摘要
以挖掘机的造型设计来培养自己对Pro/E软件的更深层次的了解和应用，将自己以前学到的知识结合起来，把理论和实际相结合，从中学到更多的知识，在遇到难题时又能培养自己的个人能力，包括怎样看待问题，分析问题，最终把问题处理好。反过来又可以从中吸取教训，避免在以后的工作，学习当中遇到类似问题而少走弯路。
在对挖掘机造型设计前要通过通过查阅资料、实地研究、整理资料、综合运用对比分析等一系列研究方法进行整合，结合实际情况制定切合实际的设计方案。然后通过所学知识综合应用PRO\E的各项功能创建挖掘机三维模型，最后进入组件，把所创建的挖掘机各部分装配起来，再进行运动仿真，做出简单的挖土、倒土动作。
经过一系列的造型设计和运动仿真后，挖掘机能够实现自己当初所希望能实现的动作，这样整个挖掘机的造型和运动仿真就完成了。挖掘机先在正前方做挖土动作，然后转至左侧，再做倒土动作，这样仿真就完成了。
关键字：造型；装配；仿真
目录
导言.............................................................................................................. - 1 -第一章概述....................................................................................................... - 4 -
1.1挖掘机的发展特点...................................................................................... - 4 -
1.1.1挖掘机的定义.................................................................................... - 4 -
1.1.2挖掘机的简史.................................................................................... - 4 -
1.1.3挖掘机的构成.................................................................................... - 4 -
1.1.4发展历史............................................................................................ - 5 -
1.2挖掘机的类型.............................................................................................. - 5 -
1.3挖掘机的基本组成和工作原理.................................................................. - 6 - 第二章设计方案................................................................................................ - 8 -
2.1挖掘机铲斗的设计...................................................................................... - 8 -
2.2挖掘机斗杆及动臂的设计.......................................................................... - 9 -
2.2.1挖掘机斗杆设计................................................................................ - 9 -
2.2.2挖掘机动臂设计.............................................................................. - 10 -
2.3挖掘机机身及驾驶舱的设计.................................................................... - 10 -
2.4底盘的设计................................................................................................ - 11 -
2.5车轮的设计................................................................................................ - 12 -
2.6液压油缸的设计........................................................................................ - 13 -
2.6.1液压缸的设计.................................................................................. - 13 -
2.6.2推动杆的设计.................................................................................. - 13 - 第三章装配..................................................................................................... - 14 -
3.1挖掘机机身的装配.................................................................................... - 14 -
3.2车轮装配.................................................................................................... - 14 -
3.3挖掘机斗杆及动臂装配............................................................................ - 15 -
3.4挖掘机铲斗的装配.................................................................................... - 15 -
3.5液压油缸装配............................................................................................ - 15 - 第四章运动仿真及部分工程图.................................................................. - 17 -
4.1运动仿真.................................................................................................... - 17 -
4.2工程图........................................................................................................ - 19 - 第五章总结....................................................................................................... - 21 -参考文献.............................................................................................................. - 23 -
导言
1985年，PTC公司成立于美国波士顿，开始参数化建模软件的研究。1988年，V1.0的Pro/ENGINEER诞生了。目前已经发布了Pro/ENGINEER proewildfire6.0。PTC的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。Pro/ENGINEER还提供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。
Pro/ENGINEER作为美国PTC公司开发的一个大型CAD/CAE/CAM软件，目前广泛的应用在工业产品造型设计、模具设计、有限元分析、机械仿真和加工制造等方面，是当今最优秀的三维设计软件之一并受到世界范围内广大用户的普遍欢迎。PRO/E内容丰富、功能强大，随着生产加工自动化水平的不断提高，在我国设计加工领域里的应用越来越广泛。
Pro/E软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟产品装配和工程图生成等设计功能，而且在设计过程中可以进行有限元分析、机构运动分析和仿真模拟等，提高了设计的可靠性。Pro/E软件的主要特点是提供了一个基于过程的虚拟产品开发设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。另外，Pro/E提供了二次开发设计环境及与其他CAD软件进行数据交换的接口，能够使多种CAD软件配合工作，实现优势互补，从而提高产品设计的效率。
Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。
Pro/E软件作为高端的三维设计软件，用该软件进行产品设计，无论设计中的哪部分进行了变更，这些变更都会传播到所有后续信息中。Pro/E软件能够仿真和分析虚拟样机及优化设计，无需制造昂贵的实物样机，即可以虚拟方式模拟实际的作用力和运动情况，并分析产品在这些情况下的可能出现的问题。在设
计阶段中及早洞察产品性能，从而改进产品性能，设计更好的产品，同时节省时间和成本。另外Pro/E软件支持与多种CAD工具(包括相关数据交换)和业界标准数据格式兼容利用，与PTC的其他产品一起能形成团队成员之间有效地共享数字化产品数据环境，基于产品研发体系，优化数字化产品价值链，改善企业业务流程。
Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。
1．参数化设计和特征功能
Pro/Engineer是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。
2．单一数据库
Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的CAD/CAM 系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。例如，一旦工程详图有改变，NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。
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（三维造型还可移动，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，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，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立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何一个参数改变，其也相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便和
可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或一些支持Postscript格式的彩色打印机。Pro/Engineer还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，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)具有大部分的设计能力，组装能力(人工)和工程制图能力(不包括ANSI，ISO，DIN或JIS标准)，并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。Pro/Engineer功能如下：
1．特征驱动（例如：凸台、槽、倒角、腔、壳等）；
2．参数化（参数=尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等）；
3．通过零件的特征值之间，载荷/边界条件与特征参数之间（如表面积等）的关系来进行设计。
4．支持大型、复杂组合件的设计(规则排列的系列组件，交替排列，Pro ／PROGRAM的各种能用零件设计的程序化方法等)。
5．贯穿所有应用的完全相关性(任何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方变动)。其它辅助模块将进一步提高扩展Pro／ENGINEER的基本功能。
正因为Pro/Engineer功能如此强大，它能帮助我更好的完成挖掘机的造型设计与运动仿真，所以我选用Pro/Engineer来完成该项目。
第一章概述
1.1挖掘机的发展特点
1.1.1挖掘机的定义
挖掘机，又称挖掘机械（excavatingmachinery)，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。
1.1.2挖掘机的简史
第一台手动挖掘机问世至今已有130多年的历史，期间经历了由蒸汽驱动斗回转挖掘机到电力驱动和内燃机驱动回转挖掘机、应用机电液一体化技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程。
由于液压技术的应用，20世纪40年代有了在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式挖掘机，20世纪50年代初期和中期相继研制出拖式全回转液压挖掘机和履带式全液压挖掘机。初期试制的液压挖掘机是采用飞机和机床的液压技术，缺少适用于挖掘机各种工况的液压元件，制造质量不够稳定，配套件也不齐全。从20世纪60年代起，液压挖掘机进入推广和蓬勃发展阶段，各国挖掘机制造厂和品种增加很快，产量猛增。1968-1970年间，液压挖掘机产量已占挖掘机总产量的83%，目前已接近100%。
1.1.3挖掘机的构成
常见的挖掘机结构包括，动力装置，工作装置，回转机构，操纵机构，传动机构，行走机构和辅助设施等。
1.1.4发展历史
最初挖掘机是手动的，从发明到现在已经有一百三十多年了，经历了蒸汽驱动，电力驱动，和内燃机驱动等多种驱动方式。
在20世纪40年代以后，液压技术在挖掘机上得到应用，20世纪50年代研制出了今天人们常见的履带式全液压挖掘机。
挖掘机最重要的三个参数：整车重量（质量），发动机功率和铲斗斗容。
1951 年，第一台全液压反铲挖掘机由位于法国的Poclain( 波克兰) 工厂推出，从而在挖掘机的技术发展领域开创了全新空间。
1.2挖掘机的类型
根据挖掘机工作装置，可分正铲、反铲、刨铲、拉铲、抓铲（也称抓斗）等形式。正铲挖掘机的铲斗铰装于斗杆端部，由动臂支持，其挖掘动作由下向上，斗齿尖轨迹常呈弧线，适于开挖停机面以上的土壤。反铲挖掘机的铲斗也与斗杆铰接，其挖掘动作通常由上向下，斗齿轨迹呈圆弧线，适于开挖停机面以下的土壤。刨铲挖掘机的铲斗沿动臂下缘移动，动臂置于固定位置时，斗齿尖轨迹呈直线,因而可获得平直的挖掘表面,适于开挖斜坡、边沟或平整场地。拉铲挖掘机的铲斗呈畚箕形，斗底前缘装斗齿。工作时,将铲斗向外抛掷于挖掘面上,铲斗齿借斗重切入土中，然后由牵引索拉曳铲斗挖土，挖满后由提升索将斗提起，转台转向卸土点，铲斗翻转卸土。可挖停机面以下的土壤，还可进行水下挖掘，挖掘范围大，但挖掘精确度差。抓铲挖掘机的铲斗由两个或多个颚瓣铰接而成,颚瓣张开,掷于挖掘面时，瓣的刃口切入土中,利用钢索或液压缸收拢颚瓣,挖抓土壤。松开颚瓣即可卸土。用于基坑或水下挖掘，挖掘深度大。也可用于装载颗粒物料。土方工程中常用的中小型挖掘机，其工作装置可以拆换，换装上不同铲斗，可进行不同作业。还可改装成起重机、打桩机、夯土机等，故称通用（多能）挖掘机。采掘或矿用挖掘机一般只配备一种工作装置，进行单一作业，故称专用挖掘机。
挖掘机驱动和传动挖掘机的动力装置有柴油机驱动、电驱动（称电铲）、蒸汽机驱动和复合驱动等。其传动有机械传动和液压传动等。其行走装置有履带式、轮胎式、轨道式、步行式和浮式。转台可作360°全回转或局部回转。土木
建筑施工中常用的为柴油机驱动、全回转、液压传动挖掘机。
机械传动挖掘机利用齿轮、链条、钢索滑轮组等传动件传递动力的挖掘机。常见的为正铲挖掘机，其动臂中间装有特种轴承（称鞍式轴承），斗杆支承于此轴承上，可绕其转动，并利用齿轮齿条或钢索进行伸缩。作业时，以动臂为支承，斗杆伸出，将斗齿强制压入挖掘面，同时由起升索提升铲斗进行挖土。铲斗底部可以开启，以进行卸土。转台回转借齿轮传动，并采用滚球式或滚柱式回转支承，大型机也常采用滚轮式回转支承，但摩擦阻力矩大。整机行走由发动机通过链条和齿轮传动来完成。轮胎式行走装置由于底盘结构和承载能力的限制，只适用于中小型挖掘机。机械传动挖掘机的主要技术参数是铲斗容量，常据以计算机械生产率和估算运土车辆的车斗大小。此种挖掘机由于重量大、机构性能不能很好地满足作业要求、操纵不轻便，故中小型机已基本上被液压传动挖掘机所取代。
液压传动挖掘机利用油泵、液压缸、液压马达等元件传递动力的挖掘机。油泵输出的压力油分别推动液压缸或马达工作，使机械各相应部分运转。常见的是反铲挖掘机(见彩图)。反铲作业时，动臂放下,作为支承，由斗杆液压缸或铲斗液压缸将铲斗放在停机面以下并使之作弧线运动，进行挖掘和装土,然后提起动臂,利用回转马达转向卸土点，翻转铲斗卸土。整机行走采用左右液压马达驱动，马达正逆转配合，可以进、退或转弯。轮胎行走也有由发动机经变速箱、主传动轴和差速器传动的，但机构复杂。液压传动挖掘机的主要技术参数是铲斗容量，也有以机重或发动机功率为主要参数的。此种挖掘机结构紧凑、重量轻，常拥有品种较多的可换工作装置，以适应各种作业需要，操作轻便灵活，工作平稳可靠,故发展迅速,已成为挖掘机的主要品种。
1.3挖掘机的基本组成和工作原理
液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。
液压挖掘机一般由工作装置、回转装置和行走装置三大部分组成。根据其构
造和用途可以区分为：履带式、轮胎式、步履式、全液压、半液压、全回转、非全回转、通用型、专用型、铰接式、伸缩臂式等多种类型。
工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。为了适应各种不同施工作业的需要，液压挖掘机可以配装多种工作装置，如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具。
回转与行走装置是液压挖掘机的机体，转台上部设有动力装置和传动系统。发动机是液压挖掘机的动力源，大多采用柴油要在方便的场地，也可改用电动机。
液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。以工地使用较多的PV-200型液压挖掘机为例。该机采用改进型的开式中心负荷传感系统（OLSS）。该系统用控制斜盘式变量柱塞泵斜盘角度（输出流量）的方法，减少了发动机的功率输出，从而减少燃油消耗，是一种节能型系统。
这种液压系统的特点是：定转矩控制，能维持液压泵驱动转矩不变，载断控制，可以减少作业时间的卸荷损失；油量控制，可减少空挡和微调控制时液压泵的输出流量，减少功率损失。
第二章设计方案
2.1挖掘机铲斗的设计
在上工具箱上单击【文件】按钮，打开【新建】对话框，选取文件类型为【零件】。
1.在右工具箱上单击按钮，进入草绘，画出如图2-1所示曲线。
2.完成后单击按钮，进行拉伸如图2-2。
图2-1
图2-2 图2-3
3.再进行拉伸除料，并创立一个基准面，由FRONT面平移至铲斗中间，如图2-3 。
4.在刚创立的基准面上草绘，并拉伸除料，结果如图2-4。
图2-4 图2-5
5.然后再FRONT面上草绘铲斗的铲齿，并拉伸，阵列，结果如图2-5。
6.接下来在DTM1基准面内进行铲斗连接部分的拉伸，结果如图2-6。
图2-6
这样，铲斗就设计完成了！
2.2挖掘机斗杆及动臂的设计
2.2.1挖掘机斗杆设计
1.在FRONT面上草绘如图2-7所示的斗杆曲线，并且拉伸，结果如图2-8。
图2-7
图2-8 图2-9
2.接下来将斗杆连接处进行必要的拉伸除料，以满足装配需求，结果如图2-9。
这样斗杆就设计完成！
2.2.2挖掘机动臂设计
挖掘机动臂的设计跟斗杆差不多，只是外形和尺寸不一样，这里不再进行阐述，动臂设计结果如图2-10所示。
图2-10
2.3挖掘机机身及驾驶舱的设计
1.先在TOP基准面内拉伸出驾驶舱及发动机舱的底板，如图2-11。
图2-11 图2-12
2.然后在该底板上草绘出发动机舱的曲线，并拉伸，倒角，如图2-12。
3.接下来是散热器突盖的拉伸，结果如图2-13。
图2-13 图2-14
4.单击按钮，以ERONT面创建DTM1基准面，并在该面内用【扫描】、【伸出项】指令把排气管扫描出来，结果如图2-14。
5.再由FRONT面平移创立DTM2基准面，并在其上拉伸出驾驶舱外形，如图2-15。
图2-15 图2-16
6.接下来将驾驶舱进行必要处理，包括窗户，座椅，操作杆等的拉伸，结果如图2-16。
7.在驾驶舱的右侧，拉伸后臂及液压杆支座，结果如图2-17。
图2-17 图2-18
8.再然后进行倒角，和将散热器盖上开出散热孔，如图2-18。
9．最后拉伸出机身下方的回转支承，如图2-19.
