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ProE课程设计
Pro/E课程设计
题目:
温水瓶外壳三维数字化造型设计
学院:
材料科学与工程
年级、专业:
2008级材料成型及控制工程
学生姓名:
刘凯
学号:
312008080302001
指导教师:
周伟
开题时间:
2011年7月4日
完成时间:
2011年7月15日
学习态度(15)
技术水平与实际能力(25)
创新(10)
说明书(报告书、图纸)质量(50)
总评
目录
摘要…………………………………………………………………………………………2
引言…………………………………………………………………………………………3
1实验目的…………………………………………………………………………………4
2实验准备…………………………………………………………………………………4
2.1操作平台……………………………………………………………………………4
2.2实体选取……………………………………………………………………………4
3实验过程
3.1创建温水瓶底座……………………………………………………………………5
3.2创建瓶胆垫…………………………………………………………………………6
3.3创建瓶身……………………………………………………………………………7
3.4创建手提杆…………………………………………………………………………11
3.5装配零件图…………………………………………………………………………12
总结…………………………………………………………………………………………15
致谢…………………………………………………………………………………………16
参考文献……………………………………………………………………………………17
摘要
本次综合实验针对温水瓶实物,建立各个零部件的三维Pro/ENGINEER模型,并最终在Pro/ENGINEER软件中装配为一整体,实现实物产品的数字化建模与装配。
实验过程中应用了曲面的基本造型方法,利用边界混合将曲线构建成自由曲面,再把曲面结合在一起来创建实体。
利用Pro/ENGINEER的基本特征的创建方法,如利用拉伸、旋转、倒圆角等创建出的实体结构,利用Pro/ENGINEER的基本特征造型创建内部的部件,如定位部件、孔、手提杆的孔洞等。
将创建好的上半部分导入到装配模式下,在装配模式下依据上半部分创建下半部分,保证装配精度和尺寸精度。
创建好基本的壳体后在根据设计尺寸创建各个零件,最后将各部分装配好。
关键词:
温水瓶,三维数字化造型,曲面建模,实体建模,装配
引言
随着计算机技术的迅猛发展,工业设计领域的三维设计软件也得到前所未有的发展,各种三维CAD/CAM软件系统应运而生,各具特色,其中PTC公司开发的Pro/ENGINEER软件表现的非常突出,其中“参数化”及“单一数据库”的设计理念是产品的设计与更改简易、灵活。
Pro/ENGINEER软件系统囊括了零件设计、产品装配、模具开发、NC加工、钣金件设计、铸造件设计、自动量测、机构仿真和应力分析等多种功能。
它的出现彻底改变了传统的CAD/CAM作业方式,大大缩短了用户开发产品的时间。
目前,Pro/ENGINEER已经广泛的应用于航空航天、机械和电子等各个领域。
Pro/ENGINEERWildfire是PTC公司新近推出的突破性版本。
新版本在操作环境及方式上都做了较大的改进,去掉原有的瀑布式层级菜单管理器,取而代之的是目前流行的“窗口式操作”及“以对象为中心”的操作方式,这大大减少了鼠标的点击次数。
据PTC官方统计,对同一零件的操作,野火版的整体建模时间比2001版减少了23%,极大减轻了工程师的负担。
计算机辅助设计(ComputerAidedDesign,简称CAD)是一门多学科综合应用的新技术,是一种现代设计方法。
图1—1示出CAD系统的工作过程:
