三維軟件設(shè)計(jì)大作業(yè)

1、三維軟件應(yīng)用實(shí) 驗(yàn) 指 導(dǎo) 書陳勇 編寫黎新 審核班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 湖北汽車工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程系2015年5月目 錄實(shí)驗(yàn)1 三維數(shù)字化綜合機(jī)械設(shè)計(jì) 2實(shí)驗(yàn)1 三維數(shù)字化綜合機(jī)械設(shè)計(jì)1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1 熟悉三維數(shù)字化機(jī)械設(shè)計(jì)軟件，能夠設(shè)計(jì)典型的機(jī)械產(chǎn)品。1.2 掌握三維數(shù)字化設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)過程與設(shè)計(jì)方法。2、 設(shè)備與器材2.1 Pro/Engineer 軟件。2.2 基于Windows 計(jì)算機(jī)機(jī)一臺(tái)。3、 實(shí)驗(yàn)原理與方案3.1 數(shù)字化設(shè)計(jì)概述三維數(shù)字化設(shè)計(jì)現(xiàn)在在國(guó)際上被廣泛使用，對(duì)于新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)與制造與有不可替代的優(yōu)勢(shì)，也是目前我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。三維數(shù)字化設(shè)計(jì)一般指新產(chǎn)品的開發(fā)全過程采

2、用三維數(shù)字化一體的設(shè)計(jì)：包括設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)、制造、管理等，整個(gè)過程是在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)完成并進(jìn)行樣機(jī)功能檢驗(yàn)的，完成后的數(shù)字化產(chǎn)品與實(shí)際產(chǎn)品是完全一致的，還具有方便企業(yè)管理、設(shè)計(jì)變更、生產(chǎn)制造等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的高效且經(jīng)濟(jì)的方法，在目前國(guó)內(nèi)制造業(yè)開始廣泛的普及使用，它比起傳統(tǒng)的樣機(jī)制作的設(shè)計(jì)檢驗(yàn)更加經(jīng)濟(jì)、開發(fā)更加高效。三維數(shù)字化設(shè)計(jì)產(chǎn)品廣泛，可以分為工業(yè)工程了與數(shù)字表現(xiàn)類。數(shù)字表現(xiàn)類產(chǎn)品三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)內(nèi)容可以分為創(chuàng)意設(shè)計(jì)、數(shù)字建模、設(shè)計(jì)表現(xiàn)、動(dòng)畫設(shè)計(jì)、交互設(shè)計(jì)；工業(yè)工程類產(chǎn)品三維數(shù)字化設(shè)計(jì)內(nèi)容可以分為工業(yè)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、制造與仿真。工業(yè)工程設(shè)計(jì)產(chǎn)品一般包括有交通類：自行車、汽車、

3、飛機(jī)、輪船等，機(jī)械類：機(jī)床、工裝、夾具等，民用類：手機(jī)、家電、工具等各行各業(yè)的產(chǎn)品。本實(shí)驗(yàn)中學(xué)生需要通過在計(jì)算機(jī)機(jī)上使用數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件Pro/Engineer，進(jìn)行產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)建模與制圖。3.2 Pro/Engineer軟件介紹Pro/ENGINEER 是美國(guó)PTC（Parametric Technology Corporation參數(shù)技術(shù)公司）公司推出的三維參數(shù)化的工程設(shè)計(jì)軟件。它的功能非常強(qiáng)大，已成為全球3D CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件，在工程界得到廣泛應(yīng)用。隨著機(jī)械、汽車、電子等制造業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代加速，三維設(shè)計(jì)軟件在新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)中被企業(yè)廣泛使用。 ProE模塊Pro/E

4、系統(tǒng)軟件包括有操作基礎(chǔ)、操作界面、草圖繪制、基準(zhǔn)特征應(yīng)用與操作、零件設(shè)計(jì)、 曲面設(shè)計(jì)和零件裝配等內(nèi)容。1）Pro/E的最主要的特性及其基本操作，Pro/ENGINEER的工作界面，Pro/E的參數(shù)式剖面設(shè)計(jì)方法。包括：用剖面繪制命令繪制幾何元素；標(biāo)注和修改尺寸；使用約束命令；刪除幾何元素和約束；用幾何工具對(duì)幾何元素進(jìn)行處理。2） Pro/E的實(shí)體建模。包括有Extrude(擠塑)；Revolve(旋轉(zhuǎn))；Sweep(掃描)；Blend（混成）； Hole(孔)特征。包括：Round(倒圓角)與Chamfer(倒角)；Cut(切削)與Protrusion(隆起)；Rib(加強(qiáng)肋)與Shell(抽

