機(jī)械畢業(yè)設(shè)計2102127_基于ProE的手表造型設(shè)計畢業(yè)設(shè)計與運(yùn)動仿真

2010 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 論文題目：基于 Pro/E 的手表 造型設(shè)計 及動態(tài)仿真 學(xué)生姓名 : 趙 易 科 所在院系：機(jī) 電 學(xué) 院 所學(xué)專業(yè)： 機(jī)械工程 導(dǎo)師姓名： 吳 濤 完成時間： 2010 年 6 月 20 日 1 摘要 本文主要是在 Pro/E 軟件設(shè)計平臺上完成新型手表的三維造型設(shè)計。在整個設(shè)計的過程中，主要對手表的各個零部件進(jìn)行造型設(shè)計和色彩渲染，最后對各個零部件進(jìn)行虛擬裝配、動態(tài)仿真、全局干涉檢查。通過對新型手表的系統(tǒng)設(shè)計，肯定了 Pro/E 軟件在造型設(shè)計、基本特征創(chuàng)建、組件虛 擬裝配、動態(tài)仿真、色彩渲染等方面的優(yōu)勢，從而使設(shè)計工作直觀化、高效化、精確化。并充分證明了 Pro/E 軟件 在新產(chǎn)品的研究和開發(fā)中具有很重要的意義。 關(guān)鍵字 ： Pro/E，三維造型設(shè)計，虛擬裝配，動態(tài)仿真 2 Based on Pro/E of the watch design and dynamic simulation Abstract The new watch of three-dimensional design was completed， used the software of Pro/E in this paper. In the process of three-dimensional design， mainly completed the design and color rendering of watch parts and components. Finally， completed the virtual assembly， Dynamic simulation， the overall interference checking of various parts and components. Through the system design of new watches， affirmed the advantages of Pro/E software in design， the creation of the basic characteristics，components， virtual assembly， dynamic simulation， color rendering， so that the design of visualization， efficient， and precision. And it was proved that Pro/E software has great importance in research and development of new products. . Keywords： Pro/E， three-dimensional design， virtual assembly， dynamic simulation 3 目 錄 1 緒論 . 4 1.1 產(chǎn)品概述 . 4 1.2 三維設(shè)計軟件在產(chǎn)品造型設(shè)計方面的應(yīng)用 . 4 2 產(chǎn)品設(shè)計過程 . 5 2.1 創(chuàng)建大表盤 . 5 2.2 創(chuàng)建小表盤 . 9 2.3 創(chuàng)建表殼基體 . 11 2.4 創(chuàng)建時針 . 