机械设计制造及其自动化毕业设计（论文）-叶片加工仿形刨床设计与工程分析（全套图纸） .doc

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1、本科毕业设计(论文)题目：叶片加工仿形刨床设计与工程分析全套CAD图纸，加153893706院 （系）： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 2012年 6月本科毕业设计(论文)附件题目：叶片加工仿形刨床设计与工程分析院 （系）： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 2012年 6月叶片加工仿形刨床设计与工程分析摘要 本次设计是一个中等复杂的专用刨床的设计。考虑到其专用刨床的结构相对简单，运动方式单一，结构设计简单，所以采用二维CAD与三维建模等现代设计方法相结合的方式经行设计来完成对专用刨

2、床的结构及其原理的设计。在设计过程中，首先对专用刨床的工作原理经行设计以及确定，根据其工作原理对专用刨床的结构进行设计。然后根据其主要参数对专用刨床进行其结构的设计与计算，并对机床传动件强度进行强度校核。最后再根据结构对专用刨床的一零部件进行了装配仿真和分析。 装配工艺规划是产品装配设计的主要内容，是产品生产过程中一个极其重要的环节, 直接影响到产品的最终质量。所以在专用刨床的设计中用到Pro-E软件进行建模仿真，根据其零部件的结构对专用刨床的一零部件进行仿真。关键字：叶片加工，仿型，刨床，装配，动态仿真，Pro/ELeaf Processing Profiling Planer Design

3、 and AnalysisAbstractThis design is the design of a moderately complex dedicated planer. Taking into account the special planer structure is relatively simple, single movement pattern, designed to be simple, so a combination of modern design method of 2D CAD and 3D modeling by line designed to compl

4、ete the design of the structure and principle of a dedicated planer . In the design process, the first dedicated planer works OK design and determine, according to their works on the structure of a dedicated planer design. Then dedicated planer design and calculation of its structure, its main param

5、eters and machine drive strength to strength check. Finally, the structure of a dedicated planer parts assembly simulation and analysis.Assembly process planning is the main content of the product assembly design, is an extremely important link in the production process, a direct impact on the final

6、 quality of the product. So in the design of a dedicated planer, used Pro-E software for modeling and simulation, simulation based on the structure of its components on a dedicated planer parts.Keyword: leaf processing, simulation, planing machine, assembly, Dynamic simulation,Pro/E 西安工业大学毕业设计（论文）目录

7、摘要IIAbstractII1 绪论11.1 题目背景11.2 研究意义21.3 国内外研究成果21.4 本课题研究的主要内容32 方案选择42.1 方案一42.2 方案二43 本机床的用途、传动设计及动力设计、计算63.1 用途及传动设计63.2 动力设计63.3 动力计算94 主要零部件的设计与校核114.1 各个主要参数计算114.2 V带的设计114.3 低速级齿轮计算124.4 确定传动尺寸144.5 验算齿根弯曲疲劳强度154.6 高速级齿轮计算174.7 低速轴的设计计算205 三维建模设计265.1 设计工具的选择265.2 滑枕各零件的绘制275.3 对滑枕的力学分析以及变形

8、量分析296 刨刀速度、加速度分析317 结论337.1 专用刨床设计方面337.2 CAD技术的贯穿337.3 设计中存在的问题33参考文献35致 谢36毕业设计（论文）知识产权声明37毕业设计（论文）独创性声明38附录39附录 英文文献及翻译39附录 滑枕有限元分析报告39391 绪论1.1 题目背景 仿形刨床设计作为众多机床中的一员，再生产中扮演着相当重要的角色，仿形刨床设计主要用于单件小批生产中刨削成形面和沟槽，仿形刨床设计的主运动大多采用曲柄摇杆机构传动，故滑枕的移动速度是不均匀的。由于采用单刃刨刀加工，且在滑枕回程时不切削，中小型刨床的生产率较低。机床的主参数是最大刨削长度。滑枕带

9、着刨刀作水平直线往复运动，刀架可在垂直面内回转一个角度，并可手动进给，工作台带着工件作间歇的横向或垂直进给运动，常用沟槽和燕尾面等。通过该设计旨在锻炼学生运用现代设计方法基本原理进行设计和工程分析，使学生受到机械工程师基本训练。刨床英文名称planing machine，是利用刨刀加工工件表面的机床，机械工程，切削加工工艺与设备，金属切削机床-各种金属切削机床。刨床是用刨刀对工件的平面、沟槽或成形表面进行刨削的直线运动机床。使用刨床加工，刀具较简单，但生产率较低（加工长而窄的平面除外），因而主要用于单件，小批量生产及机修车间，在大批量生产中往往被铣床所代替。在刨床上可以刨削水平面、垂直面、斜面

