毕业论文-基于ProE的插排外壳设计.doc

毕业设计（论文）基于pro/e的插排外壳设计系 别 ：机械与电子工程系专业（班级）：机械设计制造及其自动化本2013级1班作者（学号）：指导教师：完成日期：2015年6月10日蚌埠学院教务处制目 录中文摘要1英文摘要21 引言32 绪论52.1 课题背景概述以及国内外的研究现状52.1.1 课题背景52.1.2 国内的研究现状62.1.3 国外研究现状62.2 设计的前提准备72.2.1 设计工具的掌握程度72.2.2 设计对象的合理选择73 插排外壳的具体设计83.1 设计思路的分析83.2 pro/e对插排上壳的设计93.2.1 新建一个零件文件93.2.2 实体拉伸93.2.3 去除壳体材料103.2.4 壳体倒圆角、倒角113.2.5 螺孔及孔内螺纹的创建113.2.6 绘制加强筋143.2.7 开设插孔槽163.2.8 插排指示灯的绘制163.2.9 插排开关的绘制183.2.10 插排上壳体导线孔的设计193.2.11 壳体凹槽的设计203.2.12 优化插排上壳整体外观203.3 pro/e对插排插孔的设计213.4 pro/e对插排下壳的设计223.4.1 新建一个零件文件223.4.2 实体拉伸23 3.4.3 去除壳体材料233.4.4 壳体倒圆角、倒角243.4.5 螺孔及孔内螺纹的创建243.4.6 插排下壳体导线孔的设计293.4.7优化插排下壳整体外观303.5 螺钉的设计303.6 零件装配333.6.1 上壳与插孔的装配333.6.2 下壳螺孔与螺钉的装配353.6.3 上壳与下壳的装配354 总结37谢辞38参考文献39蚌埠学院本科毕业设计（论文）基于pro/e的插排外壳设计摘 要：论文探讨了基于pro/e对插排的外壳进行设计。插排是日常生活中的不可缺少的用具，它的主要结构是上下两个薄体匝壳，上壳体表面有相适应的插孔，下壳通过螺钉螺孔与上壳装配而成。pro/e具有强大的3d曲面造型功能，通 过pro/e的曲面造型模块以及二维平面制图设计出插排上下外壳，而其插孔与螺钉螺孔则通过软件的实体拉伸、去除材料、曲面编辑等基础特征的创建、工程特征的创建来完成，最后通过零件的装配特征将上下壳体组装成插排。这是一次应用三维设计软件进行实体操作及应用的实例，通过此次的设计可以为将来更好的应用于工业工程或设计其它产品而打下坚实的基础。关键字：pro/e；插排；3d造型design of the shell of the socket on pro/eabstract：this paper mainly describes the design of the shell of socket based on pro/e .the socket is indispensable in daily life utensils, its main structure is a body turns up and down two thin shell, the middle and upper shell have to adapt to the jack, the lower shell with screws and screw assembly from the shell. pro / e has a powerful 3d surface modeling capabilities, through the pro / e and the two-dimensional surface modeling module design drawing inserted row upper and lower case, and its screw jack screw through the software entity stretch, material removal, surface editing features to create a foundation to create the project features to complete the final assembly features through the upper and lower parts of the housing assembly is inserted into the row. this is the first application of three-dimensional design software for the operation and application examples of entities through the design of the future can be better used in industrial engineering or designing other products and lay a solid foundation.key words：pro/e; socket; 3d modeling1 引 言毕业设计是大学生修完大学科目后对整个大学知识的一个重要总结与检测， 是考验大学生对于所学大学知识是否掌握以及灵活应用。