【正文】 航空、航天及汽車等制造業(yè)巨頭不但廣泛采用 CADCAM 技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，而且投入大量的人力物力及資金進(jìn)行 CADCAM 軟件的開發(fā)，以保持自己技術(shù)上的領(lǐng)先地位和國(guó)際市場(chǎng)上的優(yōu)勢(shì)。以前我國(guó)紡織品及服裝的花樣設(shè)計(jì)、圖案的協(xié)調(diào)、色彩的變化、圖案的分色、描稿及配色等均由人工完成，速度慢、效率低，而目前國(guó)際市場(chǎng)上對(duì)紡織品及服裝的要求是批量小、花色多、質(zhì)量高、交貨要迅速，這使得我國(guó)紡織產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力 不強(qiáng)。這不僅能節(jié)省大量的人力、物力，降低電影的拍攝成本，而且還可以給觀眾造成一種新奇、古怪和難以想像的環(huán)境，獲得極大的票房收入。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還被用于各種模擬器及景物的實(shí)時(shí)漫游、娛樂(lè)游戲中。 CAD 技術(shù)的特點(diǎn)是涉及面廣而復(fù)雜、技術(shù)變化快、競(jìng)爭(zhēng)激烈，而且投資大、風(fēng)險(xiǎn)高、產(chǎn)出高。目前流行的工作站主要有： Sun 公司的 SPARCStation10 工作站，美國(guó)惠普 (HP)公司的 HPPA 工作站，DEC 公司的 Alpha 工作站， SGI 工作站及 IBM 公司的 RS6000 工作站。然而，隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，個(gè)人計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力、圖形處理能力的不斷提高 和操作系統(tǒng)的逐漸完善，使其與專業(yè) RISCUnix 工作站的性能差距逐漸縮小。 傳統(tǒng)的 CAD 繪圖軟件都是用固定的尺寸值定義幾何元素，要進(jìn)行圖面修改只有刪除原有的線條后重畫，而新產(chǎn)品的打樣設(shè)計(jì)不可避免的要進(jìn)行多次的修改，進(jìn)行零件形狀和尺寸的綜合協(xié)調(diào)、優(yōu)化，而且大多數(shù)設(shè)計(jì)工作都是在原有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的改進(jìn)。變量化設(shè)計(jì) (Variationaldesign)是指設(shè)計(jì)對(duì)象的修改需要更大的自由度，通過(guò)求解一組約束方程來(lái)確定產(chǎn)品的尺寸和形狀。 （二） CAD 的數(shù)據(jù)交換格式及標(biāo)準(zhǔn)化 (DXF 格式、 IGES 格式及 STEP 標(biāo)準(zhǔn) ) 目前，在微機(jī)和工作站上用于數(shù)據(jù)交換的圖形文件標(biāo)準(zhǔn)主要有： AutoCAD 系統(tǒng)的DXF(DataExchangeFile)文件，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn) IGES(InitialGraphicsExchangeSpecification 即 初始圖形交換規(guī)范 )及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) STEP(StandardfortheExchangeofProductmodeldata)。 DXF 圖形數(shù)據(jù)交換文件為推廣應(yīng)用 CADCAM 技術(shù)提供了很大的便利，但由于 DXF 文件開發(fā)較早，從現(xiàn)在的目光來(lái)看，它當(dāng)然存在很多的不足：它不能描述產(chǎn)品的完整幾何模型，難以進(jìn)一步發(fā)展；其信息定義不完整，它僅保留了原有系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的幾何和部分屬性信息，而大量的拓?fù)湫畔RO/E 油缸實(shí)體造型畢業(yè)論文 6 已不復(fù)存在；其信息描述方面也有許多缺陷，致使一些信息量過(guò)分冗長(zhǎng)；文件格式比較復(fù)雜，而且也 不盡合理。 