10、、曲面、台阶面、燕尾形工件、T形槽、V形槽，也可以刨削孔、齿轮和齿条等。如果对刨床进行适当的改装，那么，刨床的适应范围还可以扩大。初刨想法在18世纪50年代已在法国进行。在后期的1810年代，在英国各商店（包括各种先驱詹姆斯福克斯，乔治雷尼，马修默里，约瑟夫克莱门特，理查德罗伯茨）进入我们今天称之为机床刨床。具体细节一直有争议的，可能永远不会知道，因为在各种商店进行的开发工作是无证各种原因（部分原因是专有的保密性，也仅仅是因为没有人是为后人记录）。净资产收益率（1916年）提供了一个简短的一章，讲述的故事，因为他是能够发现它彻底。刨床是使刀具和工件之间产生相对的直线往复运动来达到刨削工件表面的

11、目的。往复运动是刨床上的主运动。机床除了有主运动以外，还有辅助运动，也叫进刀运动，刨床的进刀运动是工作台（或刨刀）的间歇移动。在刨床上可以刨削水平面、垂直面、斜面、曲面、台阶面、燕尾形工件、T形槽、V形槽，也可以刨削孔、齿轮和齿条等。如果对刨床进行适当的改装，那么，刨床的适应范围还可以扩大。滑枕带着刨刀，作直线住复运动的刨床，刨床主要用于单件小批生产中刨削中小型工件上的平面、成形面和沟槽。中小型牛头刨床的主运动，大多采用曲柄摇杆机构(见曲柄滑块机构)传动，故滑枕的移动速度是不均匀的。大型牛头刨床多采用液压传动，滑枕基本上是匀速运动。滑枕的返回行程速度大于工作行程速度。由于采用单刃刨刀加工，且在

12、滑枕回程时不切削，刨床的生产率较低。机床的主参数是最大刨削长度。刨床由滑枕带着刨刀作水平直线住复运动，刀架可在垂直面内回转一个角度，并可手动进给，工作台带着工件作间歇的横向或垂直进给运动，常用于加工平面、沟槽和燕尾面等。仿形刨床是在普通刨床上增加一仿形机构，用于加工成形表面，如透平叶片。移动式牛头刨床的滑枕与滑座还能在床身(卧式)或立柱(立式)上移动，适用于刨削特大型工件的局部平面。根据切削运动和具体的加工要求，刨床的结构比车床、铣床简单，价格低，调整和操作也较方便。所用的单刃刨刀与车刀基本相同，形状简单，制造、刃磨和安装皆较方便。刨削的主运动为往复直线运动，反向时受惯性力的影响，加之刀具切入

13、和切出时有冲击，限制了切削速度的提高。单刃刨刀实际参加切削的切削刃长度有限，一个表面往往要经过多次行程才能加工出来，基本工艺时间较长。刨刀返回行程时不进行切削，加工不连续，增加了辅助时间。因此，刨削的生产率低于铣削。但是对于狭长表面(如导轨、长槽等)的加工，以及在龙门刨床上进行多件或多刀加工时，刨削的生产率可能高于铣削。刨削的精度可达IT9IT8，表面粗糙度Ra值为3.2m1.6 m。当采用宽刃精刨时，即在刨床上用宽刃细刨刀以很低的切削速度、大进给量和小的切削深度，从零件表面上切去一层极薄的金属，因切削力小，切削热少和变形小，所以，零件的表面粗糙度Ra值可达1.6m0.4 m，直线度可达0.0

14、2mm/m。宽刃细刨可以代替刮研，这是一种先进、有效的精加工平面方法。1.2 研究意义根据切削运动和具体的加工要求，刨床的结构比车床、铣床简单，价格低，适用于小批量生产，调整和操作也较方便。所用的单刃刨刀与车刀基本相同，形状简单，制造、刃磨和安装皆较方便，在实际生产中，龙门刨床上用宽刃细刨刀以很低的切削速度、大进给量和小的切削深度，从零件表面上切去一层极薄的金属，因切削力小，切削热少和变形小，所以，零件的表面粗糙度Ra值可达1.6m0.4 m，直线度可达0.02mm/m。大大减少了生产成本，增加经济效益，是一种先进、有效的精加工平面方法。1.3 国内外研究成果在发明过程中，许多事情往往是相辅相