在计算机环境下完成产品的创建、分析、修改,以达到预期设计的目标,也就是说,在产品概念设计的基础上,定义产品的几何模型(包括装配模型);然后根据后续工作抽取模型中有关数据进行处理,例如变成有限元网格数据,进而进行工程分析及计算;根据计算结果决定是否要对设计进行修改;修改满意后,编制全部设计文档,输出工程图;将这些数据向CAPP、CAM系统传递,以实现数字化制造的全过程。
本说明书用Pro/ENGINEERWildfire5.0建立温水瓶外壳的模型,通过对本说明书的阅读,能够基本的了解Pro/ENGINEER的三维造型理念、简单曲面及实体的建模方法。
1实验目的
(1)以Pro/ENGINEER设计三维零件时,必须先将零件粗坯创建出来,再对此粗坯进行增加或削减材料的操作,以形成所要的三维实体造型。
三维的实体可视为二维剖面在第三度空间的变化,因此创建三维实体时,必须先画出实体的二维剖面,再利用拉深、旋转、扫描、混合等方式创建出三维实体模型。
本次课程设计继续巩固几何线条的绘制方式、几何线条的编辑、几何限制条件的设定、尺寸数值的更改等。
(2)创建零件的三维几何模型时,常利用平面、轴线、曲线、点、坐标系等做为参考几何,本次课程设计主要训练Pro/ENGINEER在创建具有自由曲面的零件的流程,结合理论知识,掌握各种基本造型方法的应用。
(3)将创建好的零件装配完成,组装成完整的物体。
2实验准备
2.1操作平台
硬件平台:
微型计算机
软件平台:
windowsXPprofessional
PRO/EWILDFIRE4.0
2.2实体选取
选取温水瓶一个,将其拆卸,并将各个零件放好,以方便在画装配图的时候定位。
图2.1温水瓶实物照片
3实验过程
3.1创建温水瓶底座
(1)使用【旋转】命令创建出底座的大致外形,如图3.1
图3.1图3.2
(2)使用【拉伸—去除材料】命令,创建出底座上的排水孔,再采用【镜像】命令,最终创建出底座上的两个排水孔,如图3.2
(3)使用【螺旋扫描】命令,创建出与瓶身下部分螺纹连接的螺纹。
如图3.3
图3.3图3.4
(4)再次使用【螺旋扫描】命令,创建出与瓶胆垫的连接螺纹。
如图3.4
(5)使用【轮廓筋】命令,创建出底座下面的六个加强筋,完成底座的创建。
如图3.5
图3.5
3.2创建瓶胆垫
(1)使用【旋转】命令,创建出瓶胆垫的大致形状。
如图3.6
图3.7
(2)使用【拉伸】命令,创建出瓶胆垫下部的加强筋,然后在使用【阵列—轴】命令,创建出其他三个加强筋。
如图3.8
图3.8
(3)使用【螺旋扫描】命令,创建出与底座连接的螺纹。
最终完成瓶胆垫的创建。
如图3.9
图3.9
3.3创建瓶身
(1)使用【旋转】命令,创建出瓶胆垫的大致形状。
如图3.10
图3.10
(2)使用【抽壳】命令,使其成壳体。
如图3.11
图3.11
(3)使用【拉伸—去除材料】,使其底部成通孔的形式,如图3.12
图3.12图3.13
(4)使用【草绘】命令,先画出手柄的轨迹曲线,如图3.13
(5)使用【混合扫描】命令,创建出瓶身上的手柄,先画出手柄的三个截面图,如图下图
截面图1
截面图2截面图3
待所有截面画好以后,再进行扫描,如图3.14所示。
图3.14图3.15
(6)使用【旋转】命令,创建出瓶身下面的凸台。
如图3.15
(7)使用【螺旋扫描】命令,创建出与底座连接的螺纹。
如图3.16
图3.16图3.17
(8)使用【拉伸—去除材料】,创建出瓶身上两侧的手提杆孔。
如图3.17
(9)使用【旋转—曲面】命令,创建出瓶身的水嘴上部。
如图3.18
图3.18图3.19
(10)使用【拉伸—曲面】命令,如图3.19
(11)使用【合并】命令,是其两个曲面合并,如图3.20
图3.20
(12)建立辅助平面DTM2,再使用【草绘】命令,在DTM2上创建出如图3.21所示曲线。
图3.21图3.22
(13)使用【投影】命令,把DTM2上的曲线投影到曲面上去,如图3.22所示。
(14)使用【修剪】命令,把水嘴上的多出的曲面切除掉,如图3.23所示。
图3.23图3.24
(15)使用【加厚】命令,想外侧加厚2mm,使曲面的水嘴实体化,如图3.24
