【文章內(nèi)容簡介】 應(yīng)力也不超過比例極限，完成連接之后，組件承受的負(fù)荷必須在材料限度以內(nèi)。這種裝配多用于小型或微型零部件的裝配。這種裝配的最大好處是節(jié)省空間，但這種裝配的缺點(diǎn)是重復(fù)裝配的次數(shù)少，裝配的精度低。（3）機(jī)械緊固多數(shù)機(jī)械緊固件對(duì)塑料產(chǎn)品的組裝都是適用的。傳統(tǒng)上使用的固定組件主要包括固定金屬組件的螺絲釘和鉚釘，它們也可以應(yīng)用于塑料件。在其應(yīng)用上需要考慮以下要點(diǎn)：①預(yù)緊力過大的螺絲釘或鉚釘可能導(dǎo)致應(yīng)力；②螺絲釘?shù)穆菁y可以預(yù)先加工，或是在緊自攻螺絲時(shí)產(chǎn)生；③螺絲釘螺紋與頭部之毛邊、鉚釘毛邊等都可能造成應(yīng)力，導(dǎo)致塑料件提早破壞。 關(guān)于壁掛式離子水治療儀底座加強(qiáng)筋的強(qiáng)度計(jì)算壁掛式離子水治療儀需要掛在墻壁上，由于前述所講的長期力學(xué)效應(yīng)，受長期整體重力的影響，治療儀的殼體和底座可能會(huì)出現(xiàn)微小的形變，為避免這一狀況，設(shè)計(jì)時(shí)在底座上加上了 5 個(gè)加強(qiáng)筋，設(shè)計(jì)厚度是 2mm，為驗(yàn)證厚度是否足夠用，現(xiàn)做下列驗(yàn)算：大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文8在治療儀的所有組件和元件都裝配好了之后，通過 Pro/E 軟件可以測得整個(gè)壁掛式離子水治療儀的實(shí)體體積為：10 6mm3=103m3ABS 塑料的密度為：10 3kg/m3；拉伸的彈性模量 E=―，取=109Pa；重力加速度 g=治療儀的重力 F=Vρg=因?yàn)閼?yīng)力 σ=F/A，A 是 5 個(gè)加強(qiáng)筋的橫截面積。加強(qiáng)筋是一個(gè) 30 度、60 度的直角三角形，根據(jù)受力方向是加在 60 度的底邊上，所以取橫截面積在底邊網(wǎng)上 2/3 處，算得此橫截面積為 4106m2,所以 σ=F/A=（5410 6）= 106N/m2因?yàn)閼?yīng)變 δ=σ/E=10 6/（10 9）=＜，所以加強(qiáng)筋的厚度完全滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。3 Pro/ 的設(shè)計(jì)流程 Pro/Ewildfire 的特征功能及其在本次設(shè)計(jì)中的應(yīng)用Pro/ENGINEER 在當(dāng)今已成為最普及的三維 CAD/CAM 系統(tǒng)之一，作為一個(gè)全方位的三維產(chǎn)品開發(fā)軟件，它以單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)性及工程數(shù)據(jù)的再利用等改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，成為機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)。Pro/E Wildfire 有三個(gè)主要的特征，它應(yīng)用使用參數(shù)化設(shè)計(jì)的以實(shí)體為基礎(chǔ)的特征模型，使用充填組合式（完全關(guān)聯(lián)構(gòu)造）機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)性標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)它也跨越了從設(shè)計(jì)到制造的整體系統(tǒng) [1]。特征的種類：草繪特征（1）加材料拉伸①拉伸：使用“拉伸”命令，在繪制剖面之后，將繪制的剖面拉伸出來形成新的實(shí)體。