图2-19
2.4底盘的设计
1.先拉伸出一简单底盘，如图2-20。
图2-20
2.接下来将底盘上的回转支承拉伸出来，结果如图2-21。
图2-21 图2-22
3.然后将四个车轮的安装位置进行拉伸除料，结果如图2-22。
4.接下来进行底盘底部车轮轴及主轴箱的拉伸设计，结果如图2-23。
图2-23 图2-24
5.再然后是车轮挡板的拉伸设计，结果如图2-24。
6.最后拉伸出车灯，如图2-25。
图2-25
2.5车轮的设计
1.先对应底盘数据拉伸出车轮轴，如图2-26。
图2-26 图2-27
2.再以刚才轴的一端面为基准面向两边拉伸出轮胎雏形，如图2-27。
3.然后进一步完善，如倒角，拉伸车轮支架，结果如图2-28。
图2-28 图2-29
4.最后再将车轮的纹路设计出来，可先拉伸除料，再阵列就可，结果如图2-29。
2.6液压油缸的设计
2.6.1液压缸的设计
1.先草绘拉伸出液压缸的桶部分，如图2-30。
图2-30 图2-31
2.再拉伸出液压缸的一端支撑端，这样液压缸就设计完成，如图2-31。2.6.2推动杆的设计
1.先拉伸出推动杆的杆子部分，如图2-32。
图2-32 图2-33
2.再将连接部分拉伸出来，如图2-33。
这样一套液压油缸就设计完成。
其他液压油缸造型设计方法类似。
第三章装配
3.1挖掘机机身的装配
（1）.装配底盘
1.打开文件“dipan.prt”，
2.在界面空白处鼠标右击，在弹出的快捷菜单中选取【缺省约束】选项，使用默认的坐标系对齐方式装配模型。
单击鼠标中键退出，装配结果如图3-1所示。
图3-1 图3-2
（2）.装配机身
1.打开文件“jiashicang.prt”
2.选取机身相应的轴与底盘为约束参照，创建【销钉】约束
装配结果如图3-2所示
3.2车轮装配
1.打开文件“lun.prt”
2.选取车轮相应的轴与底盘车轴为约束参照，创建【销钉】约束
装配结果如图3-3所示
图3-3 图3-4
其他车轮装配一样，全部装好如图3-4。
3.3挖掘机斗杆及动臂装配
1.打开文件“houbi.prt”
2.选取动臂相应的轴与机身为约束参照，创建【销钉】约束装配结果如图3-5所示
图3-5 图3-6 斗杆与动臂装配方法类似，装配结果如图3-6所示
3.4挖掘机铲斗的装配
1.打开文件“prt0001.prt”
2.选取铲斗相应的轴与斗杆为约束参照，创建【销钉】约束，装配结果如图3-7所示。
图3-7
3.5液压油缸装配
1.打开文件“yegang1.prt”
2.选取缸相应的轴与机身为约束参照，创建【销钉】约束
装配结果如图3-8所示
图3-8 图3-9
1.打开文件“yegang11.prt”
2.选取杆相应的轴与动臂为约束参照，创建【销钉】约束
3.选取杆相应的轴与缸为约束参照，创建【圆柱】约束
装配结果如图3-9所示
其他液压油缸装配方法类似，销的装配就是销钉约束。
装配结果如图3-10
图3-10
第四章运动仿真及部分工程图
4.1运动仿真
第一个电动机设置在动臂与机身连接处，设置情况如图4-1。
第二个电动机设置在斗杆与动臂连接处，设置情况如图4-2。
图4-1 图4-2 第三个电动机设置在铲斗与斗杆连接处，设置情况如图4-3。
第四个电机设置在机身与底盘连接处，设置情况如图4-4。
图4-3 图4-4 装完后单击按钮，进行机构分析，将终止时间设置为14秒，点击【运行】，
如图4-5所示，看运动轨迹是否跟自己预期的是否一致，若不一致，则要再进行
改动，调试，直到符合为止。最后的仿真效果如图4-6（初始），图4-7（结束）。
图4-5
2011-2012年第一学期 《Pro/E三维造型》课程期末综合作业 题目：电脑摄像头的制作 班级：XXXXX 姓名：XXXXX 学号：XXXXX 电话：XXXXXXXX Email： 日期：
设计构思：本次设计实体为立式电脑摄像头，实体绘制过程中主要运用了拉伸、旋转特征，辅助以扫描、螺旋扫描、阵列、圆角、基准点、面等。特征设计中忽略了实体内部的镶嵌结构，以及弹簧、光学透镜镜片、电线、螺钉等结构。从工程实践来讲，该实体并不能用单个的零件来阐述，完成的prt文件只能代表摄像头外形特征，并不具有实际意义。 实物图片
模型截图 制作步骤与说明： 一、绘制头部： 【1】打开程序，先新建一个模型文件：点击系统工具栏里的“新建”图标，在弹出的“新建”对话框中保持默认值，单击“确定”按钮，进入零件设计界面。 【2】单击下拉菜单【插入】、【旋转】命令，或者直接单击特征工具栏中的“旋转工具” 的“定义”按钮，以绘制旋转截面。 【3】系统弹出“草绘”对话框，选择FRONT面为草绘平面，接收系统默认草绘方向， 单击“草绘”按钮，进入草绘工作状态。
【4】如图1所示：先绘制一条旋转轴线（图中竖直虚线），再绘制一个直径100的圆（圆心过旋转轴线），在剪切至图1所示。 图1 【5】单击草绘工具栏下面的按钮，系统回到零件设计模式。此时单击“预览”按钮，模型如图2所示： 图2
【6】接受默认值，单击按钮，完成曲面旋转特征。单击下拉菜单中的【文件】，【保存 副本】菜单命令，在新建名称中输入“qiuke”，保存。 【7】在模型树中选中“旋转1”，单击【编辑】、【实体化】，然后点击按钮，将上一步 得到的球壳实体化得到球。 二、绘制双耳： 【8】单击特征工具栏里的“基准平面工具”，选择RIGHT平面，偏移距离设置为45，新建一个基准平面；再在RIGHT平面另一边新建一个对称基准平面，名称分别为DTM1和DTM2。 【9】单击特征工具栏中的“拉伸”，选择“拉伸为实体”，以DTM1基准平面为草绘平面，绘制一个直径60的圆，单击完成草绘，拉伸实体参数分别为，单击得到实体局部切槽如图3所示。对切口进行倒圆角处理，圆角半径设为0.5。 图3 【10】重复上一步，以DTM2为基准，得到与步骤9对称的切口。如图4所示：
pro/e数据共享方法详解 pro/e数据共享方法详解：proe Top-Down设计方法系列教程（一） 概述： 在真正的产品设计过程中，不同零件或装配之见的数据共享是不可避免的，如何有效地管理这些数据的参考和传递是一个产品设计在软件层面上的关键所在，本教程详细讲解了在WildFire3.0（野火3.0）中不同零件和装配间的数据传递方法，通过分析它们之间的不同和各自的优缺点帮助新手理解它们之间的不用用途从而在实际的工作中正确地使用它们，同时也为我们将来使用Top Down自顶而下设计方法打下良好的基础 Top_down设计方法严格来说只是一个概念，在不同的软件上有不同的实现方式，只要能实现数据从顶部模型传递到底部模型的参数化过程都可以称之为Top Down设计方法，从这点来说实现的方法也可以多种多样。不过从数据管理和条理性上来衡量，对于某一特定类型都有一个相对合适的方法，当产品结构的装配关系很简单时这点不太明显，当产品的结构很复杂或数据很大时数据的管理就很重要了。下面我们就WildFire来讨论一下一般的Top Down的实现过程。不过在讨论之前我们有必要先弄清楚WildFire中各种数据共享方法，因为top down的过程其实就是一个数据传递和管理的过程。弄清楚不同的几何传递方法才能根据不同的情况使用不同的数据共享方法 在WildFire中，数据的共享方法有下面几种： λFrom File...(来自文件….) Copy Geometry…(复制几何…)λ Shrinkwrap…（收缩几何..）λ Merge…(合并)λ Cutout…(切除)λ Publish Geometry…（发布几何…）λ Inheritance…(继承…)λ Copy Geometry from other Model…（自外部零件复制几何…）λ Shrinkwrap from Other Model…（自外部零件收缩几何..）λ Merge from Other Model…（自外部模型合并…）λ Cutout from Other Model..(自外部模型切除…)λ Inheritance from Other Model…(自外部模型继承…)λ From File…(来自文件…) 实际就是输入外部数据。Wildfire可以支持输入一般常见的图形格式，包括igs，step，parasolid，catia，dwg,dxf，asc等等，自己试试就可以看到支持的文件类型列表。在同一个文件内你可以任意输入各种不同的格式文件。输入的数据的对齐方式是用坐标对齐的方法，所以你要指定一个坐标系统。当然你也可以直接用缺省的座标系。 使用共享数据（Shared Data）的方法有两种： 第一种就是在装配图内通过激活（activate）相应的模型然后进行共享数据的操作。也是在进行结构设计时常用的共享方法，这种方法用于要进行数据共享的两个零件之间有显式的装配关系的时候采用。这种共享方法的复制几何不受原来的默认坐标系的影响，完全依照不同的零件在装配中的定位或装配位置而定，具有更大的灵活性。