15、承、环环相扣的：为了制造蒸汽机，需要镗床相助；蒸汽机发明发后，从工艺要求上又开始呼唤龙门刨床了。可以说，正是蒸汽机的发明，导致了“工作母机”从镗床、车床向龙门刨床的设计发展。其实，刨床就是一种刨金属的“刨子”。加工大平面的龙门刨床（1839年）由于蒸汽机阀座的平面加工需要，从19世纪初开始，很多技术人员开始了这方面的研究，其中有理查德罗伯特、理查德普拉特、詹姆斯福克斯以及约瑟夫克莱门特等，他们从1814年开始，在25年的时间内各自独立地制造出了龙门刨床。这种龙门刨床是把加工物件固定在往返平台上，刨刀切削加工物的一面。但是，这种刨床还没有送刀装置，正处在从“工具”向“机械”的转化过程之中。到了1

16、839年，英国一个名叫博德默的人终于设计出了具有送刀装置的龙门刨床。加工小平面的牛头刨床另一位英国人内史密斯从1831年起的40年内发明制造了加工小平面的牛头刨床，它可以把加工物体固定在床身上，而刀具作往返运动。此后，由于工具的改进、电动机的出现，龙门刨床一方面朝高速切割、高精度方向发展，另一方面朝大型化方向发展。中国第一台龙门刨床于1953年4月在济南第二机床厂问世。第一个五年计划期间，在国家指导下，济南二机床确立了以龙门刨床和机械压力机为主的产品发展方向。在当时设备简陋、条件十分艰苦的情况下，经过全厂上下的共同努力，1953年研制出中国第一台大型龙门刨床，1955年研制出中国第一台大型机械

17、压力机，进而以“龙门刨的故乡，机械压力机的摇篮”之美誉，载人了中国机械工业的史册。根据1958年7月14日中共中央副主席、国家主席刘少奇同志来工厂视察时，作出的“机床行业要赶超世界先进水平”的重要指示，济南二机床于1962年自主研制出当时世界上最大的B2063型龙门刨床，这台以刨削为主、铣削为辅的超重型联合加工机床，总重达700余吨，可加工长20米、宽6.3米、重量达200吨的大型工件，目前仍在用户厂家发挥着重要作用。1.4 本课题研究的主要内容a.在设计方面要求依据设计参数，设计透平叶片用仿形刨床的方案，结构。b.在建模方面要求建立透平叶片用仿形刨床滑枕等的实体装配模型。对实体装配模型进行工

18、程简化. c.在工程分析方面要求合理确定约束条件，分析滑枕在生产中的变形量并对强度进行校核。d.运动分析方面要求提取刨刀的速度，加速度，特性。并输出运动规律曲线 e.最大刨削长度：500 滑枕底面到工作台面最大距离：360 工作台尺寸：480*360 工作台最大水平移动距离：500 工作台最大垂直移动距离：270 刀架最大垂直行程：110 刀架最大回转角度： 滑枕每分钟往复次数：60 滑枕往复一次工作台水平进给量：0.1331.33mm 滑枕往复一次工作台垂直进给量：0.08450.845mm。用于长度300-450mm，宽度100200。2 方案选择2.1 方案一方案一用的是曲柄摇杆的方式，

19、运用的是四杆运动机构来实现刀具的往复运动。机床工作时由导杆机构带动刨头和刨刀经行左右往复运动，刨刀像左运动时，刨刀经行切削，这个过程称之为工作行程，抱头受到的切削力较大，刨头向右行径时，刨刀不受切削力，此时要求刨刀要有较快的行径速度，以增加工作效率，提高生产力。 图2.12.2 方案二方案二采用的是凸轮的方式，利用凸轮来实现刀具的往复运动，同时凸轮的机械机构可以实现刀具在向左运动的时候速度较小，这时刀具经行的是切削运动，受力较大，需要较小的速度，而刀具在向右运动时刀具不切削，所以受力较小，在这时就需要较快的速度已达到增加生产效率，提高生产率的要求。要实现机构的往返运动，必须在凸轮1 和转子间增