学生可以在指导老师的指导下充分运用自己所学的知识完成教学下达的毕业任务，这更是培养大学生独立思考、形成自我学习，独立解决问题的一个好时机。众所周知，当今社会高速发展，科学技术愈来愈发达，相比于传统手工业、传动技术而言运用高科技、新技术将会大大减小劳动强度、劳动力，相反的是会提高劳动生产率、缩短劳动时间、提高产品质量。现今是信息时代，主要以信息电子、工业化、机械化等科学技术组成的时代，要衡量一个国家的整体水平关键是看这个国家的工业水准。虽然我国工业化起步较晚，但是我国经济、科学技术发展最为快速，将高科技、新技术应用到工业工程中是最为重要的一步。三维设计软件是在当今机械工业中最为前沿、应用最为广泛的一种技术，例如solidworks、ug、pro/e、cad等设计软件在生产机械产品、工业产品的应用是一种突破。我国pro/e技术的研究探索和开发工作起步相对较晚，而pro/e技术是我国工业工程中应用最为广泛、最为适用的设计软件。它的3d实体造型功能、曲面造型功能、实体渲染、零件装配、平面制图等对我国机械工业工程有着十分重要的作用，随着pro/e技术的不断研究、开发与应用，国家逐步认识到开展pro/e应用到工程的必要性和可靠性。我国是人口大国，对于电能的使用也是全世界第一的，国土辽阔、地区经济发展不平衡，以至于人们的思想、修养、文明有所不同，因此对于电能的使用而带来的安全隐患人们的防范意识、安全意识不同，造成我国每年因用电不慎而发生惨事连连。插排是人们日常生活中使用电能时常用的用具，它的主要作用就是使电能通过插排与外设电器相连而供人们使用电能，生活当中主要就是插排的使用不当以及插排的性能达不到工作标准而发生事故，其中插排的外壳是首当其冲，它的密封性、耐热性、硬度不好就会发生触电、发热、软化等现象，因此我国的安全部门提出了要对插排进行设计。利用pro/e软件对插排外壳进行设计，不仅是一个课题，更是新技术应用到工程实践当中设计新产品的一次实战操作。插排的外壳主要就是上下两个匝壳通过下壳体的螺孔利用螺钉与上壳体装配而成，而上壳体主要是设计插孔。此次课题主要讲述的是五孔插孔的外壳设计，pro/e的功能是十分强大的，通过软件的造型模块，曲面造型可以总体设计出上下壳体，再通过工程特征的创建设计出螺孔螺钉，所以对于任何的插排外壳的设计利用pro/e都可以设计出。我国目前最为知名的公牛插排，它的主要特点是结构紧密：防触电、防漏电、壳体性能好，防燃烧：插孔结合部位材料好，耐插拔：它从设计根源上保障插排插座的安全，不管是插头、导线、外壳，还是开关、甚至内部铜片，公牛对插座的每一个细微部件都进行了十分严谨的设计，力求从源头上杜绝安全隐患。利用传统技术是无法做到生产这些的，而利用三维软件诸如pro/e软件就可以进行这些严谨的设计，pro/e有许多模块，不论是二维平面设计还是三维造型设计既可以有联系又可以独立操作，在每个设计步骤中都有严谨的设计数据及规则，但又可以方面快捷的修改既做到严谨又坐到便捷。总之，利用pro/e对插排外壳设计是成功的，更为体现的是新技术对现实生活所带来的效果与作用。2 绪 论2.1 课题背景概述以及国内外的研究现状2.1.1 课题背景pro/engineer操作软件是美国参数技术公司（ptc)旗下的cad/cam/cae一体化的三维设计软件。该软件以参数化著称，可以说是参数化技术的最早应用者，当今的三维造型软件领域中占有着重要地位。pro/engineer作为目前世界机械cad/cae/cam领域的新标准而得到各业界的认可和推广，是现今主流的cad/cam/cae软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。pro/enginee软件其内容涵盖了产品从概念设计、平面绘图设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图输出，以及生产加工成产品的全过程。pro/e技术的开发与应用水平已成为衡量一个国家的科学技术现代化和工业现代化的重要标志。近几年来，随着计算机技术的飞速发展，pro/e技术开始由发达国家向发展中国家扩展，而且发展的势头非常迅猛。当今世界工业产品的市场竞争，归根结底是设计手段和设计水平的竞争，而发展中国家的工业产品要想在世界市场占有一席之地，就必需采用pro/e技术。中国作为世界的一个大国，经济快速健康发展，科学技术也愈来愈高端，我国的总体生活水平有了很大的提高，使得人们的生活更加丰富多彩。不可否认的是，我国是世界第一人口大国，国土幅员辽阔，而要维持一个站在世界前列的庞然大国，民生问题是第一关键问题。