proe在机械设计方案当中应用 .docx
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1、精品名师归纳总结封面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结作者: PanHongliang仅供个人学习PRO/ENGINEER 技术在产品设计当中的应用摘 要经过漫长的进展岁月,产品设计手段在不断的提高,不断进步,不断成熟。从最早的手工绘图,到现在的广泛的使用运算机帮助设计来进行产品的设计,并且以后仍会有更先进的设计手段显现。本文介绍与应用了PRO/ENGINEER造型设计中的参数化设计方式,涉及到了孔特点、倒圆角、螺旋扫描、阵列特点等的设计方法。然后通过PRO/ENGINEER的组件的应用程序里的机构功能实现动态仿真,实现了产品的设计,模拟装配,模拟运行等过程,充分表达了PRO/E
2、NGINEER在机械产品设计当中的应用价值及应用前景,并且结合了相关的资料争论了一下三维设计的进展趋势。关键词: Pro/e 参数化设计,汽车模型,动态仿真,装配ABSTRACTAftera long time, the development of product design method in the constant improvement and progress, and constantly mature. From the earliest manual drawing, tonow widely used computer aided design for product d
3、esign, and will have more advanced design means appear. This paper introduces and applied a PRO/e modelling design of parametric design way, involving the hole characteristics, pour rounded, helical scanning, the design method of array characteristics. Then through the PRO/e components in the applic
4、ation of institutions function realization dynamic simulation,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结realized the product design, the simulation assembly, analog operation process, fully embodies the PRO/e in the mechanical product design application value of, and combine and application prospects of the related m
5、aterial discussed the development trend of the 3d design.Keywords: Pro/e parametric design, car model, dynamic simulation, assembly可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结目录第 1 章 pro/e 软件的简介 错误!未定义书签。1.1 PTC公司及 pro/e 软件的简介51.2 Pro/e 软件与传统二维运算机帮助软件的比较5第 2 章 pro/e 的功能 62.1 基于特点及参数化的设计错误!未定义书签。2.2 pro/e与动态仿真 62.2.1 产品
6、组装与机构仿真的一般方法62.2.2 产品组装与机构仿真的一般步骤72.3 pro/e与 ANSYS的有限元分析 错误!未定义书签。2.4 pro/e软件在逆向工程中的应用72.5 pro/e的 CAM/CAE模块在设计中的应用 8第 3 章 pro/e 在产品设计中的应用实例93.1 PRO/E在减速箱设计中的应用错误!未定义书签。3.2 PRO/E 在汽车汽车掩盖件中设计中的应用错误!未定义书签。3.2.1 零件结构分析 93.2.2 产品数字化 93.2.3 数据预处理 93.2.4 模型重建 103.3 PRO/E 叉车模型建模及动态仿真应用实例错误!未定义书签。3.3.1 叉车模型零