19 2.5 創(chuàng)建分針 . 19 2.6 創(chuàng)建秒針 . 20 2.7 創(chuàng)建小表盤時針、分針 . 20 2.8 創(chuàng)建玻璃表蓋 . 21 2.9 創(chuàng)建旋鈕 . 21 2.10 創(chuàng)建表鏈 . 22 2.11 創(chuàng)建連接軸 . 23 2.12 創(chuàng)建細(xì)節(jié) . 24 3 產(chǎn)品的虛擬裝配 . 25 3.1 產(chǎn)品虛擬裝配設(shè)計 . 25 3.2 裝配爆炸圖 . 26 3.3 干涉 檢查 . 26 4 動態(tài)仿真與動畫錄制 . 27 5 結(jié)束語 . 27 致謝 . 28 參考文獻(xiàn) . 29 4 1 緒論 科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，以前所未有的速度沖擊和改變著我們的生活水平和生產(chǎn)方式。物質(zhì)的極大豐富，使人們對各種產(chǎn)品的要求發(fā)生了根本性的變化。純功能性的產(chǎn)品已經(jīng)滿足不了人們的生活需要。藝術(shù)的形態(tài)、人性化的設(shè)計成為大眾首選的時尚，二十一世紀(jì)是設(shè)計的世紀(jì)，在激烈的市場競爭中，出色的造型設(shè)計將是企業(yè)成功的重要因素，因為它可以創(chuàng)造產(chǎn)品的個性，提升品牌的價 值，使產(chǎn)品更具有競爭力 16。 1.1 產(chǎn)品概述 本產(chǎn)品是一種打破傳統(tǒng)概念的新型手表，外形美觀，時尚，簡單，大方。把兩個大小不同的圓形指針表巧妙地組合在一起，同時顯示雙重計時，并能同時滿足不同地區(qū)和國家人們的作息時間，追求一種新穎的樂趣和時尚感。在造型設(shè)計上，力求點(diǎn)線面轉(zhuǎn)折和過渡。在同一組合體內(nèi)，展現(xiàn)出兩個在形象，色彩上都具有差異和對比的表盤，增加了表盤本身的動感和新奇感。采用貴重的銀質(zhì)材料制造，顯示出高檔手表的貴重品質(zhì) 7。 1.2 三維設(shè)計軟件在產(chǎn)品造型設(shè)計方面的應(yīng)用 三維造型設(shè)計軟件正廣泛應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品 的設(shè)計和制造過程中。目前流行的大型設(shè)計應(yīng)用軟件 (如 Solid Works， UG， Pro E )均能實現(xiàn)從產(chǎn)品的造型設(shè)計、精確設(shè)計、模具分型、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計和模具數(shù)控加工等一整套自動化功能，為美化工業(yè)產(chǎn)品的外觀造型、提高產(chǎn)品的精度和質(zhì)量、縮短產(chǎn)品的設(shè)計和加工周期提供了非常有效的手段 14。 1.2.1 UG 軟件 UG 是 Unigraphics Solutions 公司推出的集 CAD/CAM/CAE 于一體的三維參數(shù)化設(shè)計軟件。 UG 軟件是由多個模塊組成的，主要包括 CAD、 CAM、 CAE、注塑模、鈑金件、 Web、管 路應(yīng)用、質(zhì)量工程應(yīng)用、逆向工程等應(yīng)用模塊，其中每個功能模塊都以 Gateway 環(huán)境為基礎(chǔ)。在產(chǎn)品曲面造型設(shè)計方面要優(yōu)越于其他三維軟件，但是在參數(shù)化設(shè)計和工程圖的分析方面存在差異 1。 1.2.2 Solid Works 軟件 Solid Works 是世界上第一家將結(jié)構(gòu)分析的功能嵌在 CAD 環(huán)境中的軟件公司。 