人口众多，国家要保证百姓生活安居乐业，要适应随着社会的不断发展而生活，“人们日益增长的文化需求同落后的生产力之间的矛盾”是我国基本矛盾，那么传统的生活方式已不再能够解决这样的矛盾，只有随着经济社会的发展，将先进的科学技术要进人们的日常生活中，利用科学技术提高人们的生活质量，摆脱旧的传统观念适应新的生活方式。我国是耗电大国，更是因为用电不当而造成生命财产事故最多的国家，因此为了降低电能的消耗，更是为了防止以及减少用电不慎而带来的隐患，采用高科技、新技术生产新产品用于人们的生活当中去，一方面可以使百姓的生活更丰富，另一方面促进我国的科学信息化走进了百姓家，落实了百姓家。众所周知，插排是人们生活当中最常用的电用具，好多事故的源头就是在插排上发生的，因此插排的设计是必不可少的一门研究。本课题基于pro/e的插排外壳设计正是在这样情况下提出的。2.1.2 国内的研究现状我国pro/e技术的研究探索和开发工作起步相对较晚，自80年代开始，cad/cam/cae技术应用工作才逐步得到了开展与应用。随着pro/e技术的不断研究、开发与广泛应用，国家逐步认识到开展pro/e应用工程的必要性和可靠性. 虽然我国pro/e建模设计制造发展相当迅速，但是与国际水平相差很远。从整体来看，中国在此方面的设计制造无论实在质量、技术和开发等方面都有了很大的进步，但是与国民经济发展需求程度、世界先进水平发展，差距仍然巨大，主要缺陷表现在精度不高、技术水平低、复杂程度低等一些的缺点。一些精密、复杂、长寿命的高端高档产品仍需从国外进口。所以国内与国外先进技术相比主要存在一些问题：发展不平衡，产品性能总体水平低；工艺装备落后，组织协调能力差；大多数企业开发能力明显不足。但是，我国对于中端产品的研究，尤其是关乎民生民向的产品是十分有潜力的。我国最为知名的插排是公牛插排，公牛插排是公牛集团的产品品类，它有三大核心科技：防触电： 新国标组合孔设计、抗击外壳结构设计、出线口安全设计、安全插合距离强化设计等多重安全设计，能有效防止触电事故的发生;耐插拔 ：优质铜片配合专利插套设计，弹性强劲，啮合妥帖，5000次插拔不松动，能有效防止电弧产生。防燃烧：内部全部采用阻燃工程材料，750度高温不燃烧，有效防火，杜绝安全隐患。性能及优点是：产品优点：高导电率铜片，镀镍处理，防铜锈，发热更小，优化铜片结构，寿命更长，插拔次数5000次以上。可以说，中国的中下型产品设计是达到世界前列的，正如插排的设计一样，公牛插排的性能指标不亚于其它任何一个国家。2.1.3 国外研究现状pro/engineer软件是美国参数技术公司（ptc)旗下的三维软件。美国作为世界第一强国，社会经济是十分发达的，科学技术更是一流，对新产品尤其是高端技术产品的研究是其它国家难以企及的。贝尔金插排在中国国外插排品牌中是比较知名的品牌，它的特点是外观造型特异打破了一般传统的外壳设计，另外该插排结构紧密，防漏电，外壳使用的是性能良好的材料，防软化、防发热，更为重要的是插孔处有栅片可以及时熄灭电弧减少事故的发生。国外品牌的开关插座有很多，比如西门子、西班牙西蒙。西蒙的开关插座，面板、壳体等绝缘件均采用彩色优质工程塑料 pc料(俗称防弹胶)。这种材料阻燃、无毒、耐高温、抗冲击，表面颜色均匀，抗紫外线，经久不会褪色。其次，开关插座载流件均使用经过氧化处理的锡磷青铜制造。这种材料相比黄铜，弹性好、使用寿命长。因此，国外对插排的研究也是让人叹为观止的，其技术的应用以及产品的开发是不亚于中国的。2.2 设计的前提准备2.2.1 设计工具的掌握程度本次论文设计是利用pro/e对插排外壳设计，前文已经初步介绍了pro/engineer软件的一些相关内容，该软件是当今使用最为广泛的三维软件之一，尤其是在教学和工程制造中。因此，在论文设计之前对工具的熟练掌握是非常有必要的。pro/e采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。pro/engineer是软件包，并非模块，它是该系统的基本部分，其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型，三维上色，实体或线框造型，完整工程图的产生及不同视图展示。通过所学的知识可以了解到其造型是通过各种不同的设计专用功能来实现的，例如：筋（ribs）、槽（slots）、倒角（chamfers）和抽壳（shells）等。本次设计对象是插排外壳，其大致结构就是上下匝壳通过螺钉螺孔装配而成，所以要想顺利的完成本次论文设计，必须掌握该软件的一些专用功能，例如倒角、抽壳、打孔、装配等。2.2.2 设计对象的合理选择插排是由插座构成的，目前市场上的插排种类很多，其插排造型、功能、适应范围也大有径庭。本次论文设计不单纯只是一次设计任务，更为深层的是通过自己的努力利用新技术生产产品用于现实生活当中，提高人们的生活质量。插排的选择是本次设计的一大关键，首先要在安全性能上保证人们的生命财产，然后在结构造型上要适应广大人民群众需要，接着在制造生产中要简单方便，最后在经济上保证人们用的起。