7、部件的三维造型错误!未定义书签。3.3.2 干涉检查和运动仿真 错误!未定义书签。第 4 章三维运算机帮助设计软件的进展前景错误!未定义书签。结论 错误!未定义书签。致谢 错误!未定义书签。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第 1 章 pro/e 软件的简介1.1 PTC公司及 pro/e 软件的简介Pro/Engineer 是美国参数技术公司( Parametric Technology Corporation,简称 PTC)的重要产品。在目前的三维造型软件领域中占有着重要位置,并作为当今世界机械 CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广,是现今最胜利的 CAD
8、/CAM 软件之一。Pro/Engineer是软件包,并非模块,它是该系统的基本部分,其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型,三维上色实体或线框造型棚完整工程图产生及不同视图(三维造型仍可移动,放大或缩小和旋转)。Pro/Engineer是一个功能定义系统,即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现,其中包括:筋( Ribs)、槽( Slots)、倒角( Chamfers)和抽空( Shells)等,采纳这种手段来建立形体,对于工程师来说是更自然,更直观,无需采纳复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采纳符号式的赐予形体尺寸,不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体,这样工程师可任意建
9、立形体上的尺寸和功能之间的关系,任何一个参数转变,其也相关的特点也会自动修正。这种功能使得修改更为便利。Pro/Engineer 可令设计优化更趋完善。造型不单可以在屏幕上显示,仍可传送到绘图机上或一些支持Postscript格式的彩色打印机。 Pro/Engineer仍可输出三维和二维图形赐予其他应用软件,诸如有限元分析及后置处理等,这都是通过标准数据交换格式来实现,用户更可配上Pro/Engineer软件的其它模块或自行利用 C 语言编程,以增强软件的功能。它在单用户环境下 没有任何附加模块 具有大部分的设计才能,组装才能 人工 和工程制图才能 不包括ANSI, ISO , DIN 或 J
10、IS标准 ,且支持符合工业标准的绘图仪 HP,HPGL和 黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。1.2 Pro/e软件与传统二维运算机帮助软件的比较传统的运算机帮助设计系统主要是供应便利的设计工具和手段来帮助设计, 缺乏分析问题和解决问题的才能 , 适用于解决算法型或确定型的任务问题。近几 年来, 为了克服传统运算机帮助设计的不足, 人们将人工智能和专家系统技术应用于运算机帮助设计系统 , 进行了智能运算机帮助设计系统的争论。众所周知, 机械产品设计不但涉及到一系列的运算公式、很多的设计标准和规范以及制图技术, 而且仍要用到很多非数值的体会性学问, 如开头的概念设计和产品的初步设计就要求设计专
11、家凭借学问和体会来摸索、推理和判定。而设计过程最一个从“设计 - 评判- 再设计直到产生最优设计结果”的反复过程, 这就更需要设计专家具有肯定的学问性体会 , 也就促使着专家系统和运算机帮助设计进行结合。很明显, 概念设计是整个设计过程中最重要的一个阶段, 这一阶段是设计制造性最为集中的部分 , 这一部分与问题的表达和懂得的正确与否, 所提方案的优劣以及评判和决策的适当与否等有关 , 它打算了最终设计的特色、水平和效益。传统的二维 CAD 系统起源于运算机图形学,其智能定位于图样绘制,没有从本身的需求来考虑,大多数停留在电子图版的水平。设计者用二维CAD 系统来记录设计结果,设计活动只活动在设
12、计者的头脑之中,当设计者应用二维CAD 系统的时候,设计差不多已经终止。其局限性表现如下:(1) 只是一个绘图工具而并非设计工具,不能帮忙设计者定义设计关系和设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结约束,更不能储存和保持设计关系。(2) 没有可变型的产品模型。(3) 不支持设计的全过程,只能完成绘图等对提高企业竞争力不很重要的工作。(4) 缺乏智力性,只记录几何数据,缺乏语义信息,不能有效表达设计意图。(5) 对产品缺乏完善的分析系统和检索机制。由于概念设计的重要性 , 一些学者提出了基于决策的概念设计过程模型, 并且用超文本做了技术实现。与过去的设计方法学模型相比, 决策模型并不
