【正文】 設(shè)計(jì)和制造的方法，本課題將采用該方法完成從實(shí)物到模具的逆向設(shè)計(jì)過程。 通過此課題可提高學(xué)生的分析實(shí)際問題和解決問題能力。虛擬裝配設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，它可以為企業(yè)帶來眾多的經(jīng)濟(jì)效益，例如縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，降低生產(chǎn)成本和減少庫存等。 （ 保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定 ） 學(xué)生簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 南 通 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目 基 于 Pro/E 電風(fēng)扇虛擬裝配與運(yùn)動(dòng)仿真 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 起 訖 日 期 指導(dǎo)教師 職稱 發(fā)任務(wù)書日期 2021 年 3 月 10 日 課題的內(nèi)容和要求 （研究?jī)?nèi)容、研究目標(biāo)和解決的關(guān)鍵問題） 研究?jī)?nèi)容： 近年來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，它大大改變了人與計(jì)算機(jī)之間的交互方式。參與同一工作的其他同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn) 均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 本 科 畢 業(yè) 論 文 題 目 基于 Pro/E 電風(fēng)扇虛擬裝配與運(yùn)動(dòng)仿真 作 者 ： 專 業(yè) ： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 ： 完成日期 ： 原 創(chuàng) 性 聲 明 本人聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究成果。 除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已發(fā)表或撰寫過的研究成果。 簽 名： 日 期： 本論文使用授權(quán)說明 本人完全了解 XX 大學(xué) 有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留論文及送交論文復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；學(xué)校可以公布論文的全部或部分內(nèi)容。 在這種情況下產(chǎn)生了虛擬制造技術(shù)，而 虛擬裝配 是虛擬制造技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，是當(dāng)前裝配設(shè)計(jì)技術(shù)的一種嶄新的思路和方法，具有非常重要的研究?jī)r(jià)值。 本論文在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與 CAD 技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，以典型機(jī)械產(chǎn)品電風(fēng)扇為研究對(duì)象，對(duì)虛擬裝配的理論和關(guān)鍵技 術(shù)進(jìn)行了研究，包括產(chǎn)品的三維建模、裝配約束、干涉檢測(cè)及系統(tǒng)優(yōu)化等內(nèi)容。經(jīng)過畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生可得到設(shè)計(jì)分析能力的提高，論文撰寫能力的提高。 本論文利用 Proe 軟件對(duì)注塑產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。 基 礎(chǔ) 條 件 Pro/E 軟件。 參考文獻(xiàn) ： [1]. 楊寧寧 ， 辛愛軍等 . Pro/ENGINEER Wildfire 中文版模具設(shè)計(jì)技術(shù)與實(shí)踐[M]. 北京 ： 清華大學(xué)出版社。 Physics 27(2021):189193 [4]. , , . Virtual reality applications in manufacturing process simulation[J]. Journal of Materials Processing Technology 155156(2021):18341838 [5]. Team. CADbased interface programs for fusion neutron transport simulation[J]. Fusion Engineering and Design84(2021):19871992 [6]. 花杏華 .基于 Pro/E 的風(fēng)扇葉片分型面的設(shè)計(jì) [J].模具制造 .2021 年第 12 期 ， 14 [7]. 黃誠(chéng) ， 黃尚猛 .基于 UG 的風(fēng)扇調(diào)速器上蓋注射模設(shè)計(jì) [J].模具工業(yè) .2021， 34（ 8）：6265 [8]. 葛茂忠 .基于逆向工程的風(fēng)扇注塑模設(shè)計(jì)與制造 [J].《電加工與模具》 .2021（ 4）：4749 [9]. Collin Vision Techniques in Reverse Engineering[J]. Engineering Design amp。 [10]. , , et al. Testing and Application of MCAM for ITER Benchmark Model, ITER International Analysis Report, TD: ITA 7308,2021 本課題必須完成的任務(wù)： 1． 電風(fēng)扇主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì) 2． 虛擬裝配圖 3． 運(yùn)動(dòng)分析 4． 風(fēng)扇 扇葉 注塑模設(shè)計(jì) 5． 