我国最为知名的插排是公牛插排，它以防触电、防燃烧、耐插拔三大特点为著称，因此本次设计主要参照公牛插排的设计理念、特点进行插排设计。如图2.2.2-1是人们生活当中最为常用的插排，其造型外观符合人们最大需要，设计制造也简单方便，其结构也紧密。因此，本次论文设计的是五孔插座的插排外壳。图2.2.2-13 插排外壳的具体设计3.1 设计思路的分析此环节的设计目的很清晰就是对插排的外壳进行设计，换言之，就是利用pro/e软件对插排的外壳三维造型设计出来。设计思路可以分为以下几个部分完成：首先插排的上下壳是分开的，所以要对插排的上下壳分别设计，而上下壳的尺寸大小是一样的，但高度不同，有利于装配。要完成这一部分的工作必须使用到pro/e中曲面的创建、编辑、以及曲面转化成实体等功能，其中最为关键的是抽壳特征的创建。接着，上壳体上表面开有插孔，而插孔是可以按拔在上表面的，所以对上壳体上表面的插孔那一块是要单独设计的，是作为零件设计之一，对此上表面所开设的凹槽的形状、尺寸大小要与插孔零件相适应，方便两者装配，而这一部分的作业完成要使用到孔特征的创建。然后，下壳体下表面要打螺孔，其深度要贯穿下壳体，这其中也是用到孔特征的创建。下一步就是与螺孔相装配的螺钉的创建，这一步也是十分关键的，因为螺钉的设计就是为了上壳体与下壳体的组装，这样一个插排的外壳才有几个零件而成一个整体。所以，螺钉的设计所涉及到的是pro/e的高级特征的创建，其中关键且最难的一部分是螺旋扫描特征的创建。最后，就是将各个零件装配了，零件的装配是pro/e的一个特色，其操作也是相对简单的。总的来说，可以有以下流程图来描述。壳体平面设计平面螺孔设计壳体平面设计平面插孔设计上壳体装配下壳体插排外壳3.2 pro/e对插排上壳的设计3.2.1 新建一个零件文件1)在工具栏中单击按钮，或者从菜单栏中选择文件(f)/ 新建(n)命令，打开“新建”对话框。2)在新建“类型”选项框中类型选择“零件”，子类型默认为“实体”；在“名称”文本框中输入文本名为“prt0001”，取消选择“使用缺省模板”的“p”，然后确定按钮。3)在弹出的“新文件选项”对话框中，选择“mmms_part_solid”模板，单击【确定】按钮，进入零件设计模式，如图3.2.1。图3.2.13.2.2 实体拉伸1)单击“”拉伸工具，在弹出的界面选择放置，草绘自定义中草绘截面选择top平面，然后单击确定。2)进入草绘界面后在绘图工具栏中选择中心线，先画出中心线，单击鼠标中键确定，然后使用“”创建矩形，使用“约束”使矩形相对于中心上下左右对称，输入矩形产度250.00mm，宽度为60.00mm，完成图3.2.2-1绘制。图3.2.2-13)单击绘图工具栏的“”完成按钮，在拉伸的编辑属性中输入拉伸深度20.00mm，然后单击按钮，完成图3.2.2-2的绘制。图3.2.2-23.2.3 去除壳体材料 1)使用“”拉伸工具去除多余材料完成壳体建模。同样是单击拉伸工具，在设置自定义中选择图3.2.2-1的上表面作为草绘平面，依照上一步的操作步骤建立中心线，然后创建矩形，约束矩形对此，最后输入矩形长度240.00mm，宽度为54.00mm，完成图3.2.3-1的绘制。图3.2.3-1 2)单击“”完成按钮，在拉伸属性中输入拉伸深度15.00mm，最后单击“”按钮就可以生成图3.2.3-2。图3.2.3-23.2.4 壳体倒圆角、倒角壳体倒圆角、倒角的目的是使插排外壳看起来结构美观、光滑，更为重要的是将棱边变为弧线可以避免碰撞。1)在绘图工具栏中选择倒圆角“”按钮，选择图3.2.3-2在宽度上处于同一面的四端中的其中两端，在弹出的编辑设置中输入倒圆角的值为10.00mm，最后单击“”按钮，完成倒圆角，如图3.2.4-1。图3.2.4-12)选择倒角“”工具，点击剩余的两端，在弹出的编辑设置中输入倒角长度5x5,然后再单击“”按钮，完成倒角绘制，如图3.2.4-2.图3.2.4-23.2.5 螺孔及孔内螺纹的创建1)单击“”拉伸工具，选择壳体内底面作为草绘平面，绘制出大圆直径为6.00mm，小圆直径为4.00mm的圆柱，绘制出三个相同的圆柱体其尺寸距离间隔分别是90.00mm、80.00mm，其圆中心距离壳体一表面为6.00mm，完成图3.2.5-1的绘制。图3.2.5-1 2)选中上图绘制好的三个圆，在绘图工具栏中点选“”镜像按钮，在编辑设置中点选front:f3(基准平面)为镜像平面，单击“”按钮，完成图3.2.5-2的绘制。图3.2.5-23)绘制内螺纹时先创建基准平面，点击“”基准平面工具，在弹出的基准平面对话框中“放置”选项参照设置为过圆柱轴线a_15、a_18，如图3.2.5-3。图3.2.5-3在菜单栏中点击“插入(i)”其下拉菜单点击“螺旋扫描(h)”选择切口，弹出如下复选框。在“菜单管理器”截面选择“”平面，点击“完成”。选择圆柱轴线a_20为描中心线，画出中心线。点击菜单工具栏“草绘”，其下拉菜单点击“参照”，选择该圆柱小圆上表面为扫描轨迹线，其扫描长度为6.00mm，如图3.2.5-4.