基礎Inventor使用
課前準備：無需先備知識，但需提前下載Inventor(詳見文章：學生版Inventor申請方法)。
預期效益：熟習Inventor的基本操作，學會在Inventor上獨立繪製形狀規則與尺寸規範明確的物品，可運用下載的圖檔或他人給的檔案進行基本組合和討論合作。
▲仿生手掌專案的建模即是用Inventor一筆一劃繪製而成。
目錄：
- 查找參考資源與零件檔
- 常見免費圖檔來源：Grabcad、AndyMark…
- 常見圖檔類型(2D/3D)
- 如何在Inventor中匯入圖檔(含平面圖檔)
- 草圖繪製
- 開零件檔
- 改單位設定與視覺效果
- 建立2D平面草圖
- 繪製直線、圓、長方形
- 草圖約束
- 草圖陣列
- 擠出/減去
- 圓角
- 特徵陣列
- 印字
- 組合約束
- 開組合檔
- 匯入零件
- 對齊約束
- 軸心約束
- 其他常用好用功能ground/transparent/disable/…
- 快速旋轉展示方法
- 改材質範例實作：畫立體822標誌type-c保護套
查找參考資源與零件
- 如何找別人做好的零件？
- GrabCad
- AndyMark
-
直接Google!
\=> 希望可以建一個822的零件資源分享庫
-
常見檔案類型
| 附檔名 | 特性 | 使用情境/用途 |
|---|---|---|
| .ipt | Autodesk Inventor 零件檔。 | 儲存單一零件的 3D 模型資料，是進行 3D 建模的基礎檔案。 |
| .iam | Autodesk Inventor 組合檔。 | 用於將多個 .ipt 或其他零件檔組裝在一起，定義零件間的約束關係。 |
| .stp, .ste, .step, .stpz | 標準產品模型資料交換格式 (STP)。 | 最通用且穩定的 3D 模型交換格式，幾乎所有主流 CAD 軟體皆支援此格式進行轉換。 |
| .stl, .stla, .stlb | 立體光刻格式 (Stereolithography)。 | 3D 列印的標準格式，僅儲存表面三角網格資料，無參數特徵，適合用於快速原型製作。 |
| .dwg | AutoCAD 原生格式，支援 2D 與 3D 資料。 | 通用的工程圖繪圖與設計檔案，廣泛用於建築、機械設計的 2D 平面圖或圖框。 |
| .dwf, .dwfx | Autodesk 設計網路格式。 | 用於在沒有安裝設計軟體的情況下，進行輕量化的設計審閱、標註與分享。 |
| .obj | 幾何定義檔案格式。 | 常見於 3D 列印或遊戲開發，純粹儲存 3D 幾何結構資訊，不包含參數化特徵。 |
- 不常見檔案類型(補充)
| 附檔名 | 特性 | 使用情境/用途 |
|---|---|---|
| .igs, .iges | 初始圖形交換規範 (Initial Graphics Exchange Specification)。 | 中性檔案格式，用於在不同 CAD 軟體之間轉換 3D 模型與幾何資料。 |
| .par, .psm, .asm | Solid Edge 檔案格式 (.par: 零件, .psm: 板金, .asm: 組合)。 | Solid Edge 軟體專用格式，用於管理零件設計與裝配。 |
| .prt, .sldprt, .asm, .sldasm | SolidWorks 檔案格式 (.prt/sldprt: 零件, .asm/sldasm: 組合)。 | SolidWorks 軟體專用格式，業界常用的機械設計與裝配檔案。 |
| .wire | Autodesk Alias 原生格式。 | 用於工業設計造型，特別是複雜的曲面建模與汽車外觀設計。 |
| .model, .session, .exp, .dlv3 | CATIA V4 相關檔案。 | 早期 CATIA 版本使用的數據模型格式。 |
| .CATPart, .CATProduct, .cgr | CATIA V5/V6 檔案格式。 | CATIA 軟體專用格式，廣泛應用於航太、汽車等高階複雜工程設計。 |
| .fusiondesign | Autodesk Fusion 原生格式。 | Fusion 雲端協作平台的專有設計檔案。 |
| .brd, .emn, .bdf, .idb | 電路板設計相關格式。 | 用於 PCB 電路板佈線與電子零組件設計的交換資料。 |