其中最為顯著的 COS MOSX press 模塊使得使用 Solid Works 軟件的設(shè)計和工程隊伍可以直接對設(shè)計的零件進(jìn)行有限元分析，對產(chǎn)品的性能進(jìn)行評估，而不必花大量的時間和金錢制造昂貴的樣機(jī)。 但是 Solid Works 軟件在產(chǎn)品的參數(shù)化設(shè)計方面以及在產(chǎn)品的曲面造型設(shè)計方面要略遜色于 Pro/E 和 UG 等設(shè)計軟件， 5 因此該軟件廣泛應(yīng)用于簡單的 三維機(jī)械設(shè)計、工程分析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 等公司。 1.2.3 Pro/E 軟件 Pro/E 軟件是由 1985年美國 PTC公司研發(fā)的計算機(jī)輔助工程設(shè)計軟件。二十多年發(fā)展成為世界三維軟件中的代表產(chǎn)品，作為高端的、全方位的三維產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)軟件，也成為國內(nèi)最受歡迎的三維 CAD CAM軟件，應(yīng)用范圍遍布汽車、機(jī)械 、電子、模具等諸多行業(yè) 10。 1)信息全相關(guān)性：產(chǎn)品開發(fā)過程中的某一處進(jìn)行修改，能夠擴(kuò)展到整個設(shè)計中，自動地更新所有的工程文檔。 2)基于特征的造型： Pro/E軟件中構(gòu)造實體的基本單元是特征，造型過程就是不斷地增加特征，以達(dá)到最終產(chǎn)品希望的模型。在構(gòu)造實體完成后，可對特征進(jìn)行修改、復(fù)位義、重排序等操作，為用戶修改模型提供了極大的方便。 3)參數(shù)化：由于采用參數(shù)化設(shè)計，用戶在草繪特征時，只需按自己的意圖構(gòu)造幾何形狀，再按實際需要修改尺寸即可。 4) 裝配管理： Pro/E 軟件 的基本結(jié)構(gòu)能夠使您利用一些直觀的 命令，例如 “嚙合 ”、 “插入 ”、 “對齊 ”等很容易的把零件裝配起來，同時保持設(shè)計意圖。高級的功能支持大型復(fù)雜裝配體的構(gòu)造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。 5) Pro/E系統(tǒng)還提供了機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真功能，可以幫助用戶更好地完成機(jī)構(gòu)設(shè)計，使原來在二維圖紙上難于表達(dá)和設(shè)計的運(yùn) 動機(jī)構(gòu)變得直觀和易于修改。 2 產(chǎn)品設(shè)計過程 本設(shè)計主要是以 Pro/E 軟件為設(shè)計平臺，以軟件中的基本特征創(chuàng)建為主線，實現(xiàn)新型手表在 Pro/E 軟件中的三維造型設(shè)計、虛擬裝配和動態(tài)仿真。 2.1 創(chuàng)建大表盤 2.1.1 創(chuàng)建表盤實體 （ 1）創(chuàng) 建拉伸特征截面，如圖 1 所示。 （ 2）設(shè)置表面的厚度為 0.50mm，單擊確定按鈕 ，完成特征模型，如圖2 所示。 6 圖 1 表盤實體 特征截面 圖 2 表盤實體 特征模型 2.1.2 創(chuàng)建刻度 （ 1）創(chuàng)建拉伸特征截面，如圖 3、 4 所示。 （ 2）設(shè)置高度為 0.10mm，單擊確定按鈕 完成創(chuàng)建。 （ 3）利用陣列工具 對刻度進(jìn)行圓周陣列。 （ 4）設(shè)置類型為“軸”，數(shù)目選擇 59，角度選擇 6，確定按鈕 ，完成表盤刻度創(chuàng)建，如圖 5 所示。 