【正文】 本章小結(jié) ................................................................................................................. 16 第 3章 變速器操縱機(jī)構(gòu)虛擬裝配 ............................................................................ 17 建立裝配體概述 ..................................................................................................... 17 Pro/E 建立裝配體概述 ............................................................................... 17 建立裝配類(lèi)型的確定 .................................................................................. 18 裝配工藝制定 ......................................................................................................... 18 要有正確的裝配基準(zhǔn) .................................................................................. 19 裝配順序生成 ......................................................................................................... 20 典型零件裝配過(guò)程綜述 ......................................................................................... 20 裝配過(guò)程 ...................................................................................................... 20 創(chuàng)建裝配動(dòng)畫(huà) .............................................................................................. 25 干涉檢查 ................................................................................................................. 26 本章小結(jié) ................................................................................................................. 27 結(jié) 論 ............................................................................................................................. 28 考參文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 29 致 謝 ............................................................................................................................. 30 附 錄 A .............................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。本設(shè)計(jì)通過(guò)運(yùn)用 Pro/E軟件，在Pro/ENGINEER參數(shù)化建模的基礎(chǔ)上 ， 對(duì)變速器操縱機(jī)構(gòu)各零部件進(jìn)行實(shí)體建模，虛擬其裝配過(guò)程 ， 并實(shí)現(xiàn)汽車(chē)變速器操縱機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真。 design 1 第 1 章 緒 論 引言 隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)全球化的高速 飛猛 發(fā)展，對(duì) 21世紀(jì)的制造環(huán)境提出了更高 、更精確 的要求： 提 高設(shè)計(jì)生產(chǎn)效率、 縮短 產(chǎn)品 生命周期，成為主要的競(jìng)爭(zhēng)因素；用戶需 求的多樣化，使得多品種小批量生產(chǎn)比例增大 [1]。變速器是汽車(chē)結(jié)構(gòu)中的重要部分，而變速器操縱機(jī)構(gòu)性能的好壞將直接影響到汽 車(chē)產(chǎn)品的質(zhì)量。在大多數(shù)情況下，工程師為了保證產(chǎn)品按時(shí)投放市場(chǎng)而不得己盡量減少物理樣機(jī)實(shí)驗(yàn)的次數(shù)，簡(jiǎn)化這一過(guò)程，從而使設(shè)計(jì)參數(shù)難以實(shí)現(xiàn)真正意義上的優(yōu)化，產(chǎn)品在上市時(shí)很有可能就是先天不足。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述 虛擬現(xiàn) 實(shí)技術(shù)概念 虛擬現(xiàn)實(shí) (VR， Virtual Assembly)是以利用先進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)建立起來(lái)的主模型為中心，將其擴(kuò)展衍生到產(chǎn)品生命周期的不同階段，建立與 現(xiàn)實(shí) 相一致的數(shù)字化仿真模型，并對(duì)該模型進(jìn)行評(píng)估和測(cè)試，通過(guò)對(duì)不同候選模型的篩選、更改和優(yōu)化將設(shè)計(jì)思路轉(zhuǎn)化為正確的數(shù)字原型。達(dá)到產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期和成本最小化，產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的最優(yōu)化，生產(chǎn)效率的最大化。 2． 裝配性能的系統(tǒng)化分析 全面考慮影響產(chǎn)品裝配的各種因素，對(duì) 制 造 產(chǎn)品的可裝配性進(jìn)行系統(tǒng)化的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以發(fā)掘設(shè)計(jì)缺陷，從而精簡(jiǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，改善可裝配性。 