【正文】 擬裝配，機構(gòu)仿真等功能，進行系統(tǒng)的參數(shù)化設計，由于 Pro/E 是實體化參數(shù)造型，這一特點在虛擬裝配時可以更加直觀明了，使整體設計高效、優(yōu)質(zhì)，避免了相似零件的重復造型，提高了設計效率和設計質(zhì)量，具有一定實用性和延伸性。企業(yè)在自身發(fā)展和使用Pro/ENGINEER 的過程之中積累了許多有用的寶貴的數(shù)據(jù)、企業(yè)自身的標準以及特殊圖形等參數(shù)資料 ,如果能把這些參數(shù)資料整理出來 ,然后再把這些參數(shù)資料掛靠在 Pro/ENGINEER 軟件系統(tǒng)的主菜單和彈出式菜單上 ,即編譯生成應用程序與 Pro/ENGINEER 軟件系統(tǒng)進行無縫連接 ,這樣一來 ,不但能提高設計人員的設計速度 ,對市場需求做出快速反應 ,設計出滿足市場需求的產(chǎn)品 ,及時贏得市場份額 ,而且還能夠提高企業(yè)的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益 其次 ,由于 Pro/ENGINEER 軟件具有廣而博的通用性 ,使它在具體應用時不能直接處理特定的產(chǎn)品 ,再加上國外觀念、設計標準、規(guī)范、及標準件庫等方面和國內(nèi)的設計、使用等方面存在較大的差異 ,在使用該軟件進行具體特定的產(chǎn)品設計時可能會感到困難和不方便 ,因此 ,為了使 Pro/ENGINEER 軟件能夠在特定的 企業(yè)和特定產(chǎn)品設計中最大限度的發(fā)揮起潛力和創(chuàng)造效益 ,需要對 Pro/ENGINEER軟件進行二次開發(fā) ,因此 , Pro/ENGINEER 二次開發(fā)目的就是把 Pro/ENGINEER 軟件進一步充實、完善、改進成為用戶實用的三維 CAD 應用軟件 ,也是眾多使用西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 6 Pro/ENGINEER 企業(yè)的一項非常迫切和重要的工作。 系統(tǒng)開發(fā)關鍵技術(shù)及應用 參數(shù)化設計技術(shù) 目前，參數(shù)化設計已經(jīng)成為 CAD 中最熱門的應用技術(shù)之一，能否實現(xiàn)參數(shù)化設計便成為評價 CAD 系統(tǒng)優(yōu)劣的重要技術(shù)指標，這是因為它更符合和貼近現(xiàn)代 CAD 中概念設計以及并行設計思想，工程設計人員設計開始階段可快速草擬產(chǎn)品的零件圖 ，通過對產(chǎn)品形狀及大小的約束，最后精確成圖。 [12] 參數(shù)化設計是通過改動圖形的某一部分或某幾部分的尺寸，或修改已定義好的零件參數(shù)，自動完 成對圖形中相關部分的改動，從而實現(xiàn)對圖形的驅(qū)動。 [13] 參數(shù)化設計是現(xiàn)代工業(yè)設計的一個重要思想，繪制的整體可以看做一個圖元，每個圖元由各個構(gòu)件構(gòu)成，通過選取和修改各個構(gòu)件的特征參數(shù)，可以在其他的相關聯(lián)部分反映出來，無需對所有構(gòu)件逐一修改，從而提高了工作效率和質(zhì)量。尺寸驅(qū)動是對程序驅(qū)動的擴展 ,它的基本思想是由應用程序生成所涉及的基圖 ,該圖的尺寸有一系列的標識 ,這些尺寸由用戶在編程時輸入或交互式輸入 ,從而生成用戶的模型。 虛擬裝配將從根本上改變傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計和制造模式，在實際 生成 之前，首先在虛擬制造環(huán)境中完成虛擬產(chǎn)品原型代替實際產(chǎn)品進行試驗，對其性能和可裝配性等進行評價，從而達到整個產(chǎn)品全局最優(yōu)，縮短產(chǎn)品設計與制造周期，降低產(chǎn)品開發(fā)成本，提高產(chǎn)品快速響應市場變化能力。 