檢索論文相關(guān)中英文資料 成果形式 翻譯英文文獻(xiàn)資料英文 5000 字以上； 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)論文； 設(shè)計(jì)圖紙（裝配圖，外形 圖，零件圖） 初步學(xué)會(huì)參與科研課題的基本方法，掌握設(shè)備設(shè)計(jì)的基本規(guī)范，使工程設(shè)計(jì)能力得到提高。 20世紀(jì) 70年代以來，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造（ CAD、 CAM等）、計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)（ CAPP）等工具和系統(tǒng)得到了開發(fā)和實(shí)現(xiàn)。 20世紀(jì) 90年代，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了虛擬制造（ VM， Virtual Manufacturing）、虛擬裝配（ VA， Virtual Assembly）的形成和發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)了敏捷制造、虛擬企業(yè)等 新概念的形成。同時(shí)，這也是企業(yè)為了解決 TQCSE難題，即最快的上市速度（ T， Time to Market）、最好的質(zhì)量（ Q， Quality）、最低的成本（ C， Cost）、最優(yōu)的服務(wù)（ S， Service）及清潔的環(huán)境（ E， Environment） ， 重視并行工程（ CE， Concurrent Engineering）等 各種先進(jìn)的設(shè)計(jì)和制造理念的結(jié)果。 機(jī)械產(chǎn)品的傳統(tǒng)開發(fā)過程一般為：設(shè)計(jì)試制出原型樣機(jī)，然后測(cè)試、驗(yàn)證、并 分析它們，工程師設(shè)計(jì)出產(chǎn)品，往往要經(jīng)過多次的試制才能成功進(jìn)入市場(chǎng)，產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，無法在縮短上市時(shí)間上去的實(shí)質(zhì)性的 突破。 發(fā)展趨勢(shì) ：國(guó)外對(duì)虛擬裝配技術(shù)的研究起步較早，在理論上的研究涉及面廣，且已經(jīng)有較為廣泛的應(yīng)用。利用這個(gè)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員可以在設(shè)計(jì)工作的初期便可考慮有關(guān)裝 配和拆卸的問題，從而避免了裝配設(shè)計(jì)方面的缺陷。Dewar等 [4] 提出了虛擬環(huán)境中輔助進(jìn)行手工裝配的方法，該方法能夠自動(dòng)記錄操作人員在虛擬環(huán)境中對(duì)虛擬部件的裝配動(dòng)作，還能輔助操作人員自動(dòng)進(jìn)行裝配，并且詢問操作人員裝配時(shí)的裝配方法，同時(shí)生成裝配規(guī)劃。它允許用戶定義工藝約束，自動(dòng)生成裝配工藝并判斷是否滿足約束條件，還可以按照用戶提供的指標(biāo)優(yōu)化裝配工藝。 Archimedes 已被成功地應(yīng)用于多家企業(yè)，如 NASA、 Roc kwell公司、洛克希德 德國(guó)的 Michael eyrich 等人 [7]通過調(diào)用 OpenGL， Inventor， Performer和 Vega 庫，實(shí)現(xiàn)了面向虛擬制造的 “虛擬工作臺(tái) ”交互環(huán)境。德國(guó)的 BMW 公司建立了 Virtual Process Week體系 [8]，利用虛擬技術(shù)對(duì)汽車裝配流程的合理性加以測(cè)試。國(guó)內(nèi)虛擬裝配技術(shù)的研究相對(duì)較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家有一定差距。利用該系統(tǒng)可在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段進(jìn)行基于三維實(shí)體模型的試拆卸仿真，生動(dòng)直觀地分析、驗(yàn)證與改善產(chǎn)品的可裝配性，進(jìn)行產(chǎn)品及其部件的裝配工藝規(guī)劃，生成對(duì)實(shí)際裝配操作具有指導(dǎo)作用的裝配工藝文件。華中科技大學(xué)的姜華博士等人 [13] 在 Pro/E環(huán)境下，利用其開發(fā)工具 Pro/Develop成功開發(fā)了包括裝配序列規(guī)劃、裝配路徑規(guī)劃及裝配過程仿真等功能模塊的虛擬裝配系統(tǒng)。電風(fēng)扇和空調(diào)相比有很多優(yōu)點(diǎn)，它比空調(diào)的耗能要小，特別是隨著國(guó)際能源短缺和人們節(jié)能觀念的深入，電風(fēng)扇更受重視。由此可見，電風(fēng)扇還有很大的發(fā)展空間。當(dāng)在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段應(yīng)用運(yùn)動(dòng)仿真、并且作為設(shè)計(jì)過程的一個(gè)完整部分時(shí) ， 運(yùn)動(dòng)仿真可以對(duì)產(chǎn)品性能提供寶貴見解 ， 這些見解可以幫助發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)計(jì)問題。 PRO/ E 運(yùn)動(dòng)仿真模塊位于裝配 (Assembly) 模式中 ， Mechanism 的功能是專 門用來處理組件間的運(yùn)動(dòng)仿真。在這種情況下產(chǎn)生了虛擬制造技術(shù)，而 虛擬裝配 是虛擬制造技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，是當(dāng)前裝配設(shè)計(jì)技術(shù)的一種嶄新的思路和方法，具有非常重要的研究?jī)r(jià)值。 本論文在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與 Pro/E 技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，以典型機(jī)械產(chǎn)品電風(fēng)扇為研究對(duì)象，對(duì)虛擬裝配的理論和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，包括產(chǎn)品的三維建 模、裝配約束、干涉檢測(cè)及系統(tǒng)優(yōu)化等內(nèi)容。 北京 ： 清華大學(xué)出版社。 [12]. 