最终完成瓶身的创建。
3.4创建手提杆
(1)使用【拉伸】命令,创建出手提杆的手持部分。
如图3.25
图3.25
(2)使用【倒圆角】命令,对其某些部位进行倒圆角处理。
如图3.26
图3.26
(3)使用【抽壳】命令,使其手持的部分节约材料,方便加工。
如图3.27
图3.27
(4)使用【拉伸】命令,创建出手提杆的提杆,如图3.28
图3.28图3.29
(5)使用【倒圆角】命令,对其某些部位进行倒圆角处理。
如图3.29
(6)使用【拉伸】命令,创建出提杆上的凸台。
如图3.30
图3.30图3.31
(7)使用【镜像】命令,创建出两侧提杆上的凸台。
最后完成手提杆的创建。
如图3.31
3.3零件装配
1、打开
图标,在类型中选择“组件”子类型为“设计”,取消使用缺省模板,点击确定后进入,模板选择“mmns-asm-design”
2、进入组件界面后点击
调入刚画的底座,用户定义为缺省,将零件固定,得到如图3.32所示图形。
3、同样方法载入瓶胆垫,通过轴对齐和面对齐将瓶胆垫装配到底座上。
如图3.33
图3.32图3.33
4、载入瓶身,通过轴对齐和竖直方向上的平移装配到底座上。
如图3.34
5、载入手提杆,通过插入和平移使手提杆与瓶身正确装配。
如图3.35
图3.34图3.35
14、完成装配。
装配后的爆炸图如图3.36,完成装配的结构线条图如图3.37,完整装配如图3.38
图3.36图3.37
图3.38
总结
通过不到两周的CAD/CAM课程设计,我的收获不小,首先使我对Pro/ENGINEER操作系统的基础知识有了进一步的提高,特别是在曲面造型方面,有了新的认识和理解,对各种加工方法有了进一步的认识。
我认为,学好pro/e要做到以下几点:
1:
坚持,最好是天天坚持学下去,尽管一天只学那么半个小时,你一定会有惊喜的收获,
2:
要有学pro/e的条件,pro/e不比其它应用软件,如word,execl,它关联的知识很广阔,如制图,高数等等,因此您最起码得有制图的基础,当然没这个基础不是不能学,只难说你接下来的路会很难走!
3:
个在学习pro/e的程中,要严格要求自己,不要有能够做出来了就行的态度,要端正此态度,这点非常重要!
4:
在学pro/e的过程中,要不断的学习其它相关联的知识。
5:
最好看看CAD/CAM原理方面的书,看了pro/e会很快上手。
6:
多练习。
7:
碰到不会的问题,决不能放过,可以请教别人,最好看看身边的人是怎么画的,取长补短!
成功与失败其实没有界限,失败是成功的基石啊,在做此设计时,我深深体会到做事与成长是一回事,没有付出努力,那就好比一张空纸,这会被轻轻的捅破的,那是经不起风波的。
课程设计有很大的必要性,能提高同学们的积极性,并且在专业上从实践锻炼下我们。
致谢
本次的课程设计,时间很短,所以我们忙碌、紧张。
但回顾这充实的设计和学习过程,着实让人欣慰,因为我看到了自己所学的知识,同时也看到了自己的不足,通过向老师和同学请教解决了一个个的难点、疑点,所以我以这封致谢信来为我的论文画上一个圆满的句号。
在本次课程设计中,彭必友老师给了我很大的帮助,他负责的工作态度,严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我受益匪浅。
此外,还有同学们对我的无私帮助,让我学会了许多的PROE建模知识,没有老师和同学们的帮助的,我就不能较成功地完成课题设计的任务。
在此,我衷心地感谢在此次课程设计过程中帮助过我的老师和同学。
【参考文献】
[1]陈立亮.《材料加工CAD/CAE/CAM技术基础》.机械工业出版社.2008.7
[2]何满才.《三维造型设计Pro/ENGINEERWildfire》.人民邮电出版社.2005.1
[3]曹岩《Pro/ENGINEERWildfire模具设计实例精解》.机械工业出版社2004
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