机械毕业设计（论文）-基于ProE的碟簧零件库开发【全套图纸】.doc

本科毕业设计本科毕业设计 论文论文 题目 基于题目 基于 Pro EPro E 的碟簧零件库开发的碟簧零件库开发 系系 别 别 机电信息系 专专 业 业 机械设计制造及其自动化 班班 级 级 学学 生 生 学学 号 号 指导教师 指导教师 2013 年 04 月 I 基于基于 Pro EPro E 的碟簧零件库开发的碟簧零件库开发 摘摘 要要 本课题针对多种类型碟簧 提出基于 Pro E 平台开发交互式 3D 碟簧零件库 的一种可行方案 并且成功开发设计出能满足用户要求的碟簧模型库 本文首先简单介绍了与本课题相关的 Pro E 开发功能 包括自定义菜单的 生成 对话框的制作 Pro TOOLKIT 应用程序的执行 其次根据本课题的要求 分析了碟簧开发的整体设计思路 然后以普通碟簧为例 较详细地说明了碟簧 零件库的建库过程 并给出了测试实例 最后对开发的三维建模程序进行测试 结果表明 开发程序正确无误 建模迅速 大大提高了这类通用件在 Pro E 平 台上的设计效率 关键词关键词 Pro E 碟簧模型库 Pro TOOLKIT 零件库 全套图纸 加全套图纸 加 153893706153893706 II Development of Disc Spring Parts Library Based on Pro E Abstract This article introduces a feasible method of development of the disc springs 3D part library based on Pro E And the disc spring parts library is successfully designed meet to the user requirements Firstly this article simply introduces the development functions of Pro E referring to this task which includes the creation of menu the creation of the dialogue the Pro TOOLKIT procedure execution Then the precept to the overall design way of disc spring library is analyzed With an example of disc spring in detail the development method of the disc springs part library is discussed At last the test of all process of three dimension part model driven by database is performed indicates that the program is right and the model can be set up quickly The efficiency for the design of interchangeable part based on Pro E can be increased Keywords Pro E Disc spring parts library Pro TOOLKIT Part Library III 目目 录录 1 1 绪论绪论 1 1 1 CAD CAM 的发展现状 1 1 2 碟形弹簧简介 2 1 3 课题的提出及意义 3 1 4 预期功能 3 1 5 本论文内容 4 2 2 碟形弹簧零件库总体设计方案碟形弹簧零件库总体设计方案 5 2 1 碟形弹簧分类和相关国家标准 5 2 2 碟簧零件库的总体结构和建库步骤 6 2 3 碟簧零件库的关键技术 6 2 3 1 碟形弹簧的 Pro E 参数化建模 6 2 3 2 碟簧尺寸数据库 7 2 3 3 运用 Pro E 族表功能建立碟形弹簧 3 维模型库 7 2 3 4 碟簧零件库数据的一致描述 8 2 4 开发工具的确定 9 2 5 开发环境 11 2 5 1 硬件开发环境 11 2 5 2 软件开发环境 12 3 3 碟形弹簧的结构尺寸数据库的建立碟形弹簧的结构尺寸数据库的建立 13 3 1 结构尺寸数据库的内容 13 3 2 碟形弹簧结构尺寸数据的录入 13 3 3 建库结果 17 4 4 碟形弹簧碟形弹簧 2D2D 结构图的制作结构图的制作 18 4 1 AUTOCAD 绘图环境设置 18 4 2 碟形弹簧二维图绘制的内容和方法 18 4 2 1 小图绘制的要求 18 4 2 2 大图绘制的要求 18 4 3 基于PHOTOSHOP的碟形弹簧 2D 结构图制作 19 4 3 1 小图具体打印的设置 19 4 3 2 大图具体打印的设置 20 4 3 3 小图片的 photoshop 处理 20 4 3 4 大图的 photoshop 处理 23 IV 5 5 碟形弹簧碟形弹簧 3D3D 模型库的建立模型库的建立 26 5 1 碟形弹簧的参数化建模 26 5 2 模型库的建立 28 6 6 