【文章內(nèi)容簡介】 是建模時創(chuàng)建的第一個特征，是零件結構的基本要素?；咎卣饕院蟮钠渌卣饕蕾囉诨咎卣鳌；咎卣骺梢允菍嶓w特征，也可以是基準特征，正交基準平面就常常被用作基本特征。在Pro/E中進行零件設計的步驟是先創(chuàng)建基本特征，然后添加結構特征。開始做零件之前，應做好充分的準備工作，明確設計意圖。認真考慮設計的關鍵尺寸，可以變動的尺寸與尺寸之間的關系，在裝配時與其他零件的裝配關系等。由于在Pro/E中實體模型可以有多種不同的生成方法，采取何種方法更為合理、高效，需要有一個經(jīng)驗積累過程。一般來說，要根據(jù)圖形的形狀選擇生成模型的方式。草圖繪制盡量簡化，最好不要繪制過渡圓角、倒角等非關鍵性信息。如果要像繪制二維工程視圖那樣繪制草圖，效率會很低，實踐證明也沒有這個必要。因為在Pro/E中我們可以對實體進行各種編輯操作，如倒圓角。再就是如果草圖繪制過于精細，再生成模型時會耗盡計算機資源，使得三維模型生成速度很慢且易出現(xiàn)問題。(1)動臂的生成動臂建模主要采用拉伸，首先選定草繪平面進入草繪模式，繪出動臂二維草圖，然后進行拉伸生成動臂三維實體，再在其上打孔，應注意保證主要尺寸的準確性。對另一個動臂我們可以用復制的方法得到。復制方法有兩種：一是鏡像，另一是平移， 采用鏡像。，添加筋板時要注意參考面的正確建立。對于復雜的零件，選擇合理的生成方法就顯得尤為重要。因為選擇不正確的生成方法不但效率低，而且有些情況根本就不能生成實體模型。因此，設計人員在設計實體模型之前，必須要考慮好模型的生成方法和步驟。這就要求設計人員要有較好的空間想像力和抽象思維能力，這也是三維建模同二維圖形繪制最大的不同點之處。(2) 鏟斗的生成采用拉伸方法建立鏟斗基本體，用抽殼功能形成基本殼體。在基本體上添加加厚板以及肋板特征。添加耳特征時只需建立耳特征的一個面，然后采用鏡像復制命令就可以完成肋板的設計。最后采用兩側拉伸方法添加截齒特征和陳列生成,。在鏟斗建模過程中要注意的是兩側加厚板的復制。 (3)底座的生成先建立底盤框架，采用裁減命令生成槽鋼結構，在框架上生成后續(xù)特征。底座的生成主要采用了拉伸命令，裁減命令和復制命令。底座建模過程中需注意翻轉油缸連接座的正確定位。(4)連桿的生成，連桿的生成比較簡單，主要采用了拉伸命令，需要注意的是在草繪截面時尺寸的標注，要保證主要尺寸的準確，比如兩孔中心距。(5)搖臂的生成搖臂建模也主要采用拉伸命令，先建立特征實體的一半然后用復制特征命令鏡像特征另一半，需要注意的是鏡像特征時對稱基準的建立方法。然后在基本特征上建立孔特征，應注意保證孔間距的準確，建議： 先建立搖臂兩端的連接孔，生成后再建立中間連接孔。這樣作，主要是避免三孔同時建立時出現(xiàn)的孔位置難以確定的問題。(6)液壓缸筒的生成 液壓缸筒實體，液壓缸模型結構及尺寸參看機械設計手冊，主要采用拉伸和裁減命令生成，需要注意的是尾部聯(lián)結油管的內(nèi)部結構和建立方法。(7)液壓缸蓋的生成，缸蓋結構和尺寸參看機械設計手冊，主要用拉伸和裁減命令，注意內(nèi)部需加上密封槽。(8)液壓缸活塞的生成其結構和尺寸需參看機械設計手冊，也主要采用拉伸和裁減命令生成，注意也要加上密封槽。注：本次設計的小型裝載機工作裝置需采用三個液壓缸，其中翻轉液壓缸和、舉升液壓缸基本結構相同，所不同的只是長度尺寸不同，所以只需建立一個舉升液壓缸零件，翻轉液壓缸零件可在舉升油缸的基礎上通過修改尺寸再生而成。(9)連接銷軸的生成銷軸建模主要采用旋轉命令，先繪制一條旋轉軸，接著草繪截面，再繞旋轉軸旋轉360度就可生成銷軸實體，然后生成軸端的限位孔，最后在需要倒角的部位倒角。要注意的是建立限位孔時需先創(chuàng)建與柱面相切的基準面作為草繪截面。 工作裝置裝配模型建模零件設計完成后，往往需要根據(jù)設計要求對零件進行裝配。在Pro/E的裝配模塊中，通過定義零件之間的位置約束關系，可以把子零件裝配成一個裝配件，并檢查零件之間是否有干涉以及裝配體的運動情況是否合乎設計要求。同時在生成裝配體過程中，用戶可以根據(jù)需要添加生成新的零件和特征。使用Pro/E 進行裝配設計有兩種基本方法。 Pro/E的裝配件設計方法利用一個零件來控制整個裝配體的設計，往往都是在拿出產(chǎn)品的外在概念和功能概念后，逐步 對產(chǎn)品進行設計上的細化，直至細化到單個零件。比如設計一種新型號的汽車，先由設計師拿出汽車外觀的概念圖，然后由底盤工程師和車身工程師一起進行汽車的布局協(xié)調，根據(jù)協(xié)調的結果，得到各自部分布局的概念圖，在這個布局概念的基礎上進行零件的細化設計。