本章小結(jié) 本章對整體系統(tǒng)做了可行性分析，大致介紹了系統(tǒng)中用到的關鍵技術(shù)：參數(shù)化設計，虛擬裝配和機構(gòu)仿真技術(shù)。漸開線齒輪進行設計的時候可先將重要關聯(lián)量進行參數(shù)化，當需要不同的漸開線齒輪齒廓的時候，只要改變這些參數(shù)化的量，即可再生，無需重新建模。 模數(shù) m：它 是決定齒輪尺寸的一個基本參數(shù) 。 齒頂高系數(shù) HA 和頂隙系數(shù) C 標準齒輪的齒頂高系數(shù) HA 和頂隙系數(shù) C 都是標準值，圓 柱齒輪為 HA=1， C=。當直線 BM 沿半徑為 RB 的圓周做純滾動時，直線上任意點K 的軌跡弧線 AM 就是該圓的漸開線 ，此圓為漸開線的基圓，漸開線上點 K 的展角為壓力角，如圖 圖 漸開線形成示意圖 rb=db/2 fi=t*90（ t為系統(tǒng)變量，從 0 到 1） s=pi*r*t/2 x=rb*cos(fi)+s*sin(fi) y=rb*sin(fi)s*cos(fi) z=0 RB為基圓半徑， fi 為漸開線展開角， s為漸開線長度。 （ 4）基圓內(nèi)無漸開線 。 （ 2）點擊主菜單“工具 /程序”，在子菜單中選擇“編輯設計”，在彈出的文本文件中將齒輪的各參數(shù)及關系式按下添加： 圖 添加參數(shù)文本文件設置 輸入完成后保存關閉對話框，在信息欄出現(xiàn)的詢問“要將所作的修改體現(xiàn)到模型中？”選“是”，子菜單中選擇“當前值”，然后點擊“完成 /返回”。 （ 2）點擊界面右側(cè)“插入基準軸”圖標或選擇主菜單“插入 /模型基準 /軸”， 按住 Ctrl 同時選中 TOP 和 RIGHT 平面，點擊確定，生成基準軸線“ A_1”， 點擊界面右側(cè)“插入基準點”圖標或選擇主菜單“插入 /模型基準 /點” 按住 Ctrl 同時選中分度圓和漸開線，生成基準點“ PNT0”， 點擊界面右側(cè)“插入基準面”圖標或選擇主菜單“插入 /模型基準 /面”， 按住 Ctrl 同時選中 A_1 和 PNT0，生成基準面“ DTM1”。點擊右側(cè)“鏡像”按鈕，以 DTM2為基準，鏡像漸開線。點擊右側(cè)“草繪 /邊 /使用”，選擇齒根圓，點右側(cè)的“確定并退出”輸入拉伸深度為“ b ”，創(chuàng)建齒根圓實體模 型。 （ 2）單擊左側(cè)“顯示 /層樹 /新建層”，選擇需要隱藏的各平面、曲線、基準點、基準軸等，隱藏并保存狀態(tài)，這樣，一個完整的齒輪參數(shù)化設計過程就完成 了。當 Z＜ 41 時 ， 齒廓有一段不是漸開線了。 展成法生成齒輪時，如果齒輪齒數(shù)小于 17 將發(fā)生根切現(xiàn)象，這是由于當?shù)毒叩凝X頂線或齒頂圓與嚙合線的交點超過被切齒輪的根極限嚙合點時，刀具的齒頂將把被切齒輪齒跟的漸開線齒廓切去一部分。在主菜單中選擇“編輯 /再生”，選擇需要更改的參數(shù)（如圖 ），輸入?yún)?shù)新值完畢后 ， 系統(tǒng)自動按新的參數(shù)值驅(qū)動模型再生 ， 生成相應的齒輪模型 圖 參數(shù)更改子菜單 在 Pro/ENGINEER 中，可以說所有的再生失敗都是因為參考的缺失或錯誤導致的。 法面齒形比較復雜，不易精確計算，可采取當量齒輪的形式，就某一法面輪齒而言，其法面分度圓、 齒頂圓、 齒根圓的圓心就是當量齒輪的圓心，其工作齒廓就是斜齒輪端面齒廓的投影。最終生成結(jié)果如下圖所示： 圖 斜齒 圓柱齒 輪最終成品 人字形齒輪 人字形齒輪的設計步驟和斜齒圓柱齒輪大同小異，旋轉(zhuǎn)角度γ=360*b*sin(β)/π/m/z，拉伸寬度為“ b/2”，以 FRONT 平面為基礎鏡像輪齒，生成一個人字形輪齒。在此過程中，可以根據(jù)設計意圖選擇是否創(chuàng)建某一特征。