Pro/E高级曲面建模实例 一、前言 因本人水平有限，理论上没有什么大的建树，现就一些实际的曲面构建题目写出我自己的解法，与大家一起探讨，希望对大家有所帮助，共同进步！ 版权声明：题目来自https://www.doczj.com/doc/7813700038.html,论坛，但解法均为本人原创，如有雷同纯属巧合。 二、知识准备 主要涉及模块： Style（ISDX模块）、高级曲面设计模块 主要涉及概念： 活动平面、曲面相切（G1连续）、曲面曲率连续（G2连续）、Style中的自由曲线/平面曲线/cos曲线、自由曲线端点状态（相切、法向、曲率连续等） 主要涉及命令： 高级曲面命令（边界曲面）、曲线命令及Style中的操作命令 三、实例操作 下面我们结合实际题目来讲述： 1. 题目一：带翅膀的飞梭，完成效果见图1： 图1 飞梭最终效果图
原始架构线如图2所示： 图2 飞梭原始架构线图 首先我们分析一下，先看效果图应该是一个关于通过其中心三个基准面的对称图形，那么从原始架构线出发，我们只要做出八分之一就可以了。很容易想到应该在中心添加于原有曲线垂直面上边界曲线，根据实际情况，我先进入Style中做辅助线，如图3所示： 图3 Style辅助线操作图 图3中标示1处选择绘制曲线为平面曲线（此时绘制的曲线在活动平面上，活动平面为图中网格状显示平面），标示2设置曲线端点处垂直于平面，标示3处设置曲线端点曲率连续。设置方法为，左键点击要设置的端点，出现黄色操纵杆，鼠标放于黄色操纵杆上，按住右键1秒钟以上便会出现菜单，如图4左图所示。
图4 绘制曲线操作图 设置时先选设置属性（相切、曲率连续等），再选相关联的曲面或平面（含基准平面），黄色操纵杆长短可调整，同时可打开曲率图适时注意曲率变化，如图4右图所示。有了图4辅助线后就可以做面了，此处我用高级曲面命令（boundaries），注意线的选取顺序，第一方向选取曲线1，2，第二方向选曲线3（如不能直接利用曲线选项选取，可用链选项，另一个选项也可自己尝试一下），见图5: 图5 构面时线的选取顺序图 如选择完边界直接完成，则生成的曲面并不满足要求，因此我们必须定义边界条件，如图6左图所示。 图6 曲面边界条件定义图
实验报告锥齿轮轴的Pro/E参数化造型设计 一、实验目的： 1、熟悉Pro/E软件菜单、窗口等环境，以及基本的建模方法； 2、了解Pro/E软件参数化设计的一般方法和步骤； 3、能利用Pro/E软件进行一般零件的参数化设计。 二、实验设备： 微机，Pro/E软件。 三、实验内容及要求： 使用参数化建模方法，创建如图所示的齿轮轴 四、实验步骤： 锥齿轮轴参数化设计的具体步骤如下： 1、创建新的零件文件 （1）启动Pro/e界面，单击文件/新建， （2）输入零件名称：zhuichilunzhou，取消“缺省”的选中记号，然后单击“确定”按钮，
（3）选择公制单位mmms_part_solid后单击“确定”按钮，操作步骤见图1 图1 新建零件文件 2、参数输入 （1）在Pro/e菜单栏中依次单击工具/参数，将弹出参数对话框，添加以下参数：圆锥角c=30度，模数m=2，齿数z=20，齿宽w=20，压力角a=20，齿顶高系数为hax=1，齿底隙系数为cx=0.2，变位系数x=0，最后点击确定将其关闭；如图2所示 图2 参数输入 （2）在Pro/e菜单栏中依次单击工具/关系，将弹出关系对话框，添加以下关系式（如图3所示）： d=m*z db=d*cos(a)
da=d+2*m*cos(c/2) df=d-2*1.2*m*cos(c/2) dx=d-2*w*tan(c/2) dxb=dx*cos(a) dxa=dx+2*m*cos(c/2) dxf=dx-2*1.2*m*cos(c/2) 其中，D为大端分度圆直径。（圆锥直齿轮的基本几何尺寸按大端计算） 其中，A为压力角，DX系列为另一套节圆，基圆，齿顶圆，齿根圆的代号，DX 7 7-1 模具體積塊 【圖7-1】 第四节Pro/E软件加工实例 一、建立一个新的加工文件 1．建立新目录 进入Pro/ENGINEER Wildfire3.0系统，单击【文件】→【工作目录】，选择子目录machine，单击【确定】按钮，将练习文件MOLD_VOL_1.prt复制到该子目录下。 2．建立新的加工文件 单击【文件】→【新建】，弹出新文件对话框，在类型栏中选择【制造】，在子类型中选择【NC组件】，输入文件名称“EX -1”，取消使用缺省模板，如图7-12所示，单击确定按钮，进入加工模型。 图7-12 新建文件图7-13 选择单位制 3．设置模型单位制 在图7-13中选择㎜单位制，单击确定建立加工文件。 二、建立加工模型 1．加入参考模型 (1) 在菜单管理器中依次单击【制造模型】→【装配】→【参照模型】。 (2) 进入打开对话框，选择MOLD_VOL_1.prt，选择三个面对齐或匹配的方式进行约束，注意Z 轴的方向，单击按钮，参考零件装配到加工模型。 2．加入工件模型 (1) 在制造模型菜单管理器中单击【创建】→【工件】。 (2) 系统首先提示输入要产生的工件模型的名字，在状态栏提示框中输入名字Ex-1workpiece，单击按钮。 (3) 在右侧出现的特征菜单中单击【实体】→【加材料】→【拉伸】→【实体】→【完成】。 (4) 完成如图7-14所示的拉伸特征。单击【完成/返回】。 图7-14 工件模型 三、加工参数设定 1．机床设置 在加工菜单管理器中单击【制造设置】→【操作】，系统弹出操作设置窗口，如图7-15所示。在操作名称一栏里填入操作的名字，默认值是0p010。单击NC机床栏地右侧图标，弹出机床设置对话框，见图7-16。 P r o E钣金设计超级手 册 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08] Pro/Engineer自动展开操作手册 目录 1.Sheet Metal自动展开的特色 (4) 钣金设计和修改 (4) 模型检查和辅助展开 (4) 展开图 (4) 2.展开原理 (5) 展开原理 (5) 展开计算方法………………………………………………………….5-9 3.功能介绍 (10) 4.指令使用说明 (11) 模型检查 (11) 驱动补偿量检查 (11) Bend特征检查 (12) Sweep特征检查 (13) Wall Copy特征检查 (14) Unbend特征检查 (15) Solid Cut特征检查 (16) 压平H≦特征检查 (17) T≦&R=0特征检查 (18) 辅助展开 (19) 材质和料厚设定 (19) Z折设定 (20) N折设定 (21) Bend设定 (22) 删除Notes (23) 5.