标准件库检索程序的开发和运行标准件库检索程序的开发和运行 32 6 1 发工具简介 32 6 2 VISUAL C 的 PROE 二次开发环境配置 33 6 3 程序的挂接运行和验证 36 7 7 装配图说明装配图说明 39 7 1 离合器工作原理 39 8 8 结结 论论 40 参考文献参考文献 41 致致 谢谢 42 毕业设计 论文 知识产权声明毕业设计 论文 知识产权声明 43 毕业设计 论文 独创性声明毕业设计 论文 独创性声明 44 附附 录录 45 1 绪论 1 1 1 绪论绪论 1 11 1 CAD CAMCAD CAM 的发展现状的发展现状 CAD CAM 技术作为电子信息技术的重要组成部分 其应用已遍及各个工程 领域 是工程设计 产品制造业界的一场革命 经过四十多年的发展 CAD CAM 技术有了长足的进步 以前 CAD CAM 技术大都是在工作站平台上运行和开发 随着计算机水平的大幅提高 目前 CAD CAM 软件均可以在微机上运行 微机平 台为普及 CAD 的应用创造了绝好的条件 在此基础上 CAD CAM 软件厂商展开 了新一轮的竞争 目前 CAD CAM 软件动态如下 Unigraphics UG UG 是 UnigraphicsSolutions 公司的拳头产品 该公司首次突破传统 CAD CAM 模式 为用户提供一个全面的产品建模系统 在 UG 中 优越的参数化 和变量化技术与传统的实体 线框和表面功能结合在一起 这一结合被实践证 明是强有力的 并被大多数 CAD CAM 软件厂商所采用 SOLIDEDGE SOLIDEDGE 是真正 Windows 软件 它不是将工作站软件生硬地搬到 Windows 平台上 而是充分利用 Windows 基于组件对象模型 COM 的先进技术重写代码 SOLIDEDGE 与 MicrosoftOffice 兼容 与 Windows 的 OLE 技术兼容 这使得设 计师们在使用 CAD 系统时 能够进行 Windows 下字处理 电子报表 数据库操 作等 SOLIDEDGE 具有友好的用户界面 它采用一种称为 SmartRibbon 的界面技 术 用户只要按下一个命令按钮 既可以在 SmartRibbon 上看到该命令的具体 的内容和详细的步骤 同时在状态条上提示用户下一步该做什么 SOLIDEDGE 是基于参数和特征实体造型的新一代机械设计 CAD 系统 它是 为设计人员专门开发的 易于理解和操作的实体造型系统 AutoCAD AutoCAD 是 Autodesk 公司的主导产品 Autodesk 公司是世界第四大 PC 软 件公司 目前在 CAD CAE CAM 工业领域内 该公司是拥有全球用户量最多的软 件供应商 也是全球规模最大的基于 PC 平台的 CAD 和动画及可视化软件企业 Autodesk 公司的软件产品已被广泛地应用于机械设计 建筑设计 影视制作 视频游戏开发以及 Web 网的数据开发等重大领域 1 绪论 2 毕业设计 论文 3 AutoCAD 是当今最流行的二维绘图软件 它在二维绘图领域拥有广泛的用 户群 AutoCAD 有强大的二维功能 如绘图 编辑 剖面线和图案绘制 尺寸 标注以及二次开发等功能 同时有部分三维功能 在许多实际应用领域 如机械 建筑 电子 中 一些软件开发商在 AutoCAD 的基础上已开发出许多符合实际应 用的软件 Pro Engineer Pro Engineer 系统是美国 Parametric Technology Corporation 简称 PTC 的 产品 PTC 公司提出的单一数据库 参数化 基于特征 全相关的概念改变了 机械 CAD CAE CAM 的传统观念 这种全新的概念已成为当今世界机械 CAD CAE CAM 领域的新标准 利用该概念开发出来的第三代机械 CAD CAE CAM 产品 Pro Engineer 软件能将设计至生产全过程集成到一起 让所有的用户能够 同时进行同一产品的设计制造工作 即实现所谓的并行工程 Pro Engineer 系统主要功能如下 真正的全相关性 任何地方的修改都会自动反映到所有相关地方 具有真正管理并发进程 实现并行工程的能力 具有强大的装配功能 能够始终保持设计者的设计意图 容易使用 可以极大地提高设计效率 Pro Engineer 系统用户界面简洁 概念清晰 符合工程人员的设计思想与 习惯 整个系统建立在统一的数据库上 具有完整而统一的模型 Pro Engineer 建立在工作站上 系统独立于硬件 便于移植 因此 本开发利 用 Pro Engineer 为平台对弹簧进行二次开发 1 21 2 碟形弹簧简介碟形弹簧简介 碟形弹簧又名贝勒维尔弹簧垫圈 是法国人贝勒维尔在十九世纪六十年代 发明的 欧美一些国家又用发明人的名字称为贝氏弹簧 Belleville Spring 普通碟形弹簧就像一只无底的装菜的盘子 它由外径 D 内径 d 厚度 t 高度 Ho 四个参数组成 我国碟形弹簧的研究主要是在上世纪七十年代 八十年代后开始有企业生 产碟簧 随着我国改革开放 进口设备的引进 碟簧的使用越来越广泛 在 21 世纪中 碟形弹簧被使用在航天航空 防御系统 医疗器械 汽车 电力 建 筑 机床等行业领域 在重型机械中 可以作为强力缓冲和减震弹簧 在轴系 结构中 可作为角接触滚动轴的承向预紧装置 