Inventor 二次开发从入门到精通（5）-平芜编程栈

5.1 零件文档的核心结构

零件文档（PartDocument）的核心数据存储在ComponentDefinition属性中，其结构包括：

Sketches：草图集合，是建模的基础；
Features：特征集合，如拉伸、旋转、孔、倒角等；
WorkGeometries：工作几何集合，如工作平面、工作轴、工作点；
Parameters：参数集合，控制模型的尺寸和行为。

5.2 草图的创建与编辑

草图是三维建模的起点，通过 API 可实现草图的自动化创建和编辑。

5.2.1 创建草图

PartDocument partDoc = (PartDocument)_inventorApp.ActiveDocument; PartComponentDefinition partDef = partDoc.ComponentDefinition; // 获取默认的XY工作平面 WorkPlane xyPlane = partDef.WorkPlanes[3]; // Inventor中XY平面的索引为3（XZ=1，YZ=2，XY=3） // 创建草图 PlanarSketch sketch = partDef.Sketches.Add(xyPlane); sketch.Name = "基础草图";

5.2.2 绘制草图实体

草图实体包括直线、圆、矩形、圆弧等，通过SketchEntities集合的AddXXX()方法创建：

（1）绘制直线

// 创建两个点 Point p1 = _inventorApp.TransientGeometry.CreatePoint(0, 0, 0); Point p2 = _inventorApp.TransientGeometry.CreatePoint(100, 0, 0); Point p3 = _inventorApp.TransientGeometry.CreatePoint(100, 50, 0); Point p4 = _inventorApp.TransientGeometry.CreatePoint(0, 50, 0); // 绘制直线 SketchLine line1 = sketch.SketchLines.AddByTwoPoints(p1, p2); SketchLine line2 = sketch.SketchLines.AddByTwoPoints(p2, p3); SketchLine line3 = sketch.SketchLines.AddByTwoPoints(p3, p4); SketchLine line4 = sketch.SketchLines.AddByTwoPoints(p4, p1);

（2）绘制圆

// 绘制圆（圆心+半径） Point center = _inventorApp.TransientGeometry.CreatePoint(50, 25, 0); SketchCircle circle = sketch.SketchCircles.AddByCenterRadius(center, 20);

（3）绘制矩形

// 绘制矩形（两个对角点） Point rectP1 = _inventorApp.TransientGeometry.CreatePoint(120, 0, 0); Point rectP2 = _inventorApp.TransientGeometry.CreatePoint(200, 60, 0); SketchRectangle rect = sketch.SketchRectangles.AddByTwoPoints(rectP1, rectP2);

5.2.3 草图约束的添加

草图约束包括尺寸约束和几何约束，是保证草图参数化的关键：

（1）添加尺寸约束

// 给直线添加长度约束 SketchDimension dim1 = sketch.SketchDimensions.AddDistanceDimension( line1.StartPoint, // 起点 line1.EndPoint, // 终点 DimensionOrientationEnum.kHorizontalDimension, // 方向 _inventorApp.TransientGeometry.CreatePoint(50, -10, 0) // 尺寸位置 ); // 设置尺寸值 dim1.Value = 100; // 给圆添加直径约束 SketchDimension dim2 = sketch.SketchDimensions.AddDiameterDimension( circle, // 圆对象 _inventorApp.TransientGeometry.CreatePoint(70, 25, 0) // 尺寸位置 ); dim2.Value = 40;

（2）添加几何约束

// 添加重合约束（点与点重合） sketch.GeometricConstraints.AddCoincident(p4, line1.StartPoint); // 添加平行约束（直线与直线平行） sketch.GeometricConstraints.AddParallel(line1, line3); // 添加垂直约束（直线与直线垂直） sketch.GeometricConstraints.AddPerpendicular(line1, line2);

5.2.4 草图的拉伸与封闭

// 检查草图是否封闭 bool isClosed = sketch.Profiles[1].Closed; if (isClosed) { _inventorApp.UserInterfaceManager.MessageBox.Show("草图已封闭，可以进行拉伸！"); } // 压缩/解除压缩草图 sketch.Visible = false; // 隐藏草图 sketch.Active = true; // 激活草图