展开流程及说明 (24) 展开流程图 (24) 展开流程说明 (25) Metal图档处理 (25) 模型检查.....................................................................25-26设定Bend Table表 (26) 手工修改……………………………………………………………26-27 展开 (27) 工艺性修改 (27) 转成.dxf图档 (27) 6.常见问题及解决……………………………………………..28-31 1.Sheet Metal自动展开的特色 第10章创建参数化模型 本章将介绍Pro/E Wildfire中文版中参数化模型的概念，以及如何在Pro/E Wildfire 中设置用户参数，如何使用关系式实现用户参数和模型尺寸参数之间的关联等内容。 10.1 参数 参数是参数化建模的重要元素之一，它可以提供对于设计对象的附加信息，用以表明模型的属性。参数和关系式一起使用可用于创建参数化模型。参数化模型的创建可以使设计者方便地通过改变模型中参数的值来改变模型的形状和尺寸大小，从而方便地实现设计意图的变更。 10.1.1 参数概述 Pro/E最典型的特点是参数化。参数化不仅体现在使用尺寸作为参数控制模型，还体现在可以在尺寸间建立数学关系式，使它们保持相对的大小、位置或约束条件。 参数是Pro/E系统中用于控制模型形态而建立的一系列通过关系相互联系在一起的符号。Pro/E系统中主要包含以下几类参数： 1. 局部参数 当前模型中创建的参数。可在模型中编辑局部参数。例如，在Pro/E系统中定义的尺寸参数。 2. 外部参数 在当前模型外面创建的并用于控制模型某些方面的参数。不能在模型中修改外部参数。例如，可在“布局”模式下添加参数以定义某个零件的尺寸。打开该零件时，这些零件尺寸受“布局”模式控制且在零件中是只读的。同样，可在PDM系统内创建参数并将其应用到零件中。 3. 用户定义参数 可连接几何的其它信息。可将用户定义的参数添加到组件、零件、特征或图元。例如，可为组件中的每个零件创建“COST”参数。然后，可将“COST”参数包括在“材料清单”中以计算组件的总成本。 ●系统参数：由系统定义的参数，例如，“质量属性”参数。这些参数通常是只读 的。可在关系中使用它们，但不能控制它们的值。 ●注释元素参数：为“注释元素”定义的参数。 在创建零件模型的过程中，系统为模型中的每一个尺寸定义一个赋值的尺寸符号。用户可以通过关系式使自己定义的用户参数和这个局部参数关联起来，从而达到控制该局部参数的目的。 钣金设计规范 一．范围 本设计规范规定了钣金件设计的一般要求和UPS需注意的要求 本设计规范适用于UPS产品中使用的钣金零件，其它产品可参考使用 二．常用板金材料及加工工艺 1. 常用的钣金材料对照表 2．常用钣金材料，厚度，规格，表面保护处理。 （1）电镀锌钢板(SECC)：耐指纹，具有很优越的耐蚀性，及有较佳的烤漆性，而且保持了冷轧板的加工性。 常用板厚（mm）：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0 用途：UPS机壳、门板、面板及内部结构件。 （2）冷轧板（SPCC）: 无防锈能力，表面需电镀或烤漆。 常用板厚（mm）：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、3.0 用途: 山特仅使用3mm SPCC，表面电镀或烤漆。 （3）覆铝锌钢板(SGLD): 是一种包含富铝及富锌的多相合金材料，外观美观，耐划伤性能，耐蚀性，其能力比SGCC高出很多。 常用板厚（mm）：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、3.0 用途：常用于热插拔模块，但价格较贵。 （4）铝板（AL）：强度较低，成形性能优良，焊接性和耐腐蚀性好，散热能力强。 常用板厚（mm）：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0 用途：使用时表面需做拉丝氧化处理，常用于要求重量轻机器上。 （5）热浸锌钢板(SGCC)：外观美观，有两种锌花，小锌花，很难看出锌花；大锌花很明显的可以看到那种六边形的花块。具有耐蚀性、上漆性、成形性、点焊性。 常用板厚：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、3.0 用途：用在对外观要求较好的地方，因价格较贵，基本用SECC代替。3．NCT钣金加工 （1）冲孔要求 钣金上的开孔尺寸一般大于板厚，否则易损伤模具。NCT冲压的最小孔径见附表 (2)孔距边缘的距离小于料厚时,冲方孔会导致边缘被翻起,方孔越大翻边越明显。NCT冲 压的孔与孔之间,孔与边缘之间的距离不应过小,其许值如下表: [研究?设计] 收稿日期:2005208229作者简介:屠 立(1966-),男,陕西西安人,副教授,浙江机电职业技术学院机械系副主任,研究领域为制造业信息化,CAD CAM 。 基于P ro E 的参数化特征造型 在零件设计中的应用 屠 立,陈 峰 (浙江机电职业技术学院,浙江杭州310053) 摘 要:参数化设计就是用参数来描述零件尺寸。设计时通过修改数值来更改零件的外形,实现尺寸对图形的驱动。本文探讨了P ro E 软件的参数化特征造型的设计过程,并以齿轮设计为例分析其具体应用。关 键 词:参数化;特征造型;齿轮 中图分类号:T P 391.72 文献标志码:A 文章编号:100522895(2006)0320059203 0 前 言 参数化设计就是将零件尺寸的设计用参数来描述,并在设计修改时通过修改的数值来更改零件的外形,从而实现尺寸对图形的驱动。其中进行驱动所需的几何信息和拓扑信息由计算机自动提取。P ro E 中的参数不只代表设计对象的外观相关尺寸,而且具有实质上的物理意义。造型过程可以运用体积、表面积、重心等系统参数或密度、厚度等用户自定义参数加入设计构思中,从而来表达设计思想。P ro E 的实体造型是3D 的,而3D 实体模型除了可以将用户的设计思想以最真实的模型在计算机上表现出来之外,借助于系统参数及用户自定义参数可以计算出产品体积、面积、重心、重量、惯性矩大小等,以利于强度分析、应力分析等各类性能分析[1-2]。 1 零件结构参数化设计步骤 (1)零件结构拆分及特征尺寸确定零件特征造型过程中,应按其本身的功能和建模的特点,将零件拆分为相应各个结构,并分别找出建立其实体模型的基本特征。为使所建立的模型尽量反映零件的基本特征,一些不重要的或不具有普遍性的细节,如倒角等可省略,以免加大参数化的工作量。 (2)创建实体模型 零件上的特征主要通过参数和几何约束关系来相互关联,尺寸之间的关系分为2种:一种是自定义的各种外部参数和零件的被约束尺寸的关系;另一种是模型内部特征之间的内部约束关系,它是指零件的几何 元素之间约束关系,例如:平行、垂直、相切、同心等。在创建模型时,这些几何约束关系同时被创建,当模型被 修改时,这些关系可以自动保持设计者的意图不变。一个特征往往有多种创建方法,在设计时必须考虑好如何表达该特征与其它特征的关系。 (3)定义特征参数 建立模型后,所定义的所有零件尺寸由系统自动按照建立的先后顺序命名为相应的内部标识尺寸。在复杂模型上,则需要找出尺寸间的2种对应关系:即内部标识尺寸和外部模型上各个数值之间的对应关系;内部标识尺寸和将要命名的外部参数之间的关系。这2种关系综合在一起就体现了外部参数和零件上被约束尺寸的关系。命名参数时,参数名称要力求简单易懂,必要时可再加入简单注释。 (4)输入特征参数将已定义好的参数输入零件设计列表的“输入部分”,并在关系定义部分定义出与零件各部分尺寸之间的对应关系,同时还可在关系定义部分定义同一零件不同尺寸的相互约束关系。同一零件的各部分需要协同变化的,也需要在这里列出。 (5)修改特征参数 可用2种方法来修改参数:一是根据所附提示,选择每项参数的名称,并逐项修改;二是将所有需要修改的参数生成数据文件,通过读入文件的方式一次性全部修改。第一种方法速度较慢,可以在调试程序、输入变量的时候使用;第二种方法效率较高,当程序编制完 第24卷第3期2006年9月 轻工机械 L ight I ndustry M ach i nery V o l .24,N o.3. Sep t .,2006 4.1 参数化设计原理 采用Pro/ENGINEER 进行参数化设计，所谓参数化设计就是用数学运算方式建立模型各尺寸参数间的关系式，使之成为可任意调整的参数。当改变某个尺寸参数值时，将自动改变所有与它相关的尺寸，实现了通过调整参数来修改和控制零件几何形状的功能。采用参数化造型的优点在于它彻底克服了自由建模的无约束状态，几何形状均以尺寸参数的形式被有效的控制，再需要修改零件形状的时候，只需要修改与该形状相关的尺寸参数值，零件的形状会根据尺寸的变化自动进行相应的改变 【17】 。参数化设计不同于传统的设计, 它储存了设计的整个过程,能设计出一族而非单一的形状和功能上具有相似性的产品模型。参数化为产品模型的可变性、可重用性、并行设计等提供了手段,使用户可以利用以前的模型方便地重建模型,并可以在遵循原设计意图的情况下方便地改动模型,生成系列产品 【18】 。 4.2 建立滚轮中心轨迹曲线方程 圆柱凸轮最小外径为： min 2m D r B =?+ （37） 由式（37）、（7）、（31）得： 4 1m in 4 1 4100095.161080003224tan cos 100095.1610800032tan cos 2000 95.1610380002tan cos m h Ft h D r B h Ft h h Ft h D D ρα α ραα α α ---????+ ? ??=?+=? + ????+ ? ??= + ????+ ? ??= + （38） 圆柱周长L 4 200095.1610380002tan cos h Ft h D D L D ππαα-??????+ ? ??? ?==+ ? ??? （39） 单个滚轮中心轨迹按周长展开，如图10所示： 图10 单个滚轮中心轨迹按周长展开 Pro/ENGINEER Wildfire4.0高级设计(附光盘1张) (平装) ~ 二代龙震工作室 (作者, 编者) 市场价: ￥ 49.00 卓越价: ￥ 36.80 此商品可以享受免费送货 详情 现在有货。 内容简介 《Pro/ENGINEER Wildfire4.0高级设计》是《Pro/ENGINEER Wildfire 4.0基础设计》和《Pro/ ENGINEER Wildfire 4.0进阶提高》的延续，Pro/E 的高级主题几乎都涵盖于此。《Pro/ENGINEER Wildfire4.0高级设计》介绍 了高级曲面特征、曲面变形特征、Pro/E 的参数化设计、二次投影曲线与trajpar 参数、Pro/E 的程序模块和族表工具、Pro/E 的行为建模功能、高级组装、Pro/E 的逆向工程功能和3D 立体尺寸标注。这是一本兼顾理论与实务，且内容完整的Pro/E 专业权威图书，随书附赠的光盘内容为《Pro/ENGINEER Wildfire4.0高级设计》所有范例源文件。 PROE 钣金设计方面书籍（以下书籍都在卓越网） 01 查看大图(放大) （） Pro/Engineer 全面精通视频教程全能版(4DVD-ROM+书) 品牌: 北京中电电子出版社 市场价: ￥ 98.00 卓越价: ￥ 79.00 此商品可以享受免费送货 详情 现在有货。 由卓越亚马逊直接销售和发货 此商品只剩下3件，赶快购买。 02 查看大图(放大) 03 Pro/ENGINEER 中文野火版4.0钣金设计实例精解 (平装) ~ 詹友刚 (作者, 编者) 还没有用户评分 为此商品评分 市场价: ￥ 49.50 卓越价: ￥ 36.10 此商品可以享受免费送货 详情 为您节省: ￥ 13.40 (7.3折) VIP 价: ￥35.02 SVIP 价: ￥34.30 现在有货。 由卓越亚马逊直接销售和发货 现在有货。 由卓越亚马逊直接销售和发货 通常1-4天送达。 北京、上海、广州、成都、武汉、沈阳、西安和厦门地区的订单可快至2天。需要更精确的送达时间？请登录。 Zoom 查看大图(放大) 实验二 Proe参数化设计实验 一、程序参数化设计实验 1、实验步骤 （1）建立实验模型见图1，具体包括拉伸、打孔及阵列操作。 图1 （2）设置参数。在工具D=300、大圆高度H=100、边孔直径DL=50、阵列个数N=6、中孔直径DZ=100、中孔高度DH=100，见图2。 图2 （3）建立参数和图形尺寸的联系。在工具关系，建立如下关系：D1=D、D0=H、D10=DL、NUM=N、D3=DZ、D2=DH。其中NUM是图形中阵列个数的名称改变后得到的。 （4）建立程序设计。在工具程序，建立程序如下： INPUT DZ NUMBER "输入中孔直径值==" DH NUMBER "输入中孔高度值==" H NUMBER "输入大圆高度值==" D NUMBER "输入大圆直径值==" N NUMBER "输入阵列数目==" DL NUMBER "输入边孔直径值==" END INPUT 将此程序保存后，在提示栏中输入所定义的各个参数的值：大圆直径D=500、大圆高度H=20、边孔直径DL=20、阵列个数N=8、中孔直径DZ=150、中孔高度DH=200。 （5）最后生成新的图形见图3 图3 2、实验分析 本实验通过程序的参数化设计，改变了大圆直径、大圆高度、边孔直径、阵列个数、中孔直径、中孔高度的值，得到了我们预想要的结果。 二、族表的参数化设计 1、实验步骤 （1）建立半圆键模型。见图1 图1 （2）建立族表。通过工具族表，单击“在所选行处插入新实例”按钮，建立四个子零件名，再单击“添加/删除表列”按钮，建立所需要改变的尺寸（主要的标准尺寸h、b、d ）。见图2 1 图2 （3）校验族的实例和字零件的生成。单击按钮“校验族的实例”，校验成功后， 目录 摘要： (1) 1 美国PTC公司—Pro/E软件介绍 (2) 1.1Pro/E软件的特点 (2) 1.2Pro/E软件的作用 (2) 2 Pro/E软件应用现状 (3) 2.1连杆的计算机辅助设计系统 (4) 2.2叶轮叶片的实体造型 (4) 2.3 齿轮的造型设计 (4) 2.4应用Pro/E软件，还将给设计师带来什么 (4) 3 Pro/E软件发展前景 (5) 参考文献： (7) 三维数字化Pro/E软件的应用现状及前景 摘要：介绍了Pro/E的功能特点，并对目前在Pro/E方面的一些典型应用作了介绍，指出对集单一数据库、参数化、基于特征、全相关等于一体的三维CAD/CAE/CAM软件Pro/E的 应用必将越来越广泛越深入，并简单介绍了其应用现状及发展前景。 