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1、南通航运职业技术学院机电系模块化课程项目研究报告课程名称： Pro/E 项目名称： 墨水瓶设计 班 级： 姓 名： 学 号 ： 成 绩 ： 教师签名 ： 11 / 11一、Pro/E的应用背景Pro/e软件是一套集CAD、CAM、CAE 于一身的大型软件，其功能强大，使用该软件进行设计，能直观、准确地反映零、组件的形状、装配关系，可以使产品开发完全实现设计、工艺、制造的无纸化生产，并可使产品设计、零件装配等工作并行开展，大大缩短了生产周期，非常有利于新品试制及多品种产品的设计、开发、制造。Pro/e是全球主流MCAD系统，是计算机辅助设计、辅助制造、辅助工程和产品数据管理（CAD/CAM/CA
2、E/PDM）一体化的软件系统之一。自从Pro/e推出以来，在航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械以及其他高科技应用领域的机械设计和模具设计、加工等领域得到了广泛的应用。Pro/e是 CAID/CAD/CAM/CAE系统提供了一种基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。Pro/e面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术，在面向过程驱动技术的环境中，用户的全部产品及其精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从而有效地实现了并行工程。该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和生成工程图等设计功能，而且在设
3、计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，从而提高了设计的可靠性。同时，可采用建立的三维模型直接生成数控代码用于产品的加工但是，我国PRO/E软件不管是从产品开发水平还是从商品化、市场化程度都与发达国家有不小的差距。由于国外PRO/E软件出现得较早，开发和应用的时间也较长，所以它们发展比较成熟，现在基本上已经占领了国际市场。这些国外软件公司利用其技术和资金的优势，开始大力向我国市场进军，目前，国外一些优秀软件，如Pro/Engineer、CATIA等，已经占领了一部分国内市场。所以，我国PRO/E软件前景不容乐观。但是，我们也应该看清自己的优势，比如了解本国市场，提供技术支
4、持方便，价格便宜等。在这些前提下，我们不仅要紧跟时代潮流，跟踪国际最新动态，更要立足国内，结合国情，面向国内经济建设的需要，开发出有自己特色，符合中国人习惯的PRO/E软件。PRO/E技术可以应用在许多领域，机械制造是最早也是最广泛应用PRO/E技术的领域。随着PRO/E技术的发展，建筑、电子、化工的领域也开始应用该技术。所以，我国PRO/E软件在这些方面还是可以与发达国家竞争的，并且随着PRO/E技术应用的深入，越来越多的领域将会使用该技术，所以，如果能够紧跟时代潮流，不断应用于新的领域，那么国产PRO/E软件还是很有前途的。总之，我们还有很长的路要走，但是要时刻记住，开发PRO/E软件的最
5、终目的是应用PRO/E技术，提高企业的设计和制造水平，所以，PRO/E软件不仅要水平高，有自己的特色，更要能够市场化，从市场中收回投入，从而能够根据用户的需求不断地更新发展软件。二、项目研究的内容：墨水瓶设计1. 新建零件图。选取菜单命（文件）/（新建），新建名为“Ink”的零件文件。2.创建第一个拉伸实体特征。（1）在右工具箱上单击拉伸按钮，打开拉伸设计工具，在设计工具区中长按鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选取（定义内部草绘）选项，打开（草绘）对划框。（2）选取基准平面TOP作为草绘平面，接受（草绘）对话框中默认的其他参数设置后，关闭对话框，进入二维草绘模式。（3）在草绘平面内绘制如图1所示的
6、拉伸剖面图，完成后退出草绘模式。（4）设置拉伸高度为“34”1退出后得到如图2所示的拉伸实体特征。 3.创建拔模特征。（1）在右工具箱上单击拔模按钮，打开拔模设计工具，在图标板左上角单击参照按钮，打开上滑参数面板。（2）激活（拔模曲面）列表框，选取4个侧面作为拔模曲面。（3）在上滑参数面板中激活（拔模枢轴）列表框，然后选取拔模驱轴。先任意选取一条边线，在选择相邻的一条边，即可选到全部边链。（4）在上滑参数面板中激活（拖动方向）列表框，然后在模型上任选一条竖直边作为拔模方向参数。（5）在图标板右侧的文本框中输入拔模角度“8”，确认参数后创建如图所示的拔模特征。4.创建边界混合曲面特征。（1）在右
7、工具箱上单击按钮，打开草绘曲线工具，选取基准平面TOP作为草绘平面，绘制如图所示的曲线，最后创建如图所示的草绘曲线。 （2）再次打开草绘曲线工具，选取相应的平面作为草绘平面，绘制曲线，最后创建如图所示的草绘曲线。（3）打开边界混合曲面工具，选取相应的两条曲线作为设计参照，确认参数后得到如图所示的曲面特征。5.创建替换特征。（1）选取相应的侧面作为被替换的面，然后选取菜单命令（编辑）/（偏移）。（2）设置偏移方式为替换特征，选取刚才创建的混合曲面作为替换面，确认设计参数后将完成的曲面替换操作，结果如图所示。（3）选中先前创建的混合曲面，然后在工具栏中单击镜像按钮，选取基准平面RIGHT作为镜像平