5、殼)；Pipe(管道)特征；特征操作。3）Pro/E的基本曲面特征。包括：曲面特征的基本概念；基本曲面的設(shè)計(jì)；隆起(Extrude)曲面實(shí)例分析；旋轉(zhuǎn)(Revolve)曲面實(shí)例分析；掃描(Sweep)曲面實(shí)例分析；掃描(Sweep)曲面實(shí)例分析；混成(Blend)曲面實(shí)例分析；綜合實(shí)例?；厩娴牟僮?；Merge(曲面的合成)；Trim(曲面的修剪)；Extend(曲面的延伸)；Transform(曲面的轉(zhuǎn)變)；Draft(拔模角)； Area offset(區(qū)域偏移)；Draft offset(拔模角偏移)；曲面特征建立的綜合實(shí)例。4) Pro/E工程制圖。包括根據(jù)三維模型生成各種視圖（投影

6、視圖、詳細(xì)視圖、輔助視圖、一般視圖、剖視圖等）、添加視圖注釋（尺寸、公差、工藝等）。4、 實(shí)驗(yàn)步驟、方法與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容首先要求掌握Pro/ENGINEER軟件的使用，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求建立三維數(shù)字化模型與工程圖， 其中，圖1與圖2為機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)。4.1 建立連桿模型與工程圖建立如圖1所示的連桿模型與工程圖，要求根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)理論規(guī)劃建模順序，確定建模特征，按照給定尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。4. 2 建立筆筒模型與工程圖建立如圖2所示筆筒模型與工程圖。要求根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)理論規(guī)劃建模順序，確定建模特征，按照給定尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。5、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求5.1 完成機(jī)械產(chǎn)品連桿和筆筒的三維數(shù)字化模型設(shè)計(jì)與工程圖。5.2要求在報(bào)告中

7、按照機(jī)械設(shè)計(jì)理論分析建模過程規(guī)劃（包括：模型特征分析、建模順序分析、基準(zhǔn)分析、建模過程）。5.3 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求三維數(shù)字化設(shè)計(jì)模型一份，提交紙質(zhì)報(bào)告書一份。圖1 連桿圖2 筆筒二試驗(yàn)內(nèi)容1桿機(jī)構(gòu)建模 建模順序分析：底板基準(zhǔn)面混合曲面圓柱體實(shí)體化打孔拔模倒圓角。 步驟1：新建零件體，輸入名稱等準(zhǔn)備工作。 步驟2：繪制底板長(zhǎng)方體。 以top平面為繪制草繪圖平面建立如圖草繪，確定后拉伸，輸入拉伸高度為10，確定。  步驟3：建立基準(zhǔn)面dtm1，以底板右側(cè)面為基準(zhǔn)向右偏移114建立dtm1。  步驟4：建立混合曲面，以dtm

8、1為基準(zhǔn)繪制草繪如下  確定后輸入拉伸角度102，確定。 步驟5：拉伸混合曲面，向左拉伸39，向右拉伸23，確定。 步驟6：建立圓臺(tái)。以底板上表面為草繪平面，通過草繪，拉伸建立直徑71，高度27.5和直徑37深度14的圓臺(tái)。 步驟7：將中間混合曲面實(shí)體化。建立兩園臺(tái)內(nèi)之孔，分別在兩園臺(tái)內(nèi)建立直徑45，深度24，直徑 17，深度7的內(nèi)孔。 步驟8：建立大圓臺(tái)左側(cè)特征。步驟9：圓臺(tái)內(nèi)外表面拔模。步驟10：倒圓角。2.筆筒建模 建模順序分析：拉伸筆筒主體打孔拉伸半圓曲面拉伸梯形曲面 合成曲面實(shí)體化倒圓角拔模生成混合曲面實(shí)體化 倒圓角 步驟一：以top面為草繪平面進(jìn)行草繪如圖截面，確定。 拉伸高度為50的實(shí)體。步驟2：打第一個(gè)孔 利用矩陣完成第二，第三兩個(gè)孔。步驟3