5.3 零件特征的创建

零件特征是三维模型的核心，通过Features集合的各类特征子集合可创建拉伸、旋转、孔等特征。

5.3.1 拉伸特征（Extrusion）

拉伸是最常用的特征，通过封闭的草图轮廓创建三维实体：

// 获取草图的封闭轮廓 Profile profile = sketch.Profiles[1]; // 创建拉伸特征 ExtrusionFeature extrusion = partDef.Features.ExtrusionFeatures.Add( profile, // 轮廓 30, // 拉伸距离 PartFeatureOperationEnum.kJoinOperation, // 操作类型（合并） false, // 是否对称拉伸 false, // 是否拔模 0, // 拔模角度 false, // 是否终止到面 false // 是否终止到实体 ); extrusion.Name = "基础拉伸";

拉伸的高级用法：对称拉伸、拔模拉伸

// 对称拉伸（总长度60，两侧各30） ExtrusionFeature symExtrusion = partDef.Features.ExtrusionFeatures.Add( profile, 30, PartFeatureOperationEnum.kJoinOperation, true, // 对称拉伸 true, // 拔模 Math.PI / 18 * 5, // 拔模角度5度 false, false );

5.3.2 旋转特征（Revolution）

旋转特征通过草图轮廓绕轴旋转创建实体：

// 创建旋转草图（需绘制旋转轴和轮廓） PlanarSketch revSketch = partDef.Sketches.Add(xyPlane); // 绘制旋转轴（构造线） SketchLine axisLine = revSketch.SketchLines.AddByTwoPoints( _inventorApp.TransientGeometry.CreatePoint(0, 0, 0), _inventorApp.TransientGeometry.CreatePoint(0, 100, 0) ); axisLine.Construction = true; // 设置为构造线 // 绘制旋转轮廓 Point rp1 = _inventorApp.TransientGeometry.CreatePoint(10, 0, 0); Point rp2 = _inventorApp.TransientGeometry.CreatePoint(30, 0, 0); Point rp3 = _inventorApp.TransientGeometry.CreatePoint(30, 50, 0); Point rp4 = _inventorApp.TransientGeometry.CreatePoint(10, 50, 0); revSketch.SketchLines.AddByTwoPoints(rp1, rp2); revSketch.SketchLines.AddByTwoPoints(rp2, rp3); revSketch.SketchLines.AddByTwoPoints(rp3, rp4); revSketch.SketchLines.AddByTwoPoints(rp4, rp1); // 创建旋转特征 RevolutionFeature revolution = partDef.Features.RevolutionFeatures.Add( revSketch.Profiles[1], // 轮廓 axisLine, // 旋转轴 Math.PI * 2, // 旋转角度（360度） PartFeatureOperationEnum.kJoinOperation // 操作类型 );

5.3.3 孔特征（Hole）

孔特征可通过 API 创建简单孔、沉头孔、埋头孔等：

// 获取要打孔的面（假设为拉伸特征的顶面） Face face = extrusion.Faces[1]; // 创建孔的中心点 Point holeCenter = _inventorApp.TransientGeometry.CreatePoint(50, 25, 30); // 创建简单孔 HoleFeature hole = partDef.Features.HoleFeatures.AddSimpleHole( face, // 打孔面 holeCenter, // 中心点 10, // 直径 PartFeatureOperationEnum.kCutOperation, // 操作类型（切割） 30, // 深度 false, // 是否贯通 false, // 是否沉头 0, // 沉头直径 0, // 沉头深度 false, // 是否埋头 0, // 埋头角度 0 // 埋头深度 );

5.3.4 倒角与圆角特征

// 倒角特征（选择边，设置距离） Edge edge = extrusion.Edges[1]; ChamferFeature chamfer = partDef.Features.ChamferFeatures.Add( edge, // 要倒角的边 5, // 距离 PartFeatureOperationEnum.kCutOperation ); // 圆角特征（选择边，设置半径） FilletFeature fillet = partDef.Features.FilletFeatures.Add( edge, // 要圆角的边 3, // 半径 PartFeatureOperationEnum.kJoinOperation );