1988 年 6月公布的 又吸收了 ESP 中的 CSG(ConstructiveSolidGeometry，意譯為體素構(gòu)造法 )和裝配模型，后經(jīng)擴(kuò)充又收入了新的圖形表示法、三維管道模型以及對(duì) FEM(有限元模型 )功能的改進(jìn)。產(chǎn)品模型對(duì)于下達(dá)生產(chǎn)任務(wù)、直接質(zhì)量控制、測(cè)試和進(jìn)行產(chǎn)品支持功能可以提供全面的信息。所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù)，就是工程中的資料全部來(lái)自一個(gè)庫(kù)，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門的。全相關(guān)性鼓勵(lì)在開發(fā)周期的任一點(diǎn)進(jìn)行修改，卻沒(méi)有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。 數(shù)據(jù)管理：加速投放市場(chǎng)，需要在較短的時(shí)間內(nèi) 開發(fā)更多的產(chǎn)品。高級(jí)的功能支持大型復(fù)雜裝配體的構(gòu)造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。經(jīng)過(guò) 10 余年的發(fā)展， Pro/E 已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個(gè)參數(shù)化、基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫(kù)功能的綜合性 MCAD 軟件。造型不單可以在屏幕上顯示，還可傳送到繪圖機(jī)上或一些支持 Postscript 格式的彩色打印機(jī)。 Pro/ASSEMBLY 是 Pro/ADSSEMBLY 的一個(gè)擴(kuò)展選項(xiàng)模塊，只能在 Pro/E 環(huán)境下運(yùn)行 2． Pro/CABLING Pro/CABLING 提供了一個(gè)全面的電纜布線功能，它為在 Pro/E 的部件內(nèi)真正設(shè)計(jì)三維電纜和導(dǎo)線束提供了一個(gè)綜合性的電纜鋪設(shè)功能包。 4． Pro/CDT Pro/CDT 是一個(gè) Pro/E 的 選 件 模 塊 ， 為 CADAM 2D 工 程 圖 提 供 PROFESSIONALCADAM與 Pro/E 雙向數(shù)據(jù)交換直接接口。該模塊能用于設(shè)計(jì)、復(fù)合夾層材料的部件。 7． Pro/DESIGN Pro/DESIGN 可加速設(shè)計(jì)大型及復(fù)雜的順序組件，這些工具可方便地生成裝配圖層次等級(jí)，二維平面圖布置上的非參數(shù)化組裝概念設(shè)計(jì)，二維平面布置上的參數(shù)化概念分析．以及PRO/E 油缸實(shí)體造型畢業(yè)論文 10 3D 部件平面布置。 一個(gè)用戶定義的特征可在同一零件上生成并反復(fù)使用。能象組合庫(kù)一樣支持 局部組合特征能象零件一樣被鏡像復(fù)制先進(jìn)的設(shè)計(jì)特征擴(kuò)展了 Pro/E 包括下列特征的特征庫(kù)的能力：殼：產(chǎn)生各種“空心”實(shí)體，提供可變壁厚。復(fù)雜混和：以一種非平行或旋轉(zhuǎn)的方式 (“復(fù)畫” )將各種外形混合在一起。偏置面：將一個(gè) 2D 外形面投影到任何外表面以生成一個(gè)上升或下降特征，該特征表面與原外表面有一個(gè)偏差。 Pro／ LIBRARYACCESS 標(biāo)準(zhǔn)特征包括：孔、槽、凸臺(tái)、鏜孔，同軸凸臺(tái)，通風(fēng)格柵．金屬片偏置，金屬片彎管 特征，管狀特征等等。形狀：允許將復(fù)雜形狀表面摻合進(jìn)板筋件中。槽：提供一個(gè)槽的形式庫(kù)，該形式可由用戶預(yù)先定義，開槽只需要二個(gè)定位基準(zhǔn)。 圖 26 選取工作目錄 此種方式只是暫時(shí)的，當(dāng)退出 Pro/E 再次啟動(dòng)時(shí)，設(shè)置的工作目錄就不存在。 