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二、計(jì)算機(jī)的軟件優(yōu)化辦法

對(duì)運(yùn)行Inventor的計(jì)算機(jī)，優(yōu)化其Windows操縱系統(tǒng)和Inventor軟件都應(yīng)該是一個(gè)不錯(cuò)的辦法。

1.操縱系統(tǒng)的優(yōu)化辦法

(1)Inventor 2011完全兼容Windows XP SP3，Windows Vista和Windows7系統(tǒng)，根據(jù)用戶目前電腦配置情況，一般配置(CPU不低于：Intel P4 2.8GHZ，內(nèi)存不低于：1GB，獨(dú)立顯卡，硬盤不要低于：40GB)的計(jì)算機(jī)可采用Windows XP SP3，高于一般配置且內(nèi)存在2GB或更大的配置，可采用Windows Vista或Windows7系統(tǒng)。

(2)以Windows XP為例，我們?cè)凇跋到y(tǒng)選項(xiàng)”中設(shè)置“調(diào)整為最佳性能”，這樣可以使操縱系統(tǒng)少占用虛擬內(nèi)存資源。再在“系統(tǒng)選項(xiàng)”中選擇“高級(jí)”，并對(duì)虛擬內(nèi)存的頁面文件大小進(jìn)行設(shè)置。這里建議將虛擬內(nèi)存設(shè)置為物理內(nèi)存的二倍左右。

(3)運(yùn)行“msconfig”，把Windows操縱系統(tǒng)在開機(jī)啟動(dòng)時(shí)不需要自動(dòng)運(yùn)行的選項(xiàng)勾選往掉，不同的個(gè)人電腦，該啟動(dòng)配置和啟動(dòng)執(zhí)行個(gè)數(shù)都不一樣。該方法既可以節(jié)省虛擬內(nèi)存資源，還可以進(jìn)步操縱系統(tǒng)的啟動(dòng)速度。

(4)運(yùn)行“regedit”，啟動(dòng)注冊(cè)表編輯器，然后找到：HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\
MemoryManagement\。選擇“DisablePagingExecutive(禁止頁面文件的執(zhí)行)”，設(shè)置鍵值為“1”，這樣可以從一定程度上改善內(nèi)存的性能，進(jìn)步系統(tǒng)的運(yùn)行速度，究竟內(nèi)存運(yùn)行速度比硬盤快得多。

2.Inventor 軟件的優(yōu)化辦法

(1)在使用大型部件文件時(shí)，請(qǐng)封閉無需打開的所有應(yīng)用程序，以減少內(nèi)存與硬盤的頁面置換。

(2)在零件文件中，盡可能封閉標(biāo)準(zhǔn)庫零件、螺旋和彈簧等的可見性;在裝配文件中，盡可能封閉不需要顯示的零件和部件，或在總裝配中使其不可見;在工程圖中，盡量封閉或最小化工程圖中不需要的文件。

(3)進(jìn)步內(nèi)存的空閑使用空間。

(4)在裝配的過程中，有些時(shí)候有重復(fù)使用的零件或標(biāo)準(zhǔn)件，我們可以考慮僅放置一個(gè)。并且對(duì)BOM表和明細(xì)欄執(zhí)行數(shù)目替換，以正確捕捉設(shè)計(jì)中所需的零件或標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)目。

(5)在“工具”菜單下點(diǎn)擊“應(yīng)用程序選項(xiàng)”，并打開“工程圖”選項(xiàng)卡，往掉“顯示線寬”并啟用“內(nèi)存節(jié)約模式”，還可以設(shè)置預(yù)覽顯示為“所有零部件”或“邊框”，如圖2所示設(shè)置。內(nèi)存節(jié)約模式 (Memory Saving Mode)指Inventor在視圖計(jì)算之前或視圖計(jì)算過程中保存性地使用內(nèi)存，但經(jīng)常導(dǎo)致性能損失。它通過更改加載和卸載零部件的方式來保存內(nèi)存。在設(shè)計(jì)時(shí)可以往掉“顯示線寬”模式，出圖打印時(shí)可以再把它設(shè)置回來。還可以把“預(yù)覽顯示為”設(shè)置成“部分(Partial)”或“邊框(Boundingbox)”。除了以上設(shè)置，還可以設(shè)置“常規(guī)(General)”選項(xiàng)卡，在大型裝配時(shí)，將“撤銷文件大小(Undo filesize)”設(shè)置為“512MB”，這個(gè)設(shè)置可根據(jù)內(nèi)存大小和裝配用量進(jìn)行設(shè)置。還可以設(shè)置“顯示(Display)”選項(xiàng)卡，在大型裝配時(shí)將“顯示質(zhì)量(Display quality)”設(shè)置為“粗糙(Rough)”，以減少內(nèi)存和顯存的使用量。