例如 预紧碟簧在法兰密封中 的使用 尤其是在余锅系统中的使用 针对法兰螺栓预紧力松弛这一现状 可 毕业设计 论文 4 在螺栓两侧或一侧安装预紧碟簧 以碟簧的微小变形量提供足够的预紧力负荷 从而降低法兰泄漏风险 此外 预紧碟簧在炼油装置 加氢高压换热器等此类 装置上都有被运用到 再如 根据碟形弹簧的特点 轴向尺寸小 承载能力大 具有变刚度和非线性的变形特性 因而常应用于车辆离合器中 实现动力的接 合与分离 碟形弹簧离合器设计的优劣 直接影响到车辆的使用性能 碟簧应 用十分广泛 所以开发建立碟簧零件库是具有必要性和研究意义的 1 31 3 课题的提出及意义课题的提出及意义 产品的三维设计离不开 CAD CAM 系统的支持 具有技术成熟 功能强大的 Pro ENGINEER 参数化造型系统在设计和制造业中引起了人们的重视 并得到了 日益广泛的应用 Pro ENGINEER 提供了强大的三维几何造型功能 使我们能够 创建出各种复杂的几何模型 作为通用的三维 CAD CAM 系统在功能上基本能够 满足产品三维设计要求 但有时这些功能并不能满足我们的需求 例如标准零 件系列 它们的结构都是相同的 区别只在于尺寸 如果标准零件系列都通过 三维建模的方式来实现 那么工作量将非常巨大 虽然 Pro ENGINEER 自身也有 一些模型库 但是这远远满足不了用户的要求 因此 也就有了本课题研究开 发的必要 机械产品的开发过程中会用到大量的通用零件 标准件 相似件 如何建 立这些常用零部件的库 利用已有的资源 花费较少的时间完成产品设计是用 户非常关心的问题 建立这些通用件 标准件 相似件零件库作为一项可行方 案 一方面可以避免不同设计者的重复劳动 提高设计效率 提高设计的标准化 程度 减少错误发生率 缩短产品开发周期 另一方面还可以基于该软件的三 维实体模型进行更深层次的分析 如有限元分析等 以确保机械设计结果安全 可靠 综上 对碟形弹簧零件进行其零件库的开发是非常有必要的 因此也就有 了本课题的提出 1 41 4 预期功能预期功能 如今 虽然绘图软件很多 而且建模方法也越来越智能 易学易懂 但是 有些零件 具有相似性和通用性 如标准件 常用件等 如果每用一次都要建 一次模型 那么将会大大延长设计周期 如此繁琐而重复的步骤 将给设计者 带来不必要的负重 本课题将通过参数化建模 解决这一问题 用户只需正确 毕业设计 论文 5 选择或输入零件相关参数 Pro E 便能自动生成用户所需的模型 这样大大缩 短了开发设计的时间 提高了零件的结构设计效率 1 51 5 本论文内容本论文内容 在本课题中 主要是基于 Pro E 为开发平台 实现高效快速的参数化碟簧 建模 本文首先简单介绍了一些绘图软件特别是 Pro ENGINEER 的现状 说明了研 究本课题的必要性以及重要性 其次介绍了一些 Pro ENGINEER 二次开发工具 接着确定本课题的总体方案 最后详细地介绍了对碟簧进行二次开发的全过程 本文的重点在于对解决碟簧数据的归类描述和存储的部分 本文对碟簧零件库的设计将包含以下内容 碟簧数据的归类记录和参数化建模 碟簧三维模型库的开发及其与检索程序的挂接和运行调试 2 碟形弹簧零件库总体设计方案 6 2 2 碟形弹簧零件库总体设计方案碟形弹簧零件库总体设计方案 2 12 1 碟形弹簧分类和相关国家标准碟形弹簧分类和相关国家标准 依据 GB T1972 2005 碟形弹簧 对普通碟簧进行分类 碟簧可以根据 D t 和 ho t 的比值不同分为 A D t 18 ho t 0 4 B D t 28 ho t 0 75 C D t 40 ho t 1 3 三个尺寸系列 其中每个系 列又可以根据碟簧的厚度分为三个类别 两种型式 见表 2 1 表 2 1 碟簧的分类 类 别 碟簧厚度 t mm 型式图形 1 1 25 2 1 25 6 无支承 面 3 6 0 16 有支承 面 在普通碟簧的基础上进行开槽 成为开槽形碟簧 如下图 2 1 图 2 1 开槽形碟簧 毕业设计 论文 7 2 22 2 碟簧零件库的总体结构和建库步骤碟簧零件库的总体结构和建库步骤 碟簧零件库的总体结构如下图 2 2 所示 底层是零件库的数据层 中间层是 零件库的数据存储软件 上层是零件库检索程序 图 2 2 碟簧零件库的总体结构 依据上图所示的结构 建库步骤为 对碟簧数据的分析归类 针对归类后碟簧数据 选用对应工具实现数据的一致性记录存储 建立碟 簧结构尺寸数据库和模型库 开发零件库检索程序 2 32 3 碟簧零件库的关键技术碟簧零件库的关键技术 2 3 12 3 1 碟形弹簧的碟形弹簧的 Pro EPro E 参数化建模参数化建模 所谓参数化设计 就是将原有设计中某些尺寸 如定形 定位或装配尺寸 定义为变量 通过修改这些变量的值 计算机根据一些简单公式计算出生成尺 寸并变动其他相关尺寸 使得这些新的参数值自动完成产品设计过程的一种设 计方法 针对碟簧 运用 ProE 完成参数化建模的结果如图 2 3 所示 图 2 3 碟簧的三维图 尺寸数据库三维模型库二维图 检索程序 ACCESS ProE 毕业设计 论文 8 2 3 22 3 2 碟簧尺寸数据库碟簧尺寸数据库 建立碟簧尺寸数据库的基本思路 根据国标 GB T1972 2005 对碟簧进行分 类 再运用 Access 软件建立碟簧数据库 