20、加一个力，使其在回转时能够顺利的返回，方法可以是几何封闭或者是力封闭。几何封闭为在凸轮和转子设计成齿轮形状，如共扼齿轮，这样就可以实现其自由的返回。图2.2机构在连杆的作用下可以有效的将凸轮1的作用力作用于滑块4。但是在切削过程中连杆3和杆2也受到滑块4的作用反力。杆2回受到弯力，因此对于杆2 的弯曲强度有较高的要求。同时，转子与凸轮1 的运动副为高副，受到的压强较大。所以该机构不适于承受较大的载荷，只使用于切削一些硬度不高的高的小型工件。该机构在设计上不存在影响机构运转的死角，机构在运转过程中不会因为机构本身的问题而突然停下。 考虑到课题小批量小工件生产，综上所述，方案一的传动效率较高，而且

21、结构简单，易于维修和拆装，所以在本次设计中我选用方案一的曲柄摇杆机构。西安工业大学毕业设计（论文）3 本机床的用途、传动设计及动力设计、计算3.1 用途及传动设计 本机床是专用刨床，是专门用来加工叶片的仿型刨床，该机床所用刀具结构简单，在单件小批生产条件下，加工形状复杂表面比其它刀具经济、且生产准备工作省时，因而在单件小批生产中，特别是机修，工具车间是常用的设备。由于这类机床主运动反向时需克服较大的惯性力，因此限制了切削速度和空行程速度的提高。同时，存在空行程所造成的损失。在多数情况下生产率较低，因此在批量生产中常被铣床和拉床所代替。图3.1 主运动机构图 刨床的主要参数是最大刨削长度，该机床

22、的最大刨削长度是500毫米。 刨床主运动的传动方式有机械传动和液压传动两种，在机械专动方式中，曲柄摇杆机构最为常见，本机床采用机械传动方式。3.2 动力设计1、牛头刨床主运动机构的自由度数计算。如下图所示在此机构中共有6个活动构件，8个低副（即在，A，B及C处的5个转动副和构件3与4、5与7、4与6分别构成的3个移动副）和1个高副（即齿轮1、2构成的高副）。故该机构的自由度数为图3.22、牛头刨床主运动机构的分析和设计。在这里着重从工作行程速度的不均匀性方面，阐述对牛头刨床主运动机构（如图3.2所示）进行分析以及运动设计的方法。 在刨削过程中，要求切削速度均匀，但是，用连杆机构来实现主运动的牛

23、头刨床，其工作行程速度一般都是不均匀的，其不均匀的程度可以用工作行程速度不均匀系数来衡量，等于工作行程最大速度与平均速度的比值，它越大,工作行程的速度变化就越不均匀。为求出该机构的滑枕工作行程速度不均匀系数，以分析该机床的主运动机构，现简要推导如下：该机构是由6个构件组成的3级机构，它的导杆AB作复杂的平面运动，其滑枕工作行程的最大速度与曲柄上C点的园周速度之比由图3.2可知。所以：Vm a x =式中曲柄摆动导杆的摆角 (度)S滑枕行程长度 (米)N曲柄转速 (转/分)该机构的滑枕工作行程平均速度V平与极位夹角或急四系数K有关,因为滑枕工作行程所需时间等于所以V平=得Vmax除以V平可得该机

24、构的工作行程速度不均匀系数极位夹角,其数值正好等于导杆的摆角从公式可知,机构的工作行程速度不均匀系数只与或急回系数K有关。为了反映的机构的工作速度变化情况，现根据公式作出随K（）变化的曲线(如图6所示)，由图可知，值随K（）值增大而减小。特别是当K（）值较大时更为显著。用曲柄摇杆机构传动时，滑枕的工作行程速度V工作和空行程速度都是变值， 图3.3 图3.4 （如图3.3所示）该机构的速度曲线图为用曲柄摇杆机构传动的滑枕速度图，其切削速度按工作行程平均值V工作平均计算。另外，以制造方面来看，该机构的构件数等于6，有两个移动副，所以它的制造要稍为复杂些。运动设计的已知条件主要是最大行程S，它根据设

25、计要求，按牛头刨床的系列型谱来确定，在运动设计时，还须先选定急回系数K，对牛头刨床而言，现将K值取在1.7左右,当行程长,速度低或制造精度高时,可取较大的数值,反之,则取较小的数值。运动设计的具体步骤为(参看图3.1)。根据急回系数K,按公式算出极位夹角作等腰三角形，使 =，= 作等腰三角形的中线AM,将曲柄的转动中心D选在AM线段上离A点较远处,因为这样比较省力,考虑到结构上的限制,一般取AD=0.55AB左右.设AD=450毫米。确定曲柄CD的长度，设CDmax =150毫米，过D点作AB的垂线与AB交于C点，即得CD。在三角形ACD中，CD=150毫米，AD=450毫米，所以,所以，取急

