《[工学]《计算机辅助三维设计》课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[工学]《计算机辅助三维设计》课件.ppt（153页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、计算机辅助三维设计（PRO/E）,计算机辅助工业设计（3）,CAD技术发展概述 Pro/ENGINEER 软件简介 课程进度安排 练习题,快速成型,快速成型(Rapid Prototyping)技术是80年代末才发展起来的数字制造工艺技术,它把零件的三维数字模型先进行离散化,然后按照数字积分的思路进行逐层加工.利用这一技术可以在计算机控制下,迅速 将CAD 数字模型变为零件的物理模型.因而 CAD RP 原型评价 CAD 修改已逐渐成为保证一次设计成功的新设计模式。,快速成形与制造(RPM： Rapid Prototvfolng & Manufacturing),是融激光、材料科学、信息与控制
2、技术等为一体的分层层积技术，堪称是20世纪后半期制造技术最重大的进展之一。RPM技术诞生10余年来已在汽车、家电、航空、医疗等行业中得到广泛应用。国外大型企业如通用、福特、法拉利、丰田、麦道、IBM、AT&T、Motorla等以及我国的一些著名企业，都积极在产品设计过程中采用这项技术，进行产品的有关设计检验、外观讦审、装配实验、动态分析、光弹应力分析、风洞实验等，成功地实现了面向市场的产品造型设计敏捷化。,而随之兴起的快速制模尤其是快速制造金属模具(RMT：Rapid Metal Tooling)则是由新产品设计迅速形成高效、低成本、优质的批量生产并抢占市场的必由途径，是RPM技术进一步发展并
3、取得更大经济效益所面临的关键课题，成为当前RPM技术研究的国际前沿。,CAD技术发展概述（1）,20世纪60年代：受硬件和软件理论的限制，CAD技术主要以二维绘图和三维线框造型为主； 20世纪70年代：大规模集成电路技术的应用使计算机技术大大提高，曲线曲面生成算法基本成熟，但CAD技术主要以表面造型为主； 20世纪80年代：微型工作站和微机的出现，实体造型技术实现了CAD/CAM/CAE的集成，但造型系统不尽完善，集成化程度、使用复杂；,CAD技术发展概述(2),20世纪90年代：PC机与小型工作站性能相当，参数化和变量化造型理论逐渐成熟。具有参数化造型功能的三维软件功能强大，应用广泛； 21
4、世纪初：Pentium芯片和WindowsXP操作系统的出现和流行，运行在工作站上的CAD/CAM/CAE软件可以移植到微机上，微机为著名的此类软件应用创造了极好的条件。如PRO/E、CATIA、UG等。,Pro/ENGINEER 软件简介（1）,PRO/E是美国PTC(（Parametric Technology Corporation 参数技术公司）的主要产品，它提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念彻底改变了CAD/CAM/CAE的传统观念，这种全新的概念已成为当今世界CAD/CAM/CAE的新标准。 1989年PTC公司推出第一个版本，以后几乎每隔3个月推出一个新版本。比如有
5、Pro/E R20、 Pro/E2000i、Pro/E2000i2、 Pro/E2001、 Pro/E Wildfire（ Pro/E2003）.,Pro/ENGINEER 软件简介（2）,从实用上看， Pro/ENGINEER系统界面简洁，概念清晰，符合工程人员的设计思想与习惯。整个系统建立在同一的数据库上，具有完整而统一的模型。 Pro/ENGINEER软件能将设计到制造的全过程集成在一起，使所有用户可以能够同时进行同一产品的设计制造过程，即实现所谓的并行工程。,Pro/ENGINEER 软件简介,Pro/E整合了零件设计、产品装配、应力分析、鈑金设计、模具开发、CNC加工、造型设计、自动