但是，由于有關裝配操作和維修的問題往往只會在產(chǎn)品開發(fā)的后期或在最終產(chǎn)品試車過程中，甚至在投入使用一段時間后才能暴露出來，尤其是有關維修的問題往往只會在產(chǎn)品已經(jīng)售出很長時間以后才能被發(fā)現(xiàn)。 （ 1）總體設計階段。這是 減速箱 模型具體建立階段。依次導入鍵（使其三面匹配鍵槽），齒輪（中心軸與輪軸對齊，并西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 17 插入對應位置固定），軸套（軸對齊輪軸，并貼合齒輪），軸承（軸對齊輪軸，內(nèi)側(cè)面貼合軸套），按下圖裝配成型。最后效果如下圖。 可以利用 Pro/ENGINEER 中的“分析→模型分析”，在彈出的“模型分析”菜單中的“類型”選項卡中選擇“全局干涉”選項，在“結(jié)果”選項卡中單擊西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 19 “計算”便可自動分析是否發(fā)生干涉，當發(fā)生干涉時會在中間空白地 方顯示，這樣在零部件的設計中便可以發(fā)現(xiàn)各零件尺寸配合之間的缺陷， 如果有配合缺陷只要使用 ctrl+alt+鼠標左鍵拖動齒輪以軸轉(zhuǎn)動，然后再點干涉檢查，如此重復幾步，直至沒有干涉為止， 這樣便有利于產(chǎn)品的設計生產(chǎn)。 進入主菜單“應用程序 /動畫”進入動畫模式，點擊右側(cè)“主體定義”在彈出的對話框中，點擊“每個主體一個零件” ，會在左側(cè)的對話框中顯示與總零件數(shù)量相符的 BODY 數(shù)，點擊“關閉”。 然后點選回放，點擊“捕獲”設置動畫生成參數(shù)和路徑，點確定生成動畫。 （ 4）生成動畫 點擊右側(cè)“回放按鈕”，在彈出的對話框中點擊“捕捉”，并選擇生成動畫的相應的設置，生成動畫。 虛擬裝配過程在完成單級圓柱齒輪 減速箱 相關零部件模型的特征庫建立后，由于所有的模型具有一定的結(jié)構(gòu)參數(shù)化功能，即同一模型可以派生出多種不同的結(jié)構(gòu)零件實體。極大的減少了設計人員的工作量，提高了工作效率。參考文獻 22 參考文獻 [1] 劉穎，彭雪鵬 .Pro/E二次開發(fā)技術(shù)在圓柱齒輪 減速箱 建模中的應用 , 機械設計與制造 ,2021,3,8688 [2] 張 超 ,張益華 .Pro/E二次開發(fā)技術(shù)在齒輪三維參數(shù)化設計中的應用，南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院學報 2021,3,2224 [3] 姜雪艷 ,宋虎森 ,魏珍文 ,蔣國文 . 齒輪、蝸輪 減速箱 結(jié)構(gòu)改進 ,煤， 2021,11,3132 [4] 劉鶴松 ,姜晶 .基于 Pro/ENGINEER的參數(shù)化產(chǎn)品設計，機械設計， 2021,3,4647 [5] 孫英時 ，孫貴臣 .基于 Pro/E軟件的機械零件三維仿真設計 .機械設計與制造， 2021，8： 104106 [6] , The ComputerAdied Design of Modular Fixturing Systems[J].The International Journal of Advanced Manufacturing (2):75～ 88 [7] 趙桂范，郭亞昌，劉東威 .基于嚙合過程的漸開線直齒圓柱齒輪接觸應力分析 .機械設計與制造， 2021， 3： 5254 [8] 秦有福，何偉， 段振華 .基于 P ro/E和 adams的漸開線圓柱齒輪 減速箱 分析 .現(xiàn)代機械， 2021， 5： 3637 [9] 張雋，翟正軍 .虛擬裝配技術(shù)的現(xiàn)狀與應用現(xiàn)狀，新視點， 2021,1， 7073 [10] 田紅 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