Inventor和CAXA 的文件交换及应用

    随着计算机辅助设计(CAD)技术的发展，三维设计软件因能直接表达设计者的意图，缩减设计环节，提高设计效率，在产品设计制造中发挥着越来越重要的作用。但是， 目前大部分三维设计软件，因其设计使用过程复杂，不能很好发挥辅助设计的功能，只是仅仅作为三维的绘图工具使用。Autodesk公司最新开发出了三维设计软件Inventor,它强调自上而下的设计流程，以产品的功能要求，作为设计的导向，根据装配约束关系进行相关零件的设计，这与现实生活中的设计观念一致，能更好的支持工程师的设计思维，代表着当今三维设计软件的发展方向，使直接进行三维设计成为可能。

    1 Inventor软件简介

    Inventor软件集成了三维建模、信息管理和支持功能。作为三维设计软件，它采用全中文操作系统， 具有良好的操作界面， 易学易用。Inventor主要由五个模块组成：零件造型模块、钣金模块、装配部件模块、视图表达模块、工程图纸模块，与此对应五种类型的文件：零件文件(ipt)、钣金文件(ipt)、部件文件(iam)、表达视图文件(ipn)和工程图纸文件(idw)。各模块及其相应文件的功能如下：在零件环境中可以进行单一零件设计，创建用于装配的标准件，创建用于布局的二维草图几何特征．创建钣金零件，文件类型为零件或钣金文件：在装配部件环境中。可以将已有的零件调入部件环境。并添加装配约束，也可以在装配环境中创建新零件，添加的装配约束用于定位零件，并可以控制特征的自适应驱动，该模块中文件类型为部件文件；在视图表达模块环境中．可以定义部件的爆炸视图。可以进行装配过程的动态模拟．文件类型为表达视图文件；在工程图纸模块环境中，可以创建零件、部
件及表达视图的工程图。使用一张或多张图纸定义零部件的多角度视图．文件类型为工程图纸文件.

    2 Inventor为CAXA提供图形文件

    Inventor能够将三维模型转换成二维工程图．并能完成各种形位公差标注和局部视图绘制。但CAXA电子图板对工程图的绘制具有更强大的功能，需要把Inventor的二维工程图输入到CAXA软件中进行编辑修改。Inventor存储的二维工程图文件默认扩展名为IDW，其它图形软件不能直接读取，需要进行格式转换。众所周知，CAXA能识别DWG／DXF格式的图形文件．CAXA 电子图板的默认文件扩展名是EXB．但也能读取DWG／DXF格式的图形文件。Inventor在存储二维工程图时，在“文件” 菜单中选择“另存副本为”，保存类型选DWG／DXF格式，输入文件名，在“选项” 中选择“自定义DWG／DXF”．选择“完成”后保存。便可被CAXA电子图板直接读取，再保存为EXB文件即可。

    3 二维图形转换成三维模型图

    利用Inventor可以将CAXA 电子图板工程图转换成三维模型。在机械CAD领域内，二维设计软件很多，诸如AutoCAD、CAXA电子图板等。Inventor通过数据转换接口可以很容易地把二维软件工程图化成二维草图，然后通过拉伸、旋转、剪切等手段实现三维实体造型。
    Inventor支持的文件格式有：DXF、DWG等。以DRAGONⅣ型排险机器人中小齿轮的绘制为例进行说明：

    (l)有时我们更熟悉CAXA电子图板，所以在CAXA中画出二维图形，如图1。

 

  图1 二维图形

    (2)然后输入文件名，保存为DWG／DXF文件。在Inventor中，点击“打开” 按钮，然后选择文件并打开，在“文件输入选项” 中点击下一步．在“图层和对象输入选项” 中点击下一步．在“输入目标选项” 中选择“新建零件”，完成后二维草图已生成。

    (3)旋转生成三维模型

    (4)在CAXA电子图板中．点击“齿轮绘制”工具，输入齿轮参数(模数、齿数、压力角、变位系数、齿顶高系数等)，生成整体齿形图。保存为DWG／DXF文件。

    (5)在Inventor中选择上述三维模型的下平面，点击右键选“新建草图”，再点击“插入AutoCAD文件”，选择文件打开，然后单击“完成”。

    (6)齿轮草图已输入到上述三维模型中，拉伸生成三维小齿轮模型。如图2所示。

图2 三维小链轮模型图

    这种方法对熟悉CAXA的人来说既简单又快捷，比在Inventor中直接绘制既快速又准确，尤其是齿轮等标准件的绘制。#p#分页标题#e#

4 图形文件交换的应用

 

    (1)运用Inventor完成二维图形向三维模型的转化，便于进行装配设计、工程分析和模拟仿真。

    (2) Inventor二维工程图可以转化成DWG／DXF文件在CAXA电子图板进行修改或存档。

图3 三维参数化标准件库建立流程图

    (3)Inventor利用CAXA电子图板数据建立三维参数化标准件库。将CAXA标准件的数据参量名转换为EXCEL文件，作为系列零件设计表插入到标准件模型，然后将标准件模型存盘，在Inventor系统选项中将其路径添加到特征模板浏览器的参考路径中．便可以标准件库的形式在特征模板中调用标准件。三维参数化标准件库建立流程图见图3。利用图3方法建立的三维标准件库，具有方便快捷、避免重复性劳动等优点。同时，不需要二次开发，建库周期短。

    5 结 语

    实践结果证明，这种二维软件与三维软件相互转换的方法应用简单、易学、方便、快捷，为设计者进行二维或三维设计提供方便。在使用Inventor的同时．充分利用丰富的软件资源，可取得事半功倍的效果．大大提高设计人员的工作效率。读者也可以用类似的方法应用于Inventor与AutoCAD；Solidworks与CAXA；Solidworks与AutoCAD的文件交换。