圖 3 表盤刻度 特征截面一 圖 4 表盤刻度 特征截面二 7 圖 5 表盤刻度 “陣列”效果圖 2.1.3 創(chuàng)建刻度時刻 （ 1）創(chuàng)建拉伸特征截面，如圖 6 所示。 （ 2）打開左側(cè)的模型樹，右擊【拉伸】【陣列】命令，如圖 7 所示。 彈出【陣列】特征面板，參數(shù)設(shè)置如圖 8 所示，預(yù)覽效果如圖 9 所示。 （ 3）單擊確定按鈕 ，完成特征創(chuàng)建，如圖 10 所示。 圖 6 表盤刻度 “陣 列”特征面板 圖 7 表盤刻度 特征截面 圖 8 模型樹目錄 8 圖 9 表盤刻度 陣列特征預(yù)覽圖 圖 10 表盤刻度 最終效果圖 2.1.4 創(chuàng)建中心孔 （ 1）利用孔工具 ，創(chuàng)建中心孔。 （ 2）設(shè)置為直徑 1.00mm，單擊確定按鈕 ，完成中心孔創(chuàng)建，如圖 11 所示。 、 圖 11 中心孔 最終效果圖 2.1.5 創(chuàng)建字體 （ 1）利用拉伸特征工具 ，創(chuàng)建字體，如圖 12 所示。 （ 2）設(shè)置字體高度為 0.10mm，單擊確 定按鈕 ， 完成特征創(chuàng)建 。 （ 3）渲染效果如圖 13 所示 圖 12 字體 特征截面 9 圖 13 表盤 最終效果圖 2.2 創(chuàng)建小表盤 2.2.1 創(chuàng)建表盤實體 此步參照大表盤創(chuàng)建過程，特征截面如圖 15 所示，特征模型如圖 15 所示。 圖 14 表盤 特征截面 圖 15 表盤 特征模型 2.2.2 創(chuàng)建表盤刻度 （ 1）此步驟參照大表盤字體創(chuàng)建過程，在此不再敘述，特征截面如圖 16所示。 圖 16 表盤刻度 特征截面 10 2.2.3 創(chuàng)建中心孔 特征創(chuàng)建參照大表盤的創(chuàng)建過程，設(shè)置直徑為 0.80mm，完成特征創(chuàng)建，如圖 17 所示。 圖 17 創(chuàng)建“孔”特征 2.2.4 創(chuàng)建字體 （ 1）創(chuàng)建步驟和參數(shù)設(shè)置參照大表盤特征，特征截面如圖 18 所示。 （ 2）渲染效果如圖 19 所示。 圖 18 字體 特征截面 圖 19 表盤最終 效果 11 2.3 創(chuàng)建表殼基體 2.3.1 創(chuàng)建基體 （ 1） 利用拉伸特征工具創(chuàng)建特征截面，如圖 20 所示。 （ 2）設(shè)置高度 3.50mm，單擊確定按鈕 ，完成特征模型，如圖 21 所示。 圖 21 表殼基體 特征模型 圖 20 表殼基體 特征截面 2.3.2 創(chuàng)建過渡圓弧 （ 1）利用倒角工具 ，創(chuàng)建倒角特征，設(shè)置參數(shù)為 D D，數(shù)值為 1.30mm，完成特征創(chuàng)建 。 （ 2）利用倒圓工具 ，創(chuàng)建過渡圓弧。設(shè)置倒圓半徑為 2.50mm，選擇殼體的邊界，單擊確定按鈕 ， 效果 如圖 21 所示。 12 圖 21 創(chuàng)建“倒角”特征 2.3.3 創(chuàng)建基準(zhǔn)平面 DTM1 （ 1）選擇特征工具欄上的基準(zhǔn)平面工具 ，彈出【基準(zhǔn)平面】對話框。 （ 2）選擇“ RIGHT”基準(zhǔn)平面，種類選擇“偏移”，輸入偏距為 3.00mm，單擊確定按鈕，創(chuàng)建基準(zhǔn)平面完成，最終效果如圖 21 所示。 圖 22 殼體 特征截面 圖 23 殼體 “拉伸”特征面板 圖 24 殼體 拉伸特征模型 13 2.3.4 創(chuàng)建表殼細(xì)節(jié) （ 1）利用拉伸工具 ，繪制特征截面，設(shè)置草繪平面為“ DTM1”，參照平面為“ TOP”，方向選擇“右”，單擊“確定”，進(jìn)入草繪界面，如圖 22 所示。 （ 2）設(shè)置參數(shù)如圖 23 所示，單擊確定按鈕 ， 效果 如圖 24 所示。 （ 3）利用拉伸特征面板中的按鈕 去除材料，截面創(chuàng)建如圖 25 所示。 圖 25 殼體 截面特征 圖 26 去除材料 （ 4）單擊確定按鈕 ，完成特征模型，如圖 26 所示。 （ 5）利用拉伸特征工具繪制特征截面，如圖 27 所示。 （ 6）選擇去除材料按鈕 ，然后單擊確定按鈕 ， 完成特征創(chuàng)建。 （ 7）創(chuàng)建表殼細(xì)節(jié)。 最終效果如圖 28 所示。 14 圖 27 殼體 特征截面 圖 28 表殼基體 特征效果圖 （ 8）利用拉伸特征工具創(chuàng)建特征截面，如圖 29 所示。 （ 9）選擇去除材料按鈕 ，單擊確定按鈕 ，完成模型創(chuàng)建，如圖 30 所示。 圖 29 創(chuàng)建 特征截面 15 圖 30 創(chuàng)建“去除材料”特征 2.3.6 創(chuàng)建指針位置 （ 1）利用拉伸特征工具 創(chuàng)建特征截面，分別在指針位置繪制 1.00mm 和0.80mm 的圓。 （ 2）設(shè)置高度為 0.80mm，單擊確定按鈕 ，完成凸臺創(chuàng)建，如圖 31 所示。圖 31 特征創(chuàng)建模型 （ 3）創(chuàng)建拉伸特征 1） 在 1.00mm 和 0.80mm 的圓柱上分別繪制如圖所示的兩個圓 0.60mm 和0.50mm，設(shè)置高度為 0.30mm，單擊確定按鈕 ，完成模型創(chuàng)建，如圖 32 所示。 2） 在剛創(chuàng)建的兩個圓柱面 0.60mm 和 0.50mm 上分別創(chuàng)建 0.40mm，高度設(shè)置為 0.30mm 的兩個圓柱，最終模型如圖 33 所示。 3） 在剛創(chuàng)建的直徑是 0.40mm，高度為 0.30mm 的圓柱端面上繪制一個直徑是 0.20mm，高度為 0.20mm 的圓柱，如圖 34 所示。整體效果如圖 35 所示。 圖 32 創(chuàng)建拉伸特征 圖 33 創(chuàng)建拉伸特征 圖 34 創(chuàng)建拉伸特征 16 圖 35 表殼基體 效果圖 2.3.7 創(chuàng)建旋鈕孔 （ 1）創(chuàng)建 旋鈕 孔特征 。特征截面 如圖 36 所示。 （ 2）設(shè)置孔深為 16.00mm，如圖 38 所示 。 （ 3）創(chuàng)建基準(zhǔn)平面 DTM2、 DTM3 （ 4）創(chuàng)建 旋鈕孔 特征截面，如圖 37 所示。 （ 5）設(shè)置深度為 15.00mm，單擊確定按鈕 ，完成孔的創(chuàng)建，如圖 39 所示。 圖 36 創(chuàng)建 “孔” 特征截面 圖 37 創(chuàng)建 “孔” 特征截面 圖 38 創(chuàng)建“孔”特征 一 17 圖 39 創(chuàng)建“孔”特征 二 2.3.8 創(chuàng)建大小表蓋位置 （ 1）利用拉伸特征創(chuàng)建特征截面，如圖 40 所示。 （ 2）設(shè)置深度為 0.40mm，單擊確定按鈕 ，完成模型創(chuàng)建，如圖 41 所示。 圖 40 創(chuàng)建表蓋特征截面 圖 41 表殼基體 效果圖 2.3.9 創(chuàng)建 表鏈連接孔 （ 1）創(chuàng)建孔截面特征， 特征截面 如圖 42 所示。 （ 2）設(shè)置參數(shù)如圖 47 所示，單擊確定按鈕 ，完成孔特征的創(chuàng)建，如圖 18 43 所示。 圖 42 創(chuàng)建 連接 孔特征截面圖 43 表殼基體 效果圖 2.3.10 創(chuàng)建后蓋 （ 1）創(chuàng)建截面特征，設(shè)置草繪平面為表殼殼體的“下表面”，參照平面為“ RIGHT”，方向選擇“右”，如圖 44 所示。 （ 2）設(shè)置高度為 1.00mm，單擊右側(cè)的確定按鈕 ，完成特征創(chuàng)建。 （ 3）創(chuàng)建倒角特征。設(shè)置數(shù)值為 0.70mm，單擊確定按鈕 ， 完成特征。 （ 4）創(chuàng)建倒圓特征 。設(shè)置 半徑為 0.80mm，單擊確定按鈕 ， 完成特征 。 （ 5）渲染實體。最終效果如圖 45 所示。 圖 44 創(chuàng)建后蓋特征截面 19 圖 45 表殼基體 渲染效果圖 2.4 創(chuàng)建時針 （ 1）創(chuàng)建時針截面特征，如圖 46 所示。 （ 2）設(shè)置厚度為 0.20mm，單擊確定按鈕 ，得到實體，如圖 47 所示。 （ 3）渲染實體。效果如圖 48 所示。 圖 46 創(chuàng)建 時針 特征截面 圖 47 時針 特征效果圖 圖 48 時針 渲染效果圖 2.5 創(chuàng)建分針 （ 1）創(chuàng)建分針特征參照時針創(chuàng)建過程，特征截面如圖 49 所示。 （ 2）渲染實體。最終效果如圖 50 所示。 圖 49 分針 創(chuàng)建特征 20 圖 50 分針 渲染效果圖 2.6 創(chuàng)建秒針 （ 1）創(chuàng)建秒針截面特征，如圖 51 所示。 （ 2）設(shè)置表針厚度為 0.15mm，然后單擊 ，完成 特征創(chuàng)建 。 （ 3）渲染實體，最終效果 如圖 52 所示。 圖 51 創(chuàng)建 秒針 特征截面 圖 52 秒針 渲染效果圖 2.7 創(chuàng)建小表盤時針、分針 （ 1）創(chuàng)建截面特征，如圖 53、 54 所示。 （ 2）設(shè)置高度為 0.20mm，單擊確定按鈕 ，完成實體創(chuàng)建。 （ 3）渲染實體。最終效果如圖 55、 56 所示。 圖 53 創(chuàng)建時針特征截面 21 圖 54 創(chuàng)建分針特征截面 圖 55 時針效果圖 圖 56 分針效果圖 2.8 創(chuàng)建玻璃 表 蓋 （ 1）創(chuàng)建 大表盤 蓋體 。截面特征 如圖 57 所示。 （ 2）設(shè)置厚度為 0.40mm，單擊確定按鈕 ，完成表蓋創(chuàng)建。 （ 3）創(chuàng)建倒圓特征。設(shè)置倒圓半徑為 0.20mm，完成 特征 創(chuàng)建。 （ 4）色彩渲染。如圖 58 所示。 （ 5）創(chuàng)建小表蓋。特征創(chuàng)建參照大表蓋，繪制直徑為 17.00mm 的圓。 圖 57 創(chuàng)建 表蓋 特征截面 圖 58 表蓋 渲染效果圖 2.9 創(chuàng)建旋鈕 （ 1）利用旋轉(zhuǎn)工具 ，創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)截面特征，如圖 59 所示。 （ 2）設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度為 360，單擊確定按鈕 ，完成特征創(chuàng)建。 （ 3）創(chuàng)建倒圓特征，設(shè)置倒圓半徑為 1.00mm， 完成特征創(chuàng)建 。 （ 4）實體渲染。 參數(shù)設(shè)置和創(chuàng)建步驟參照表殼基體創(chuàng)建過程，最終效果如圖 60 所示。 22 圖 59 創(chuàng)建旋鈕特征截面 圖 60 旋鈕 渲染效果 圖 2.10 創(chuàng)建表鏈 2.10.1 創(chuàng)建表鏈一 （ 1）創(chuàng)建拉伸特征截面，如圖 61 所示。 （ 2）設(shè)置長度為 110.00mm，單擊確定按鈕 ，完成特征創(chuàng) 建。 （ 3）利用拉伸去除材料按鈕 ，完成實體。 （ 4）創(chuàng)建連接中心孔。 （ 5）創(chuàng)建細(xì)節(jié)。利用倒圓工具，設(shè)置倒圓半徑為 3.00mm，完成創(chuàng)建。 （ 6）創(chuàng)建孔。利用拉伸去除材料在表鏈上繪制長軸為 1.60mm，短軸為0.80mm 的橢圓孔，完成特征創(chuàng)建 。 （ 7） 渲染特征創(chuàng)建參照大表盤的創(chuàng)建過程，最終效果如圖 62 所示。 圖 61 創(chuàng)建 表鏈 特征截面 23 圖 62 表鏈 渲染效果 圖 2.10.2 創(chuàng)建表鏈二 （ 1）創(chuàng)建拉伸特征截面，如圖 63 所示。 （ 2） 利用拉伸特征去除材料。 （ 3）渲染實體。最終效果如圖 64 所示。 圖 63 創(chuàng)建 表鏈 特征截面 圖 64 表鏈 渲染效果 2.11 創(chuàng)建連接軸 2.11.1 創(chuàng)建連接軸一 （ 1）創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)特征截面，如圖 65 所示。 （ 2）設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度為 360，單擊確定按鈕 ， 完成特征創(chuàng)建 。 （ 3）渲染參數(shù)設(shè)置和創(chuàng)建步驟參照連接軸的創(chuàng)建過程，效果如圖 66 所示。 24 圖 65 創(chuàng)建 連接軸 特征截面 圖 66 連接軸 渲染效果 圖 2.11.2 創(chuàng)建連接軸二 （ 1） 特征創(chuàng)建參照連接軸二的創(chuàng)建過程，特征截面如圖 67 所示。 （ 2）最終效果如圖 68 所示。 圖 67 創(chuàng)建 連接軸 特征截面 圖 68 連接軸 渲染效果 圖 2.12 創(chuàng)建細(xì)節(jié) 2.12.1 創(chuàng)建鏟子 （ 1）利用拉伸特征創(chuàng)建實體特征。 25 （ 2）利用倒圓工具美化表面。 （ 3）渲染實體，效 果如圖 69 所示。 2.12.2 創(chuàng)建夾子 特征創(chuàng)建參照鏟子的創(chuàng)建過程， 最終效果如圖 70 所示。 圖 69 鏟子最終效果 圖 70 夾子最終效果 3 產(chǎn)品的虛擬裝配 3.1 產(chǎn)品虛擬裝配設(shè)計 對手表各個零部件進(jìn)行虛擬裝配，裝配步驟如下： (1) 用缺省裝配形式裝配手表主殼體； (2) 單擊裝配按鈕 ，把大表盤打開，約束類型選擇對齊，使兩軸對齊，新建一個約束類型為匹配，使配合面對齊。 (3) 裝配小表盤，裝配過程參照大表盤裝配過程。 (4) 單擊裝配按鈕 ，把時針打開，為了實現(xiàn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真，用戶 定義選擇 ，約束類型選擇對齊，使兩軸對齊，新建一個約束類型為匹配，使配合面對齊。 (5) 裝配所有指針參照時針的裝配過程， (6) 單擊裝配按鈕 ，把大表蓋打開，約束類型選擇對齊，使兩軸對齊，新建一個約束類型為匹配，使配合面對齊。 (7) 裝配小表蓋參照大表蓋的裝配過程。 (8) 單擊 裝配按鈕 ，把旋鈕打開，約束類型選擇對齊，使軸和孔軸線對齊，新建一個約束類型為匹配，使配合面對齊。 (9) 單擊裝配按鈕 ，把連接軸打開，約束類型選擇對齊，使兩軸對齊，新建一個約束類型為匹配，使配合面對齊。 (10) 單擊裝配按鈕 ，把表鏈打開，約束類型選擇對齊，使兩軸對齊， 新建一個約束類型為匹配，使配合面對齊。 (11) 單擊裝配按鈕 ，把鏟子打開，約束類型選擇對齊，使兩軸對齊，新建一個約束類型為匹配，使配合面對齊。 (12) 裝配完成后，效果得到如圖 71 所示。 