ProE课程设计.doc

综合实验报告Pro/E课程设计题 目: 温水瓶外壳三维数字化造型设计 学 院: 材料科学与工程 年级 、专业: 2008级材料成型及控制工程 学 生 姓 名: 刘凯 学 号: 312008080302001 指 导 教 师: 周伟 开 题 时 间: 2011 年 7 月 4 日完 成 时 间: 2011 年 7 月 15 日学习态度（15）技术水平与实际能力（25）创新（10）说明书（报告书、图纸）质量（50）总评目 录摘要 2引言 31实验目的 42实验准备 42.1操作平台42.2实体选取43 实验过程 3.1 创建温水瓶底座5 3.2 创建瓶胆垫63.3 创建瓶身7 3.4 创建手提杆11 3.5 装配零件图12总结 15致谢 16参考文献 17摘要本次综合实验针对温水瓶实物，建立各个零部件的三维Pro/ENGINEER模型，并最终在Pro/ENGINEER软件中装配为一整体，实现实物产品的数字化建模与装配。实验过程中应用了曲面的基本造型方法，利用边界混合将曲线构建成自由曲面，再把曲面结合在一起来创建实体。利用Pro/ENGINEER的基本特征的创建方法，如利用拉伸、旋转、倒圆角等创建出的实体结构，利用Pro/ENGINEER的基本特征造型创建内部的部件，如定位部件、孔、手提杆的孔洞等。将创建好的上半部分导入到装配模式下，在装配模式下依据上半部分创建下半部分，保证装配精度和尺寸精度。创建好基本的壳体后在根据设计尺寸创建各个零件，最后将各部分装配好。关键词：温水瓶，三维数字化造型，曲面建模，实体建模，装配引 言随着计算机技术的迅猛发展，工业设计领域的三维设计软件也得到前所未有的发展，各种三维CAD/CAM软件系统应运而生，各具特色，其中PTC公司开发的Pro/ENGINEER软件表现的非常突出，其中“参数化”及“单一数据库”的设计理念是产品的设计与更改简易、灵活。Pro/ENGINEER软件系统囊括了零件设计、产品装配、模具开发、NC加工、钣金件设计、铸造件设计、自动量测、机构仿真和应力分析等多种功能。它的出现彻底改变了传统的CAD/CAM作业方式，大大缩短了用户开发产品的时间。目前，Pro/ENGINEER已经广泛的应用于航空航天、机械和电子等各个领域。Pro/ENGINEER Wildfire是PTC公司新近推出的突破性版本。新版本在操作环境及方式上都做了较大的改进，去掉原有的瀑布式层级菜单管理器，取而代之的是目前流行的“窗口式操作”及“以对象为中心”的操作方式，这大大减少了鼠标的点击次数。据PTC官方统计，对同一零件的操作，野火版的整体建模时间比2001版减少了23%，极大减轻了工程师的负担。计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）是一门多学科综合应用的新技术，是一种现代设计方法。图11示出CAD系统的工作过程：在计算机环境下完成产品的创建、分析、修改，以达到预期设计的目标，也就是说，在产品概念设计的基础上，定义产品的几何模型（包括装配模型）；然后根据后续工作抽取模型中有关数据进行处理，例如变成有限元网格数据，进而进行工程分析及计算；根据计算结果决定是否要对设计进行修改；修改满意后，编制全部设计文档，输出工程图；将这些数据向CAPP、CAM系统传递，以实现数字化制造的全过程。本说明书用Pro/ENGINEER Wildfire 5.0建立温水瓶外壳的模型，通过对本说明书的阅读，能够基本的了解Pro/ENGINEER的三维造型理念、简单曲面及实体的建模方法。1 实验目的（1）以Pro/ENGINEER设计三维零件时，必须先将零件粗坯创建出来，再对此粗坯进行增加或削减材料的操作，以形成所要的三维实体造型。三维的实体可视为二维剖面在第三度空间的变化，因此创建三维实体时，必须先画出实体的二维剖面，再利用拉深、旋转、扫描、混合等方式创建出三维实体模型。本次课程设计继续巩固几何线条的绘制方式、几何线条的编辑、几何限制条件的设定、尺寸数值的更改等。（2）创建零件的三维几何模型时，常利用平面、轴线、曲线、点、坐标系等做为参考几何，本次课程设计主要训练Pro/ENGINEER在创建具有自由曲面的零件的流程，结合理论知识，掌握各种基本造型方法的应用。（3）将创建好的零件装配完成，组装成完整的物体。2 实验准备2.1操作平台硬件平台：微型计算机软件平台：windowsXP professional PRO/E WILDFIRE4.02.2实体选取选取温水瓶一个，将其拆卸，并将各个零件放好，以方便在画装配图的时候定位。图2.1温水瓶实物照片3 实验过程3.1创建温水瓶底座（1）使用【旋转】命令创建出底座的大致外形，如图3.1 图3.1 图3.2（2）使用【拉伸去除材料】命令，创建出底座上的排水孔，再采用【镜像】命令，最终创建出底座上的两个排水孔，如图3.2 （3）使用【螺旋扫描】命令，创建出与瓶身下部分螺纹连接的螺纹。如图3.3 图3.3 图3.4（4）再次使用【螺旋扫描】命令，创建出与瓶胆垫的连接螺纹。如图3.4（5）使用【轮廓筋】命令，创建出底座下面的六个加强筋，完成底座的创建。