虛擬裝配技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 虛擬環(huán)境的建模及數(shù)據(jù)傳遞機(jī)制 建模作為零件特征的數(shù)字化表達(dá)，傳統(tǒng)軟件的建模方法已經(jīng)比較成熟，目前有幾何建模、實(shí)體建模、特征建模等。 虛擬裝配的發(fā)展 面向 虛擬裝配技術(shù)的研究目前分為兩個(gè)階段：一是采用裝配過(guò)程可視化手段并運(yùn)用 干涉檢查工具，直觀地展示產(chǎn)品裝配過(guò)程中零部件的運(yùn)動(dòng)形態(tài)和空間位置關(guān)系，并提供裝配序列的性能及其優(yōu)化結(jié)果。 本 設(shè)計(jì) 主要 研究 內(nèi)容及意義 本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 汽車(chē)零部件的制造過(guò)程開(kāi)發(fā)是新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要環(huán)節(jié)之一，它將直接影響到一個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量的好壞和開(kāi)發(fā)周期的長(zhǎng)短，所以一個(gè)高質(zhì)量的制造過(guò)程是產(chǎn)品質(zhì)量好壞的首要前提。在虛擬裝 配中，由于沒(méi)有制造真實(shí)的產(chǎn)品，大大減少開(kāi)發(fā)成本，并且在虛擬裝配時(shí)可以盡可能地解決大部分裝配問(wèn)題，這就使新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的周期大為縮短，使企業(yè)盡早占領(lǐng)市 場(chǎng)。 三維建模 徹底改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念 — 從設(shè)計(jì)人員依靠想象力繪制各種視圖，到直接繪制三維模型，再由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成詳細(xì)的視圖。 目前，比較常用的三維設(shè)計(jì)軟件如： Solid Edge, Solid Works, UG 和 Pro/E等都具有相當(dāng)完善的實(shí)體建模技術(shù)。 Pro/Engineer基本特征如下： 1． 參數(shù)化設(shè)計(jì)和特征功能 Pro/Engineer 是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，可以隨意勾畫(huà)草圖，輕易改變模型。 (3)通過(guò)零件的特征值之間，載荷 /邊界條件與特征參數(shù)之間 (如表面積等 )的關(guān)系來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，為了保證模型的可修改性，在一個(gè)零件模型中創(chuàng)建的基本體素不要超過(guò) 1個(gè)，而且基本體素一般 被作為第一個(gè)特征。 (5)根據(jù)二維圖紙繪制出換擋軸的草繪圖，繪圖時(shí)要選取相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸線，以旋轉(zhuǎn)出三維模型，如圖 。 (4)修剪實(shí)體初步得到換擋臂外形，并修剪倒角得到 換擋臂實(shí)體，如 圖 。 圖 彈簧 2． 殼體的建模 (1)單擊新建按鈕，在“新建”對(duì)話框中輸入文件名“ keti”。 (8)對(duì)兩筋特征進(jìn)行完全倒圓角修整（即最大倒圓角）；對(duì)其余部位進(jìn)行倒圓角修整。 (2)因?yàn)椴恍枰庉嫽編缀误w，裝配的顯示被簡(jiǎn)化 。 (2)裝配導(dǎo)航工具 。在虛擬裝配的環(huán)境下，首先對(duì)整機(jī)外形進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定外形后，將其中的“控制部件”輸出分發(fā)到與其相關(guān)的各個(gè)零部件中，再對(duì)零部件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。一個(gè)裝配單元可劃分為 5級(jí)，即零件、合件、組件、部件和產(chǎn) 品， 它們之間 的關(guān)系如 圖 。 圖 。這樣 撥叉軸 在變速器殼體內(nèi)的位置就正確定位了。 圖 新建組件 (2)裝配第一、二擋撥叉軸。 (2)定義彈簧為撓性原件。 類(lèi)似地分別裝配三、四擋撥叉和撥叉軸等。然后單擊【高級(jí)拖動(dòng)選項(xiàng) 】中的 選項(xiàng)，單擊被鎖定主體中的其中一個(gè)零件，沿拆裝方向拖動(dòng)至適當(dāng)位置，單擊鼠標(biāo)中鍵，再單擊 按鈕，為該位置創(chuàng)鍵一幅快照。 (6)回放結(jié)果。它主要研究裝配順序、路徑、方法、手段及工具的描述問(wèn)題，其中裝配順序的確定是裝配工藝規(guī)劃的核心。從設(shè)計(jì)的選題到研究，從資料的收集到構(gòu)思，從思路的形成到設(shè)計(jì)，一步一步的進(jìn)展，一點(diǎn)一滴的收獲都傾注著導(dǎo) 師的大量心血。 。 (3)如果在將來(lái)有機(jī)會(huì)進(jìn)行與變速器相關(guān)的運(yùn)動(dòng)仿真與分析研究，我會(huì)在完成操縱機(jī)構(gòu) 進(jìn)行 進(jìn)一步分析的基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)變速器做動(dòng)態(tài)仿真，測(cè)量變速器中各齒輪、各軸、軸承、變速叉等零件的承受的載荷 ，分析結(jié)果并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。 28 結(jié) 論 裝配工藝規(guī)劃對(duì)產(chǎn)品的制造成本有很大影響，較少的裝配方向和裝夾工具等將明顯地縮短裝配時(shí)間和降低裝配成本。 (5)播放動(dòng)畫(huà)。 (3)拖動(dòng)模型并創(chuàng)建快照 (按拆卸過(guò)程創(chuàng)建 )。單擊 按鈕，添加自鎖球，在【放置】窗口中添加自鎖球與自鎖彈簧兩平面匹配，匹配距離按尺寸而定。 22 圖 約束對(duì)話框 圖 約束對(duì)話框 圖 撥叉裝配圖 2． 自鎖彈簧與自鎖球的裝配 在 PRO/ENGINEER裝配環(huán)境下，對(duì)于彈簧類(lèi)零件，可將零件撓性化定義，從而有效地解決彈簧安裝中的伸縮問(wèn)題。圖 、二擋的變速撥叉及其軸組成的子裝配。 撥叉軸 裝到變速器殼 體內(nèi)，裝上后蓋，其裝配基準(zhǔn)是前后蓋和變速器殼體的兩個(gè)軸承孔。因此為使零件能正確定位，應(yīng)該有正確的裝配基準(zhǔn)，而且裝配時(shí)的零件定位也應(yīng)符合定位 6點(diǎn)規(guī)則。因此必須制定合理的裝配工藝流程 。 建立裝配類(lèi)型 的 確定 Pro/E的裝配模式中有 2種裝配形式，自頂向下式和自下向上式 [15]。 (1)裝配建模的大概過(guò)程 。大多數(shù) CAD/CAM系統(tǒng)有兩種不同的裝配模式，即多組件裝配和虛擬裝配 [13]。 (6)利用拉伸工具拉伸出實(shí)體，拉伸圓去除材料 （ φ ， D=1） ，進(jìn)行 局部倒圓角修整。 (5)繪制截面，如圖 。 12 圖 繪制 一二擋撥叉 實(shí)體 3． 一二擋換擋臂