3.10 参考几何体

Inventor中都包括由系统默认存在的三个工作平面、三个坐标轴、一个工作点组成的“原始坐标系”，此坐标系是固定的，相当于在Autocad中的WCS。

Inventor中的参考几何体包括工作平面、工作轴、工作坐标系和工作点等基本几何元素，这些几何元素可作为其他几何体构建时的参照，在创建零件的一般特征、曲面、零件的剖切面以及装配中起着非常重要的作用。

3.10.1 工作平面

工作平面也称基准面。它是一种自定义、参数化且无限大的坐标平面。在创建一般特征时，如果模型上没有合适的平面，用户可以创建工作平面作为特征截面的草图平面及其参考平面。

在绘制草图时也可以根据一个工作平面进行标注，就好像它是一条边。工作平面的大小可以调整，以使其看起来适合零件、特征、曲面、边、轴或半径。

要选择一个工作平面，可以在浏览器中选择其名称，或在图形区中选择它的一条边界。

1.创建平面绕边旋转一定角度的参考平面

下面以一个范例来说明创建工作平面的一般过程。如图3.10.1所示，现在要创建一个工作平面1，使其穿过图中模型的一个边线，并与模型上的一个表面成30°的夹角。

打开D:\inv19\work\ch03.10.01\plane01.ipt。

选择命令。在区域中单击“平面”按钮下的，选择命令。

定义基准面的参考实体。在系统的提示下，选取图3.10.1所示的面为参考平面，然后选取图3.10.1a所示的线为参考轴。

定义参数。在系统弹出的“平面”工具栏中输入角度值为-30.0，单击按钮，完成特征的创建。

2.创建平行于选定平面或面的参考平面

选择命令，在区域中单击“平面”按钮下的，选择命令。

选取某一参考平面，然后在“基准面”工具栏的下拉列表中输入要偏距的距离。

单击按钮，完成偏距基准面的创建。

3.创建垂直于选定曲线的参考平面

利用点与曲线创建基准面，此基准面通过所选点，且与选定的曲线垂直。

如图3.10.2所示，通过垂直于曲线创建基准面的一般操作步骤如下。

打开D:\inv19\work\ch03.10.01\plane02.ipt。

选择命令，在区域中单击“平面”按钮下的，选择命令。

定义基准面的参考实体。选取图3.10.2所示的曲线为参考线，然后再选取点1。

完成通过点1且垂直于参考曲线的平面的创建。

4.创建相切于选定曲面的参考平面

通过选择一个曲面创建基准面，此基准面与所选曲面相切，需要注意的是，创建时应指定方向矢量。下面介绍图3.10.3所示基准面创建的一般操作步骤。

打开D:\inv19\work\ch03.10.01\plane03.ipt。

选择命令，在区域中单击“平面”按钮下的，选择命令。

定义基准面的参考实体。选取图3.10.3a所示的点和曲面作为所要创建的基准面的参考实体。

完成基准面的创建。

5.控制工作平面的显示大小

尽管工作平面实际上是一个无穷大的平面，但在默认情况下，系统根据模型大小对其进行缩放显示。显示的基准平面的大小随零件尺寸的不同而改变。除了那些即时生成的平面以外，其他所有工作平面的大小都可以加以调整，以适应零件、特征、曲面、边、轴或半径。操作步骤如下。

在浏览器上单击一基准面，然后右击，从弹出的快捷菜单中选择命令，此时系统将根据图形区域零件的大小自动调整基准面。读者要想自由调整平面的大小，可通过如下操作：首先确认不被选择，然后选取要更改大小的基准面，选中基准面上的某个控制点，通过拖动基准面上的四个控制点来调整基准面的大小。