三、Inventor軟件輕量化裝配的優(yōu)化辦法

事實(shí)上，運(yùn)用Inventor自身功能對(duì)大型裝配進(jìn)行優(yōu)化(一個(gè)裝配由零件和子裝配構(gòu)成)，可以從優(yōu)化零件和優(yōu)化子裝配的角度著手。優(yōu)化的方法有：簡化設(shè)計(jì)的零部件、抑制設(shè)計(jì)的零部件、衍生設(shè)計(jì)的零部件、裝配替換和衍生裝配。

1.簡化設(shè)計(jì)零部件

零部件越復(fù)雜，創(chuàng)建的模型細(xì)節(jié)的數(shù)目越多，文件就越大。而在大型的裝配中，會(huì)有很多大的零部件文件進(jìn)行裝配，再好的計(jì)算機(jī)也會(huì)被“拖垮”，能不能在不影響裝配關(guān)系的情況下簡化零部件模型結(jié)構(gòu)方法呢?如圖3所示，就是齒輪原始結(jié)構(gòu)和經(jīng)過簡化后的文件大小。

簡化模型通過往除圓角、倒角和漸開線齒，使得簡化結(jié)構(gòu)的模型與原始結(jié)構(gòu)模型的文件大小相差341.5KB。因此若從零件角度對(duì)裝配進(jìn)行輕量化，就必須對(duì)一些復(fù)雜零件的特征進(jìn)行篩選，將零件不影響裝配關(guān)系的特征做抑制或造型終止處理，使某些結(jié)構(gòu)造型不帶進(jìn)到裝配中。如一些零件的工藝倒角、倒圓，退刀槽，齒形和螺紋等。通常，簡化特征結(jié)構(gòu)和簡化裝配有以下幾種方法。

(1)抑制特征處理。抑制特征功能既可以對(duì)零件模型特征進(jìn)行抑制，還可以對(duì)裝配部件進(jìn)行抑制。在完成零件構(gòu)建和裝配設(shè)計(jì)后，將某些特征或裝配部件做抑制處理。具體的方法是：在模型瀏覽器中，選擇不需要帶進(jìn)裝配的特征，將鼠標(biāo)放置到特征上點(diǎn)擊右鍵菜單并選擇“抑制特征”，留意選擇的特征必須不是其他特征的父特征。

(2)造型終止處理。構(gòu)建零件模型之前，我們可以考慮把倒角、倒圓、退刀槽、齒形和螺紋等模型特征放在模型瀏覽器(也稱“特征樹”或“模型樹”)的最后構(gòu)建，而這些模型特征是可以不需要帶進(jìn)到裝配中的。在瀏覽器中，將“造型終止”拖到這些模型特征的前面，這些特征就會(huì)被過濾出來，功能和零件抑制特征很相似。

(3)裝配環(huán)境中的不可見處理。不可見處理和抑制特征處理在作用上有些相似，抑制就相當(dāng)于把模型從裝配中移除掉了;而不可見的模型還存在于裝配之中，內(nèi)存仍然加載該模型，只是把不可見的模型隱躲掉了，這樣可以節(jié)約顯存空間，進(jìn)步文件打開和文件更新速度。在完成零件構(gòu)建和裝配設(shè)計(jì)后，將某些特征或裝配部件做不可見處理。具體的方法是：在模型瀏覽器中，選擇不需要顯示的裝配的特征，將鼠標(biāo)放置到特征上點(diǎn)擊右鍵菜單并選擇“不可見”，將零件勾選往掉。

(4)裝配環(huán)境中的啟用處理。啟用處理和不可見處理在功能上有些相似，不可見就相當(dāng)于把模型從裝配中隱躲掉;而啟用是把零部件半透明化地顯示在裝配中，但模型仍然被裝配引用，這樣可以進(jìn)步文件打開和文件更新速度。可以在完成零件構(gòu)建和裝配設(shè)計(jì)后，將某些特征或裝配部件做啟用處理。具體的方法是：在模型瀏覽器中，選擇不需要啟用的裝配特征，將鼠標(biāo)放置到特征上點(diǎn)擊右鍵菜單并選擇“啟用”，使零件勾選往掉，如圖所示。