把各类碟簧的结构尺寸输入到该数据 库中 作用 建立好的碟簧数据库 它所包含的每一张结构尺寸数据表与不同类 型的碟簧一一对应 基于它可通过程序依尺寸实现对碟簧的检索 2 3 32 3 3 运用运用 Pro EPro E 族表功能建立碟形弹簧族表功能建立碟形弹簧 3 3 维模型库维模型库 首先建立一个普通模型 作为原始模型来使用 见图 2 4 图 2 4 模型的建立 创建族表 工具 族表 进入族表编译器 见图 2 5 图 2 5 族表编译器 毕业设计 论文 9 加入项 进入项目选取窗口 见图 2 6 选取模型结构参数 添加到族 表 加入实例行 增加多个行输入实例数据见图 2 7 图 2 6 选取窗口 图 2 7 实例数据的输入 输入完毕 校验实例 见图 2 8 图 2 8 校验 2 3 42 3 4 碟簧零件库数据的一致描述碟簧零件库数据的一致描述 针对所归类建立的图 表 模型等的碟簧数据 为了能够用检索程序实现对它 们的一致性访问和准确调用 必须解决它们之间的一致性关联描述问题 采用 XML 来实现对碟簧数据的一致性的关联描述 以下为 XML 文件的内容 毕业设计 论文 10 用 XML 文件可以实现对碟簧零件内容的一致性记录 其中 Name 属性记录碟 簧的名称信息 data 属性则对应记录某种碟簧所关联的二维图 数据表和三维 模型等碟簧数据文件的名称信息 针对某种碟簧 在建立其二维图和三维模型 时 要按照 XML 文件中所记录的对应类型碟簧的 data 属性的取值来实现对它们 的命名 例如 对于无支承面 A 系列碟簧 它的零件三维模型名为 seriesa prt 它的二维图片小图名称为 seriesa 2d jpg 大图名称为 seriesa 2d zoom jpg 它的数据表名称为 seriesa 这样 就可以保证 检索程序基于 XML 文件所记录的内容实现对碟簧数据的一致性调用 2 42 4 开发工具的确定开发工具的确定 Pro TOOLKIT 是美国 Parametric Technology Corporation PTC 公司为 Pro ENGINEER 软件提供的开发工具包 其主要目的是让用户或第三方通过 C 程 序代码扩充 Pro ENGINEER 系统的功能 开发基于 Pro ENGINEER 系统的应用程 序模块 不仅如此 还可以利用 Pro TOOLKIT 提供的 UI 对话框 菜单以及 VC 的可视化界面技术 设计出方便实用的人机交互界面 从而大大提高系统的使 用效率 Pro TOOLKIT 是 Pro ENGINEER 的一个应用程序接口 API 它的编程 语言是 C 语言 可以对 Pro ENGINEER 进行功能扩展 满足 PTC 客户的特定需求 而且 Pro TOOLKIT 提供了定制标准 Pro ENGINEER 用户界面的能力 自动执行 毕业设计 论文 11 重复性的程序 通过 Pro ENGINEER 集成的内部程序 Dll 或外部应用程序 Exe 可以为造型用户提供自定义的应用程序 设计规划和绘图自动化 Pro TOOLKIT 工具包提供了开发 Pro ENGINEER 所需的函数库文件和头文件 使用户编写的应用程序能够安全地控制和访问 Pro ENGINEER 并可以实现应用 程序模块与 Pro ENGINEER 系统的无缝集成 Pro TOOLKIT 工具包是随 Pro ENGINEER 安装盘一起提供的 安装时在 元 件 列表框中选中 API Toolkits 复选框 并在 子元件 列表框中选中 Pro TOOLKIT 复选框 这样将在 Pro ENGINEER 系统的默认目录下自动创建 两个下级目录 protoolkit 和 prodevelop Pro TOOLKIT 采用面向对象的程序设计方法 Object Oriented Programming 在 Pro ENGINEER 和应用程序之间主要是通过特定的数据结构来 传递信息 以应用程序来说这种数据结构并不是直接访问的 而只能通过 Pro TOOLKIT 提供的函数来访问 Pro ENGINEER 软件本身自带了一些二次开发工具 如族表工具 用户定 义特征 UDF Pro Program J link Pro Toolkit 等 以下简单介绍上述几种二次开发工具 族表 Family Table 通过族表可以方便地管理具有相同或相近结构的零件 特别适用于标准零 件的管理 族表工具是通过建立一个通用零件作为父零件 然后在其基础上对 各参数加以控制生成派生零件 整个族表是通过电子表格来实现的 因此可以 称其为表格驱动 用户定义特征 UDF 用户定义特征是将若干个系统特征整合为一个自定义特征 使用时作为一 个整体出现 UDF 适用特定产品的特定结构 有利于设计者根据产品特征快速 生成几何模型 Pro Program Pro ENGINEER 软件对于每个模型都有一个主要设计步骤和参数列表 Pro Program 它是由类似 BASIC 的高级语言构成 用户可以根据设计需要来编 辑该模型的 Program 使其以一个程序来工作 通过运行该程序 系统通过人机 交互的方法来控制系统参数 特征出现与否以及特征的具体尺寸等 J link J link 是 Pro ENGINEER 中自带的基于 JAVA 语言的二次开发工具 是一种 