| .ifc, .ifcXML, .ifcZIP | 工業基礎類別 (Industry Foundation Classes)。 | BIM (建築資訊模型) 的標準交換格式，用於建築與工程領域的資訊分享。 |
| .jt | Jupiter Tessellation 格式。 | 高效的 3D 可視化格式，用於大型裝配體的輕量化顯示與產品資料管理 (PDM)。 |
| .x_b, .x_t | Parasolid 幾何核心格式。 | 常見於各種 CAD 軟體間的精確幾何資料轉換。 |
| .rvt | Revit 專案檔。 | Autodesk Revit 軟體用於建築資訊模型 (BIM) 的原生格式。 |
| .3dm | Rhinoceros 3D 檔案格式。 | 用於曲面建模、工業設計與珠寶設計，以 NURBS 數學模型為基礎。 |
| .sat, .smt | ACIS 幾何核心格式。 | 通用的 3D 幾何資料轉換格式，常用於跨 CAD 平台互通。 |
- 在草圖中匯入圖面(2D圖片檔)
如果找到了別人的零件檔，可直接在Inventor軟體中打開編輯。但網路上找的2D圖面其實也是可以的喔！ - 創建零件檔，進入草圖平面，接著點選「Sketch」→「Image」，再選擇欲匯入的圖項檔案即可(詳細操作所需技巧教學將於下一單元詳細解說)。
▲line graph of a boat(source：https://medium.com/@vynateya/building-a-ship-iii-reading-line-diagrams-7d2c972ce409)
- 可用於繪製船身、飛機、形狀特殊難以定義的圖形，給我們當作參考；或者當作零件平面上的貼皮。
草圖繪製
我們將藉由繪製樂高積木來練習Inventor的基礎操作，下附樂高積木的圖片檔：
▲樂高積木圖面檔案lego_brick.pdf
- 開啟零件檔：打開Inventor，點選「Standard.ipt」→「create」創建零件檔，開好後可按ctrl+s儲存檔案。
- 設定繪製介面與使用單位：
- 點選「View」→「Visual Style」→「Shaded with edge」，我個人覺得這個最易讀好看，但可以自己選擇自己喜歡的效果沒問題。
- 由於軟體預設使用的單位是inch，所以我們要點選「Tools」→「Document Settings」→「Units」→把Length改成millimeter。
- 繪製草圖平面：點選「Start 2D Sketch」→選任意一個平面，這邊我們選x-y平面。
| 基本畫面操作小撇步： 左右平移畫面：按住滑鼠滾輪移動 縮放畫面：兩指滑動電腦觸控板/滑動滑鼠滾輪 回到最適合的畫面大小：快速點滑鼠滾輪兩下 轉動畫面角度：按住shift+滑鼠滾輪移動 |
|---|
- 繪製方塊主體(長31.8*寬15.8*高9.6)：
- 點選「Sketch」→「Rectangle」，選原點畫出方塊底面，好了按esc退出畫方形的模式，再按「Finish」退出草圖。
- 點選「3D model」→「Extrude」，擠出高度，好了按enter。
- 點選「3D model」→「Shell」，點選底面，做出一面是開的，總體1mm厚的薄殼，好了按enter。
- 繪製積木上方突起：
- 點選積木底面(沒挖穿的那一面)，反綠後按「Start 2D sketch」。
- 按「Project Geometry」，點一下底面，把底面的長方形投影到草圖平面上。
- 點選「Rectangle」，在長方形角落點一下，畫一個邊長3.9mm的長方形協助定位(可以按
切換成虛線輔助線，這樣可以避免擠出時不小心選到)。 - 點選「Circle」，以輔助的方形角角為圓心，畫一個直徑4.9mm的圓。
- 繪製圓形凸起的陣列，有兩種畫法：
1) 特徵陣列(推薦)：退出草圖，擠出剛剛畫的圓，接者選取「3D model」→「Pattern」裡的方形陣列圖示，設定選取特徵、方向、數量和間隔，好了按enter。
2) 方形陣列：在草圖模式中按「Rectangular」，設定選取特徵、方向、數量和間隔，好了按enter。退出草圖模式後再一一選取8個圓後擠出。
- 繪製積木內部細節：
- 翻到背面，在內部底面建立草圖。
- 運用投影、畫圓、陣列等技巧繪製內部的八個小圓。
- 點選「Extrude」，選擇Boolean裡的