以上介紹的這4種方法是用來簡化零件設(shè)計(jì)的，前面2種用抑制特征處理和造型終止處理來簡化模型，區(qū)別不是太大，它們都能有效地減小零部件文件大小，節(jié)省內(nèi)存使用空間。后面2種用裝配環(huán)境中的不可見處理和啟用處理，在作用上也沒有太大的區(qū)別，它們可以節(jié)約顯卡的顯存空間，進(jìn)步文件打開和文件更新的速度。這4種方法是最常見的輕量化設(shè)計(jì)辦法，我們還可以在某些情況下通過隔離(Isolste)、i Mate圖示符可見性(iMate Giyph Visibility)、自適應(yīng)(Adaptive)和接觸集合(Contact Set)等方法來簡化零件的設(shè)計(jì)。

事實(shí)上，簡化設(shè)計(jì)零部件也有其一定的局限性，首先，由于對(duì)模型特征進(jìn)行了抑制，也就是改變了模型本來的特征，這必然會(huì)改變零件的物理屬性。例如零件的質(zhì)量、中心和表面積等。但這些變化大多數(shù)情況下比較微小，可以忽略不計(jì)。第二，由于零件的本來特征被改變了，在后期出工程圖時(shí)也將不能真實(shí)反映模型外形。因此在出工程圖前還需要解除對(duì)簡化特征的抑制。而工程圖和裝配都是和零件關(guān)聯(lián)的，并會(huì)隨時(shí)更新，這就產(chǎn)生了矛盾。因此可以考慮采用裝配環(huán)境中的不可見處理和啟用處理，固然在裝配中零部件被處理成不可見或半透明顯示，但它們?nèi)匀槐谎b配所引用，存在于內(nèi)存之中。

2.衍生零部件設(shè)計(jì)

衍生零件是引用現(xiàn)有零件以關(guān)聯(lián)復(fù)制實(shí)體、曲面和其他信息(例如草圖、定位特征、模型特征和參數(shù))的新零件。衍生部件可以過濾掉我們不需要帶進(jìn)到新零件中的特征方法。當(dāng)新特征添加到基礎(chǔ)零部件或編輯衍生特征時(shí)，衍生零件將隨這些變化而更新。通過衍生的方式，將子裝配轉(zhuǎn)換成一個(gè)零件代替原來的子裝配裝進(jìn)到總裝配中。其中，零件級(jí)和裝配級(jí)文件都可以衍生。

用戶可以將自己所設(shè)計(jì)的裝配文件看成是一個(gè)子裝配，并將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)零件。具體的操縱步驟如下：

(1)新建一個(gè)零件，退出默認(rèn)的草圖環(huán)境，切換到模型環(huán)境并刪除“草圖1” (Sketch1)。

(2)在軟件面板中選擇“治理(Manage)”標(biāo)題欄，點(diǎn)擊“衍生”按鈕。選擇要衍生的裝配文件。

(3)系統(tǒng)會(huì)彈出“衍生部件”對(duì)話框。為了能更好地減少資源消耗，可以在對(duì)話框中選擇不需要帶進(jìn)到總裝配的零件。

把沒有被變更的子組件和載進(jìn)的組件、在設(shè)計(jì)上不需要的特征和派生組件作為一個(gè)零件來處理，這樣就將一個(gè)子裝配轉(zhuǎn)換成了零件，而這個(gè)零件會(huì)與子裝配跟隨關(guān)聯(lián)。很明顯，除了能夠減少內(nèi)存的消耗，衍生(Derived)對(duì)子裝配也存在一定的影響。

(1)對(duì)于物理特性來說，子裝配的衍生體是一個(gè)零件，對(duì)于一個(gè)零件來說只有一種材料，而子裝配中卻可能有多種材料。因此衍生體不能在材料特性方面正確地反映子裝配。假如在衍生的設(shè)置過程中排除了一些零件，不僅材料不完整，而且衍生體的重力和重心等物理特性也都與原來的子裝配不同。衍生不能夠把本體的“iProperties”帶進(jìn)到衍生體中，因此除了物理特性外，其他的特性也只能手動(dòng)輸進(jìn)，不能與原子裝配關(guān)聯(lián)。

(2)在工程圖方面，子裝配的工程圖不會(huì)改變，而總裝配的工程圖有一些變化。前面說過，衍生體的“iProperties”與原子裝配不能關(guān)聯(lián)，而在總裝配明細(xì)表中的子裝配(即衍生體)的特性是不會(huì)隨原子裝配改變而改變的。正常情況下，將原子裝配裝進(jìn)總裝配中，在BOM表和明細(xì)表中可以顯示子裝配下的各個(gè)零件。而將衍生體裝進(jìn)總裝配中，卻做不到這一點(diǎn)，究竟它只是一個(gè)零件。這對(duì)于總裝配工程圖來說影響并不是很大，由于在大多數(shù)總裝配工程圖中，并不會(huì)把子裝配的零件標(biāo)識(shí)出來，一般使用明細(xì)表的第一級(jí)即可。

