【正文】 設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)的同時(shí)，并行地進(jìn)行優(yōu)化分析和可制造性分析。 2 用 Pro/ENGINEER 進(jìn)行夾具實(shí)體設(shè)計(jì)的總體思路 本課題的目標(biāo)就是利用 Pro/ENGINEER 實(shí)體設(shè)計(jì)軟件將這副銑床夾具設(shè)計(jì)出來(lái)。 用 Pro/ENGINEER 進(jìn)行夾具實(shí)體設(shè)計(jì)的總體思路是： 首先對(duì)工件進(jìn)行實(shí)體設(shè)計(jì)，再逐個(gè)地對(duì)夾具中的組成元件進(jìn)行實(shí)體設(shè)計(jì) ,最后將其裝置裝配到夾具體上。 其次對(duì)組成夾具的各元件進(jìn)行實(shí)體設(shè)計(jì)是本課題最基本的工作，也是最繁瑣的工作，筆者在設(shè)計(jì)過(guò)程中努力探索出簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)思路，應(yīng)用高效率的實(shí)體設(shè)計(jì)工具來(lái)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)步驟，達(dá)到設(shè)計(jì)目的。 第三自頂向下的裝配，將產(chǎn)品的主框架作為主組件，并將產(chǎn)品分解為組件和子組件，然后標(biāo)識(shí)主組件元件及其關(guān)鍵特征，最后了解組件內(nèi)部及組件之間的關(guān)系，并繪制產(chǎn)品的裝配工程圖。 下面僅以設(shè)計(jì)形狀較為復(fù)雜的被加工工件即撥叉和夾具體為例來(lái)說(shuō)明筆者的設(shè)計(jì)思路。 3 對(duì)工件的實(shí)體設(shè)計(jì) 圖 1 為撥叉零件。根據(jù)工藝規(guī)程，在銑槽之前該零件的其它各表面均已加工好。 材料： HT200 圖 1 撥叉 本工序要求是：槽寬 16H11mm,槽深 8mm。 除要保證各孔尺寸精度以外，還需要滿(mǎn)足以下技術(shù)要求： （ 1）槽的中心平面與 ? 25H7 孔軸線(xiàn)的垂直度誤差為 。 （ 2）槽側(cè)面與 E 面的距離 11? 。 ( 3) 槽底面與 B 面平 行。 結(jié)合圖 1 零件的結(jié)構(gòu)，用 Pro/ENGINEER 實(shí)體設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)出撥叉零件，用 Pro/ENGINEER 實(shí)體設(shè)計(jì)軟件最終設(shè)計(jì)出的 撥叉 零件如圖 4 所示，我們可以將被加工工件分解為三大實(shí)體部分即由圓孔，撥叉架和被加工的槽形成。由于只知道零件圖形的工序尺寸，所以實(shí)體圖形的形成有一定的難度。需要不斷的修改尺寸，這樣也體現(xiàn) Pro/ENGINEER 實(shí)體設(shè)計(jì)軟件見(jiàn)圖的強(qiáng)大之處，修改尺寸很方便。在見(jiàn)圖過(guò)程中，保證 所銑的槽與圓孔 ? 25 的軸線(xiàn)的垂直度誤差不大 于 4 mm，由于尺寸不完整需要不斷修改之前拉伸體外形來(lái)保證，在經(jīng)過(guò)不斷的修改后可以得到較為理想的制圖方案。 工件實(shí)體建模 顯然，主實(shí)體部分的形狀不能用 Pro/ENGINEER提供的標(biāo)準(zhǔn)智能圖素或高級(jí)智能圖素直接造型而成 [3]，本設(shè)計(jì)方案采用了設(shè)計(jì)環(huán)境中“拉伸特征”來(lái)生成零件的主體部分。 （ 1） .選擇“文件” ? “新建”命令。 （ 2） .取消“使用缺省模板”的勾選，單擊“確定”按鈕。 圖 2 拉伸后實(shí)體 （ 3） .在“新文件選項(xiàng)”對(duì)話(huà)框的模板列表中 選擇 mmnspartsolid，單擊“確定”按鈕，回到“新建”對(duì)話(huà)框，單擊“確定”按鈕，即應(yīng)用公制模板。 （ 4） .選擇“插入” ? “拉伸”命令。 （ 5） .在“拉伸”屬性面板中單擊生成實(shí)體按鈕。 （ 6） .在“拉伸”面板中單擊“放置”按鈕，彈出“草繪”上滑面板，單擊其中的“定義”按鈕。 （ 7） .彈出“草繪”對(duì)話(huà)框，指定基準(zhǔn)平面 TOP 為草繪平面，參照為 RIGHT，其他選項(xiàng)使用系統(tǒng)缺省值。 （ 8） .單擊“草繪”對(duì)話(huà)框“草繪”按鈕，彈出繪圖視角“參照”對(duì)話(huà)框，單擊 “關(guān)閉”按鈕，接受系統(tǒng)缺省視角參照，并關(guān)閉對(duì)話(huà)框，進(jìn)入草繪模式。 （ 9） .繪制如圖的草圖，然后單擊完成草圖。 （ 10） .輸入拉伸高度 80，單擊完成特征的創(chuàng)建，如圖 2 所 示。 撥叉架的繪制 采用 設(shè)計(jì)環(huán)境中“拉伸特征”來(lái)生成撥叉架實(shí)體，由于圖形比較簡(jiǎn)單可以用一次拉伸即可完成。 （ 11） .單擊“拉伸”按鈕； （ 12） .在“拉伸”屬性面板中單擊生成實(shí)體； 圖 3 撥叉架 （ 13） . 在“拉伸”面板中單擊“放置”按鈕，彈出“草繪”上滑面板，單擊其中的“定義”按鈕。 （ 14） . 彈出“草繪”對(duì)話(huà)框，指定基準(zhǔn)平面 RIGHT 為草繪平面，其他選項(xiàng)使用系統(tǒng)缺省值。 （ 15） .單擊“草繪”對(duì)話(huà)框“草繪”按鈕，彈出繪圖視角“參照”對(duì)話(huà)框，單擊“關(guān)閉”按鈕，接受系統(tǒng)缺省視角參照，并關(guān)閉對(duì)話(huà)框，進(jìn)入草繪模式。 （ 16） .繪制要拉伸的撥叉架的草圖，然后單擊完成草圖。 （ 17） .輸入拉伸高度 8，將拉伸類(lèi)型選擇“在各方向上以指定深度一半拉伸草繪平面的兩側(cè)”，單擊完成特征，效果如圖 3 所示。 生成要加工的槽，槽寬 16mm，槽深 8mm 在繪制過(guò)程中，要注意 保證保證 所銑的槽與圓孔 ? 25 的軸線(xiàn)的垂直度誤差不大于 。 （ 18） .單擊“拉伸”按鈕； （ 19） .在“拉伸”屬性面板中單擊生成實(shí)體； 6 圖 4 零件實(shí)體 （ 20） . 在“拉伸”面板中單擊“放置”按鈕，彈出“草繪”上滑面板，單擊其中的“定義”按鈕。 （ 21） . 彈出“草繪”對(duì)話(huà)框，指定基準(zhǔn)平面 TOP 為草繪平面，其他選項(xiàng)使用系統(tǒng)缺省值。 （ 22） .單擊“草繪”對(duì)話(huà)框“草繪”按鈕，彈出繪圖視角“參照”對(duì)話(huà)框，單擊“關(guān)閉”按鈕，接受系統(tǒng)缺省視角參照，并關(guān)閉對(duì)話(huà)框，進(jìn)入草繪模式。 （ 23） .繪制要剪切去的草圖，然后單擊完成草圖。 （ 24） .單擊“去除材料”按鈕，將拉伸類(lèi)型選擇“在各方向上以指定深度一半拉伸草繪平面的兩側(cè)”，單擊完成特征，效果如圖 4 所示。 （ 25） .繪制撥叉下端的凸臺(tái)的草圖，單擊“拉伸”命令。輸入拉伸高度 2mm。單擊完成特征。 （ 26） .單擊“鏡像”命令，選擇上一步中所形成的實(shí)體。選擇 top 面為參照。單擊完成實(shí)體的鏡像。 4 設(shè)計(jì)本道工序所用的專(zhuān)用夾具 Pro /E 的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù) 對(duì)機(jī)械產(chǎn)品所使用的零部件分析表明，標(biāo)準(zhǔn)零部件的數(shù)量約占到 60%左右 ,30%左右的零部件是通過(guò)變型設(shè)計(jì)得到的通用件，而根據(jù)客戶(hù)特殊需求開(kāi)發(fā)的零部件只有 10%左右。標(biāo)準(zhǔn)零部件不僅數(shù)量多，而且在設(shè)計(jì)過(guò)程中需頻繁查閱各種設(shè)計(jì)手冊(cè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)零部件的選用及繪制約占全部設(shè)計(jì)時(shí)間的 70%左右。 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，標(biāo)準(zhǔn)零部件的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力且?guī)в泻艽笾貜?fù)性的工作，難以應(yīng)日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。另外，針對(duì)目前各三維 CAD造型平臺(tái)進(jìn)行了許多標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)方面的研究，但研究的重點(diǎn)基本都放在標(biāo)準(zhǔn)件的信息管理及其使用方面，研究的技術(shù)關(guān)鍵也僅在于標(biāo)準(zhǔn)件的信息存取以及零件的參數(shù)驅(qū)動(dòng)；而對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)件的裝配、選擇、復(fù)制、替換、數(shù)據(jù)匹配等與造型平臺(tái)密切結(jié)合的工具集則研究的很少。但是在實(shí) 際工程中，特別是在設(shè)計(jì)方案中使用大量的標(biāo)準(zhǔn)件并且有時(shí)還需要更改設(shè)計(jì)方案的時(shí)候，面向標(biāo)準(zhǔn)件的裝配工具集合則顯得尤其重要，此時(shí)設(shè)計(jì)人員將不再滿(mǎn)足于僅僅參數(shù)驅(qū)動(dòng)生成零件的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)件使用方式 [14]。 本文研究的主要目的是 ,基于 Pro /E三維造型平臺(tái) ,根據(jù) Pro /E系統(tǒng)特有的參數(shù)化建模及裝配原理 ,應(yīng)用第三方開(kāi)發(fā)工具包 Pro /T