关键词：参数化特征造型应用现状发展前景 Abstract: this paper introduces the function of the Pro/E features, and is currently in the Pro/E aspects of some typical introduced the application of single database, and points out that the collection, parameterized, based on the characteristics, and the related equal to one of the 3 d CAD/CAE/CAM software Pro/E Application will more and more extensive, and the further introduced its application status and development prospects. Keywords:parametric feature model application situation development prospects proe参数化建模简介(1) 本教程分两部分，第一部分主要介绍参数化建模的相关概念和方法，包括参数的概念、参数的设置、关系的概念、关系的类型、如何添加关系以及如何使用关系创建简单的参数化零件（以齿轮为例）。 第二部分介绍参数化建模的其他方法：如族表的应用、如何使用UDF(用户自定义特征)、如何使用Pro/Program创建参数化零件。（后一部分要等一段时间了，呵呵）参数化设计是proe重点强调的设计理念。参数是参数化设计的核心概念，在一个模型中，参数是通过“尺寸”的形式来体现的。参数化设计的突出有点在于可以通过变更参数的方法来方便的修改设计意图，从而修改设计意图。关系式是参数化设计中的另外一项重要内容，它体现了参数之间相互制约的“父子”关系。 所以，首先要了解proe中参数和关系的相关理论。 一、什么是参数？ 参数有两个含义： ●一是提供设计对象的附加信息，是参数化设计的重要要素之一。参数和模型一起存储，参数可以标明不同模型的属性。例如在一个“族表”中创建参数“成本”后，对于该族表的不同实例可以设置不同的值，以示区别。 ●二是配合关系的使用来创建参数化模型，通过变更参数的数值来变更模型的形状和大小。 二、如何设置参数 在零件模式下，单击菜单“工具”——参数，即可打开参数对话框，使用该对话框可添加或编辑一些参数。 1.参数的组成 (1)名称：参数的名称和标识，用于区分不同的参数，是引用参数的依据。注意：用于关系的参数必须以字母开头，不区分大小写，参数名不能包含如下非法字符：！、”、@和#等。 (2)类型：指定参数的类型 ?a)整数：整型数据 ?b)实数：实数型数据 ?c)字符型：字符型数据 ?d)是否：布尔型数据。 (3)数值：为参数设置一个初始值，该值可以在随后的设计中修改 (4)指定：选中该复选框可以使参数在PDM（Product Data Management，产品数据管理）系统中可见 (5)访问：为参数设置访问权限。 P ro/E 标准直齿圆柱齿轮设计实例 标准直齿圆柱齿轮【知识要点】 使用【拉伸】工具、【基准曲线】工具、【倒圆角】工具、【阵列】工具、【倒角】工具等完成模型的绘制。 绘制一个模数为3，齿数为20的标准直齿圆柱齿轮三维模型，效果如图1所示 图1 【操作步骤】 1）选择【文件】/【新建】菜单命令，弹出【新建】对话框。选择新建类型为【零件】，子类型为【实体】，取消【使用缺省模板】选择框，单击【确定】按钮，弹出【新文件选项】对话框，选择模板为【mmns_part_solid】，单击【确定】按钮，创建一个新文件。 2)选择【拉伸】工具，弹出拉伸特征操作控制面板，单击按钮，弹出【放置】上滑面板，单击按钮，弹出【草绘】对话框。悬着基准面FRONT作为草绘平面，采用默认的参照平面及草绘方向，单击按钮，系统进入草绘。 3)选择【圆】工具，绘制一个直径为66的圆作为齿轮的齿顶圆，如图2所示。绘制完成后，单击 按钮，返回拉伸特征操作控制面板，输入拉伸的深度为30，单击 按钮完成拉伸特征，如图3所示。 4)选择【基准曲线】工具，系统弹出【菜 单管理器】，如图4所示，选择【从方程】/【完成】命令，系统弹出 【曲线：从方程】对话框，同时提示选取坐标系，如图5所示。在绘图区域选择系统坐标系作为曲线方程坐标系，如图6所示。选择完成后菜单管理器提示设置坐标系类型，设置坐标系类型为【笛卡儿】，如图7所示。接着系统又弹出记事本，在记事本中输入渐开线方程，如图8所示，方程输入完成后首先保存然后单击按钮关闭记事本，单击【曲线：从方程】对话框中的确定按钮，完成渐开线曲线的绘制，效果如图9所示。 图4 图 2 图3 proe参数化建模 本教程分两部分，第一部分主要介绍参数化建模的相关概念和方法，包括参数的概念、参数的设置、关系的概念、关系的类型、如何添加关系以及如何使用关系创建简单的参数化零件（以齿轮为例）。 第二部分介绍参数化建模的其他方法：如族表的应用、如何使用UDF(用户自定义特征)、如何使用Pro/Program创建参数化零件。（后一部分要等一段时间了，呵呵） 参数化设计是proe重点强调的设计理念。参数是参数化设计的核心概念，在一个模型中，参数是通过“尺寸”的形式来体现的。参数化设计的突出有点在于可以通过变更参数的方法来方便的修改设计意图，从而修改设计意图。关系式是参数化设计中的另外一项重要内容，它体现了参数之间相互制约的“父子”关系。 所以，首先要了解proe中参数和关系的相关理论。 一、什么是参数？ 参数有两个含义： ●一是提供设计对象的附加信息，是参数化设计的重要要素之一。参数和模型一起存储，参数可以标明不同模型的属性。例如在一个“族表”中创建参数“成本”后，对于该族表的不同实例可以设置不同的值，以示区别。 ●二是配合关系的使用来创建参数化模型，通过变更参数的数值来变更模型的形状和大小。 二、如何设置参数 在零件模式下，单击菜单“工具”——参数，即可打开参数对话框，使用该对话框可添加或编辑一些参数。 1.参数的组成 (1)名称：参数的名称和标识，用于区分不同的参数，是引用参数的依据。注意：用于关系 的参数必须以字母开头，不区分大小写，参数名不能包含如下非法字符：！、”、@和#等。 (2)类型：指定参数的类型 ?a)整数：整型数据 ?b)实数：实数型数据 ?c)字符型：字符型数据 ?d)是否：布尔型数据。 (3)数值：为参数设置一个初始值，该值可以在随后的设计中修改 (4)指定：选中该复选框可以使参数在PDM（Product Data Management，产品数据管理）系统中可见 (5)访问：为参数设置访问权限。 ?a)完全：无限制的访问权，用户可以随意访问参数 ?b)限制：具有限制权限的参数 ?c)锁定：锁定的参数，这些参数不能随意更改，通常由关系式确定。 (6)源：指定参数的来源 ?a)用户定义的：用户定义的参数，其值可以随意修改 ?b)关系：由关系式驱动的参数，其值不能随意修改。 (7)说明：关于参数含义和用途的注释文字 (8)受限制的：创建其值受限制的参数。创建受限制参数后，它们的定义存在于模型中而与参数文件无关。 (9)单位：为参数指定单位，可以从其下的下拉列表框中选择。 2.增删参数的属性项目 可以根据实际需要增加或删除以上9项中除了“名称”之外的其他属性项目 水壶实体模型的创建 学院：机械工程学院 班级：工业工程 姓名：秦赵辉 学号：200900162149 对于水壶，我们每个人应该都不陌生，它是我们日常生活中一种比较常用的用具。普通水壶一般由壶体、壶把、壶嘴以及壶口等实体组成。其中壶体为球面状实体，可以通过【旋转】等工具创建旋转薄壁特征；壶把和壶嘴呈光滑的曲线过渡，可以通过绘制出样条轨迹线，然后通过创建扫描薄壁特征完成光滑弯曲面的扫描；而壶口呈薄壁的环状，可以通过【拉伸】等工具创建薄壁特征。最后，利用拉伸的去除材料操作，将壶嘴多余的材料剪切，即可创建出水壶实体模型。下面是操作步骤。 一、绘制旋转截面 1、单击【新建】按钮，新建一个名为shuihu的零件文件。 2、单击【旋转】按钮，打开旋转操作面板。 3、单击【曲面】按 钮，然后单击 【草绘】按钮， 选取TOP面为 草绘平面， RIGHT为参 照，然后进入草绘环境。 4、绘制旋转截面和旋转轴，如图1所示。 