通過上面的分析，衍生功能在輕量化裝配中還存在一些缺點(diǎn)。衍生功能只能夠把模型大多數(shù)幾何屬性帶到新的模型中，而不能把模型的“iProperties”帶進(jìn)到新的模型中，衍生機(jī)制不能治理到零件的特征級(jí)別，也不能夠在衍生的時(shí)候抑制零件特征，在使用時(shí)要留意揚(yáng)長避短。

3.裝配替換

當(dāng)操縱者不需要訪問整個(gè)裝配圖，但必須要查看零部件與裝配之間的相互關(guān)系時(shí)，可以使用新的簡化零部件來替換原始零件表示某個(gè)裝配關(guān)系。假如想隱躲大量細(xì)節(jié)，就可以使用簡單的零件來表示裝配。也可以使用“衍生裝配”(Derived Assembly)工具天生一個(gè)替換零件，該替換零件線條簡潔，能夠精確地表示主裝配的位置關(guān)系。此外，“衍生(Derived)”功能是一個(gè)低內(nèi)存消耗模式的工具，因此基于衍生零部件的替換零部件消耗的內(nèi)存更少，自適應(yīng)更新速度更快。圖為把復(fù)雜的原始模型替換為簡單模型。

“替換(Replace)”和“替換所有(Replace All)”功能可以替換零件和子裝配，操縱方法很簡單，在模型瀏覽器中選擇某個(gè)要被替換的零件或子裝配并點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在下拉菜單中選擇“零部件(Component)→替換(Replace)”，之后在出現(xiàn)的裝進(jìn)零部件(Place Component)對(duì)話框中選擇要替換的文件，接著點(diǎn)擊“打開(Open)”，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)警告對(duì)話框，提示約束可能丟失(Possible Constraint Loss)，點(diǎn)擊“確定”即可。在這里，操縱者需要重新匹配零件的約束位置，假如匹配找不到或出錯(cuò)，接著又會(huì)出現(xiàn)替換零部件對(duì)話框，操縱者必須再次對(duì)零部件約束進(jìn)行引導(dǎo)并重新裝配約束關(guān)系。事實(shí)上，替換(Replace)對(duì)子裝配也存在一定的影響，具體如下。

(1)通過具體等級(jí)具體表達(dá)控制“替換零件”文件，裝配中的其他所有零部件將被抑制并隱躲在瀏覽器中，“iProperties”仍將反映父裝配的主具體等級(jí)(Master Level ofDetail)。裝配的所有約束、質(zhì)量屬性和材料清單的數(shù)據(jù)全部保存在主裝配中，因此使用裝配替換零件不會(huì)對(duì)材料清單或工程圖產(chǎn)生任何影響。

(2)創(chuàng)建基于衍生零部件的替換零部件，利用較大的衍生裝配減少內(nèi)存消耗，而該子裝配是以零件的身份出現(xiàn)在總裝配中，因此被替換的零件在總裝配瀏覽器中沒有任何特征節(jié)點(diǎn)，因此不便于特征的編輯修改。

4.使用“具體等級(jí)”對(duì)子裝配進(jìn)行修改

大型裝配中一般會(huì)有比較復(fù)雜的子裝配，而在總裝配中，子裝配的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)于總裝配來說并不是很重要，因此可以采用簡化子裝配的方法來減少資源的消耗。要簡化子裝配可以通過“具體等級(jí)”來完成，將子裝配中的內(nèi)部零件和不影響總裝配的零件抑制或衍生部件。這樣在調(diào)進(jìn)總裝配時(shí)，那些被抑制和衍生的零部件將不會(huì)占用很大的內(nèi)存，從而達(dá)到減少消耗資源的目的。另外一個(gè)方法就是采用包覆面提取和包覆面替換，這種方法由于能夠保存BOM的零部件結(jié)構(gòu)，繼續(xù)零件的物理特征，因此在裝配中被工程師大量使用。

