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OneSpace Designer配置條件—快速啟動多模擬狀態

■ 李迎巧

工程師在設計產品時,有時需要旋轉到適當的視角看看是否干涉或餘隙,但是每當看過以後再來設計時,總是會忘記或重覆性一直翻轉動作實在麻煩,在OneSpace Designer的單一設計空間底下,提供了一個配置條件(Configuration),可以讓設計者同時間利用多個配置,檢視目前的組合件設計狀態是否相互干涉,以及模擬作動後的相關位置。

在這篇文章,筆者將分享配置條件帶來的優越性,以下列幾點來做討論:
1•何謂配置條件
2•配置條件使用的時機
3•配置條件之功能使用
4•配置與版本的差異
5•搭配2D Annotation 同步出圖使裝配及檢驗更簡單

何謂配置條件

配置條件是OneSpace Designer 2006版發表的新功能,屬於設計輔助功能,僅應用於組合件,能夠將設計者欲觀看的視景記錄下來,簡單來講,就等於照像的功能。以往若想要觀看不同視景,零件組合件彼此之間做比較,在舊有的模式下需要開很多的視窗,各個視窗指定哪些零件要開啟,再去每個視窗旋轉至欲觀看的視景,這種方式非常複雜而且麻煩,因此OSD的研發團隊就研究了新的配置功能,讓設計者省去繁雜的操作方式,達到單一空間製作多個觀看視景,配合專有的熱鍵提供視景的交替運用,隨著設計者需求即時決定配置的開關。

在同一個檔案製作配置條件,其資料量小,不會讓您在開啟檔案時速度變慢。當您建立一個配置條件時,系統將在樹狀瀏覽器增加一個配置項目,若建立超過一個以上的配置條件時,系統自動幫您設定虛擬資料夾(同屬性的物件,建立一個屬性資料夾,請參考圖1),讓設計者方便管理多個配置。

配置條件使用的時機

什麼時候需要用到配置呢?在大型組件時,有可能會想看細部零件的構造,或少數幾個零件需檢視配合的情形,當設計者在規劃產品時,需要配合做零件與零件間是否會發生干涉的分析,以及模擬零件與零件在作動時候可能會遇到的狀況。所以配置條件(Configuration)適時的在這裡提供給每個設計者,不需要每次去啟動動態模擬功能,一樣可以即時觀看您的產品,在組裝時,有可能會發生的問題檢視。

大型組件下的單一零件快速修正

在舊有的參數式軟體,當設計的產品有許多零件、次組立所建構出來的大型組合件,往往在修改某一個小零件時,需要開啟很多不同的零件檔,再逐一做修正,在載入上所花費的時間,總是複雜且漫長的。那是因為在參數式軟體,載入的條件是包含了限制條件、特徵參數…等,而OSD因為少了參數的限制,大型組件下,每個零件都是一個個體,因此它的檔案資料小,尤其當您將其他零件做視景隱藏,系統馬上釋放記憶體的空間,讓您在修正配置底下的零件時,可以變的單純而且快速。

作動時多狀態模擬

每個組件都需要配合產品機構運動需求,在運動過程是否會發生間距及碰撞的情形,所以在設計時就需先考量模擬作動前,與作動後的最終結果,而模擬作動都是動態的,配置條件就是屬於靜態的模擬,當您想知道的條件是不需要考慮中間運動過程時,就可以利用配置條件快速檢測(請參考圖2-1,2-2)。

配合干涉作多型態分析

由於OSD提供在單一環境下同時編輯多個零件或組件,組件下某些零件必須以不同的形態或位置顯示於工作區內,但又不希望影響到原始零件的狀態,此時則可使用配置條件的功能來處理。經配置條件調整位置後的零組件,在建立分析列表時可以一併納入分析,僅需在建立列表的細部條件定義下,勾選配置項目,則可指定某個或全部的配置條件進行分析(請參考圖3),換言之,搭配已建立之配置條件,可分析在作動模擬的某個型態下,組件是否有干涉或接觸的現象產生。

在配置條件的選單裡,將建立跟修改的指令都整合在同一群組內,設計者可以很單純的針對自己要用到的指令做快速搜尋。在OneSpace Designer可以自動移動物件(零件或組合件)也可以利用動態位移的方式來手動移動物件,以下是以同屬性的方式做指令介紹,分為建立、爆炸、修改(複製、移除資料、約束 …)、多重位移做說明。

