【文章內容簡介】 應力也不超過比例極限，完成連接之后，組件承受的負荷必須在材料限度以內。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，但這種裝配的缺點是重復裝配的次數(shù)少，裝配的精度低。（3）機械緊固多數(shù)機械緊固件對塑料產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，它們也可以應用于塑料件。在其應用上需要考慮以下要點：①預緊力過大的螺絲釘或鉚釘可能導致應力；②螺絲釘?shù)穆菁y可以預先加工，或是在緊自攻螺絲時產生；③螺絲釘螺紋與頭部之毛邊、鉚釘毛邊等都可能造成應力，導致塑料件提早破壞。 關于壁掛式離子水治療儀底座加強筋的強度計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效應，受長期整體重力的影響，治療儀的殼體和底座可能會出現(xiàn)微小的形變，為避免這一狀況，設計時在底座上加上了 5 個加強筋，設計厚度是 2mm，為驗證厚度是否足夠用，現(xiàn)做下列驗算：大學學士學位論文8在治療儀的所有組件和元件都裝配好了之后，通過 Pro/E 軟件可以測得整個壁掛式離子水治療儀的實體體積為：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=因為應力 σ=F/A，A 是 5 個加強筋的橫截面積。加強筋是一個 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上 2/3 處，算得此橫截面積為 4106m2,所以 σ=F/A=（5410 6）= 106N/m2因為應變 δ=σ/E=10 6/（10 9）=＜，所以加強筋的厚度完全滿足強度設計要求。3 Pro/ 的設計流程 Pro/Ewildfire 的特征功能及其在本次設計中的應用Pro/ENGINEER 在當今已成為最普及的三維 CAD/CAM 系統(tǒng)之一，作為一個全方位的三維產品開發(fā)軟件，它以單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關性及工程數(shù)據(jù)的再利用等改變了傳統(tǒng)的設計理念，成為機械設計自動化領域的新標準。Pro/E Wildfire 有三個主要的特征，它應用使用參數(shù)化設計的以實體為基礎的特征模型，使用充填組合式（完全關聯(lián)構造）機械設計及自動化產品概念設計的實質性標準，同時它也跨越了從設計到制造的整體系統(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體。②旋轉：圍繞一根中心軸旋轉所創(chuàng)建的旋轉特征。大學學士學位論文9③掃描：把草繪截面以繪制的路徑進行移動，以此來創(chuàng)建實體的特征。④混合：由一系列（至少兩個）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，從而形成一個連續(xù)的特征。⑤實體化：把封閉的面轉換成實體。⑥加厚：為平面輸入一定的拉伸值，從而轉換成實體。（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：這個功能是為了把實體的模型面刪除，使實體擁有輸入的厚度，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，使其實體化特征變成精密、復雜的自由曲面特征，在建模過程中會應用到偏移、復制、修剪等功能?；鶞侍卣鳍倩鶞势矫妫河糜谌S空間上創(chuàng)建特征，為了定位這些特征而產生的理論上沒有邊界的平面。②基準軸：用來創(chuàng)建特征時的參照，可以配合基準面和基準點用于創(chuàng)建尺寸標注參照、圓柱、圓孔及旋轉中心，也可用作陣列復制和旋轉復制等操作時的旋轉軸 [2]。本次畢業(yè)設計，設計的是壁掛式離子水治療儀的電解槽，在設計三維實體零件模型的過程中，主要運用了 Pro/ER 軟件非幾何特征的 “基準平面” 、 “基準點” ，幾何特征中的“拉伸” 、 “草繪” 、 “殼” 、 “倒圓角” 、 “倒角” 、 “旋轉” 、 “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】大學學士學位論文10，系統(tǒng)將顯示【草繪】對話框，選 FRONT 面為草繪平面，RIGHT 為參考平面，接受系統(tǒng)默認的視圖方向。單擊【草繪】按鈕，進入草繪狀態(tài)。繪制圖 所示的截面，單擊按鈕，輸入拉伸長度 95，點擊確定，如圖 。 圖 槽體實體的截面草繪 圖 槽體實體的拉伸要想做出如 的實體，可以用拉伸除料達到目的，但是拉伸除料還要事先選定基面繪制準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體上抽出厚度為 的殼體。 圖 槽體實體的抽殼大學學士學位論文11點擊【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。然后再次進行拉伸，在上步拉伸的實體的上表面進行草繪，并與上步類似，向上拉伸高度 3，如圖 。大學學士學位論文12 圖 槽體倒圓角 圖 底座凹槽草繪為做出如圖 的實體，同樣可以用拉伸除料，但是為避免反復用統(tǒng)一功能，達到盡量節(jié)省步驟、簡便繪圖的要求，可以在基面上直接繪出要兩個除掉實體部分的截面如圖 ，然后同時除料以達到效果。 