在瀏覽器中，選擇“具體等級(jí)(Level of Detail)”，在右鍵菜單中選擇“新建替換(New Substitute)”。

(1)衍生部件(DeriveAssembly)。和前面的衍生一樣，不同之處在于，這里的衍生部件只是基于具體等級(jí)下進(jìn)行零部件的衍生來治理零部件裝配。具體的操縱步驟為：打開一個(gè)裝配文件，在瀏覽器中，選擇“具體等級(jí)(Level of Detail)”，在右鍵菜單中選擇“新建具體等級(jí)(New Levelof Detail)”。這時(shí)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的具體等級(jí)，重命名并自動(dòng)將其激活。在下拉菜單中選擇“新建替換(NewSubstitute)→衍生部件(Derive Assembly)”，系統(tǒng)將出現(xiàn)保存更新提示對(duì)話框，點(diǎn)擊“是(Yes)”，代表對(duì)具體等級(jí)中的文件進(jìn)行保存更新，接著出現(xiàn)“新建衍生替換零件(NewDerived Substitute Part)”對(duì)話框，操縱者需要對(duì)新零件的命名、模板和新文件的位置進(jìn)行定義，點(diǎn)擊“確定(OK)”即可。接下來，就是如上所述的“衍生部件設(shè)置”，在此不再贅述。設(shè)置完后點(diǎn)擊“確定(OK)”并返回到模型環(huán)境，系統(tǒng)將自動(dòng)保存該衍生提取的文件。

(2)包覆面提取(Skrinkwrap)。包覆面提取是衍生的一個(gè)加強(qiáng)機(jī)制，也是基于具體等級(jí)下進(jìn)行零部件的衍生機(jī)制，該功能在治理零部件裝配時(shí)比衍生部件徹底，消耗的內(nèi)存和顯存也最小。具體的操縱步驟和上面衍生部件一樣，這里不做贅述，只是包覆面提取對(duì)話框和前面有所區(qū)別。

(3)選擇零件文件(SelectPart File)。選擇零件文件是基于具體等級(jí)下的對(duì)子裝配文件的替換，它可以把一個(gè)原子裝配替換為一個(gè)與之不相干的簡單零件。具體的操縱步驟與之前的衍生部件操縱一樣，操縱者需要執(zhí)行“選擇零件文件”，系統(tǒng)將出現(xiàn)“裝進(jìn)零部件(Place Component)”對(duì)話框，選擇要替換的文件，接著點(diǎn)擊“打開(Open)”系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)警告對(duì)話框，點(diǎn)擊“是(Yes)”，系統(tǒng)提示選定的零件將被標(biāo)記為“替換”——零件標(biāo)記為“替換”意味著將禁用所有外部參照鏈接，所有鏈接都將返回至原始狀態(tài)。返回到裝配級(jí)環(huán)境，最后保存裝配文件即可。

在“具體等級(jí)”輕量化裝配的3種方法中，采用具體等級(jí)的衍生部件處理方法，和前面的衍生零部件設(shè)計(jì)方法沒什么太大區(qū)別，它針對(duì)整個(gè)零部件，衍生后只是一個(gè)實(shí)體，無法保存零件外表面特征和“iProperties”物理特性，無法直接進(jìn)進(jìn)下一級(jí)裝配，內(nèi)部結(jié)構(gòu)全部被保存，導(dǎo)致輕量化裝配不徹底，且質(zhì)量屬性不能動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)。我們也可以選擇盡不相干的零件來替換(即選擇零件文件)，但沒辦法按照原部件方式直接進(jìn)進(jìn)裝配，而且原部件的外形和物理特性也無法保證，這也是輕量化不徹底的一種方式。而采用包覆面提取(Skrinkwrap)或覆面提取替換(Skrinkwrap Substitute)，可以直接進(jìn)進(jìn)上一級(jí)的裝配，不僅便于對(duì)零部件的治理，不影響B(tài)OM表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而且可以進(jìn)步冷容量的利用和性能，大大節(jié)約內(nèi)存和顯存容量，還有就是不影響工程圖的表達(dá)，是一種比較理想的輕量化處理模式，因而被廣泛應(yīng)用。

另外，必須提醒讀者留意的是：“包覆面提取(Skrinkwrap)”和“包覆面提取替換(Skrinkwrap Substitute)”在功能上是不一樣的。“包覆面提取”產(chǎn)生的是零件級(jí)的零件文件，而“包覆面提取替換”和瀏覽器中新建具體等級(jí)的包覆面提取是一樣的，產(chǎn)生的子裝配為裝配文件。

五、總結(jié)

在前面論述的內(nèi)容中，筆者介紹了利用調(diào)整系統(tǒng)操縱軟件和Inventor軟件來進(jìn)步計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的方法，以及輕量化裝配中的大型裝配的優(yōu)化方法，所有這些都是為了進(jìn)步系統(tǒng)運(yùn)行速度和性能，減少模型重建的時(shí)間，特別是大規(guī)模的裝配設(shè)計(jì)，能夠從優(yōu)化設(shè)計(jì)角度往進(jìn)步工程師的設(shè)計(jì)效率，讀者用戶可以根據(jù)具體情況選擇以上的優(yōu)化方法。

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