②旋轉(zhuǎn)：圍繞一根中心軸旋轉(zhuǎn)所創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)特征。大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文9③掃描：把草繪截面以繪制的路徑進(jìn)行移動(dòng)，以此來創(chuàng)建實(shí)體的特征。④混合：由一系列（至少兩個(gè)）平面截面組成，并將這些平面截面的邊界用過度曲面來連接，從而形成一個(gè)連續(xù)的特征。⑤實(shí)體化：把封閉的面轉(zhuǎn)換成實(shí)體。⑥加厚：為平面輸入一定的拉伸值，從而轉(zhuǎn)換成實(shí)體。（2）減材料拉伸是與加材料拉伸相反的概念。拾取和放置特征①孔：這個(gè)功能用也創(chuàng)建各種形態(tài)的特征，與鉆孔操作有同樣的特性。②倒圓角：這個(gè)功能是為了把面與面相交的地方處理成圓弧形的特征。③殼：這個(gè)功能是為了把實(shí)體的模型面刪除，使實(shí)體擁有輸入的厚度，最終創(chuàng)建成殼狀的特征。④抜模：用于實(shí)體上創(chuàng)建出斜面的特征。曲面特征這種特征與草繪特征有相似的創(chuàng)建方法，使用曲面特征創(chuàng)建時(shí)，使其實(shí)體化特征變成精密、復(fù)雜的自由曲面特征，在建模過程中會(huì)應(yīng)用到偏移、復(fù)制、修剪等功能?；鶞?zhǔn)特征①基準(zhǔn)平面：用于三維空間上創(chuàng)建特征，為了定位這些特征而產(chǎn)生的理論上沒有邊界的平面。②基準(zhǔn)軸：用來創(chuàng)建特征時(shí)的參照，可以配合基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)點(diǎn)用于創(chuàng)建尺寸標(biāo)注參照、圓柱、圓孔及旋轉(zhuǎn)中心，也可用作陣列復(fù)制和旋轉(zhuǎn)復(fù)制等操作時(shí)的旋轉(zhuǎn)軸 [2]。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的是壁掛式離子水治療儀的電解槽，在設(shè)計(jì)三維實(shí)體零件模型的過程中，主要運(yùn)用了 Pro/ER 軟件非幾何特征的 “基準(zhǔn)平面” 、 “基準(zhǔn)點(diǎn)” ，幾何特征中的“拉伸” 、 “草繪” 、 “殼” 、 “倒圓角” 、 “倒角” 、 “旋轉(zhuǎn)” 、 “陣列” 、 “鏡像”等功能。 壁掛式離子水治療儀電解槽下槽體部分繪制過程單擊【拉伸工具】按鈕，打開拉伸特征操控板，單擊【放置】面板中的【定義】大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文10，系統(tǒng)將顯示【草繪】對(duì)話框，選 FRONT 面為草繪平面，RIGHT 為參考平面，接受系統(tǒng)默認(rèn)的視圖方向。單擊【草繪】按鈕，進(jìn)入草繪狀態(tài)。繪制圖 所示的截面，單擊按鈕，輸入拉伸長度 95，點(diǎn)擊確定，如圖 。 圖 槽體實(shí)體的截面草繪 圖 槽體實(shí)體的拉伸要想做出如 的實(shí)體，可以用拉伸除料達(dá)到目的，但是拉伸除料還要事先選定基面繪制準(zhǔn)確的草圖還要測出除料的深度以便拉伸，這不免過于麻煩，我們可以用【殼】 命令，選中需要去除的表面直接在實(shí)體上抽出厚度為 的殼體。 圖 槽體實(shí)體的抽殼大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文11點(diǎn)擊【拉伸】 ，以殼體的開口面為基面繪制草圖如圖 ，拉伸高度 3，如圖。 圖 槽體底座截面草繪 圖 槽體底座的拉伸實(shí)體利用“倒圓角” 命令將拉伸出的殼體的棱角倒圓。然后再次進(jìn)行拉伸，在上步拉伸的實(shí)體的上表面進(jìn)行草繪，并與上步類似，向上拉伸高度 3，如圖 。