如图3.5图3.53.2创建瓶胆垫（1）使用【旋转】命令，创建出瓶胆垫的大致形状。如图3.6 图3.7（2）使用【拉伸】命令，创建出瓶胆垫下部的加强筋，然后在使用【阵列轴】命令，创建出其他三个加强筋。如图3.8 图3.8（3）使用【螺旋扫描】命令，创建出与底座连接的螺纹。最终完成瓶胆垫的创建。如图3.9 图3.93.3创建瓶身（1）使用【旋转】命令，创建出瓶胆垫的大致形状。如图3.10 图3.10（2）使用【抽壳】命令，使其成壳体。如图3.11 图3.11（3）使用【拉伸去除材料】，使其底部成通孔的形式，如图3.12 图3.12 图3.13（4）使用【草绘】命令，先画出手柄的轨迹曲线，如图3.13（5）使用【混合扫描】命令，创建出瓶身上的手柄，先画出手柄的三个截面图，如图下图 截面图1 截面图2 截面图3 待所有截面画好以后，再进行扫描，如图3.14所示。 图3.14 图3.15（6）使用【旋转】命令，创建出瓶身下面的凸台。如图3.15（7）使用【螺旋扫描】命令，创建出与底座连接的螺纹。如图3.16 图3.16 图3.17（8）使用【拉伸去除材料】，创建出瓶身上两侧的手提杆孔。如图3.17（9）使用【旋转曲面】命令，创建出瓶身的水嘴上部。如图3.18 图3.18 图3.19（10）使用【拉伸曲面】命令，如图3.19（11）使用【合并】命令，是其两个曲面合并，如图3.20图3.20（12）建立辅助平面DTM2，再使用【草绘】命令，在DTM2上创建出如图3.21所示曲线。 图3.21 图3.22（13）使用【投影】命令，把DTM2上的曲线投影到曲面上去，如图3.22所示。（14）使用【修剪】命令，把水嘴上的多出的曲面切除掉，如图3.23所示。 图3.23 图3.24（15）使用【加厚】命令，想外侧加厚2mm，使曲面的水嘴实体化，如图3.24最终完成瓶身的创建。3.4创建手提杆（1）使用【拉伸】命令，创建出手提杆的手持部分。如图3.25 图3.25（2）使用【倒圆角】命令，对其某些部位进行倒圆角处理。如图3.26 图3.26 （3）使用【抽壳】命令，使其手持的部分节约材料，方便加工。如图3.27 图3.27（4）使用【拉伸】命令，创建出手提杆的提杆，如图3.28 图3.28 图3.29（5）使用【倒圆角】命令，对其某些部位进行倒圆角处理。如图3.29（6）使用【拉伸】命令，创建出提杆上的凸台。如图3.30 图3.30 图3.31（7）使用【镜像】命令，创建出两侧提杆上的凸台。最后完成手提杆的创建。如图3.313.3零件装配1、打开图标，在类型中选择“组件”子类型为“设计”，取消使用缺省模板，点击确定后进入，模板选择“mmns-asm-design”2、 进入组件界面后点击调入刚画的底座，用户定义为缺省，将零件固定，得到如图3.32所示图形。3、同样方法载入瓶胆垫，通过轴对齐和面对齐将瓶胆垫装配到底座上。如图3.33 图3.32 图3.334、载入瓶身，通过轴对齐和竖直方向上的平移装配到底座上。如图3.345、载入手提杆，通过插入和平移使手提杆与瓶身正确装配。如图3.35 图3.34 图3.3514、完成装配。装配后的爆炸图如图3.36，完成装配的结构线条图如图3.37，完整装配如图3.38 图3.36 图3.37 图3.38总结通过不到两周的CAD/CAM课程设计，我的收获不小，首先使我对Pro/ENGINEER操作系统的基础知识有了进一步的提高，特别是在曲面造型方面，有了新的认识和理解，对各种加工方法有了进一步的认识。我认为，学好pro/e要做到以下几点：1:坚持，最好是天天坚持学下去，尽管一天只学那么半个小时，你一定会有惊喜的收获，2: 要有学pro/e的条件，pro/e不比其它应用软件，如word,execl，它关联的知识很广阔，如制图，高数等等，因此您最起码得有制图的基础，当然没这个基础不是不能学，只难说你接下来的路会很难走！3:个在学习pro/e的程中，要严格要求自己，不要有能够做出来了就行的态度，要端正此态度，这点非常重要！4:在学pro/e的过程中，要不断的学习其它相关联的知识。5:最好看看CAD/CAM原理方面的书，看了pro/e会很快上手。6: 多练习。7：碰到不会的问题，决不能放过，可以请教别人，最好看看身边的人是怎么画的，取长补短！成功与失败其实没有界限，失败是成功的基石啊，在做此设计时，我深深体会到做事与成长是一回事，没有付出努力，那就好比一张空纸，这会被轻轻的捅破的，那是经不起风波的。课程设计有很大的必要性，能提高同学们的积极性，并且在专业上从实践锻炼下我们。致 谢本次的课程设计，时间很短，所以我们忙碌、紧张。但回顾这充实的设计和学习过程，着实让人欣慰，因为我看到了自己所学的知识，同时也看到了自己的不足，通过向老师和同学请教解决了一个个的难点、疑点，所以我以这封致谢信来为我的论文画上一个圆满的句号。在本次课程设计中，彭必友老师给了我很大的帮助，他负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我受益匪浅。此外，还有同学们对我的无私帮助，让