圖 27 保存對(duì)象 文件保存副本需要輸入要保存的目錄和文件名，選擇相應(yīng)的文件類型，單擊“確定”即可，它還具有文件的復(fù)制、文件的導(dǎo)入 /出等功能；在“備份”對(duì)話框中輸入要備份的路徑名稱，單擊“確定”按鈕即可完成備份，可以不更改文件名稱，將零件另保存于其他位置。具體操作方法如下： （ 1 ）按下鼠標(biāo)中鍵并移動(dòng)鼠標(biāo)，可以動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)顯示在工作區(qū)中的模型。 右鍵：選中在工作區(qū)的對(duì)象、模型樹中的對(duì)象、圖標(biāo)按鈕等，單擊鼠標(biāo)右鍵，顯示相應(yīng)的立即菜單。 多套啟閉機(jī)可共用一個(gè)液壓系統(tǒng) 。 ,把點(diǎn)先陣列 ,接著做陣列的第一個(gè)特征的時(shí)候 ,也是完全用前面的基準(zhǔn)點(diǎn)為參照 ,完成特征 后直接陣列就可以 。在裝配設(shè)計(jì) 【 1318】 中存在兩種設(shè)計(jì)方法：自底向上的裝配設(shè)計(jì)和自頂向下的裝配設(shè)計(jì)。 二 裝配約束元件 自底向上的裝配設(shè)計(jì)主要是給加入的元件之間設(shè)置約束來(lái)定義它們之間的裝配關(guān)系，所以約束是整個(gè)裝配設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。此外兩個(gè)匹配平面之間可以增加偏移量。它與對(duì)齊約束不同的是，用戶需要選擇兩個(gè)特征的表面來(lái)約束他們同軸。 6. 線上點(diǎn)約束：該約束是將元件上選定的點(diǎn)與組件的邊線或其延長(zhǎng)線對(duì)齊。 （二） 移動(dòng)元件 元件被放置到工作區(qū)時(shí)，它的默認(rèn)位置可能會(huì)覆蓋已有的元件使它難以顯示出來(lái)，或者超出了約束類型添加位置，通過(guò)移動(dòng)選項(xiàng)卡就可移動(dòng)工作區(qū)中的部分約束元件。 第二節(jié) Pro/E 油缸零件裝配 通過(guò)之前幾周對(duì)文獻(xiàn)資料的查閱和對(duì) Pro/E 軟件的熟悉，先以繪制完成油缸的各部分零件，導(dǎo)向套、吊頭、法蘭（一）、法蘭（二）、缸筒、刮污圈。 圖 43 活塞桿 PRO/E 油缸實(shí)體造型畢業(yè)論文 27 圖 44 約束菜單 單擊右工具欄中的將元件添加到組件的按鈕 ，添加吊頭文件，下面開始添加約束，在約束選項(xiàng)里選擇活塞桿的軸線和吊頭螺紋孔的軸線，選擇對(duì)齊，如圖 45 所示，然后新建約束，選擇第一階梯軸的周邊和吊頭的前端，約束類型為配對(duì)，偏移量設(shè)置為 0，如圖 46 所示，單擊確定按鈕，完整圖如 47 所示。 PRO/E 油缸實(shí)體造型畢業(yè)論文 30 圖 412 插入法蘭 圖 413 插入下蓋 插入法蘭 、導(dǎo)向套 如圖 414 和圖 415 所示， 圖 414 插入法蘭 圖 415 插入導(dǎo)向套 插入密封端蓋、導(dǎo)向套 如圖 416 和圖 417 所示， PRO/E 油缸實(shí)體造型畢業(yè)論文 31 圖 416 插入密封端蓋 圖 417 插入導(dǎo)向套 裝配完成，如圖 418 所示， 圖 418 油缸 將機(jī)架進(jìn)行裝配，完成如圖 419 所示， PRO/E 油缸實(shí)體造型畢業(yè)論文 32 圖 419 裝配機(jī)架 至此，所有裝配結(jié)束。產(chǎn)品設(shè)計(jì)是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它基本決定了產(chǎn)品性能、質(zhì)量、水平、成本和經(jīng)濟(jì)效益，然而這些工作既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，這不僅需要專業(yè)的相關(guān)人才，更需要比較高效的開發(fā)應(yīng)用軟件與之相匹配，于是 ，基于 CAD/CAM 實(shí)體建模為基礎(chǔ)的 Pro/E 三維繪圖軟件應(yīng)運(yùn)而生，該軟件具有強(qiáng)大的綜合功能幫助工作人員節(jié)省工作時(shí)間，提高工作效率。 