基于AutodeskInventor吸铁石台灯的整体设计

摘 要：整体设计，有利用工业产品设计进行整体性的设计和创造性的设计，特别是对于产品的外形设计。整体设计是一种高效的设计方式，“牵一发而动全身”，修改某个零件的某个尺寸，其他对应的零件可以随之而动，极大地提高了工作效率，大大缩短了产品的设计研发周期。整体设计思想在现代工业产品设计中被广泛的采用，我们需要精通和掌握。

关键词：整体设计；工业产品设计；多实体；建模；自上而下；自下而上

中图分类号：TP391.72 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）02-0173-02

Abstract：Integral design is the use of industrial product design for overall design and creative design，especially for product shape design. It is an efficient design method，“pull the whole body in one shot”，modify a certain size of a part，other parts and their corresponding can follow，greatly improve work efficiency，greatly shorten the product design and development cycle，the overall design idea is widely used in modern industrial product design. We need to be proficient and master.

Keywords：overall design；industrial product design；multi-entity；modeling；up-bottom；bottom-up

0 引 言

Inventor是美国Autodesk公司推出的一款三维可视化实体建模软件，它提供了从草图设计到零件设计、零件装配、分析计算、视图表达、工程图设计、运动仿真、应力分析、三维布线、三维布管等设计功能。另外，这款软件区别于其他三维软件的优势就是它和AutoCAD是同一家产品，Inventor可以很好的读取AutoCAD的二维数据。Inventor也是今年来全国职业院校技能大赛工业产品设计与创客实践和世界技能大赛CAD机械设计的指定软件，网上越来越多人评价Inventor比较容易入门，特别适合中职或高职类学生，被人们称为“易用软件”。

1 设计过程和案例讲解

1.1 采用整体设计的意义

传统的工业产品设计采用部分到整体的设计模式（当前流行称为“自下而上设计”），就是将工业产品的每个零件进行单独的设计，然后在装配环境中进行装配。这种方式的工业产品设计对零件与零件之间的相互配合尺寸不容易把控，特别是某个零件尺寸如果需要修改会导致其它零件尺寸也要手工修改，而且不能顾到全局，甚至会导致返工，大大降低了设计效率。本文说的实例是以整体到部分的设计模式（当前流行称为自上而下设计），能在单个零件中创建多个实体。这样设计者可以先了解工业产品的性能、原理和结构，明确各个工业产品的零件装配和位置关系，能够很好的利用软件的强大设计功能把设计意图表现出来，提高了工业产品设计的效率，缩短了产品研发的周期，给企业带来实际的效益。

1.2 实例阐述

本文以创意工业风意大利复古简约玻璃吸铁石台灯（如图1所示）為例，利用Inventor软件介绍台灯的整体造型设计过程。这次举例是来源于生活，如学生想了解详细结构和说明在淘宝也能搜到。分析台灯总体结构组成：底座、支撑台、灯瓶、支架、灯架、卡环1、卡环2、磁体、小灯罩、灯泡、导线、按钮、电源线。大家可以想一想，如果按传统的设计方法，我们先设计多个实体，涉及到各个实体的外形、整体尺寸、部分尺寸、各个实体之间的装配尺寸，如果有尺寸处理的不好的话就会出现装配干涉，更不利于从吸铁石的整体去设计，如果其中的某个实体尺寸或者其他外形方面出现问题，将会出现所有单个实体都要手动去做相应的修改、修改尺寸，有时又可能会出现各个实体尺寸修改配合好了，整体外形将会面临着很多问题，甚至“狗咬刺猬，无处下牙”。

在设计的过程中，难免要对尺寸或者外形做不停的修改，“牵一发而动全身”其中一个数据有改变，所有的数据随之更新，对比一下，就能看的很清楚了。

说明：从图3中可以看出，零件建模第一步进行总布局草图。对工业产品的整体形状，整体尺寸进行一个大概的确定。然后，在工具栏中点击管理选项下的生成零件，再点击生成零件选项下的生成零部件，然后进入装配环节。

生成零部件：Inventor不仅可以通过分割、衍生等方式产生实体，还可以在零部件中直接生成新的实体，比如拉伸、旋转、扫掠、放样等都带有创建新实体的选项，所以生成多个实体非常方便。

在台灯的创建过程中，我们也可以很方便的通过浏览器列表控制每个实体的可见性，并根据需要定义各个实体的材料、单独颜色样式，利用Inventor强大的渲染功能，达到设计者期待的渲染效果。如图4所示。

2 结 论

从吸铁石台灯整体设计案例可以发现，整体设计完全符合现代工业产品设计者的设计习惯和思考方式，且具有很多的优势。首先，外形上，多个实体都是从同一个整体设计的实力分割而成的，实体之间的外形无缝匹配，实体之间的干涉问题很容易检测和控制；其次，尺寸上，整体尺寸、实体的外形尺寸、实体之间的尺寸、装配尺寸，因为都是从最初的同一个实体零件创建的，基本不会存在尺寸不匹配的问题；零件的装配上，采用的多实体生成的部件装配文件，各个零件之间的位置关系仍然保持不变，大大提高了装配的时间，甚至不用考虑零部件之间的干涉问题，而且原始多实体零件更新时，生成的装配也会关联更新变化。

参考文献：

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[2] 王迎雨，王哲.基于坐姿感应的智能视力保护台灯设计 [J].电子制作，2018（19）：41-42.

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[5] 陈泽青.多功能创意灯具设计的应用与研究 [D].天津：天津科技大学，2017.

作者简介：徐兴炯（1982.02-），男，汉族，安徽霍山人，本科，讲师，研究方向：三维建模、机械制图、机械设计。