图3.2.5-4绘制完成后点击“”完成按钮，输入节距值为0.50mm,然后单击“”按钮，在扫描轨迹线上绘制扫描截面，绘制等边三角形，其变长为0.40mm，如图3.2.5-5图3.2.5.-5绘制完成后点击“”完成按钮，在“菜单管理器”中选择其材料侧为默认，单击“确定”，最后在“螺旋扫描”对话框中单击“确定”，绘制出图3.2.5-6螺纹。图3.2.5-6绘制其余的螺孔内螺纹。在绘图工具栏中单击“”阵列工具，在弹出的编辑中，设置按“方向”阵列，选择“”平面，阵列个数为2，间距为42.00mm。第二“方向”参照为a_17轴线，其个数为18，间距为10.00mm，保留相应的螺孔上的黑点，点选其余的黑点使其变为白色，如图3.2.5-7。图3.2.5-7点选完成后，点击“”，六个螺孔的内螺纹绘制完成，如图3.2.5-8。图3.2.5-83.2.6 绘制加强筋加强筋的作用是固定圆柱螺孔，增加其强度，防止因扭矩较大而断裂。1)点击绘图工具栏中的“”工具，在弹出的编辑中，“参照”截面选择“”，在菜单工具栏中点选“草绘”选择下拉菜单的“参照”，选择参照面为轴线为a_17的圆柱的小圆上表面线为参照，选择内壳的下边缘线与上边缘线为参照，绘制图3.2.6-1。图3.2.6-12)绘制完成后，点选“”完成按钮，输入筋厚为2.00mm,最后单击“”按钮，完成筋的绘制，如图3.2.6-2。图3.2.6-23)利用绘图工具栏中的“”阵列工具，绘制出其余圆柱加强筋。依照上述步骤螺孔内螺纹的阵列，完成筋的阵列，如图3.2.6-3。图3.2.6-43.2.7 开设插孔槽1)点击“”拉伸工具，在编辑“放置”中自定义选择壳体的上表面作为草绘平面，绘制出三个大小相同的正方形，其边长为30.00mm,三个正方形其间距分别为26.00mm、20.00mm,第一个正方形距离内表面为58.00mm，其草绘图如图3.2.7-1。图3.2.7-12)草绘完成后，点击“”完成按钮，然后输入拉伸厚度5.00mm，单击反向箭头，选择去除材料，最后单击“”，完成绘制，如图3.2.7-2。图3.2.7-23.2.8 插排指示灯的绘制 指示灯的作用是指示插排是否处于通电状态，当指示灯是红色时插排通电不能随意拆装、沾水，当没有颜色时不通电，它的主要意义是提醒人们注意安全。1)同样是使用拉伸工具，先绘制出长度为16.00mm的线段，利用“”镜像工具绘出另外一条，两条线段的一段端使用“”弧工具，绘制出半径为5.00mm的半圆弧，然后再利用镜像功能，绘制出另一端的半圆弧，如图3.2.8-1。图3.2.8-1绘制完成后点击“”完成按钮，在编辑属性中输入拉伸深度为1.00mm，点选去除材料，最后点击“”完成绘制。 2)再次使用“”拉伸工具，选择上步操作的平面作为草绘截面，在上步绘制的图形中绘制出长方形，其长度为10.00mm,宽度为2.50mm,其图形上下左右对称，如图3.2.8-2。图3.2.8-2 3)绘制完成后点击“”完成按钮，在编辑属性中输入拉伸深度为3.00mm，点选去除材料，最后点击“”完成绘制，如图3.2.8-3。图3.2.8-33.2.9 插排开关的绘制 插排是有开关的，其作用是控制插排是否通电相对应的物理显示是指示灯，插排开关在现实中的意义是保证日常生活中的安全，当无需用到彩排是就可以断开开关，防止不慎之举而带来事故。 1)点击“”拉伸工具，选择壳体上表面作为草绘平面，画出直径为20.00mm的圆，其圆心相距壳体中心线12.00mm，距轴线a_15、a_18连线的距离也为12.00mm，如图3.2.9-1。图3.2.9-1 2)绘制完成后点击“”完成按钮，在编辑属性中输入拉伸深度为2.00mm，点选去除材料，最后点击“”完成绘制 3)在上步完成后，再次使用拉伸工具，选择壳体上表面作为草绘平面，在上述步骤绘制的图形中，绘制另外一个圆，圆心相同，其圆直径为16.00mm，如图3.2.9-2。图3.2.9-2 4)击“ ”完成按钮，在编辑属性中输入拉伸深度为5.00mm，最后点击“”完成绘制，如图3.2.9-3图3.2.9-33.2.10 插排上壳体导线孔的设计插排导线孔主要作用是导线通过导线孔与插排内部的电路系统连接，使电能从电源通过导线连入电路从而方便人们安全、多对象的使用电能。1)使用拉伸工具选择远离指示灯的另一端作为导线孔的设计。首先绘制中心线，在中心点绘制圆半径为10.00mm的圆，使用绘图工具栏中的“”分割工具将圆沿中心线分割，之后使用“delete”键删除另外一半的圆弧，如图3.2.10-1。图3.2.10-12)击“ ”完成按钮，在编辑属性中输入拉伸深度为5.00mm，选择方向为朝向草绘的一侧，最后点击“”完成绘制，如图3.2.10-2图3.2.10-23.2.11 壳体凹槽的设计 壳体凹槽的主要作用是使插排内部结构紧密，防止空间过大而不紧凑。 