13、规定设计过程应当怎样 ,设计师自始至终掌握着设计的流程, 具有更大的敏捷性。 与形式化模型相比 , 决策模型并不被动的模拟设计过程 , 而是抽取关键的语义和联系 , 用以描述和支持设计过程 , 与传统的运算机帮助设计方法相比, 它不仅记录设计的结果, 更强调记录和表达设计的过程。总之, 智能化是机械运算机帮助设计中极具有前途的争论领域。 Pro/Engineer能较好的完成挖掘机零部件的三维造型, 三维造型经常用以下方法 :对外形比较规章的简洁零件,利用三维软件自带的标准几何体(方形、圆柱、圆管、圆锥和球、沟槽)库,直接生成零件实体,如方板、光轴、轴套等。绘制最能反映零件基本特点的几何草图,经
14、拉伸、旋转生成三维实体。沿路径配置的二维几何图形经扫描,蒙皮生成曲面形实体。从草图入手建模设计者依据设计的要求用手勾画出抱负的结构形状,然后赐予每一条曲线以尺寸约束或几何约束,使曲线依据设计者的意图去更新交换,生成参数化特点的实体建模。从草图入手建模很简洁实现参数化、标准化、系列化设计,是挖掘机最抱负的建模方式。利用三维实体间的布尔运算(交、并、补),将多个简洁零件组合成一体, 生成新的实体等等,且生成的实体模型均采纳参数化特点造型。第 2 章 pro/e 的功能2.2 pro/e 与动态仿真产品装配与机构仿真是 pro/e 的一项重要功能。当设计师进行产品组装与机构仿真时,能将设计师的设计意
15、图直观的进行表达,可以以动态的方式将产品 进行模拟的运行,也能从中检验机构是否存在不合理的像干涉、自由度不满意 等缺陷。总之该项功能对设计师供应重要帮忙。2.2.1 产品组装与机构仿真的一般方法在 pro/e 的装配模块中,对产品组装与机构仿真供应了两种不同的装配方法。1. 产品装配的两种方法(1) ) 约束装配当进行一般产品装配中,不考虑机构运动,或某些元件是固定不动的,那么在装配时可采纳约束条件进行装配。(2) ) 连接装配当进行机构运动仿真时,其机构组装必需考虑到哪些元件是运动的,哪些元件是固定不动的,对运动的元件要采纳连接条件进行装配。其中约束装配仅仅时按系统供应的方式,将机构各元件按
16、肯定的连接方式进可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结行组装。这样得到的只是一个相对直观的产品外观的展现。而要想实现机构的动态仿真,各元件的连接方式就必需采纳“连接装配”。由于系统中所供应的连接方式具有不同的自由度,在装配过程中就要依据自己的装配关系意图,再采纳相应的连接方式。这样“应用程序”中的“机构”分析模块中才能定义各种伺服电机的参数,得到预期的动态仿真过程。2.2.2 产品组装与机构仿真的一般步骤为了实现相应机构在动态分析前的连接方式,下面介绍组装与分析图 2-5装配中的连接方式的一般步骤。依据各元件所要模拟的运动的不同,在图2-5 中的 11 种连接方式中,挑选要约束相应自
17、由度的连接方式。然后依据下面的步骤进行:( 1)使用约束条件将固定不动的零件或组件装配起来(2) 使用连接条件将运动的零件装配起来(3) ) 进入机构模块。当以约束和连接条件将元件组装在一起之后,即可通过下拉式菜单“应用程序 /机构”进入设计模块。(4) ) 手工拖动元件运动。进入机构模块后,挑选拖动图标,手动拖拽元 件,使元件按语定运动方式运动,以测定元件装配是否正确,机构运动方式是否合乎抱负。假如元件装配正确,机构运动合乎抱负, 就进行下一步,否就回到组装环境重新组装。(5) ) 设置齿轮副、凸轮从动机构。假如机构中含有齿轮副或凸轮从动机构,就在机构组装并测试正确后,进行齿轮副或凸轮从动机
18、构的设置,建立机构元件连接条件之间的关系,以便驱动。(6) ) 添加伺服电机。当连接完成设定后,即可设置伺服电机,以作为机构的动力来源。(7) ) 其他设定。假如运动复杂,仍需要添加其他设置,如弹簧、力、转矩等。(8) ) 分析与仿真。当机构设置完成后,进行各种分析。如位置、运动学、动态等,并可依据分析获得结果报告。最终在动态仿真中的运动参数可以用一下图示为一例进行表达:图 2-6某动态仿真中选定三点的运动分析在动态仿真中能够进行简洁的运动与受力分析,但是复杂的分析这里就不能显现出相应的作用与优势。这样就提出了下文的有限元分析。2.4 pro/e软件在逆向工程中的应用“逆向工程”( Rever
19、se Engineering,RE) , 也称反求工程、反向工程等。逆向工程起源于精密测量和质量检验,它是设计下游向设计上游的反馈信息的回路。图 2-9 逆向工程过程目前,大多数有关“逆向工程”技术的争论和应用都集中在几何外形,即 重建产品实物的 CAS 模型和最终产品的制造方面,称为“实物逆向工程”。这是由于一方面,作为争论对象,产品实物是面对消费市场最广、最多的的一类 设计成果,也是最简洁获得的争论对象。另一方面,在产品开发和制造过程中,虽已广泛使用了运算机几何造型技术,但是仍与很多产品,由于种种原可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结因,最初并不是由运算机帮助设计(Comput
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