面向对象 独立于操作系统平台的开发工具 用户通过 JAVA 编程实现向 Pro ENGINEER 软件添加功能 毕业设计 论文 12 Pro TOOLKIT Pro TOOLKIT 同 J link 一样也是 Pro ENGINEER 自带的二次开发工具 在 Pro TOOLKIT 中 PTC 向用户提供了大量的 C 语言函数库 函数采用面向对象的 风格 通过调用这些底层函数 用户能方便而又安全地访问 Pro ENGINEER 的数 据库及内部应用程序 进行二次开发 扩展一些特定功能 上述各种二次开发工具集中在 Pro ENGINEER 的 工具 菜单中 如图 2 9 所示 其中 辅助应用程序 主要用来调用 Pro TOOLKIT 程序 图 2 9 开发工具 由于 Pro TOOLKIT 具有函数简单 应用方便等优点 本课题将使用 Pro TOOLKIT 进行二次开发研究 2 52 5 开发环境开发环境 开发环境包括两部分 即硬件开发环境和软件开发环境 2 5 12 5 1 硬件开发环境硬件开发环境 本课题是基于 Pro Engineer Wildfire2 0 的二次开发 因此只要能够安装 支持 Pro E Wildfire2 0 版本即可 建议配置如表 2 2 所示 表 2 2 计算机配置 项目推荐配置 CPU 1 0GHz 以上 建议 2 0GHz 内存256MB 以上 建议 512MB 显卡显存 32MB 以上 推荐使用 Geforce4 以上的显 卡 毕业设计 论文 13 网卡必须安装网卡 或使用虚拟网卡 2 5 22 5 2 软件开发环境软件开发环境 操作平台 Windows2000 XP NT 开发平台 Pro ENGINEER Wildfire2 0 开发语言 Visual C 6 0 3 碟形弹簧的结构尺寸数据库的建立 14 3 3 碟形弹簧的结构尺寸数据库的建立碟形弹簧的结构尺寸数据库的建立 3 13 1 结构尺寸数据库的内容结构尺寸数据库的内容 结构尺寸数据库的内容主要是针对不同类型的碟簧 建立与之相对应的结 构尺寸数据表 依据本次课题碟簧的分类 数据库包含 14 张数据表 分别是无支承面碟簧 系列 A series a 无支承面碟簧系列 B series b 无支承面碟簧系列 C series c 有支承面碟簧系列 A series bz 有支承面碟簧系列 B series bz 有支承面碟簧系列 c series cz 非常用碟簧 series f 无支承面开 槽形碟簧系列 A series ak 无支承面开槽形碟簧系列 B series bk 无支承 面开槽形碟簧系列 C series ck 有支承面开槽形碟簧系列 A series azk 有支承面开槽形碟簧系列 B series bzk 有支承面开槽形碟簧系列 C series czk 和非常用开槽形碟簧 series fk 总共有 14 张数据表 3 23 2 碟形弹簧结构尺寸数据的录入碟形弹簧结构尺寸数据的录入 打开 Access 软件 点击菜单栏的 文件 新建 选择 空数据库 出现如下图所示的界面 选择要创建的位置 文件名命名为 diehuang 点击 创建 如图 3 1 所示 图 3 1 创建空数据库 毕业设计 论文 15 出现图所示的界面双击打开图中的 使用设计器创建表 打开后如图 3 2 所示 图 3 2 a 使用设计器创建表 图 3 2 b 表的创建 毕业设计 论文 16 在表中创建的标准件数据表的基本结构形式如图 3 3 所示 表中所定义 的各个字段的名称是依据国标所规定的碟簧结构参数加以建立的 图 3 3 标准件数据表的基本结构 选中表中的 ID 行 点击工具菜单栏中的 主键 按钮 设置 ID 行为该 标的主键 如图 3 4 所示 图 3 4 设置主键 注意 无支承面碟簧数据表的字段名称有 8 项内容 ID 标准件编号 标 准件模板 DD d t ho H0 有支撑面碟簧数据表的字段名称有 9 项内容 ID 标准件编号 标准件模板 DD d t t ho H0 其中 ID 的数据类 毕业设计 论文 17 型为自动编号 其余的数据类型为文本 DD 代表的是碟簧外径 d 代表的是碟 簧内径 t 代表的是碟簧厚度 t 代表的是有支承碟簧的减薄厚度 ho 代表 的是无支承面碟簧压平时变形量的计算值 H0 代表的是单片碟簧的自由高度 点击对该表的保存 在出现的 另存为 对话框中输入所设计的名称 确定 将该表保存为 seriesa mdb 此处的命名是根据前面所提出的 XML 文 件中该型碟簧的 data 属性的取值进行其数据表的命名 如图 3 5 所示 图 3 5 保存 关闭上图中的设计视图 得到如下表 seriesa mdb 如图 3 6 所示 图 3 6 数据库 毕业设计 论文 18 打开表 seriesa mdb 按照 GB T1972 2005 结构尺寸一一输入到该表 中 具体形式如图 3 7 所示 在数据表中标准件编号要与用 proe 建模时族表的 实例名一致 数据表中标准件模板的名称要与对应的零件库名称一致 图 3 7 seriesa 结构尺寸表 3 33 3 建库结果建库结果 依据国标把各类碟簧的结构尺寸输入到该数据库中 如图 3 8 所示 图 3 8 碟簧数据库 毕业设计 论文 19 4 4 碟形弹簧碟形弹簧 2D2D 