二、创建旋转薄壁特征 1、确定退出草绘环境，返回【旋转】操作面板。 2、单击【实体】按钮，然后设置旋 转角度为360，薄壁厚度为3， 单击【确认】按钮，即可完成创 建壶身的旋转特征，如图2所示。 三、绘制拉伸截面 1、单击【拉伸】按钮，打开拉伸操控面板。进入无隐藏线状 态，以方便绘图。 2、选取壶身的上 表面作为草绘 平面，绘制一 个与上表面圆 轮廓相等的元 作为壶口的拉 伸界面，如图图1 图2 图 3 3所示。 四、 创建拉伸实体 1、 单击【退出】按钮，返回【拉 伸】操控面板。 2、 设置拉伸深度值为25，单击 【确认】按钮，即可完成拉伸特征创建，如图4所示。 五、 绘制拉伸截面 1、 继续单击【拉伸】按钮，打开【拉伸】操控面板。 2、 选取实体的上表面作为草绘平面，利用【偏置边】工具向 内侧置一个圆作为草绘 截 面，其中向内偏置距离为3（在此 注意系 图 4 图 5 1 学校 班级 学号 姓名____________ 得分 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 中山市翔鸿学校2010年春季 四年级数学期中考试测试题 一．直接写得数。（12分） 500×6= 50×80= 12×6= 50×50= 800÷4= 1600÷200= 30＋60= 20×320= 800×9= 700÷70= 6×110= 2×74= 二．用竖式计算。（6分） 139×24= 80×220= 16×402= 三、填空。（22分） （1）3升＝（ ）毫升 6000毫升＝（ ）升 5升＝（ ）ml 。 （2）在括号里填上升或毫升。 一瓶牛奶240（ ），一桶大豆油5（ ），小华洗澡用水20（ ）。 （3）一个饮料瓶商标上印有“净含量250ml ”，这个饮料瓶的容量是（ ）。 （4）把371＋29×4÷2的运算顺序改为先求和、再求积、 最后求商，则原式改为＿＿＿＿＿＿＿＿。 （5）右图梯形的上底与下底的和是（ ）厘米， 高是（ ）厘米。 （6）有4根小棒的长底分别是20cm 、10cm 、10cm 、8cm,选择其中的三根围成一个三角形，围成的是（ ）三角形，它的周长是（ ）厘米。 （7）三个角都是60°的三角形，既是（ ）三角形，又是（ ）三角形。 （8）一个直角三角形的一个锐角是45°，它的另一个锐角是（ ），这个直角三角形还是（ ）三角形。 （9）一个等腰三角形，如果它的一个底角是75°，它的顶角是（ °）；如果它的顶角是100°，它的一个底角是（ °）。 （10）如下图，如果把一个五角星与一个三角形搭配 在一起，一共有（ ）种搭配方法。 （11）如右图，3人排成一排照像， 一共有（ ）种不同的排法； 如果从这三人中每次选2人排在一起 照像，一共有（ ）种不同的排法。 （12）4个同学进行乒乓球比赛，每两人比赛一场， 一共要比赛（ ）场。 四、操作。（10分） （1） 画出下面每个图形的高。 （2）在下面的三角形中画一条线段，把它分成一个钝角三角形和 一个锐角三角形。 (3)在右边的等腰梯形中画一条线段，把它分成一个平行四边形和一个 三角形。通过量三角形的边可发现：这是一个（ ）等腰三角形。 五、计算。（30分） （1）脱式计算。 底 底 底 谈谈从三维模型到工程图的个人经验 最近实验室做了个项目，首先利用proe软件建立三维模型，然后利用绘图工具生成drw工程图，最后转入cad中进行部分修改后交给工厂加工。 在这个过程中，我发现最初觉得很简单的机械设计一下子变得不是那么容易，或者说没有想象中那么简单。在整个设计过程中，有许多的经验在此可以跟大家分享一下。 一、基本的设计能力需要提高 基本的设计能力就是指在进行机械设计过程中需要的最基本的机械知识和机械理论。主要有一下几个方面。 1.绘图的基本原则：在画工程图时是否一定要画剖面图或者局部剖视图，或者局部放大图？这些情况在什么时候发生？ 答：绘图的准则是明确清晰得表示零件或者装配体，只要能够达到这个目的，并不一定都需要画剖视图或者剖面图。一般来讲，对于那些比较复杂的不能用三个基本的视图来表示清楚的才采用其他方式如剖视图或者剖面图进行辅助表示。2．制图的基本标准，国标，画图的规范，方法，顺序。特别是零件图和装配图，部装图于一体时。需要掌握图中的要素，是否有简便画法。 答：在我们国家，对于机械工程学科而言最重要的参考当属《机械设计手册》，里面有制图的各项标准都有严格的规定。对于一个装配图而言，如果某个零件未能利用剖视图，局部放大图等手段达到表示清楚时，可以在装配图中画出零件图。事实上，目前很多工厂的制图与课本上讲述的标准都不是特别符合，他们的目的很明确，为了加工出与设计相符合的产品。 3. 机械设计的一般流程：首先利用三维软件建模，而后出二维工程图。三维建模时需要考虑到出图时的方便。从整体分为几个部件，再从部件分为小的部件，直到零件。这样出的图就更容易有层次感。值得注意的是，最好在三维建模时多花点儿心思，不仅要考虑结构，强度和刚度要求，也要考虑到干涉等运行故障，如果能模拟运行或者进行虚拟加工制造是再好不过的了。 4. 标注：装配图，部装图与零件图 总得说来，装配图的尺寸标注要比零件图的少很多。部装图，顾名思义就是PROE模具设计实例教程
模具體積塊 與 元件
摘
7-1 7-2 7-3 7-4 模具體積塊 建立體積塊-分割 建立體積塊-聚合 模具元件
要
在分模面完成之後，接下來的工作是準備將工件一分為二。利用分 模 面 可 將 模 具 組 合 中 的 工 件 （ Workpiece ） 分 割 成 兩 塊 ， 即 公 模 （Core）和母模（Cavity）。一般而言，利用 Split（分割）的方式來建 立模具體積塊是較為快速的方法，但是在使用分割時卻有一個先決條 件，那就是先前所建立的分模面必須是正確且完整的，否則將會造成分 割的失敗。 此 外 ， Pro/E 同 時 也 提 供 了 手 動 的 方 式 來 建 立 模 具 體 積 塊 ， 即 Create（建立）。Create（建立）方式主要有兩種，分別是 Gather（聚 合）及 Sketch（草繪）。Gather（聚合）指令是藉由定義曲面邊界及封 閉範圍來產生體積，而 Sketch（草繪）則是透過一些實體特徵的建構方 式來產生。利用手動的方式來建立模具體積塊並不需要事先建立好分模 面，因此，在使用上並不如分割那樣容易、快速，但是卻可以省下建立 分模面的時間。 模 具 體 積 塊 是 3D、 無 質 量 的 封 閉 曲 面 組 ， 由 於 它 們 是 閉 合 的 曲 面 組，故在畫面上皆以洋紅色顯示。 建立模塊體積與元件的指令皆包含在 Mold Volume（模具體積塊） 選單中，選單結構如【圖 7-1】所示。
7-2
Mold Volume（模具體積塊）選單結構
Mold Volume（模具體積塊） 在 Mold Volume （ 模 具 體 積 塊 ） 選 單 中 有 十 個 指 令 ， 分 別 為 Create（ 建 立 ） 、 Modify（ 修 改 ） 、 Redefine（ 重 新 定 義 ） 、 Delete （ 刪 除 ） 、 Rename （ 重 新 命 名 ） 、 Blank （ 遮 蔽 ） 、 Unblank（撤銷遮 蔽）、Shade（著色） 、 Split（分 割） 以及 Attach（連接）。 Create（建立） 建立一個模具元件體積塊。在輸入體積塊名稱後便可進入模具體 積選單中，可利用 Gather（聚合）或是 Sketch（草繪）的方式 來建立模塊體積。使用 Gather（聚合）指令必須定義曲面邊界 及封閉範圍來產生體積，而 Sketch（草繪）則是透過一些實體
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