26、回系数为1.7，所以极位夹角至此，所有的几何参数都已确定,其运动设计即告完成。3.3 动力计算1、主电机功率及各级速度下切削力的计算主电机功率参照B665刨床电动机功率3千瓦各级速度下的切削力按下式计算：式中：P主电动机功率（千瓦） 为总效率（0.60.8） V平切削速度、取平均切削速度（米/分）2、三角皮带的选用及计算（1）、三角皮带，已按原机确定为A型，共用四根（2）、三角皮带长度按公式式中：a理论中心距450毫米 D1小带轮直径为90毫米 D2大带轮直径为350毫米 毫米取三角皮带的内周长度=1600毫米3、确定主传动装置的效率由机械传动系统图2可知：三角形皮带传动的效率1=0.96一对

27、滚动轴承的效率2=0.98一级圆柱齿轮传动的效率3=0.97滑动轴承的效率4=0.97故主传动装置的总效率为:考虑到其它运动副(低副)的情况专用仿型刨床的总效率为总=0.60.7左右西安工业大学毕业设计（论文）4 主要零部件的设计与校核4.1 各个主要参数计算1.传动比分配 电机选用Y132M1-6，其额定功率是4kw，满载转速为960 曲柄摇杆机构中转动杆的转速是60 所以总的传动比是 取带的传动比为2.5，所以齿轮减速装置的传动比 高速级，低速级2.各个轴转速 高速轴： 中间轴： 低速轴： 滚动轴：3.各轴输出功率 高速： 中间： 低速： 滚动：4.各轴扭矩计算 4.2 V带的设计1.确定

28、，查表可得，2.选用V带的型号 查表可得应该选用A型。3.确定带轮的基本直径和 小轮直径可以又表得演算带速 所以合法大轮直径4.确定V带中心距与基准长度。由得，又根据表得有公式得基准长度查表可得基准长度5.求实际中心距6.演算小轮包角 故合理7.确定根数 查表可得 所以 取 8.求初始拉力和轴上压力查A型带长度质量为0.1所以4.3 低速级齿轮计算(1) 小齿轮上的扭矩 (2）齿宽系数 由表表10-10选取 (3）工作情况系数由表选取 (4）动载荷系数 由表选取，设，级精度齿轮， (5）载荷分布系数，查图可得选取齿轮非对称布置 (6）端面载荷分配系数， 级精度(7）载荷系数 (8）节点啮合系数

29、初定查资料选取(9）材料弹性影响系数由表选取，（10）重合度 （11）重合度系数取0.95 （12）接触疲劳强度极限 （13）安全系数取S=1 S=1(14) 许用接触应力 （15）计算小齿轮直径考虑到曲柄齿轮的大小，取 (16) 验算圆周速度V0.934.4 确定传动尺寸（）中心距a (初定)a=191.56（）齿轮直径初定d （）模数取3 =3（）小齿轮齿数取40 大齿轮齿数取 （5）螺旋角 (6) 齿轮直径d（复定） (7) 中心距a（复定） a=191.5(8) 齿宽b 取 4.5 验算齿根弯曲疲劳强度1、许用弯曲应力（1）寿命系数 查图可得 （2）弯曲疲劳强度极限 查图 （3）安全系

30、数S 取S=1(4) 许用弯曲应力 S=1 = 2、计算弯曲应力(1) 当量齿数 =44 =98 (2) 齿形系数 由图查得 (3) 齿根应力集中系数由图查得 (4) 螺旋角系数 (5) 重合度系数 (X=0.95) (6) 弯曲应力 故：安全4.6 高速级齿轮计算试选小齿轮齿数为，则大齿轮为，取，精度为7级。1.按齿面接触强度计算 有公式得 试选查表可得齿宽系数查表可得材料弹性影响系数查图得齿面硬度的小轮的接触疲劳极限为 齿面硬度的大轮的接触疲劳极限为由公式可得应力循环次数查图可得接触疲劳寿命系数和接触寿命系数 计算解除疲劳许用应力取失效率为1%，安全系数为1,所以 综上所述 计算圆周速度