结构图的制作结构图的制作 4 14 1 AutoCADAutoCAD 绘图环境设置绘图环境设置 AutoCAD 图层的设置 图层 0 线型设置为细实线 Continuous 线宽为 0 13mm 图层 1 线型设置为粗实线 Continuous 线宽为 0 25mm 图层 2 线型设 置为 CENTER2 线宽为 0 13mm 图层 3 线型设置为 hidden2 线宽为 0 13mm 4 24 2 碟形弹簧二维图绘制的内容和方法碟形弹簧二维图绘制的内容和方法 以下具体步骤均已无支承面 A 系列碟簧为例 4 2 14 2 1 小图绘制的要求小图绘制的要求 所用图框为 80 80mm 小图的标注字母字号为 2 5 字体是 Tines New Roman 斜体 下标的字 号为 1 5 字体为 Times New Roman 正体 小图标注的数字的字号为 2 5 字体为 Times New Roman 正体 小图的 GB 号字体为 Tines New Roman 字号 3 汉字的字体是黑体 字号为 3 小图中 粗实线宽度选择 0 13 其他线型全设成 0 05 4 2 24 2 2 大图绘制的要求大图绘制的要求 所用图框为 60 60mm 大图的标注字母 无论大小写 字号为2 字体Times New Roman 斜体 下标的字号为1 字体为Times New Roman 正体 大图标注的数字的字号为2 字体为Times New Roman 正体 大图的GB号字体为Times New Roman 字号为2 5 正体 汉字的字体为黑体 字号为2 5 大图中 粗实线宽度选择0 13 其他线型全设成0 05 毕业设计 论文 20 4 34 3 基于基于 photoshopphotoshop 的碟形弹簧的碟形弹簧 2D2D 结构图制作结构图制作 用 AutoCAD 绘制的二维图如图 4 1 所示 图 4 1 a 小图 图 4 1 b 大图 4 3 14 3 1 小图具体打印的设置小图具体打印的设置 打印设置如下图 4 2 所示 打印机设置所选打印机为 Postscript Level 1 pc3 用打印到文件设置打印位置 在打印设置选项中其打印比例为 1 2 打印偏移采用居中打印 打印区域设置采用 窗口 对绘图区域进行窗选 生成相应的 Eps 文件 图 4 2 小图打印设置 毕业设计 论文 21 4 3 24 3 2 大图具体打印的设置大图具体打印的设置 如下图 4 3 所示 打印机设置所选打印机为 Postscript Level 1 pc3 用打印到文件设置打印位置 在打印设置选项中其打印比例为 1 1 打印偏移采用居中打印 打印区域设置采用 窗口 对绘图区域进行窗选 打印生成 Eps 文件 图 4 3 大图打印设置 4 3 34 3 3 小图片的小图片的 photoshopphotoshop 处理处理 打开用 AutoCAD 打印生成的 esp 文件 如图 4 4 所示 图 4 4 打开 esp 文件 毕业设计 论文 22 在栅格化通用 ESP 格式对话框中分辨率设置为 300 像素 模式设置为 RGB 颜色 其他不变 如图 4 5 所示 图 4 5 栅格化 用矩形选框工具选择整个图形区域 复制所选区域 在文件选项下选 新建 命令新建绘图区域 新建对话框设置如图 4 6 所示 图 4 6 a 复制 图 4 6 b 新建 毕业设计 论文 23 粘贴后如图 4 7 所示 再次用矩形选框工具选择整个图形区域 复制 图 4 7 粘贴 再次新建 新建对话框设置如图 4 8 所示 大小设置 宽度 450 像素 高度 450 像素 分辨率 300 像素 模式 RGB 图 4 8 新建 粘贴后如图 4 9 所示 保存 其二维图片命名为 seriesa 2d jpg 该 命名要根据 XML 文件中该型碟簧 data 属性的取值对其进行命名 毕业设计 论文 24 图 4 9 粘贴 4 3 44 3 4 大图的大图的 photoshopphotoshop 处理处理 打开用 AutoCAD 打印生成的 esp 文件 如图 4 10 所示 图 4 10 打开 esp 文件 在栅格化通用 ESP 格式对话框中分辨率设置为 300 像素 模式设置为 RGB 颜色 其他不变 如图 4 11 所示 图 4 11 栅格化 毕业设计 论文 25 用矩形选框工具选择整个图形区域 复制所选区域 在文件选项下选 新建 命令新建绘图区域 新建对话框设置如图 4 12 所示 图 4 12 a 复制 图 4 12 b 新建 粘贴后如下图所示 再次用矩形选框工具选择整个图形区域 复制 如 图 4 13 所示 毕业设计 论文 26 图 4 13 粘贴 再次新建 新建对话框设置如图 4 14 所示 大小设置 宽度 750 像素 高度 750 像素 分辨率 300 像素 模式 RGB 图 4 14 新建 粘贴后如图 4 15 所示 保存 其二维图片命名为 seriesa 2d zoom jpg 该命名要根据 XML 文件中该型碟簧 data 属性的取值对其进行命名 毕业设计 论文 27 图 4 15 粘贴 5 碟形弹簧 3D 模型库的建立 28 5 5 碟形弹簧碟形弹簧 3D3D 模型库的建立模型库的建立 5 15 1 碟形弹簧的参数化建模碟形弹簧的参数化建模 下面以普通无支承面碟形弹簧为例 