6、测量、应力分析、机构仿真、数据库管理等。 Pro/E于1989年问世，目前除了传统的机械、模具业外，在工业设计、电子产品、家电业等方面都有其应用。,课程进度安排,界面与设置 草绘 建模初步 特征的生成(拉伸、旋转、扫描、混合、高级） 特征的加入和减切 测试题 KT1 KT2 特征的操作 测试题 曲面 零件库 装配 工程图,结束,上页,第2章 界面设置与基本操作,主窗口环境介绍：主菜单栏、工具栏、绘图主窗口、信息区、菜单管理区、导航兰（模型树）、解释区。 基本操作：菜单操作、按钮操作、对话框操作。 文件管理：包括设定工作目录、文件的建立/重命名、文件的打开和保存、文件的拭除和删除。 模型显示方式
7、 三维模型观察： 1、缩放操作：工具栏按钮、快捷键（鼠标中键滚轮）。 2、旋转：中键或中键+CTRL 3、平移：中键SHIFT,上页,文件的拭除和删除,文件的拭除：选择文件|拭除可以从内存中去除当前或没有显示在当前窗口的文件，但并未在硬盘中删除。因为打开的图形文件都要占用一定内存，即使在屏幕上关闭，依然文件保留在内存中，这样会降低系统性能，因此应适时进行文件拭除。 文件的删除：将内存和硬盘上的文件全部删除。,上页,主菜单简介（1）,文件：包括新建、打开、关闭、保存、重命名等常用操作，还有拭除、删除等特殊操作。 编辑：主要对建立的特征进行编辑管理。如对误操作的恢复、重作，对选择的特征阵列、删除，
8、以及更换基准、重新定义等。 视图：主要是改变模型和主窗口的显示状态。,主菜单简介（2）,插入：相关模型特征的建立和修改功能。 分析：对所建立的草图、工程图、三维模型进行分析，包括距离、角度、质量分析、曲线曲面分析。 信息：可获得已经建立好的模型关系信息并列出报告。 应用程序：提供不同的处理模块。如零件、钣金件的设计、模具/铸造设计、NC处理等。 功能：主要对工作环境的设置。例如配置文件、创建映射键、定制屏幕等。 窗口：对工作窗口进行管理。如新建、激活、关闭窗口。 帮助,上页,工具栏,工具栏包含了大部分菜单命令，用户可自己定制工具栏。(单击右键）（Tool-Customize screen ),
9、上页,设定工作目录,Pro/E一般对文件进行默认定位，每次打开和保存文件时都需要用户制定目录，因此用户可事先制定一个随时保存到其中的目录，以便以后打开Pro/E就可以进入到这个目录中。 设定方法：文件|设置工作目录。,上页,第3章 草 绘,Pro/E草绘模式是一个二维环境，它是创建三维实体模型的基础。 Pro/E建立模型时，每次只能增加一个简单特征，系统可以识别倒圆角之类的选取和放置特征的形状，但是绝大部分的形状必须由用户通过草绘完成。下面主要学习： 1、草绘基础 2、尺寸标注 3、草绘编辑（复制、修剪、草绘约束、修改、使用实体边缘）,返回,作业,草绘作业（1）,下页,作业（2）,下页,作业（
10、3）,下页,作业（4）,返回,修改实例,单击草绘器中的修改按钮，即可完成对文本、尺寸、样条曲线等图元的修改。,上页,修剪实例,选择需剪切的部分,上页,使用实体边缘界面,上页,尺寸标注,尺寸标注一般是在草图完成后，将要控制图形大小、形状等尺寸制定为参数。具体操作：用鼠标左键选取几何元素（如圆、圆弧、线段、点等），然后再用鼠标中键指定参数（尺寸）所要放置的位置。 1、直线尺寸标注 2、圆和圆弧的标注 3、角度标注,上页,结束,复制举例,上页,结束,角度标注例,上页,草绘约束,上页,草绘基础,建立新的草绘文件 草绘环境设置 绘制基本几何图元 几何图元的编辑操作 尺寸的标注和修改,上页,第4章 建模初
11、步,建模方法：线框造型、表面造型、实体造型。Pro/E是实体建模器。 基本概念： 1、特征-实体、对象（如拉伸特征、切减特征） 2、关联-任意层面上更改设计，系统就会更改所有层面上的如尺寸参数、特征等） 3、参数化-将模型所有尺寸定义为参数形式。 4、基准平面：是一个无限的、二维的平面参考。系统会自动创建3个相互垂直的缺省的基准平面。一般没有特征时选择缺省基准平面。选择一个基准平面可以通过 （1）选择基准平面边界；（2）选择其名字；（3）从模型树中，选择基准平面。 4、附加基准平面：模型中已存在特征时，单击工具栏中的创建基准平面图标，则会显示基准平面的约束条件。 建模思路：,返回,建模思路,设