手動【建立】配置條件

在配置條件(Configuration)可以做單一零件及大型組件的視景記錄。建立(Create)配置條件時,需先建立一個組合件,再執行「零件組合件」>目錄2「建立配置條件(Create)」,選定配置條件所屬指定的組合件後,有兩種位移模式:絕對位置、相對位置。絕對位置是指當移動物件且記錄您所指定的方式以後,回復到原始狀態,再將原始的物件作位移,啟動絕對的配置條件,物件的顯示不隨原始位移做變動。反之,相對位置的記錄,會隨著原始條件的位移做變動(請參考圖4)。

配置條件自動【爆炸】


爆炸(Explode)是屬於自動位移的方式。系統提供使用者四種自動爆炸的模式:對齊軸心、圓球中心軸、圓柱中心軸、依方向,多樣化的建立方式亦可擁有多組爆炸圖。您可以在同一組件下建立多層組立的爆炸或單一零件的配置條件。指定爆炸中心點可使用系統內定值、依物件、依點選條件,在大型組件下還可選擇要全部爆炸或只爆炸單一層級的組件(次組立省略),輸入比例值後,可以預覽爆炸的狀況,如果自動爆炸的位置不夠,您還可以再搭配動態位移(Pos Dynamic)微調物件位置,勾選顯示移動回饋即時預覽零件移動路徑。

對齊軸心-軸向爆炸,指定固定物件,系統依照所有組立圖零件的軸,去製作相關軸向的爆炸,您可省去自行辨視的工作,一步搞定所有的心軸方向圖,是較常用的爆炸方式(參考圖5-1)。
圓球中心軸-放射狀爆炸(參考圖5-2)。
圓柱中心軸-軸向+放射狀爆炸,用於組合件有多方向組立的圖形,您可指定依據哪個零件為中心方向,系統會維持指定零件不動,判別其他零件與指定零件的關係,做相關位置的移動(參考圖5-3)。
依方向-自訂爆炸方向,您所指定的方向若與本體無太大關係,系統會依比例做爆炸;若方向與零件相等,位移=0,因此您可以視實際情形,決定爆炸的次數,以達到正確位置示意的目的(參考圖5-4)。

............................《更多的精彩內容,詳閱第226期 02/2007》

如何善用Autodesk Inventor iFeature

許琨吉

上期,筆者假CADesigner介紹「善用Inventor iParts」,然而Inventor的「i」特異功能何止於iPart的好用,還有iFeature及iAssembly這兩項「i」字輩的衍生功能。


本文以詳細介紹善用iFeature為主題,在使用iFeature之前,總要先認識一下iFeature的特性,然後才能談的上「善用」之境界。

使用過參數化3D CAD軟體的使用者都知道「Feature」就是「特徵」,「特徵」可以是由「草圖」為基礎架構出來的實體特徵或曲面特徵,例如:擠出(extrude)、迴轉(revolve),也可能是功能性的特徵,例如:圓角(Fillet)、去角(Chamfer),但是這些特徵都只孤伶伶的存在零件圖檔中,如此顯得在應用的靈活度上稍稍受限。然而Inventor允許使用者將「常用的、重複使用的」特徵或草圖得以匯出成一個獨立的圖檔,然後再匯入重複使用,以節省大量的草圖與特徵的處理時間,因此衍生了「iFeature」這項特殊功能。

iFeature的應用

iFeature可以存在「草圖」模式,也可以將一個或數個「特徵」匯集在一齊,構成一個「巨集」,也可以沿用iPart的參數觀念,轉化成Excel的尺寸表列化管理模式,帶入iFeature之中,來擴充iFeature的應用層面。

iFeature應用在一般「零件」環境居多,也可以應用在「板金」環境;如果應用在「板金」環境,還可以發揮至使用一個單一指令完成大量「沖孔」的絕佳效能。

在應用iFeature之前,使用者必須先規劃專屬的「指向路徑」(或者使用Inventor系統在安裝時,所提供的樣板路徑)。由於在零件使用的iFeature與板金沖孔所使用的iFeature,在製作iFeature時的定義有所不同,因此作品擺放的位置也應有所區隔。