介绍说明碟簧的参数化建模过程 打开 Pro ENGINEER 软件 新建一个零件 命名为 seriesa prt 不使 用缺省模板 选择 mmns part solid 进入零件设计环境 选取主菜单中的 工具 参数 命令 弹出 参数 对话框 如图 5 1 所示 单击 按钮 添加五个参数 DD D T H0 HH0 DD 表示碟簧 的外径 D 表示碟簧的内径 T 表示碟簧的厚度 HO 表示碟簧的是无支撑面碟 簧压平时变形量的计算值 HH0 表示的是单片碟簧的自由高度 添加完这 5 个 参数后 预先设置各参数的值 如 DD 8 D 4 2 T 0 4 H0 0 2 HH0 0 6 单击 确定 按钮 图 5 1 参数设置图 选取 FRONT 平面为草绘平面 并取默认的草绘方向和参照面 进入草绘 环境后 绘制矩形 并标注相应尺寸 如图 5 2 的图形 图 5 2 草绘图 毕业设计 论文 29 点击 工具 关系 命令 弹出 关系 对话框 输入关系如图 5 3 所示 较验 确定 图 5 3 关系设置图 完成草绘图 点击 插入 旋转 完成后 普通碟簧的三维模型如 图 5 4 所示 图 5 4 零件图 毕业设计 论文 30 5 25 2 模型库的建立模型库的建立 首先用已建立的碟簧的参数化模型 作为原始模型来使用 见图 5 5 图 5 5 建立的碟簧的参数化模型 创建族表 工具 族表 进入族表编译器 见图 5 6 图 5 6 族表编译器 点击 添加 删除表列 按钮 弹出 族项目 选取窗口 如图 5 7 所示 毕业设计 论文 31 图 5 7 族项目 在 族项目 选取窗口的添加项目一栏中选择 参数 弹出 选取参数 选取框 选取参数 如图 5 8 所示 通过选取所定义的碟簧结构参数来建立族 表 图 5 8 选取参数 点击 插入选取的 回到 族项目 选取窗口 如图 5 9 所示 点击确 定 回到组表编辑器 如图 5 10 所示 图 5 9 族项目 毕业设计 论文 32 图 5 10 族表编辑器 点击 插入 实例行 步骤如图 5 11 所示 结果如图 5 12 所示 图 5 11 插入实例行 图 5 12 族表编辑器 输入尺寸数据 一种方法是手动输入 这种方法速度比较慢 另一种方法是运用 Excel 软 件 首先 将 Access 建立的碟簧数据库中的尺寸数据复制粘贴到 Excel 表格中 如图 5 13 所示 需要注意的是实例名一栏的编号与 Access 表中标准件编号要 一致 毕业设计 论文 33 图 5 13Excel 表格 然后把 Excel 表格中整体内容复制到族表中 结果如图 5 14 所示 图 5 14 实例数据的输入 输入完毕 校验实例 见图 5 15 图 5 15 校验 保存 命名为 seriesa prt 该命名按 XML 文件中对应类型碟簧 data 属 性进行模型文件命名 保存后打开 seriesa prt 弹出 选取实例 选取框 如图 5 10 所示 毕业设计 论文 34 图 5 10 选取实例 6 标准件库检索程序的开发和运行 35 6 6 标准件库检索程序的开发和运行标准件库检索程序的开发和运行 6 16 1 发工具简介发工具简介 VC 是微软公司开发的一个 IDE 集成开发环境 换句话说 就是使用 c 的 一个开发平台 VC 是 Windows 平台上的 C 编程环境 学习 VC 要了解很多 Windows 平台 的特性并且还要掌握 MFC ATL COM 等的知识 难度比较大 Windows 下编程 需要了解 Windows 的消息机制以及回调 callback 函数的原理 MFC 是 Win32API 的包装类 需要理解文档视图类的结构 窗口类的结构 消息流向等 等 COM 是代码共享的二进制标准 需要掌握其基本原理等等 VC 作为一个主流的开发平台一直深受编程爱好者的喜爱 但是很多人却对 它的入门感到难于上青天 究其原因主要是大家对他错误的认识造成的 严格 的来说 VC 不是门语言 虽然它和 C 之间有密切的关系 如果形象点比喻的 话 可以 C 看作为一种 工业标准 而 VC 则是某种操作系统平台下的 厂 商标准 而 厂商标准 是在遵循 工业标准 的前提下扩展而来的 VC 应用程序的开发主要有两种模式 一种是 WIN API 方式 另一种则是 MFC 方式 传统的 WIN API 开发方式比较繁琐 而 MFC 则是对 WIN API 再次封 装 所以 MFC 相对于 WIN API 开发更具备效率优势 但为了对 WINDOWS 开发有 一个较为全面细致的认识 笔者在这里还是以讲解 WIN API 的相关内容为主线 Visual C 以拥有 语法高亮 IntelliSense 自动编译功能 以及高级 除错功能而著称 比如 它允许用户进行远程调试 单步执行等 还有允许用 户在调试期间重新编译被修改的代码 而不必重新启动正在调试的程序 其编 译及建置系统以预编译头文件 最小重建功能及累加连结著称 这些特征明显 缩短程式编辑 编译及连结的时间花费 在大型软件计划上尤其显著 要想学习好 VC 必须具备良好的 C C 的基础 必要的英语阅读能力也是必 不可少的 因为大量的技术文档多以英文形式发 毕业设计 论文 36 6 26 2 VisualVisual C C 的的 ProEProE 二次开发环境配置二次开发环境配置 