大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文12 圖 槽體倒圓角 圖 底座凹槽草繪為做出如圖 的實(shí)體，同樣可以用拉伸除料，但是為避免反復(fù)用統(tǒng)一功能，達(dá)到盡量節(jié)省步驟、簡便繪圖的要求，可以在基面上直接繪出要兩個(gè)除掉實(shí)體部分的截面如圖 ，然后同時(shí)除料以達(dá)到效果。 圖 凹槽的拉伸除料點(diǎn)擊【倒圓角】 ，將除料之后實(shí)體上的棱角倒圓。為達(dá)到圖 的特征，可以先除透一個(gè)圓孔，在進(jìn)行陣列，但這需要兩個(gè)步驟，可以直接在底面一次性的畫出所有圓孔的截面如圖 ，然后一次除料完成如圖 。大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文13 圖 螺釘連接孔的草繪 圖 螺釘連接孔的拉伸除料在通孔的同一位置，向上拉伸出帶有統(tǒng)一大小通孔的 8 個(gè)圓柱體，拉伸高度為以圓柱的頂面為基面，點(diǎn)擊【拉伸】 ，繪制如圖 的草繪，利用“拉伸到面”得到實(shí)體。選中該實(shí)體，點(diǎn)擊“鏡像”命令，選中中心分割面，得到圖 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文14 圖 內(nèi)置螺釘連接孔的實(shí)體的草繪 圖 內(nèi)置螺釘連接孔的實(shí)體拉伸選中上步做出的實(shí)體，運(yùn)用“鏡像”做出另外一個(gè)耳。點(diǎn)擊【拉伸】 ，在兩個(gè)耳形實(shí)體的背面，做出直徑為 的同心圓，拉伸除料，且除透，如圖 。 圖 耳形實(shí)體的拉伸1為達(dá)到目的，最終的耳形實(shí)體定位部分需拉伸兩次，所以現(xiàn)在在上步拉伸的實(shí)體的表面繼續(xù)建立基面進(jìn)行拉伸，繪制草繪兩個(gè)直徑分別是 和 8 的同心圓。拉伸高度 ，如圖 。大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文15 圖 耳形實(shí)體再次拉伸1為了安裝時(shí)前后定位，設(shè)計(jì)了在電解槽上下結(jié)合面處的突起的實(shí)體。 圖 定位突起的拉伸實(shí)體1點(diǎn)擊【拉伸】命令，在電解槽背面建立基面，準(zhǔn)備做出另外的三個(gè)用于定位的實(shí)體部分，草繪如圖 ，拉伸高度 ，如圖 。 圖 螺釘定位實(shí)體的草繪 圖 螺釘定位實(shí)體的拉伸1為達(dá)到如圖 所示的效果，我們可以先拉伸一個(gè)大的實(shí)心圓柱，然后再做兩次的拉伸，但是這樣會(huì)兩次草繪統(tǒng)一部分，且內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，進(jìn)行兩次拉伸大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文16時(shí)容易出錯(cuò)，所以繪制時(shí)先畫一個(gè)圓環(huán)進(jìn)行拉伸，然后拉伸除料內(nèi)圓里的實(shí)體，最后在環(huán)形實(shí)體的后面做一定厚度的封口。即：先繪制草繪如圖 ，然后拉伸長度 如圖 圖 進(jìn)水口實(shí)體截面草繪 圖 進(jìn)水口實(shí)體拉伸1提取內(nèi)圓圓周線作為草繪線，進(jìn)行拉伸除料，如圖 圖 進(jìn)水口實(shí)體的拉伸除料1在拉伸的圓柱體的背面進(jìn)行草繪，拉伸長度 ，以達(dá)到封口的目的。大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文17 圖 進(jìn)水口實(shí)體1點(diǎn)擊【拉伸】命令，在第 16 步繪制的實(shí)體的前面建立基面繪制草圖如圖，并拉伸到面形成實(shí)體，如圖 。 