12、计准则:合理确定建立特征的顺序，尤其考虑好基础特征；简化特征类型，便于修改；建立特征的父/子关系（特征之间的关联关系）；灵活使用特征复制操作。 建模过程 1、特征分析，确定特征的创建顺序； 2、进入零件的设计阶段； 3、创建草绘特征，它是其他特征的父特征； 4、确定参考平面； 5、绘制其他特征； 6、进行必要的标注和修改尺寸。,返回,附加基准平面,上页,基准平面界面,上页,特征的生成(实体、薄板、曲面）,加材料特征： 1、拉伸 2、旋转 3、扫描 4、混合 5、使用面组 6、高级（混合扫描、螺旋扫描、变截面扫描）。,结束,上页,拉伸零件实例,上页,旋转零件（截面）,下页,旋转零件（实体）,上页
13、,扫描零件（无内部因素）,下页,扫描零件（增加内部因素，截面不封闭）,下页,扫描零件（扫描轨迹为开放的）,下页,薄板扫描（涡旋弹簧）,上页,混合实例（平行、光滑）,下页,混合（旋转、光滑）,上页,特征的加入实例,下页,作业,返回,特征的减切实例,返回,螺 杆,下页,孔实例（直孔、草绘孔、标准孔）,返回,倒圆角（简单、常数、边链）,返回,完全倒圆角方式,边、曲面,曲面、曲面,边对,返回,筋板实例（截面必须开放的）,返回,特征的操作,减切孔 阵列 复制 倒圆角 倒角 筋板 壳体 拔模 修饰,返回,作业,拔模,返回,NO SPLIT SPLIT BY DRAFT HING,壳体实例1,下页,筋板1,
14、下页,未减切之前,下页,壳体实例（2）,返回,阵列实例1,下页,阵列实例2,下页,防火帽,返回,高级（可变截面扫描）,下页,1、建立轨迹线（原始、X和若干） 2、截面 3、扫描,特征的加入,下页,加入特征,下页,特征的减切,下页,特征的减切,返回,复制实例,返回,复制（镜像、平移、新参考、相同参考）,下页,倒角（边、顶角）,返回,环形折弯1,下页,环形折弯2,返回,1、环形折弯面 2、设置草绘平面、坐标系、折弯圆弧 3、设置折弯的起始和终止表面,零件库实例2,返回,零件库实例1,下页,修饰（文字、螺纹）,返回,第8节 零件库,建立零件库（特征族表） 显示子零件（打开子零件后可对其保存） 多层次
15、子零件（打开原零件，选取要再建子零件的零件名） 验证零件库 锁定、解锁子零件（参数修改受到影响） 删除子零件、零件库,下页,返回,高级（螺旋扫描）,下页,1、建立扫描路径、中心线 2、设置螺距 3、建立截面,高级（混合扫描）,下页,螺旋扫描实例1,下页,旋转螺杆2,下页,螺旋扫描实例2,返回,装配图,装配约束与装配类型（匹配、对齐、插入、坐标系、相切、线上的点、自动等） 螺栓连接图例 对装配图中零件的操作（重新定义装配关系、压缩和恢复零件、零件重新排序、修改和创建零件） 装配零件间的布尔运算（交截、合并、切除）,返回,作业3,作业2,作业1,装配（插入）,返回,装配（匹配、对齐）,返回,装配过
16、程1,插入,装配实例2,返回,交截,返回,切除,返回,螺栓连接分解图,返回,螺栓连接,下页,零件,返回,作业1,下页,下页,作业2,齿轮,下页,手机后盖,下页,手机前盖,返回,产品设计综合练习(手机）,返回,笔记本电脑,下页,下页,下页,返回,时尚耳机,下页,卡通式耳机,返回,工程图,视图的类型：基本视图（6个）、详细视图、剖视图（全剖、半剖、局剖）。 视图的生成 视图的修改：类型、比例、名称、状态、重定向等） 视图的操作：移动、删除、拭除（恢复） 尺寸标注,零件,工程图,返回,工程图举例,返回,单元测试,1、创建基础特征有哪些常用的方法？ 2、创建特征时，哪些平面可以作为草绘平面？ 3、创建一个圆柱体有哪些方法？ 4、对已经生成的特征需要修改，有哪些方法？ 5、创建一圆孔有哪些方法？ 6、拔模特征和壳特征都有哪些主要用处？,建模1,建模9,建模10,建模11,单元测试（完成下列产品的造型）,