1)单击绘图工具栏的“”拉伸工具选择壳体上表面作为草绘平面，绘制一个矩形使其矩形一边距离壳体一端为48.00mm，矩形宽度为5.00mm，然后在分别绘制其余三个矩形使其间距分别为52.00mm、47.00mm、45.00mm，如图3.2.11-1。图3.2.11-12)单击“ ”完成按钮，在编辑属性中输入拉伸深度为3.00mm，选择方向为朝向草绘的一侧，最后点击“”完成绘制，如图3.2.11-2图3.2.11-23.2.12 优化插排上壳整体外观将插排外壳的四边进行倒圆角，目的是为了外观美观、光滑。1)首先选择绘图工具栏中的“”倒圆角命令，按住ctrl键依次点选壳体上表面的边缘线，如图3.2.12-1。图3.2.12-12)点选完成后，在编辑设置中输入要倒圆角的值为3.00mm,然后单击“”按钮，绘制完成，如图3.2.12-2。图3.2.12-23.3 pro/e对插排插孔的设计插排插孔是方便人们使用导线连接外设电器的。1)打开pro/e软件创建一个新的文件夹，使用“”拉伸工具，选择top平面作为草绘平面，先绘制出中心线，然后在绘制一个正方形其变长为30.00mm，使用“”对称约束关于中心线上下左右对称，如图3.3-1。图3.3-12)单击“”完成按钮，在编辑属性中输入拉伸深度为5.00mm，选择方向为朝向草绘的一侧，最后点击“”完成绘制，如图3.3-2。图3.3-23)上述完成后，选择front平面为草绘平面，先绘制中心线，在从绘图工具栏中点选“”斜矩形绘制，其图形如图3.3-3。图3.3-34)依照上述相同的步骤，绘制其余插孔，如图3.3-4。图3.3-45)单击“”完成按钮，在编辑属性中输入拉伸深度为5.00mm，选择方向为朝向草绘的一侧，最后点击“”完成绘制，如图3.3-5。图3.3-53.4 pro/e对插排下壳的设计3.4.1 新建一个零件文件 根据3.2.1的操作步骤新建一个文件，其文件名为“prt0002”。3.4.2 实体拉伸 1)单击“”拉伸工具，选择front平面作为草绘平面。先创建中心线，单击绘图工具栏的“”矩形按钮，绘制变长为250.00mm，宽度为60.00mm的矩形，使用“”约束命令使其关于中心线全部对称，如图3.4.2-1。图3.4.2-1 2)单击“”完成按钮，在编辑属性中输入拉伸深度为25.00mm，最后点击“”完成绘制，如图3.4.2-2。图3.4.2-23.4.3 去除壳体材料1)同样使用“”拉伸工具，选择图3.4.2-2的上表面作为草绘平面，绘制中心线在绘制矩形，其变长是250.00mm，以及宽度是54.00mm，如图3.4.3-1。图3.4.3-12)单击“”完成按钮，在编辑属性中输入拉伸深度为20.00mm，最后点击“”完成绘制，如图3.4.3-2。图3.4.3-23.4.4 壳体倒圆角、倒角 1)在绘图工具栏中单击“”倒圆角按钮，单击需要倒圆角的棱边，在编辑设置中输入倒圆角的值为10.00mm，然后单击“”完成绘制，如图3.4.4-1。图3.4.4-1 2)再次单击“”倒角按钮，单击需要倒角的棱边，在编辑中输入倒角的值为5x5mm，单击“”完成绘制，如图3.4.4-2。图3.4.4-23.4.5 螺孔及孔内螺纹的创建 下壳体的螺孔螺纹的设计是与上壳体相对应的，是为了将设计好的上下壳体组装一起的零件,但是与上壳的创建是有所不同的。 1)使用绘图工具栏的“” 拉伸工具，在设置定义中选择壳体内底面作为草绘平面，先绘制三个圆心在同一直线上的直径为10.00mm的圆，其中第一个圆的圆心距内壳边缘线分别为6.00mm、30.00mm，而三个圆心的间距为90.00mm、80.00mm，然后按住ctrl键选择三个圆，使用“”镜像命令，镜像平面为水平中心线，完成六个圆的绘制，如图3.4.5-1。图3.4.5-12)单击“”完成按钮，在编辑属性中输入拉伸深度为17.00mm，最后点击“”完成绘制，如图3.4.5-2。图3.4.5-2 3)参照上述操作步骤，选择壳体底面作为草绘平面，在其上述的圆心位置绘制直径为8.00mm的六个圆，如图3.4.5-3。图3.4.5-34)单击“”完成按钮，在编辑属性中输入拉伸深度为19.00mm，点击编辑属性中的移除材料选项，最后点击“”完成绘制，如图3.4.5-4。图3.4.5-45)同样参照上述的操作，选择壳体底面作为草绘平面，绘制直径为4.00mm的圆，如图3.4.5-5。图3.4.5-5 6)单击“”完成按钮，在编辑属性中输入拉伸深度为3.00mm，点击编辑属性中的移除材料选项，最后点击“”完成绘制，如图3.4.5-6。图3.4.5-6 7)选择绘图工具栏中的“”平面工具，在弹出的对话框中“设置”参照为a_1轴线、a_4轴线，方式为“穿过”，如图3.45-7所示。图3.4.5-7最后，单击对话框的“确定”，完成基准平面“dtm1”的绘制单击菜单栏“插入(i)”,在其下拉菜单选择“螺旋扫描(h)”，在弹出的子菜单栏选择“切口”，弹出如下复选框。在“菜单管理器”中截面选择“”平面，点击“完成”。选择圆柱轴线a_1为扫描中心线，画出中心线。