運(yùn)用三維模擬設(shè)計(jì)可以通過(guò)仿真等手段對(duì)已裝配的實(shí)體進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，可以把之當(dāng)做實(shí)體看待，對(duì)其進(jìn)行各種相關(guān)的仿真操作，可以免去以前花費(fèi)大量的時(shí)間和精力用澆鑄等方法對(duì)部件進(jìn)行檢驗(yàn)的繁瑣操作。在此，我謹(jǐn)以對(duì)朱老師的愛戴和本篇畢業(yè)論文向朱老師致以最崇高的敬意和最誠(chéng)摯的感謝。 感謝所有關(guān)心過(guò)鼓勵(lì)過(guò)我的人，對(duì)你們報(bào)以最誠(chéng)摯的祝福。 。 只有不斷地完善自己，勇敢的面對(duì)挫折和困難，擁有克服一切的堅(jiān)強(qiáng)意志，才能體味人生的意義。 感謝大學(xué)四年來(lái)陪伴我走過(guò)風(fēng)風(fēng)雨雨的同學(xué)，是你們的陪伴使我四年的大學(xué)路走的無(wú)比快樂(lè)和充實(shí)，因?yàn)橛辛四銈兊膸椭?，我才能克服困難，勇往直前，直至論文的順利完成。 本次論 文是在朱炳麒老師的耐心指導(dǎo)和嚴(yán)厲督促下完成的，朱老師對(duì)我們這一批本科畢業(yè)生傾注了大量的心血，凡是我們?cè)谠O(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題，不論時(shí)間早晚，他都會(huì)第一時(shí)間為我們傳道授業(yè)解惑，不僅使我們學(xué)到了豐富的科學(xué)文化知識(shí)，更讓我們體會(huì)到了作為一名科研工作者和一名教師的科研精神和孺子牛精神。通過(guò)評(píng)價(jià)、再設(shè)計(jì)、再評(píng)價(jià)的循環(huán)，保證了設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行。在實(shí)際應(yīng)用中可以減少不必要的損失，對(duì)企業(yè)中設(shè)計(jì)起到了非常大的作用。 PRO/E 油缸實(shí)體造型畢業(yè)論文 29 圖 48 插入活塞 圖 49 插入螺母 插入上蓋 、缸筒分別如圖 410 和 411 所示。 PRO/E 油缸實(shí)體造型畢業(yè)論文 26 首先雙擊 Pro/E 軟件圖標(biāo) 進(jìn)入 Pro/E 主程序界面，單擊文件選項(xiàng)卡里面的新建命令，彈出對(duì)話框如圖 41 所示，選擇組件類型，子類型為設(shè)計(jì)，取消“使用缺省模板”選項(xiàng)，確定，彈出對(duì)話框如圖 42 所示，面板類型選擇 mmns_asm_design，確定。 三 在裝配體中創(chuàng)建元件 在 Pro/E 中還可以直接在組件模塊下創(chuàng)建元件，當(dāng)單擊有工具欄中的在組件模式下創(chuàng) 建元件的按鈕，系統(tǒng)會(huì)彈出“元件創(chuàng)建”對(duì)話框，讓用戶選擇新建文件夾類型，分別為零件類型、子組件類型、骨架模型和主體項(xiàng)目。 8. 曲面上的邊約束：約束是將元件上選定的邊放置在組件指定的表面上。兩個(gè)零件上的坐標(biāo)軸一一對(duì)齊。此外兩個(gè)對(duì)齊面之間也可以增加一個(gè)偏移量。放置選項(xiàng)卡用于建立裝配體元件之間完全約束關(guān)系，元件之間不具有任何相對(duì)運(yùn)動(dòng)；移動(dòng)選項(xiàng)卡用于調(diào)整放置過(guò)程中元件的位置；連接選項(xiàng)卡用于在裝配體元件之間加入有連接接口的約束，元件之間可作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 自頂向下的裝配設(shè)計(jì)方法是先勾畫出產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)關(guān)系，然后再根據(jù)這些關(guān)系在組件模塊中逐一建立元件。 第三節(jié) Pro/E 液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸零件圖 圖 36 導(dǎo)向套 圖 37 法蘭 2