1、基于 ProEngineer 的产品设计l4 东方锅炉 2004 年第 4 期基于四川理工学院石艳田建平摘要通过应用实例,简要介绍了在 Pro/E 的环境下,产品设计的一般方法 .关键词 Pro/E 产品设计1 概述Pro/E 是美国 PTC(参数技术公司)研制的一套由设计到制造的三维 CAD/CAM 软件,它具有基于特征,全参数,全相关,单一数据库等特点.目前,该软件在国内外机械,汽车,航空航天等行业已拥有了相当数量的用户.Pro/E 以参数化的设计方式去驱动零件产品的设计过程,使设计过程的修改和产品零件的最终成型具有更大的柔性,使设计工作较以前更方便,更灵活.除此之外,它在设计观念和方式方
2、面还有如下三个方面的创新.1.1 虚拟三维实体模型(SoIidModeI)以计算机构造 3D 实体模型,以虚拟设计的方式表达了设计者对产品零件的全部创造构想,借助系统的预设参数,设计人员还可以方便的得到产品零件的体积,面积,质心,质量和惯性矩等有关信息,加上渲染效果,逼真地再现了自然实体,弥补了以往面架构(Faceframe),线架构(Wireframe)的缺陷.1.2 同步工程(ConcurrentEngineering)Pro/E 在系统构造中采用了单一的资料数据库,可随时由 3D 实体模型产生 2D 工程图,并且自动标注相应的尺寸.当 2D 或 3D 尺寸修改时,其相关的 2D 图形或
3、3D 实体模型自动改变,并且延续到 NC 加工时相应的刀具路径均会自动改变.1.3 自然的特征设计方式(Feature)Pro/E 以贴近工程自然结构的单元特征,完成产品的建模设计过程,如钻孔(Hole),挖槽(Slot).这样的特征构建实体模型本身包含着加工的信息,十分符合工程技术人员的日常习惯.2 造型设计过程实例2.1 总体思路在零件模块下创建一个圆柱体,在此特征上创建切沟槽,切波浪面,圆柱体侧面钻孔和添加倒角等特征,最终让零件产品符合用户在形状和尺寸的要求.再根据其加工方法,转到模具模块下或直接到加工模块产生刀具路径文件.2.2 设计步骤1)创建圆柱体特征:以 Protusion(旋转
4、)方式:Feature.Create.Protrusion.Revolve/Solid/Done一进入草绘模式画下面草绘图(左图)/OK一Default 视图下查看模型 (右图)东方锅炉 20)4 年第 4 期此特征为一加材料的过程,相当于生成了零件的毛胚,波浪面,孔和圆角等特征就基于此圆柱体特征上减材料(Cut)而获取.2)在圆柱体底端创建沟槽:先创建基准平面 DTM1 作为绘图参考平面,再以 Cut 创建沟槽:Create.Cut.Extrude/Thin/Done一选取底端圆柱顶面为绘图平面,进入草绘模式,绘沟槽平面图,输入沟槽的深度和厚度,在特征创建对话框单击 OK一 Default视
5、图下查看模型.3)切波浪面 :先设定波浪面所需的 olid/Doneamplitude(振幅)和 period(周期)参数:一 VarSecSwp/Done.-NrmToOriginPART/SetUp一 ParametersCreate.RealNumber/amplitude=0.05/DoneIART/SetUPParametersCreate-RealNumber/period=11/Done以变截面扫描(VariableSectionSweep)切(Cut)波浪面:Feature.Create.Cut.Advanced/STraj/Done分别选取原始轨迹线和 x 向量轨迹线,在草绘
6、模式绘以下平面图(左图)一Sketch/Relation一 Add一输入:sd4=amplitudecos(360TRAJPAR+period180)+0.2/DoneDefault 视图下查看模型 (右图).16 东方锅炉 2004 年第 4 期4)用 Offset(偏距 )将底端圆柱面往内缩:Create.Tweak.Offset-NormalOff/holeSurf/Done选取偏移面/Done.5)在底端圆柱底边创建圆角:Create-Round-Simple/Done?Constant/EdgeChain/Done-选取倒角的入半径/oK.6)以 Extrude(拉伸)方式在 Cut
7、 圆柱体侧面挖孔:Create-Extrude-/Solid/Done/BothSide/Done一创建基准平面 DTM2一选取绘图面和参考面,进入草绘模式绘孔的平面图(左图)左右侧的拉伸均为 ThruAll/Done一Default 视图下查看 (右图).东方锅炉 2004 年第 4 期 l77)以 Protusion(旋转)方式 Cut 圆柱上半部:Feature.Create.Protrusion.Revolve/Solid/DoneOneSide/Done选取绘图面和参考面 ,进入草绘模式绘图并在 Default 视图下查看.8)以 Chamfer(倒角)作圆柱体顶部斜角:Create
8、一 Chanffer一 Edge一 dxd/Done/入圆角半径.9)以 Round(导圆角) 作波浪面侧边圆角:Create?-Round?Simple/Done一Constant/EdgeChain/Done一选取倒角的边/输入半径/0K.10)保存 :得到一个扩展名为 prt 的文件.3 结束语用 Pro/E 来设计和绘制产品零件的实体模型,简单又方便,整个设计过程无须预先考虑尺寸,而将精力主要放在外形设计上,在设计过程中,随时可将前面特征进行修改,删除或重定义,并为后续的设计工作带来了方便,大大提高了设汁人员的工作效率.参考文献【1】林清安等.Pro/E2001 零件设计高级篇.清华人学出版社.【2】阮锋等.Pro/E2001 模具设计与制造.