筆者首先從「草圖」應用帶入本文主題,並實際演示一番;iFeature只能應用在「零件」設計環境,因此「新建」零件後,在特徵工具列上就會出現「插入iFeature」的指令圖像。

iFeature可以用在零件的第一個草圖,或使用在其它的特徵架構下。一般應用在第一個草圖的應用例,大多是指草圖形狀複雜多變輪廓,例如:齒輪、鍊輪、型鋼、鋁擠型等,本文以「鋁擠型」繪製及後續加工舉例說明。

實例說明

「新建」零件之後,在特徵環境下執行「插入iFeature」,點選「瀏覽」按鈕,Inventor將依據「選項」所規劃的指向路徑搜尋副檔名「*.ide」的iFeature圖檔。

再瀏覽iFeature的過程,右邊的預覽視窗將會呈現預覽圖像以供使用者視覺辨識(本例以鋁擠型的斷面2D輪廓為例),選定型號後按下「開啟」按鈕,繼續以下的操作流程。

注意「動作提示」的內容及「草圖旋轉角度」的輸入,本例中筆者將草圖平面點選在「YZ平面」上,角度維持在「0度」,然後按「下一步」按鈕。

由於本例所插入的是由廠商提供的鋁擠型2D斷面輪廓,因此在以下畫面並無任何參數可供輸入(註:製作iFeature時,如果草圖上沒有任何標註,在應用時也不會有任何的參數可供輸入),意即,這只是一種非常單純的斷面輪廓草圖。

iFeature若是置於零件的第一個草圖,是可以不必立即啟用草圖編輯,如果架構在其他特徵之下,一般是需要「立即啟用草圖編輯」來限制或標註草圖的相對位置。

現在使用者可以啟動「擠出」,將插入的iFeature草圖消耗成實體特徵。
使用者可以在瀏覽器檢視,其中「元素」就是iFeature產生的,「草圖一」就是由iFeature插入的草圖。
接著筆者點選「鑽穿孔.ide」,繼續在鋁擠型的中央位置透過「特徵式iFeature」鑽穿孔徑為20的圓孔。

雖然是「特徵式iFeature」,由於該特徵是由草圖所消耗而成,所以系統提示「點選輪廓平面」,筆者將輪廓平面貼附在鋁擠型的上方平物面上。

按「下一步」按鈕,注意系統提示「輸入孔徑」,目前內定值為「10mm」。

Inventor在製作iFeature輸入值時提供三種方式輸入「無 > 使用者可以無所限制的自由輸入任何數據」;「範圍 > 使用者可以自行設定輸入值的最大值與最小值作為限制範圍」;「清單 > 使用者自行表列可供輸入的數據清單」。
本例中筆者以「清單」方式製作「鑽穿孔.ide」的孔徑輸入模式,筆者點選向下按鈕談跳出清單表列,並選定「20mm」,然後按「下一步」按鈕,勾選「立即啟用草圖編輯」,準備限制該草圖的相對位置。
筆者使用「水平、垂直」限制該草圖圓心的相對位置使其「完全限制」。

由於這是一個「特徵式iFeature」,所以按下「返回」按鈕,系統就會根據製作iFeature的特徵執行「擠出 > 切割」。
從實體的彩線可以清楚看出直徑20的穿孔稍稍大了些,造成如圖所是的「破口」。

可見直徑20太大,必須修正尺寸,筆者在瀏覽器處「iFeature2」使用滑鼠右鍵,點選「編輯iFeature」,將孔徑的選單重新調整為「18mm」即可快速完成尺寸編修的程序。

皆下來筆者需要在該孔徑內製作一個孔用C形環溝槽,所以筆者先將中心「工作軸線」及通過該軸線的「工作平面」設置完成。

............................《更多的精彩內容,詳閱第226期 02/2007》


編輯部報告:

從本期開始,CAdesigner的封面故事將以國內工業設計的表現為主,國際的為輔,藉此來幫助國內優秀的創新團隊。因此凡是新鮮的概念、卓越的功能、創新的功能、優異的成就…..只要足夠吸引眾人目光的,都有資格登上CAdesigner的封面。

因為,這裡是屬於創新者的平舞台,只要您有符合要旨的物件,歡迎您主動提報給編輯部,當然,更歡迎大家來競逐這裡的曝光機會,因為贏家總是不擔心競爭的!


編輯部請聯繫:寫信給編輯部



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