创建新工程 启动 VC 新建工程 选择 MFC AppWizard dll 方式 指定工程名称及存放路径 然后按 OK 按钮 如图 6 1 所示 图 6 1 新建 设置包含文件路径 Pro Toolkit 头文件位于 protoolkit includes 文件夹中 在 VC 6 0 的 集成开发环境中选择 VC 主菜单 Tools Option 工具 选项 菜单 系统弹出的 Options 选项 对话框 打开 Directories 目录 选项卡 如图 6 2 所示 在 Shaw directories for 目录 S 下拉列表中选择 Includes files 在 Directories 目录 中添加如下路径 设置 PROTOOLKIT 头文件 所在文件夹 D PTC PROTOOLKIT INCLUDES D PTC PROTOOLKIT PROTK APPLS INCLUDES D PTC PRODEVELOP INCLUDES D PTC 注 D PTC 为 Pro E 程序所在的主文件夹 毕业设计 论文 37 此设置只需一次 下次打开 c 新程序时不需重新设置了 图 6 2 选项 设置库文件路径 Pro Toolkit 的库文件位于 protoolkit i486 nt obj 文件夹中 在 Shaw directories for 目录 S 下拉列表中选择 Library files 加入如下 路径 设置 Pro TOOLKIT 库文件所在文件夹 如图 6 3 所示 D PTC PRODEVELOP I486 NT OBJ D PTC PROTOOLKIT I486 NT OBJ 图 6 3 选项 设置连接所需库文件 选择 VC 主菜单 Project Setting 工程 设置 命令 选择 Link 连 接 选项卡 在 Category 分类 下拉列表中选择 Input 输入 在 Object Library modules 对象 库模块 下加入 protk dll lib 改成 毕业设计 论文 38 protoolkit lib 则生成 exe 文件 mpr lib wsock32 lib 注意 有的书上 还要添加 libc lib libcd lib 据本设计实践得知 添加这两个库文件会 导致应用程序打开失败 即启动应用程序时 Pro E 窗口会自动关闭 在 Ignore Libraries 忽略库 中加入 msvcrt lib 如图 6 4 所示 图 6 4 Project Settings 工程 设置 由于没有采用 Pro Toolkit 提供的 make 文件生成应用程序在 VC 环境直接 连接时会出现多个连接错误 error s 而不能生成 DLL 文件 因此 须在 菜单 Project Settings 工程 设置 的 Link 连接 选项页设定强制文件 输出 即选中自定义分类中的 Force file output 强制输出 的复选框 如图 6 5 所示 图 6 5 Project Settings 工程 设置 毕业设计 论文 39 编写注册文件 在 Pro E 中运行 Pro Toolkit 应用程序 必须先注册 向 Pro E 系统传递 应用程序的信息 注册文件中包含 Name Startup exec file text dir end 等字段 具体字段及其意义可参考有关文献 如果在本机上运行 Pro toolkit 应用程序 一般可选择 name startup exec file text dir allow stop revision end 字段即可 下面是本系统注册文件的内容 name ProELib startup dll delay start FALSE allow stop TRUE exec file E ProELib Debug ProELib dll text dir E ProELib revision end 内容写好后命名为 protk dat 6 36 3 程序的挂接运行和验证程序的挂接运行和验证 打开 proe 软件 点击 工具 辅助应用程序 注册 选择保存的注册文件 protk dat 如图 6 6 所示 启动 proelib 如图 6 7 所示 图 6 6 工具 图 6 7 辅助应用程序 毕业设计 论文 40 菜单栏出现 碟簧标准件库 如图 6 8 所示 图 6 8 菜单栏 打开 碟簧标准件库 如图 6 9 所示 图 6 9 碟簧标准件库 选择 无支撑面碟簧 A 系列 在标准件编号中选择 SERIESA 0 如下图 6 7 所示 图 6 7 碟簧标准件库 毕业设计 论文 41 点击决定 出现了无支撑面碟簧 A 系列 标准件编号为 SERIESA 0 的碟 簧模型 如图 6 8 所示 图 6 8 碟簧零件模型 7 装配图说明 42 7 7 装配图说明装配图说明 7 17 1 离合器工作原理离合器工作原理 如图 7 1 所示 摩擦离合器一般是有主动部分 从动部分组成 压紧机构 和操纵机构四部分组成 离合器在接合状态时 发动机扭矩自曲轴传出 通过飞轮 2 和压盘借摩擦 作用传给从动盘 3 在通过从动轴传给变速器 当驾驶员踩下踏板时 通过拉 杆 分离叉 分离套筒和分离轴承 8 将分离杠杆的内端推向右方 由于分离 杠杆的中间是以离合器盖 5 上的支柱为支点