8、面。（4）使用类似的方法，得到如图所示的结果。6.创建扫描曲面特征和曲面替换特征。（1）打开草绘曲线工具，选取基准平面RIGHT作为草绘平面，绘制如图所示的曲线，最后创建如下图所示的草绘曲线。（2）在右工具箱上单击基准按钮打开（基准平面）对话框，设置相应的参数，创建基准平面DIM1。 （3）再次打开草绘曲线工具，选取基准平面DIM1作为草绘平面，绘制如图所示的曲线后，创建如图所示的草绘曲线。 （4）选取草绘命令（插入）/（扫面）/（曲面），打开扫面曲面工具，在（扫描轨迹）菜单中选取（选择轨迹）选项。（5）选取相应的曲线作为扫面轨迹，然后在弹出的（属性）菜单中选取（开始终点）和（完成）选项。（6
9、）在草绘平面内绘制如图所示的扫面截面，完成后退出草绘模式，结果如图所示。（7）选取其底面作为被替换曲面，然后选取菜单命令（编辑）/（偏移）。（8）设置偏移方式为替换特征，选取刚才创建的扫面曲面作为替换曲面，替换后的结果如图所示。7.创建拉伸切减特征。（1）在右工具箱上单击切减按钮，打开拉伸设计工具，选取相应的平面作为草绘平面，接受其他默认设置后进入二维草绘模式。（2）在草绘平面内绘制如图所示的拉伸剖面图，完成后退出草绘模式。（3）设置拉伸方式为切减材料，深度为“3”，最后创建的拉伸实体特征。（4）选中刚才创建的拉伸特征，然后在有工具箱上单击镜像按钮，打开镜像设计工具。选取基准平面FRONT作为
10、参照，再镜像复制。（5）再打开拉伸设计工具，选取其平面作为草绘平面，接受其他默认设置后进入二维草绘模式。（6）在草绘平面内绘制绘制如图所示的拉伸剖面图，完成后退出草绘模式。（7）设置拉伸方式为切减材料，深度为“2.8”，最后创建的拉伸实体特征如下图所示。 8.创建倒圆角特征。（1）在右工具箱上单击倒角按钮，打开圆角工具，选取相应的边线作为参照，设置圆角半径为：“1.5”最后创建的圆角特征。（2）再次打开圆角工具。创建上一个圆角后，模型上具有三条边链，选取该三条边链作为参照，设置圆角半径为“2.5”，创建圆角特征。（3）再次打开圆角工具，选取如图所示的模型轮廓边作为参照，创建半径为“1.8”的圆
11、角特征。（4）再次打开圆角工具，选取如图所示的模型轮廓边作为参照，设置圆角半径为“2.00”，最后创建的圆角结果如图所示。 9.创建拉伸实体特征。（1）在右工具箱上单击基准按钮，打开（基准平面）对话框，按照下图所示设置参数，创建基准平面DIM2。（2）在右工具箱上单击拉伸按钮，打开拉伸设计按钮，选取基准平面DIM2作为草绘平面，接受其它默认参数设置后进入二维草绘模式。（3）在草绘平面内绘制拉伸剖面图，完成后退出草绘模式。（4）设置拉伸终止条件为到选定的参照，然后选取如图所示的曲面作为参照，最后创建的拉伸实体特征如图所示。 10.创建壳特征。（1）在右工具箱上单击开壳按钮，打开壳设计工具。（2）
12、选取如图所示的平面作为要移出的面。（3）在图标板上设置壳厚度为“1.6”，生成方向朝内，最后创建的壳特征。11.创建偏距特征。（1）在右工具箱上单击编辑按钮，打开草绘曲线工具，选取基准平面FRONT作为草绘平面，使用文本工具绘制如图所示的文本，最后创建如图所示的基准曲线。 （2）选取如图所示的曲面作为参照后，选取菜单命令（编辑）/（偏移），设置偏移方式为（展开）。注意：此时曲线隐藏在模型里面。（3）设置（展开区域）为（草绘区域），单击定义按钮，打开（草绘）对话框，选取如图相应平面作为草绘平面。（4）在草绘平面内使用抽取工具绘制如图所示的草绘，完成后退出草绘模式。（5）设置展开高度为“0.65”
13、，最后创建的设计结果。三、学习成果四、学习小结Pro/Engineer是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化、基于特征的实体造型系统，并且具有单一数据库功能。Pro/Engineer是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独
14、立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如，一旦工程详图有改变，NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。Pro/Engineer是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用这种手段来建立形体
15、，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何一个参数改变，其也相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或一些支持Postscript格式的彩色打印机。Pro/Engineer还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如有限元分析及后置处理等，这都是通过标准数据交换格式来实现，用户更可配上 Pro/Engineer软件的其它模块或自行利用 C语
16、言编程，以增强软件的功能。它在单用户环境下(没有任何附加模块)具有大部分的设计能力，组装能力(人工)和工程制图能力(不包括ANSI， ISO， DIN或 JIS标准)，并且支持符合工业标准的绘图仪(HP，HPGL)和黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。通过对pro.e软件的学习使我们将CAD绘图的学习转化为三维立体的工件的模型，更加使我们能够清晰的认识到工件的尺寸和具体的样子。我认为对于我们这些初学者我们应该把重点放在软件的基本功能的学习上，比如点，线，面的创建。只有扎实的掌握了上面的基本功，才能正确的表达心中的想法。实践中因该以模仿别人的作品为主，那眼可以更快的看到自己的错误与不足。刚开始或许对这个软件我们会有许多陌生的地方，但是通过老师的讲解和演示我们能更好的理解软件的操作方法。学习PRO.E软件可以为以后的工作打下坚实的基础。虽然在这门课程的学习中有时会很无聊但是这些都是为了我们更好的利用这个软件。) l6 S- _6 n( ?% B- c三维网技术论坛