎn)擊下一步.在“輸入目標(biāo)選項(xiàng)” 中選擇“新建零件”，完成后二維草圖已生成。

　　(3)旋轉(zhuǎn)生成三維模型

　　(4)在CAXA電子圖板中.點(diǎn)擊“齒輪繪制”工具，輸入齒輪參數(shù)(模數(shù)、齒數(shù)、壓力角、變位系數(shù)、齒頂高系數(shù)等)，生成整體齒形圖。保存為DWG/DXF文件。

　　(5)在Inventor中選擇上述三維模型的下平面，點(diǎn)擊右鍵選“新建草圖”，再點(diǎn)擊“插入AutoCAD文件”，選擇文件打開，然后單擊“完成”。

　　(6)齒輪草圖已輸入到上述三維模型中，拉伸生成三維小齒輪模型。如圖2所示。

圖2 三維小鏈輪模型圖

　　這種方法對(duì)熟悉CAXA的人來說既簡(jiǎn)單又快捷，比在Inventor中直接繪制既快速又準(zhǔn)確，尤其是齒輪等標(biāo)準(zhǔn)件的繪制。

　　4 圖形文件交換的應(yīng)用

　　(1)運(yùn)用Inventor完成二維圖形向三維模型的轉(zhuǎn)化，便于進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)、工程分析和模擬仿真。

　　(2) Inventor二維工程圖可以轉(zhuǎn)化成DWG/DXF文件在CAXA電子圖板進(jìn)行修改或存檔。

圖3 三維參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)建立流程圖

　　(3)Inventor利用CAXA電子圖板數(shù)據(jù)建立三維參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)。將CAXA標(biāo)準(zhǔn)件的數(shù)據(jù)參量名轉(zhuǎn)換為EXCEL文件，作為系列零件設(shè)計(jì)表插入到標(biāo)準(zhǔn)件模型，然后將標(biāo)準(zhǔn)件模型存盤，在Inventor系統(tǒng)選項(xiàng)中將其路徑添加到特征模板瀏覽器的參考路徑中.便可以標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的形式在特征模板中調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件。三維參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)建立流程圖見圖3。利用圖3方法建立的三維標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，具有方便快捷、避免重復(fù)性勞動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，不需要二次開發(fā)，建庫(kù)周期短。

　　5 結(jié) 語(yǔ)

　　實(shí)踐結(jié)果證明，這種二維軟件與三維軟件相互轉(zhuǎn)換的方法應(yīng)用簡(jiǎn)單、易學(xué)、方便、快捷，為設(shè)計(jì)者進(jìn)行二維或三維設(shè)計(jì)提供方便。在使用Inventor的同時(shí).充分利用豐富的軟件資源，可取得事半功倍的效果.大大提高設(shè)計(jì)人員的工作效率。讀者也可以用類似的方法應(yīng)用于Inventor與AutoCAD;Solidworks與CAXA;Solidworks與AutoCAD的文件交換。