31、计算齿宽 计算齿宽与齿高比 模数 齿高 计算载荷系数根据，7级精度，查图可得载荷系数直齿轮查表可得使用系数由图可得7级精度小齿轮相对支撑非对称放置时查图可得综上所述：按照实际载荷系数校正所得分度圆直径得 求模数2.按照齿根弯曲强度计算设计由公式可得 确定公式内的各个值由图可知：小齿轮弯曲疲劳强度极限为 大齿轮弯曲疲劳强度极限为计算弯曲疲劳许用应力取安全系数S=1.4可得 求载荷系数 查表可得校正系数 查表可得齿形系数 求大小齿轮的并经行比较 比较可得大齿轮的数值大设计计算 =2.14对其结果经行处理，取m=2.5 所以大齿轮的齿数为几何尺寸的计算 计算中心距 求大小齿轮的分度直径 求齿宽 小结

32、： 实际传动比为 误差为4.7 低速轴的设计计算1、轴的材料选择查表可得 选用45号钢，调质处理取 2、轴径的初步估算由教科书，取C=118 根据： 式中：P-轴传递的功率 n-轴的转速r/min C-材料许用应力的系数故： 圆整到标准尺寸d=35mm根据低速轴上既有径向力又有轴向力这一特点，预选低速轴的轴承为双列调心轴承（1307）和（1308），并在轴的左端增加一平台推力球轴承（8206）承受轴向力。因为在低速轴估取安装轴承直径，左端为，右端为，根据齿轮8内孔直径估取安装齿轮8处轴径，其余部分轴径尺寸由结构要求而定。3、轴的结构设计按低速轴上零件的装拆先后，周向及轴向固定方法，以及工艺性要

33、求，作出低速轴的结构设计图所示，由轴的结构图计算轴承的压力中心到齿轮中心之间的距离分别为： a=145 b=206 c=734、按弯扭合成进行轴的强度校核 (1) 绘轴的计算简图，如图4.1图4.1 (2) 计算作用在轴上的力 轴向力 径向力 (2) 求支反力作轴的水平台作用力简图如图4.2中a，及垂直面作用力简图如图4.2中d，由力的平衡条件，从图11-C可求得支点反力图4.2 由图4.2中d 可求支反力 由此可得 (4) 作水平台弯矩图4.2中e 垂直平台弯矩图4.2中f 合成弯矩图4.2中g (5) 作扭矩图4.1扭矩力 (6) 作当量弯矩图4.1 由教材(机械零件设计)查表11-4得

34、本题中扭矩按脉动循环处理 截台D点的当量弯矩为 截台C左边的当量弯矩为 截台C右边的当量弯矩为 (7) 校核轴危险截台的强度 由当量弯矩图4.1可见,D点弯矩最大，先校核截面的强度，该截面所受的最大当量弯矩为 校核D截面，D-D截台键槽宽b=12mm ,深t=5mm由公式抗弯曲剖面模量为 许用弯曲应力计算结果强度足够。5 三维建模设计在本章进行对专用刨床中滑枕的三维建模，即根据滑枕的结构对其进行三维建模和力学分析，在本章中将运用到三维设计软件Pro/E这一设计软件。5.1 设计工具的选择目前，作为仿真技术的重要分支和应用，以CAD技术在我国的机械行业已经相当普及了，很多企业基本上实现了无图纸化

35、生产，当前在市场竞争日益激烈的情况下，企业若想处于不败之地，必须以新、奇、快的产品占领市场。为了达到这个目的，企业必须在产品开发的早期就考虑产品的工艺性、可制造性、可装配性、力学特性等因素，只适合二维图形处理的CAD系统己经无法胜任这些工作。因此在市场上出现了很多三维实体以CAD系统生成的产品模型，可以直接输入到相应的系统中进行有限元分析、可制造性分析、加工模拟等工作，从而可以大大的缩短产品的开发周期。例如UG、Pro/E及Solidworks。在众多的三维CAD系统中，以创新著称Pro/E软件独树一帜。Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。另外，

36、它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。1.参数化设计相对于产品而言，可以把它看成几何模型，而无论多么复杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。2.基于特征建模Pro/E是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

37、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，特别是在设计系列化产品上更是有得天独到的优势。3.单一数据库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

38、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。4.直观装配管理Pro/ENGINEER的基本结构能够使您利用一些直观的命令，例如“贴合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来，同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。5.易于使用菜单以直观的方式联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使得容易学习和使用。5.2 滑枕各零件的绘制图5.1 如图5.1，这是滑枕的主体。在制作这幅图时主要运用了拉伸、旋转、孔命令等Pro/E基本操作命令.图5.2如图5.2，这是滑枕中一个螺柱的三维视图。次螺柱为M22-h88。在制作这个三维模型的时候主要运用了旋转、螺旋扫描、混合等命令。图5.3 如图5.3，此图为与螺柱相配合的螺栓，在绘制此图