圖 進(jìn)水口螺釘連接處實(shí)體截面草繪 圖 進(jìn)水口螺釘連接處實(shí)體1下面為繪制出如圖 的幾個(gè)圓柱體疊加的特征，可以逐層的分別用拉伸的方式進(jìn)行繪制，但是這樣繪制工程過于麻煩，步驟太多，沒有達(dá)到靈活運(yùn)用 Pro/E 軟件的目的，所以可以先確定中心線的位置，然后用【草繪】功能繪制中心線作為旋轉(zhuǎn)中心，在旋轉(zhuǎn)中心的一側(cè)繪制出整體的外輪廓線，旋轉(zhuǎn) 360 度即可繪制出所需要的特征。具體步驟如下點(diǎn)擊【草繪】命令，繪制草繪線作為中心軸，再點(diǎn)擊【旋轉(zhuǎn)】命令，在草繪線，大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文18即中心線的一側(cè)繪制出如圖 的外輪廓線，輸入旋轉(zhuǎn)角度 360 度，點(diǎn)擊確定即可。 圖 旋轉(zhuǎn)實(shí)體 圖 旋轉(zhuǎn)草繪1為達(dá)到圖 的特征效果，可以由下往上的逐層的建立基面利用拉伸來進(jìn)行，但是這樣步驟太多，過與麻煩，達(dá)不到訓(xùn)練與學(xué)習(xí)的目的，所以直接簡便的辦法就是先拉伸出一個(gè)實(shí)體再利用陣列功能來完成。具體步驟如下： 以上、下電解槽的結(jié)合面為基準(zhǔn)向上 建立新的基面 DTM3。繪制草繪如圖，向上拉伸 。選中此實(shí)體，點(diǎn)擊【陣列】命令，選擇“方向”模式，任意選擇一條代表陣列方向的軌跡線輸入陣列數(shù)目 3，輸入陣列間距 10，點(diǎn)擊確定。 圖 電解槽表面加強(qiáng)筋的拉伸實(shí)體大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文19 圖 電解槽表面加強(qiáng)筋的草繪將陣列出的實(shí)體的棱邊進(jìn)行倒圓角。同理再運(yùn)用陣列繪制出其它肋板，最后選中需鏡像的肋板，運(yùn)用【鏡像】功能繪制出電解槽另外一面的肋板。如圖 。 圖 電解槽表面加強(qiáng)筋實(shí)體2經(jīng)過倒圓角的處理，最后電解槽的下槽體繪制完成如圖 。 圖 電解槽下槽體大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文204 壁掛式離子水治療儀電解槽的裝配設(shè)計(jì)過程 Pro/Ewildfire 裝配概要一般來說，一個(gè)模型由各種各樣不同的零件裝配而成。在三維建模過程中，裝配是一個(gè)有好幾個(gè)零件元件的三維模型。裝配的定義是，在三維建模中結(jié)合零件與零件、零件和裝配參照來組成元件，然后再把元件結(jié)合起來制作裝配的過程。任意一個(gè)三維模型都是由各個(gè)部件和個(gè)體來組成的。在 Pro/E 中把部件稱為零件，把個(gè)體稱為輔助裝配，把完成品稱為裝配。在裝配模式中結(jié)合的零件、輔助裝配稱為元件，可以把這些元件提取出來給與必要的約束條件，從而組成一個(gè)新的元件。另外，當(dāng)元件數(shù)量很多的時(shí)候，可以先制作出其他的輔助裝配，然后再把輔助裝配放到裝配當(dāng)中去 [5]。 Pro/Ewildfire 裝配的設(shè)計(jì)方式Pro/E 設(shè)計(jì)裝配的的方法有兩種。一種是向上式設(shè)計(jì)方法，另外一種是向下式設(shè)計(jì)方法。向上式設(shè)計(jì)方法向上式設(shè)計(jì)方法是把生成的裝配品所需要的所有部件進(jìn)行獨(dú)立的三維建模之后，在給予各個(gè)部件特定的關(guān)系，最終完成裝配品的方式。也就是說，各個(gè)部件的三維建模必須要達(dá)到細(xì)部設(shè)計(jì)的階段，同時(shí)還要滿足與其他部件沒有任何想象關(guān)聯(lián)性的條件。向上式設(shè)計(jì)方式有以下幾個(gè)有點(diǎn)：第一點(diǎn)可以對(duì)元件裝配品中元件的位置進(jìn)行再次定義；可以修改已存的約束條件。第二點(diǎn)具體來說是可以使用重定義、重排序等命令對(duì)刪除已存的約束條件、添加新的約束條件、再次定義已存約束條件的參照、更換元件順序等。向下式設(shè)計(jì)方法向下式設(shè)計(jì)方式可以