二代龍震工作室編著 . Pro/ENGINEER Wildfire 高級(jí)設(shè)計(jì) . 北京：電子工業(yè)出版社 [M] .2021 年 6 月第 1 次印刷 。 Physics 27(2021):189193 [14]. , , . Virtual reality applications in manufacturing process simulation[J]. Journal of Materials Processing Technology 155156(2021):18341838 [15]. Team. CADbased interface programs for fusion neutron transport simulation[J]. Fusion Engineering and Design84(2021):19871992 [16]. 花杏華 .基于 Pro/E的風(fēng)扇葉片分型面的設(shè)計(jì) [J].模具制造 .2021 年第 12 期 ，14 [17]. 黃誠(chéng) ， 黃尚猛 .基于 UG 的風(fēng)扇調(diào)速器上蓋注射模設(shè)計(jì) [J].模具工業(yè) .2021，34（ 8）： 6265 [18]. 葛茂忠 .基于逆向工程的風(fēng)扇注塑模設(shè)計(jì)與制造 [J].《電加工與模具》 .2021（ 4）： 4749 [19]. Collin Vision Techniques in Reverse Engineering[J]. Engineering Design amp。2. 中石油撫順工程建設(shè)公司三分公司 ， 遼寧撫順 113001 。 5) 對(duì)電風(fēng)扇扇葉注射模設(shè)計(jì)的研究 預(yù)計(jì)解決的難題： 運(yùn)用 Pro/E 軟件對(duì)電風(fēng)扇的外殼進(jìn)行 三維 繪制；電風(fēng)扇在運(yùn)動(dòng)過程中包括自身的旋轉(zhuǎn)和 “ 搖頭 ” 動(dòng)作，對(duì)其基本運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定義；電風(fēng)扇的扇葉注射模設(shè)計(jì)時(shí)所需要注意的一些問題。本論文利用 Pro/E 軟件對(duì)注塑產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。 2． 運(yùn)用 CAD 軟件對(duì)電風(fēng)扇扇葉模型設(shè)計(jì) 3． 對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析并確定最佳方案。 三 研究工作條件和基礎(chǔ) 1. 掌握并能熟練運(yùn)用材料力學(xué)，塑料模具設(shè)計(jì)，機(jī)械設(shè)計(jì)、虛擬仿真技術(shù)等相關(guān)知識(shí)。 3 運(yùn)用 Pro/E 軟件進(jìn)行繪制模型。 5. 指導(dǎo)老師從事了多年的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作，有著豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)。 XX 大學(xué)機(jī)械工程 學(xué)院 2021 年 06 月 題目 :基于 Pro/E 電風(fēng)扇虛擬裝配與運(yùn)動(dòng)仿真 姓 名： 指導(dǎo)教師： 專 業(yè)： 南 通 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） XX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 虛擬技術(shù)是全球化趨勢(shì)下現(xiàn)代制造業(yè)需求和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)推動(dòng)的結(jié)果 [1]。與傳統(tǒng)的裝配設(shè)計(jì)相比，虛擬裝配技術(shù)能滿足并行工程的要求，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可裝配的設(shè)計(jì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的問題，提高了裝配質(zhì)量和裝配效率，降低了裝配成本[2]。論文還對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中虛擬設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)展的差異、優(yōu)越性進(jìn)行了比對(duì)。該方法具有廣闊的應(yīng)用前景，通過深入研究，該方法還將進(jìn)一步發(fā)揮潛能，是一種非常有前景的產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)方法。電風(fēng)扇是現(xiàn)實(shí)生活中最常用的一種家用電器。另外，電風(fēng)扇吹風(fēng)比較自然，開門窗也不受影響，而空調(diào)房間都是密閉的，空氣流通差，很容易感染疾病。在電風(fēng)扇設(shè)計(jì)中的應(yīng)用在市場(chǎng)發(fā)展越來越成熟的今天，電風(fēng)扇產(chǎn)品所涉及的學(xué)科和工業(yè)門類眾多，用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法很 難達(dá)到。 綜上所述迫切要求實(shí)現(xiàn)電風(fēng)扇的虛擬制造、虛擬設(shè)計(jì)、虛擬裝配、運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真、動(dòng)力學(xué)仿真等。 20世紀(jì) 70年代以來，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造（ CAD、 CAM等）、計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)（ CAPP）等工具和系統(tǒng)得到了開發(fā)和實(shí)現(xiàn)。 20世紀(jì) 90年代，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了虛擬制造（ VM， Virtual Manufacturing）、虛擬裝配（ VA， Virtual Assembly）的形成和發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)了敏捷制造、虛擬企業(yè)