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2023-11-23
草图设计实例——从入门到精通
【摘要】：Inventor Professional 2018草图设计过程包括草图参数设计、建立草图工作平面、草图绘制、建立草图约束、草图编辑等一系列的操作。例1-1以图1-64为特征图形，拉伸4 mm生成一个扳手实体模型，在草图设计中保持相应的约束关系。图1-66手柄特征图形设计步骤启动Inventor Professional 2018新零件模板，进入草图环境。表1-8手柄草图几何约束列表添加尺寸约束。
Inventor Professional 2018草图设计过程包括草图参数设计、建立草图工作平面、草图绘制、建立草图约束、草图编辑等一系列的操作。下面以实例分析草图的设计过程。
例1-1 以图1-64为特征图形，拉伸4 mm生成一个扳手实体模型，在草图设计中保持相应的约束关系。
图1-64 扳手特征图形
设计步骤
（1）双击图标按钮
，启动Inventor Professional 2018，按前面介绍的方法，新建“课堂练习”项目和新零件模板，进入草图环境，选择原始坐标系的XOY平面为第一个草图放置平面，同时显示网格线和坐标系。如果不想显示网格线，可在“应用程序选项”对话框（见图1-59）中将“网格线”选项前面的复选框中的“√”去掉。本例不显示网格线。
（2）用多边形图标按钮
捕捉原始坐标原点（绿色点），画左边的正六边形；按图1-64所示尺寸大致比例，在图形窗口右边估测位置，再用中心点圆弧图标按钮
画右边大于半个圆的圆弧；打开构造线图标按钮
，单击直线图标按钮
，画图中四条辅助线，如图1-65（a）所示。注意：三维系统中的构造线是辅助线，注意与图1-64所示二维图形中的中心线含义的差别。
（3）先关闭构造线，再单击直线图标按钮
，在正六边形和右边圆弧之间上半部分画一条直线、两段圆弧，下半部分画一条直线和三段圆弧，如图1-65（b）所示。注意：直线功能是连续的，且可以用直线功能绘制圆弧，方法是在某点按住鼠标左键拖动光标，鼠标的拖动方向决定了圆弧方向。
图1-65 扳手模型设计
续图1-65
（4）添加几何约束。各几何元素之间的几何约束关系如表1-7所示。注意添加约束的顺序会对结果有影响，同时在操作过程中，可以选中某几何图元拖动，使草图与实际形状大致相似，使机器的智能与人的智能集成在一起，如图1-65（c）所示。
（5）添加尺寸约束。利用尺寸约束图标按钮
添加各几何元素的定形尺寸和定位尺寸，如图1-65（d）所示。注意绘图区域右下角的实时提示，当草图处于全约束状态时草图为蓝色。
表1-7 扳手草图几何约束列表
（6）关闭草图，单击“创建”模块中的拉伸图标按钮
，弹出“拉伸”对话框，选择截面轮廓，在“范围”选项卡内设定距离为4 mm，如图1-65（e）所示。单击“确定”按钮，生成扳手模型，如图1-65（f）所示。
例1-2 以图1-66为特征图形，旋转生成手柄实体模型，在草图设计中保持相应的约束关系。
图1-66 手柄特征图形
设计步骤
（1）启动Inventor Professional 2018新零件模板，进入草图环境。单击直线图标按钮
，捕捉原始坐标原点，连续绘制三段直线、四段圆弧；在没有结束直线命令的情况下，单击中心线图标按钮
，再次捕捉原始坐标原点绘制中心线，如图1-67（a）所示。
（2）添加几何约束（见图1-67（b））。各几何元素之间的几何约束关系如表1-8所示。
特别提示：添加相切约束时，相切图元应选择切点附近的相应图元，体现人的智能的核心地位，否则操作可能失败。
表1-8 手柄草图几何约束列表
（3）添加尺寸约束。按图1-66标注尺寸。注意：标注尺寸φ30时，需要用构造线作一辅助线，同时添加水平约束和相切约束，如图1-67（c）所示。
（4）关闭草图，单击“创建”中的旋转图标按钮
，弹出“旋转”对话框，系统自动选择截面轮廓和旋转轴，同时“范围”选项卡内的下拉列表框中自动显示“全部”，如图1-67（d）所示；单击“确定”按钮，生成手柄模型。
（5）创建左端的小孔。单击创建二维草图图标按钮
，按状态栏中的提示选择平面，这里选择原始坐标XOY平面，系统再次进入草图环境；在图形窗口空白处单击鼠标右键，选择右键菜单中的“切片观察”，注意图形窗口的变化；利用圆图标按钮
绘制任意直径的圆，利用投影几何图元图标按钮
绘制相应的边；将所画圆的圆心与原始坐标原点约束为水平，并标注圆的定形尺寸和定位尺寸，如图1-67（e）所示。
（6）关闭草图，单击“创建”模块中的拉伸图标按钮
，弹出“拉伸”对话框，选择截面轮廓，确定输出差集，在“范围”选项卡中选择“贯通”和双向拉伸，如图1-67（f）所示；单击“确定”按钮，生成最终模型。
图1-67 手柄模型设计
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