点击菜单工具栏“草绘”，其下拉菜单点击“参照”，选择该圆柱小圆上表面为扫描轨迹线，其扫描长度为3.00mm，如图3.4.5-8。图3.4.5-8绘制完成后点击“”完成按钮，输入节距值为0.50mm,然后单击“”按钮，在扫描轨迹线上绘制扫描截面，绘制等边三角形，其变长为0.40mm，如图3.4.5-9。图3.4.5-9绘制完成后点击“”完成按钮，在“菜单管理器”中选择其“材料侧”为截面内侧，单击“确定”，最后在“切剪:螺旋扫描”对话框中单击“确定”，绘制出图3.4.4-10螺纹。图3.4.5-10 单击绘图工具栏的“”阵列按钮，在编辑属性中设置按“方向”阵列，参照平面为right平面，阵列个数为18个，间距为10.00mm，保留相应的螺孔上的黑点，点选其余的黑点使其变为白色，如图3.4.5-11。图3.4.5-11点选完成后，点击“”，三个螺孔的内螺纹绘制完成，如图3.4.5-12。图3.4.5-12根据上述三个内螺纹的绘制方法绘制其余三个内螺纹。螺纹的绘制完成如图3.4.4-13。图3.4.5-133.4.6 插排下壳体导线孔的设计 插排下壳体的导线孔与上壳体的导线孔组成整个插排的导线孔，以此用来连接导线供人们使用 1)选择距离螺孔为30.00mm的一端为导线孔的设计。单击“”拉伸工具，选择该端平面为草绘平面，绘制中心线，在中点绘制直径为20.00mm的圆，利用绘图工具栏中的“”打断命令将中心线下部分的半圆按delete键删除绘制成半圆，如图3.4.6-1。图3.4.6-12)单击“ ”完成按钮，在编辑属性中输入拉伸深度为5.00mm，选择方向为朝向草绘的一侧，最后点击“”完成绘制，如图3.4.6-2。图3.4.6-23.4.7 优化插排下壳整体外观 插排下壳外观的优化也是相对应上壳设计的，也是为了促使更加美观、流线光滑。 1)首先选择绘图工具栏中的“”倒圆角命令，按住ctrl键依次点选壳体上表面的边缘线，如图3.4.7-1。图3.4.7-12)点选完成后，在编辑设置中输入要倒圆角的值为3.00mm,然后单击“”按钮，绘制完成，如图3.4.7-2。图3.4.7-23.5 螺钉的设计螺钉是插排不可缺少的主要零件之一，它的主要作用是通过上下两壳体的螺孔使上下两壳体装配一起。1)打开pro/e软件创建一个新的零件文件夹，点击绘图工具栏的“”选择命令，在编辑“放置”中选择front平面为草绘平面，绘制如图3.5-1。图3.5-12)在水平中心线上绘制一条“”几何中心线作为旋转中心，单击“ ”完成按钮，在编辑属性中输入选择360，单击“”绘制完成，如图3.5-2。图3.5-23)单击“”拉伸命令，选择螺帽上表面为草绘平面，绘制图形3.5-3。图3.5-34)单击“ ”完成按钮，在编辑属性中输入拉伸深度为1.00mm，选择方向为朝向草绘的一侧，最后点击“”完成绘制，如图3.5-4。图3.5-45)单击“”倒圆角命令，使螺帽上表面的圆边变得光滑。点选该圆边，在编辑属性中输入值为0.50mm，单击“”按钮完成绘制，如图3.5-5。图3.5-56)创建螺纹。螺纹的创建应与上下壳的螺柱内螺纹一样。选择菜单栏“插入(i)”，其下拉菜单选择“螺旋扫描(h)”，在子菜单选择“切口”。在弹出的“切剪：螺旋扫描”复选框中“属性”设置为默认，绘图平面选择right平面，绘制图形3.5-6。图3.5-6 7)绘制完成后点击“”完成按钮，输入节距值为0.50mm,然后单击“”按钮，在扫描轨迹线上绘制扫描截面，绘制等边三角形，其变长为0.40mm，如图3.5-7。图3.5-78)点击“”完成按钮，在“菜单管理器”中选择其“材料侧”为截面内侧，单击“确定”，最后在“切剪:螺旋扫描”复选框中单击“确定”，绘制出图3.5-8螺纹。图3.5-89)创建螺纹首末的退刀槽。单击软件屏面左侧“模型树”，右击“切剪标识203”选择编辑定义，在弹出的“切剪：螺旋扫描”复选框内双击“扫描轨迹”重新绘制图形3.5-9。图3.5-910)单击“”完成按钮，最后在“切剪:螺旋扫描”复选框中单击“确定”，绘制螺纹如图3.5-10。图3.5-103.6 零件装配3.6.1 上壳与插孔的装配1)打开pro/e软件选择菜单栏的“文件(f)”菜单，在其下来菜单选择“新建(n)”,“类型”选择“组件”实体输入名称“asm0001”，在使用缺省模块去掉p，在弹出的“模型”中双击“mmns_asm_design”。2)在绘图工具栏中选择“”装配工具，在“打开”选项框中找到已经绘制完成的“shangke.prt”文件，点击“确定”按钮，最后在编辑中单击“”。同样，依照前面所述打开“chakong.prt”文件，但不需要在编辑中点击“”，如图3.6.1-2。图3.6.1-2 3)首先在编辑“放置”中选择“约束类型”为“配对”其余默认，选择上壳的曲面:f18与插孔的曲面:f5配对，如图3.6.1-3。图3.6.1-34)继续在“放置”中单击“新建约束”设其“约束类型”为“直线上的点”选择上壳顶点:边:f18与插孔:边:f5直线对齐，如图3.6.1-4。