圖 凹槽的拉伸除料點擊【倒圓角】 ，將除料之后實體上的棱角倒圓。為達到圖 的特征，可以先除透一個圓孔，在進行陣列，但這需要兩個步驟，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 。大學學士學位論文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 個圓柱體，拉伸高度為以圓柱的頂面為基面，點擊【拉伸】 ，繪制如圖 的草繪，利用“拉伸到面”得到實體。選中該實體，點擊“鏡像”命令，選中中心分割面，得到圖 大學學士學位論文14 圖 內置螺釘連接孔的實體的草繪 圖 內置螺釘連接孔的實體拉伸選中上步做出的實體，運用“鏡像”做出另外一個耳。點擊【拉伸】 ，在兩個耳形實體的背面，做出直徑為 的同心圓，拉伸除料，且除透，如圖 。 圖 耳形實體的拉伸1為達到目的，最終的耳形實體定位部分需拉伸兩次，所以現(xiàn)在在上步拉伸的實體的表面繼續(xù)建立基面進行拉伸，繪制草繪兩個直徑分別是 和 8 的同心圓。拉伸高度 ，如圖 。大學學士學位論文15 圖 耳形實體再次拉伸1為了安裝時前后定位，設計了在電解槽上下結合面處的突起的實體。 圖 定位突起的拉伸實體1點擊【拉伸】命令，在電解槽背面建立基面，準備做出另外的三個用于定位的實體部分，草繪如圖 ，拉伸高度 ，如圖 。 圖 螺釘定位實體的草繪 圖 螺釘定位實體的拉伸1為達到如圖 所示的效果，我們可以先拉伸一個大的實心圓柱，然后再做兩次的拉伸，但是這樣會兩次草繪統(tǒng)一部分，且內部結構形狀較復雜，進行兩次拉伸大學學士學位論文16時容易出錯，所以繪制時先畫一個圓環(huán)進行拉伸，然后拉伸除料內圓里的實體，最后在環(huán)形實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 進水口實體截面草繪 圖 進水口實體拉伸1提取內圓圓周線作為草繪線，進行拉伸除料，如圖 圖 進水口實體的拉伸除料1在拉伸的圓柱體的背面進行草繪，拉伸長度 ，以達到封口的目的。大學學士學位論文17 圖 進水口實體1點擊【拉伸】命令，在第 16 步繪制的實體的前面建立基面繪制草圖如圖，并拉伸到面形成實體，如圖 。 圖 進水口螺釘連接處實體截面草繪 圖 進水口螺釘連接處實體1下面為繪制出如圖 的幾個圓柱體疊加的特征，可以逐層的分別用拉伸的方式進行繪制，但是這樣繪制工程過于麻煩，步驟太多，沒有達到靈活運用 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中心，在旋轉中心的一側繪制出整體的外輪廓線，旋轉 360 度即可繪制出所需要的特征。具體步驟如下點擊【草繪】命令，繪制草繪線作為中心軸，再點擊【旋轉】命令，在草繪線，大學學士學位論文18即中心線的一側繪制出如圖 的外輪廓線，輸入旋轉角度 360 度，點擊確定即可。 圖 旋轉實體 圖 旋轉草繪1為達到圖 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行，但是這樣步驟太多，過與麻煩，達不到訓練與學習的目的，所以直接簡便的辦法就是先拉伸出一個實體再利用陣列功能來完成。具體步驟如下： 以上、下電解槽的結合面為基準向上 建立新的基面 DTM3。繪制草繪如圖，向上拉伸 。選中此實體，點擊【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，點擊確定。 圖 電解槽表面加強筋的拉伸實體大學學士學位論文19 圖 電解槽表面加強筋的草繪將陣列出的實體的棱邊進行倒圓角。同理再運用陣列繪制出其它肋板，最后選中需鏡像的肋板，運用【鏡像】功能繪制出電解槽另外一面的肋板。如圖 。 圖 電解槽表面加強筋實體2經過倒圓角的處理，最后電解槽的下槽體繪制完成如圖 。 圖 電解槽下槽體大學學士學位論文204 壁掛式離子水治療儀電解槽的裝配設計過程 Pro/Ewildfire 裝配概要一般來說，一個模型由各種各樣不同的零件裝配而成。在三維建模過程中，裝配是一個有好幾個零件元件的三維模型。裝配的定義是，在三維建模中結合零件與零件、零件和裝配參照來組成元件，然后再把元件結合起來制作裝配的過程。任意一個三維模型都是由各個部件和個體來組成的。在 Pro/E 中把部件稱為零件，把個體稱為輔助裝配，把完成品稱為裝配。在裝配模式中結合的零件、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，從而組成一個新的元件。另外，當元件數(shù)量很多的時候，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中去 [5]。 Pro/Ewildfire 裝配的設計方式Pro/E 設計裝配的的方法有兩種。一種是向上式設計方法，另外一種是向下式設計方法。向上式設計方法向上式設計方法是把生成的裝配品所需要的所有部件進行獨立的三維建模之后，在給予各個部件特定的關系，最終完成裝配品的方式。也就是說，各個部件的三維建模必須要達到細部設計的階段，同時還要滿足與其他部件沒有任何想象關聯(lián)性的條件。向上式設計方式有以下幾個有點：第一點可以對元件裝配品中元件的位置進行再次定義；可以修改已存的約束條件。第二點具體來說是可以使用重定義、重排序等命令對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。向下式設計方法向下式設計方式可以