由此可以看出，在對產(chǎn)品總體設計上，以由頂向下的設計方法更為貼近實際一些。但是由底向上的設計方法并不是一無是處，對于一些已經(jīng)比較成熟的產(chǎn)品設計過程，采用這種設計方法效率反而高一些。在實際的裝配過程中通常混合使用這輛中設計方法，以發(fā)揮各自的優(yōu)點。比如本次對礦用小型裝載機的改造設計，由于該項設計在技術上已經(jīng)比較成熟，所以采用第一種方法比較合適。前面已經(jīng)生成礦用小型裝載機的各種底層零件的三維模型，然后采用由底向上的裝配設計方法對這些零件進行空間定位來生成裝配件。在裝配件設計時，可以根據(jù)需要對裝配件中的零件進行修改，比如修改零件尺寸，移動零件在裝配件中的位置，生成新的特征等。對于一個裝配件，當其中所有的零件都被完全約束時，這種裝配件就稱為參數(shù)化的裝配件，否則就是非參數(shù)化的裝配件。(1)底座模型裝配進入裝配界面調入底座實體模型，點所示按扭固定主體模型。在元件放置對話框中點確定。(2) 動臂模型裝配調入動臂實體模型，在元件放置對話框中點“連接”在連接類型中選“銷釘”，約束類型1為“軸對齊”分別在動臂模型和底座模型上選擇需要對齊 的軸線。約束類型2為“平移”，分別在兩實體上選擇要匹配的面，系統(tǒng)會自動調節(jié)模型位置，可以點選“反向”按鈕改變模型方向，在“約束偏移”框中輸入偏移尺寸可以調節(jié)匹配面間的間隙，點選“移動”進入移動界面，選“旋轉”，用鼠標在圖區(qū)點選動臂模型，然后拖動鼠標可以調節(jié)動臂角度，點中鍵終止操作，點“確定”完成動臂模型裝配。鏟斗模型裝配調入鏟斗模型，動臂和鏟斗的連接類型也屬于銷釘連接，分別選取鏟斗模型和動臂模型需要對齊的軸，然后選擇匹配平移面，操作方法同動臂裝配操作方法。(4)液壓缸體模型裝配第一步：缸筒與底座的連接缸筒與底座的連接屬于銷釘連接，操作方法同前所述。旋轉缸筒角度使其基本接近和動臂連接的角度。第二步：活塞桿與缸筒和動臂的連接活塞桿與缸筒之間能夠自由伸縮，所以連接類型選用“圓柱”連接。 “圓柱”連接類型只有一個軸對齊約束，分別選取缸筒和活塞桿的中心軸，點選“移動”按扭選擇“平移”，調整活塞桿在缸筒中的位置。在元件放置對話框中點“+”按扭增加一個“銷釘”連接類型，分別選取活塞桿前端環(huán)和動臂連接軸孔的軸線，然后分別選取活塞桿前端環(huán)和動臂需要匹配的面，輸入偏移尺寸，系統(tǒng)自動完成活塞桿與動臂的裝配連接，點“確定”退出。第三步：缸蓋模型的裝配調入缸蓋模型，在連接類型中選取“剛性”連接，在約束中選“匹配”選擇缸的前端面和缸蓋內(nèi)端面進行重合匹配，再增加“插入”約束，分別選取缸蓋曲面和缸體曲面，系統(tǒng)自動完成缸蓋的裝配連接。(5) 搖桿模型的裝配連接搖桿模型與動臂模型裝配連接也采用銷釘連接操作方法同上所述。(6) 連桿模型與鏟斗模型和搖桿模型的裝配連接在裝配連桿時首先選取和搖桿的連接或和鏟斗的連接為“銷釘”連接，操作過程同前所述。其次選取連桿的另一端與鏟斗或搖桿的連接為圓柱連接，操作過程同前所述。這樣就完成了連桿模型的裝配。(7) 銷釘模型的連接銷釘?shù)倪B接選用 “剛性”連接，首先選取“插入”約束，選擇銷釘曲面和要插入的孔面，其次選取“匹配”約束，選擇銷釘蓋內(nèi)表面和需要匹配的面完成重合匹配，最后點“確定”結束。 本章小結本章主要介紹了本次所設計的礦用小型裝載機工作裝置的主要零件的三維實體建模方法和模型的裝配設計過程。需要提出的是在建模過程中，對于不同生成方法的選擇應盡可能采用簡單方法，采取能簡則簡的原則，這樣能大大提高設計效率。對于細節(jié)問題一般放在設計最后統(tǒng)一進行。如倒角、渲染效果等。在裝配設計中需要注意的是各模型之間連接類型和約束的選擇，正確的選取連接類型和約束，能夠確保后續(xù)動態(tài)仿真的實現(xiàn)。本次設計的主要任務是礦用小型裝載機工作裝置的動態(tài)模擬設計，但為了美觀，根據(jù)車體的基本結構和基本尺寸也生成了車體。第4章 裝載機工作裝置運動仿真 運動仿真技術簡介 運動仿真技術產(chǎn)生的背景進入21世紀，科學技術突飛猛進，社會發(fā)展日新月異。人們對個性化產(chǎn)品的需求越來越迫切，對產(chǎn)品性能的要求也越來越高，全球化經(jīng)濟已明顯地呈現(xiàn)出買方市場的特點。由于這一變化，導致市場競