图3.6.1-4 5)再次“放置”中“新建约束”设其“约束类型”为“对齐”，选择上壳曲面:f6与插孔曲面:f5对齐，如图3.6.1-5。图3.6.1-5 6)单击编辑中的“”按钮，完成第一个插孔的配对，如图3.6.1-6。图3.6.1-6 7)依照上述3)-6)的步骤，完成其余插孔的配对，结果如图3.6.1-7。图3.6.1-73.6.2 下壳螺孔与螺钉的装配 1）按照之前的新建方法再新建另外一个装配文件，名称为“asm0002”.单击“”装配命令，打开“xiake.prt”文件单击“”按钮，再次单击“”装配命令，打开“luoding.prt”文件，在编辑“放置”中选择“约束类型”为“对齐”，“用户定义”设其为“圆柱”，选择其螺钉的轴线与螺孔的轴线对齐，如图3.6.2-1。图3.6.2-1 2)设置完成后单击编辑中的“”按钮完成第一个螺钉螺孔的配对，同样上一步的操作步骤完成其余的螺钉螺孔的配对，整个配对结果如图3.6.2-2。图3.6.2-23.6.3 上壳与下壳的装配1)同样的，重新打开pro/e软件，新建一个装配文件其名称为“asm0003”,打开之前完成保存的文件“asm0001”单击“”按钮，再打开“asm0002”文件，首先在“约束类型”中选择“配对”，选择两壳体厚度为5.00mm的上平面配对，如图3.6.3-1。图3.6.3-12)在“放置”中选择“新建约束”设其“约束类型”为“曲面上的边”，选择两导线孔外半圆线为约束对象，如图3.6.3-2。图3.6.3-23)再次设置一个新约束其“约束类型”为“对齐”，选择两壳体外表面最为对齐对象，如图3.6.3-3。图3.6.3-3 4)单击编辑中的“”按钮，完成两壳体的装配。至此，插排的外壳设计装配结果如图3.6.3-4。图3.6.3-44 总 结本次毕业设计的课题为“基于pro/e的插排外壳设计”。课堂上，已经学习过pro/e软件的应用，但时过境迁，已经许久没有利用pro/e软件设计一个完整的产品了。但是，通过此次的毕业设计，当再次使用pro/e软件的时候还是有那种放得下拿得起的感觉，尤其是此次插排的外壳设计，设计生活中的常用产品是那么的令人兴奋。此次的设计依照题目看起来不是很难，但是，真正做起来也不是那么容易的。首先，是不知道从何下手，在开始设计之前参考一些文献，参考一些相关的毕业论文，然后大致确定自己一步步的分层是如何的。然后，设计工具的使用是这次设计的关键，所以在开始之前我有重新温习了之前学过的知识，而且从图书馆借了相关的pro/e的设计实例以及使用操作书。设计中，有关于螺纹螺孔的绘制这是我之前就不太掌握的地方，而此次设计它又是必不可少的设计步骤，因此，我又通过网上的“自学网”学习如何绘制螺孔螺纹，我感觉收获很多。最后，零件设计完成后，对于零件装配也是我不太明白的地方，为了能够顺利完成这次设计我通过网上相关视频的讲解、同学的帮助最后终于能明白了各种约束、以及约束种类的使用和怎样新建约束的。如果说使用pro/e软件三维实体设计很难，我更认为是毕业论文的叙写更加难，它不仅要简单明了，层次清晰，还要配合图文来完成，是一件浩大的工程，所以，这次的毕业设计再一次的锻炼了我的耐力。总之，我很高兴能够完成我的毕业设计，对于我来说这不仅仅是一次任务，更大的意义是对整个大学中所学知识的一个归纳与体现，也是母校给予我们的最后一个礼物，我会好好珍藏与珍惜。致 谢天下无不散的宴席，纵是生养我们的父母也有一天我们要离开他们的怀抱而展翅飞。弹指一挥，是树的不挽留还是风的追求，我只能说“雄关漫道真如铁，而今迈步从头越”。父母的“面向黄土背朝天”给了我生活以及来到母校的机会，老师的“兢兢业业”给了我们知识以及教会我们如何做人，即将离别之际又岂是一次毕业设计就能交代的！作为一名专升本的学生，来到母校我只有两年，生活其实也很简单，只是一些读书、写字、娱乐以及考试的周而复始，如果要把这种单调的生活看作一场场循环的演出，那么我只是一个安静的演员，而这篇毕业论文也称不上什么精彩的表演，只不过是这种循环演出即将告一段落时的谢幕词。但是，不管多么蹩脚的演员，无论台下有多少的观众，即使是只演给自己看，在它谢幕时也总要感激一些人，是这些人帮助他走上舞台，成功或者不那么成功地“演出”人。我想我有必要感谢我的指导老师汪雨佳老师，她是一位年轻有活力、任性而又不失原则的老师。我记得有那么一次通话，我曾电话中抗议到：开题报告就修改了这么多次，有必要修改的这么规范与严格吗？汪老师这么说“现在对你严格，当你研究生毕业写硕士毕业论文的时候就不会有这么多错误了”，我想我的指导老师是站在了巨人的肩膀上了啊！在做毕业设计的过程中，她的帮助很多很多的，比如下载参考文献时会遇到收钱的、或者不知道怎么下载的，汪老师就会帮我们下载，更为直观的是发给我们她已经下载好的近百篇文献让我们参考，这样的老师如何不让我们说一声谢谢！当然了，对于我的辅导员以及其余的代课老师也是要感谢的，感谢他们交给了我们这么多的知识，感谢他们教会了我们如何做人