26 圖 71 裝配效果圖 3.2 裝配爆炸圖 裝配完成后生成裝配爆炸圖，使裝配過程更加直觀， 如圖 72 所示 。 圖 72 裝配爆炸圖 3.3 干涉檢查 干涉檢查在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計中非常重要。運(yùn)用傳統(tǒng)的二維設(shè)計方法，檢查零件之間是否干涉難度較大， 甚至在產(chǎn)品裝配調(diào)試時才能發(fā)現(xiàn)，一旦有問題就要返修或改進(jìn)設(shè)計，有時候造成無法更改的錯誤，導(dǎo)致設(shè)計的失敗。運(yùn)用 Pro/E 的模型分析功能對裝配體進(jìn)行干涉檢查，可以直觀地獲得零件間的干涉情況，很方便地找到干涉點(diǎn)的位置并進(jìn)行修改，保證了設(shè)計結(jié)果的準(zhǔn)確性 20。 （ 1） 從菜單欄中選擇“分析” “模型” “全局干涉”命令，打開分解 27 位置對話框； （ 2） 接受默認(rèn)設(shè)置，單擊 （計算當(dāng)前分析以供預(yù)覽）按鈕，計算結(jié)果為“ ”（表示沒有零件干涉情況）。 （ 3） 關(guān)閉“全局干涉”對話框。 4 動態(tài)仿真與動畫錄制 動態(tài)仿真是在真實產(chǎn)品的實物造型制造之前，利用此軟件在計算機(jī)的虛擬環(huán)境下，設(shè)計人員可以對產(chǎn)品整體的外觀效果、設(shè)計風(fēng)格、動態(tài)仿真進(jìn)行虛擬化的演示。從而可以對產(chǎn)品進(jìn)行合理的運(yùn)動分析，并提供設(shè)計人員進(jìn)行探討分析和修改設(shè)計總體方案，并有利于產(chǎn)品二次開發(fā)和創(chuàng)新 16。 （ 1）單擊下拉菜單【應(yīng)用程序】【機(jī)構(gòu)】，進(jìn)入仿真界面。 （ 2）創(chuàng)建電動機(jī)。單擊伺服電動機(jī)按鈕 ，分別創(chuàng)建各個指針的電動機(jī)。 （ 3）單擊分析定義按鈕 ，設(shè)置終止時間 為 120，單擊“運(yùn)行”按鈕，實現(xiàn)運(yùn)動仿真。 （ 4）創(chuàng)建動畫完畢。單擊按鈕 進(jìn)行動畫捕捉，另存為： MPG 格式。 關(guān)閉對話框。 5 結(jié)束語 本文通過對手表的整體設(shè)計，充分證明了 Pro/E 在產(chǎn)品造型設(shè)計和研制開發(fā)方面的重要意義。主要體現(xiàn)在： 1) 利用 Pro/E 可以 對產(chǎn)品進(jìn)行概念設(shè)計，外觀設(shè)計，曲面造型設(shè)計，參數(shù)化設(shè)計，產(chǎn)品的虛擬裝配和動態(tài)仿真等。從而使設(shè)計工作直觀化，高效化。 2) 利用 Pro/E 可以檢查設(shè)計過程中的不足（裝配干涉，色彩不佳，運(yùn)動可靠性分析），從而縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，擴(kuò)大企業(yè)的 經(jīng)濟(jì)效益。 3) 雖然利用 Pro/E 軟件給設(shè)計帶來方便，但加工精度、裝配順序等與實際操作并不完全相同，所以在設(shè)計過程中一定要結(jié)合實際操作來考慮，這樣才能使設(shè)計過程更順利、更合理。 28 致謝 本設(shè)計論文是在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的。指導(dǎo)老師具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，豐富的專業(yè)知識和實踐經(jīng)驗，在治學(xué)及做人方面使我受益匪淺。衷心感謝老師對我的關(guān)心指導(dǎo)和幫助