6.工作平面的作用

（1）用于作为草图绘制时的参考面。

（2）用于作为创建工作轴或工作点的参考。

（3）用于作为拉伸、旋转等特征时的终止平面。

（4）用于作为装配时的参考平面。

（5）用于作为装配或零件状态下剖切观察的剖面。

（6）工作平面还可以向其他的草图平面进行投影，作为草图的定位或参考基准。

3.10.2 工作轴

“工作轴（axis）”功能是在零件设计模块中建立轴线，同基准面一样，工作轴也可以用于特征创建时的参照，并且工作轴对创建基准平面、同轴放置项目和径向阵列特别有用。

创建工作轴后，系统用工作轴1、工作轴2等依次自动分配其名称，要选取一个工作轴，可通过选择工作轴线自身或其名称。

1.利用两平面创建工作轴

可以利用两个平面的交线创建工作轴。平面可以是系统提供的基准面，也可以是模型表面。如图3.10.4b所示，利用两平面创建工作轴的一般操作步骤如下。

打开文件D:\inv19\work\ch03.10.02\axis01.ipt。

选择命令，在区域中单击“工作轴”按钮后的小三角，选择命令。

定义工作轴的参考实体。在系统的提示下，依次选取图3.10.4a所示的两个面作为要创建的工作轴的参考实体，完成工作轴的创建。

2.利用两点/顶点创建工作轴

利用两点连线创建工作轴。点可以是顶点、边线中点或其他基准点。

下面介绍图3.10.5b所示工作轴创建的一般操作步骤。

打开文件D:\inv19\work\ch03.10.02\axis02.ipt。

选择命令，在区域中单击“工作轴”按钮后的小三角，选择命令。

定义工作轴参考实体。在系统的提示下，选取图3.10.5a所示的顶点1和顶点2为工作轴的参考实体，完成工作轴的创建。

3.利用圆柱/圆锥面创建工作轴

下面介绍图3.10.6b所示工作轴创建的一般操作步骤。

打开文件D:\inv19\work\ch03.10.02\axis03.ipt。

选择命令，在区域中单击“工作轴”按钮后的小三角，选择命令。

定义工作轴参考实体。在系统的提示下，选取图3.10.6a所示的半圆柱面为工作轴的参考实体，完成工作轴的创建。

4.利用点和面/基准面创建工作轴

选择一个曲面（或基准面）和一个点生成工作轴，此工作轴通过所选点，且垂直于所选曲面（或基准面）。需注意的是，如果所选面是曲面，那么所选点必须位于曲面上。

下面介绍图3.10.7b所示工作轴创建的一般操作步骤。

打开文件D:\inv19\work\ch03.10.02\axis04.ipt。

选择命令，在区域中单击“工作轴”按钮后的小三角，选择命令。

定义工作轴参考实体。在系统的提示下，选取图3.10.7a所示的平面与点为工作轴的参考实体，完成工作轴的创建。

5.工作轴的作用

（1）用于作为创建工作平面或工作点的参考。

（2）用于为旋转特征提供旋转轴。

（3）用于为装配约束提供参考。

（4）用于为工程图尺寸提供参考。

（5）用于为环形阵列体中心提供参考。

（6）用于作为对称的对称轴。

（7）用于为三维草图提供参考。

3.10.3 工作点

“工作点（point）”功能是在零件设计模块中创建点，作为其他实体创建的参考元素。

1.利用面的中心创建点

利用所选面的中心创建工作点。

下面介绍图3.10.8b所示工作点创建的一般操作步骤。

打开文件D:\inv19\work\ch03.10.03\point01.ipt。

选择命令。在区域中单击“工作点”按钮后的小三角，选择命令。

定义工作点参考实体。在系统的提示下，选取图3.10.8a所示的模型表面为工作点的参考实体，完成工作点的创建。

2.利用交叉点创建工作点

在所选参考实体的交线处创建点，参考实体可以是边线、曲线或草图线段。

下面介绍图3.10.9b所示工作点创建的一般操作步骤。

打开文件D:\inv19\work\ch03.10.03\point02.ipt。

选择命令，在区域中单击“工作点”按钮后的小三角，选择命令。

定义工作点参考实体。在系统的提示下，选取图3.10.9a所示的两条边线为工作点的参考实体，完成工作点的创建。

3.工作点的作用

（1）用于作为创建工作平面或工作轴的参考。

（2）投影工作点作为二维草图的参考点。

（3）用于为装配约束提供参考。

（4）用于作为工作坐标系的参考。

（5）用于为三维草图提供参考。

3.10.4 用户坐标系

“用户坐标系（coordinate）”功能是在零件设计模块中创建坐标系，作为其他实体创建的参考元素。

下面介绍图3.10.10b所示用户坐标系创建的一般操作步骤。

打开文件D:\inv19\work\ch03.10.04\coordinate.ipt。

选择命令，在区域中单击“用户坐标系”按钮。

定义坐标系参数。

（1）定义坐标系原点。在系统的提示下，选取图3.10.10a所示的顶点为坐标系原点。

（2）定义坐标系X轴。在系统的提示下选取图3.10.10a所示的点1。

（3）定义坐标系Y轴。在系统的提示下选取图3.10.10a所示的点2。