，意指減去，挖出深1.8mm的8個洞。 - 在擠出完畢後草圖的線條會消失，但我們因為想要持續在同一張草圖上繪製方便參考相對位置，所以在左邊欄選擇最後一個擠出特徵的+號，右鍵點選裡面的草圖，點選「Share Sketch」，如此便能一直重複地編輯草圖了。
- 利用輔助線定位四個圓的中間點作為大圓圓心，先隨意畫一個圓。
- 利用草圖的約束功能使大圓與四個小圓相切，點選
，點一下大圓再點一下小圓。 - 在大圓內部畫一個直徑為4.9的同心圓。
- 運用陣列技巧做出另外兩個大圓。
- 剛剛畫的方形都是以對角拉到對角的方式畫成，但方形也有以中心為定位點開始畫的型式。點選「Rectangle下拉選單」→選取中心定位的方形。
- 以中間大圓的圓心為起點，繪製寬0.8mm，上下頂到牆壁的長方形。
- 擠出時，高度可以選擇「To surface」的選項
，點選後按下被挖空的底面邊邊的面即可選擇擠出圖案至該面。
- 挑戰一下，自己用輔助線、方形、擠出和特徵陣列繪製邊邊的12個長方形突起(強烈建議擠出後再特徵陣列，不然會選面選到懷疑人生！)。
- 印上lego字樣：
- 在上面的圓型突起建立草圖，點選「Sketch」→「Text」，點一下圓形上的一個位置建立文字方塊(點下去會是文字方塊左上角)。
- 打好lego字樣，反白後選字體(我是用Brush Script MT)，確認後按ok。
- 在Modify處選擇「Scale」，按Select後選擇lego字樣，接著按Base Point任意點一處(例如文字方塊左上角)，移動鼠標，直到文字大小適中，再點一下畫面，並按Apply確認套用。
- 按「Finish」退出草圖，運用擠出的減去功能，挖0.3mm深的槽，接著運用特徵陣列將另外七個lego做出來便完成了！
示範檔案：https://drive.google.com/file/d/1qN88yzvtjDpIOg5jGiMqiyQC01ftwmM7/view?usp=drive_link
組合約束
- 打開組合檔.iam：選左上角的
下拉選單選擇「Assembly」
- 放置零件檔：
- 點選「Assemble」→「Place」後會進到檔案總管，除了.ipt檔外，也可以放.stl或.step、.stp等等的檔案
- 接著會看到預覽畫面，可按滑鼠右鍵旋轉放置方向，好了再點一下畫面即可完成放置。
- 組合約束：約束有分很多種，這邊以最常用的貼合、對齊做示範，先放好兩塊積木。
- 貼合約束(Mate)：點選「Assemble」→「Constrain」，點
，再分別點欲使積木貼合的兩個面。 - 對齊約束(Flush)：點選「Assemble」→「Constrain」，點
，再分別點欲使積木對齊的兩個面。 - 此外，邊線或著圓心也是可以貼合/對齊的喔！
一些常用的功能/展示方法： 針對單個零件的調整設置：對零件點選右鍵進入選單...... ground：固定物件位置(例如固定門框才能轉動固定的五金和門板) transparent：使零件變半透明(方便觀察多個組合起來的零件) visibility：使零件變得不可見，希望他重新出現需對左側欄該零件點滑鼠右鍵後再點一次visibility(零件太多時可以藉由visibility暫時將弄好、不重要的零件變不見)。 enable：使零件變得半透明且固定位置，畫面上也無法再點右鍵改變零件狀態，希望他重新出現需對左側欄該零件點滑鼠右鍵後再點一次enable(已確定設置好零件，希望自己不要在調整其他零件得過程中誤觸該零件)。 旋轉展示動畫：點選右側欄的「Free Orbit」，接著用shift+滑鼠左鍵拖曳調整轉動方向和速度。   |
|---|
- 改變材質/外觀：在介面最上方有兩個下拉選單，分別是「Material」和「Appearance」，先點選零件，在點選下拉選單即可改動。Material可能和模擬參數有關，Appearance就只是改變長相，所以我們其實可以做出木頭材質的鐵(?)
範例實作：立體822標誌Type-C接頭保護套
素材下載連結：
- 822 Logo圖片：822_logo.jpg
- Type-C保護套零件檔：https://drive.google.com/file/d/1ElwO-SjMIW43Vl6rUfR6-MqTHfrB3wAY/view?usp=drive_link
成果範例：https://drive.google.com/file/d/1-qywAHmoB7_wHxf_aaus7h1pNu1qFHp3/view?usp=drive_link
| 正面 | 反面 |
|---|---|
 |
 |