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摘要 摘要 机床夹具在机械加工中起着重要的作用，它的设计与制造的好坏对于产品的质量有 决定性的影响，同时随着先进制造技术的发展和市场竞争的加剧，企业对夹具的设计 和制造提出了更高的要求，对产品的成本有了更严格的控制，在此背景下，本文以企 业的中小批量产品结构件的加工为依据，以夹具设计与制造为研究对象，重点研究了 企业实际的结构件专用夹具在软件p r o e 平台下的方案设计和提高夹具装夹的精度和 夹紧力的方法，并完成基于方案优化设计的夹具结构的实现。 此外，本文对在p r o e 平台下的工件和夹具设计过程进行了讲述，对夹具和工件的 加工制造提出了方法。探讨了机床专用夹具的定位和加紧的理论，设计出适合某类零 件生产的机床专用夹具，并提出了产品利用专用夹具在数控机床上加工的工艺过程。 实践证明，专用夹具的使用对产品的加工质量有了提高，减少了加工时间，提高了加 工效率。 关键词：机床专用夹具，p r o e ，优化设计，加工 广东工业大学硕士学位论文 a b s t r a c t m a c h i n et o o lf i x t u r ei nt h em e c h a n i c a lp r o c e s s i n gp l a y sa ni m p o r t a n tr o l e ，i t sd e s i g na n d m a n u f a c t u r eo ft h eq u a l i t yo ft h ep r o d u c tq u a l i t yt oh a v ec o n c l u s i v ee f f e c t ，a tt h es a m et i m e a st h ed e v e l o p m e n to fa d v a n c e dm a n u f a c t u r i n gt e c h n o l o g ya n dt h ei n t e n s i f i c a t i o no fm a r k e t c o m p e t i t i o n ，e n t e r p r i s e so f t h ef i x t u r ed e s i g na n dm a n u f a c t u r i n gh a sp u tf o r w a r dh i g h e r r e q u i r e m e n t sf o rt h ec o s to f t h ep r o d u c t ，诵t hm o r es t r i n g e n tc o n t r o l ，u n d e rt h i sb a c k g r o u n d ， t h i sa r t i c l et ot h ee n t e r p r i s e so fs m a l la n dm e d i u mb a t c hp r o d u c ts t r u c t u r eo ft h ep r o c e s s i n g a st h eb a s i s ，t ot h ef i x t u r ed e s i g na n dm a n u f a c t u r i n ga st h eo b j e c to fs t u d y ，f o c u s i n go nt h e a c t u a ls t r u c t u r eo f s p e c i a lf i x t u r ei nt h es o f t w a r ep r o ep l a t f o r mt od e s i g na n di m p r o v et h e a c c u r a c yo f t h ef i x t u r ec l a m pm e t h o d ，a n db a s e do nt h es c h e m eo p t i m i z a t i o nd e s i g no ft h e j i gs t r u c t u r et oa c h i e v e i na d d i t i o n ，b a s e do np r o ep l a t f o r mu n d e rt h ew o r k p i e c ea n df i x t u r ed e s i g n p r o c e s s w e r ed e s c r i b e d ，t h ef i x t u r ea n dw o r k p i e c ep r o c e s s i n gm e t h o dh a sb e e np r o p o s e d o n m a c h i n et o o lf i x t u r ep o s i t i o n i n ga n di n t e n s i f yt h et h e o r y ，d e s i g ns u i t a b l ef o rc e r t a i nt y p e so f p a r t sp r o d u c t i o no fm a c h i n et o o lf i x t u r e ，a n dp u tf o r w a r dt h ep r o d u c t su s i n gs p e c i a lc l a m pi n n c m a c h i n i n gp r o c e s s p r a c t i c eh a sp r o v e d ，t h eu s eo fs p e c i a lf i x t u r ef o rp r o c e s s i n gq u a l i t y o f p r o d u c t si si m p r o v e d ，t h ep r o c e s s i n gt i m e ，i m p r o v ep r o c e s s i n ge f f i c i e n c y k e yw o r d s ：m a c h i n et o o lf i x t u r e ，p r o e ，o p t i m i z a t i o nd e s i g n , p r o c e s s i n g 广东 ra k 大学硕士学位论文 暑詈兽i i 皇皇皇曼皇曼_ 墨_ 田_ 置_ 暑鼍詈鲁毫詈皇皇詈篁! 皇! ! ! ! 詈e 詈量暑詈鼍皇詈詈鼍詈詈毫曼曼皇詈葛墨詈皇詈鼍皇皇_ _ e _ | _ 量墨詈詈詈詈詈暑詈墨 a b s t r a c t ( c h i n e s e ) c o n t e n t s a b s t r a c t 】 i c o n t e n t s ( c h i n e s e ) 且i c o n t e n t s n c h a p t e r1p r e f a c e j 1 1 1r e s e a r c hb a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c eo f i s s u e 1 1 2c u r r e n tr e s e a r c hc o n d i t i o n sc o n c e r n e dw i t hi s s u ei n s i d ea n do u t s i d eo fc h i n a2 1 3o r i g i no fi s s u ea n dm a i nc o n t e n t s ，3 1 3 1o r i g i no f i s s u e 3 1 3 2m a i nc o n t e n t s 3 i 4 s u m m a r y 4 c h a p t e r 2b a s e do nt h ep r o e4 s t a n d a r dp a r t sd e s i g n 5 2 1p r o e 4 0 f u n c t i o n sa n df e a t u r e s 5 2 2p r o e 4 0s y s t e mm a i nm o d u l ea n df u n c t i o n a ld e s c r i p t i o n ，6 2 2 1p r o e 4 0 ( p a r t ) a p p l i c a t i o nc o m p o n e n tm o d u l e 6 2 2 2p r o e 4 0 e n g i n e e r i n gd r a w i n gm o d u l e ( d r a w i n g ) a p p l i c a t i o n 8 2 2 3p r o e 4 0 a s s e m b l ym o d u l e ( a s s e m b l y ) a p p l i c a t i o n 12 2 3s u m m a r y 1 4 c h a p t e r 3m o d e la i r c r a f ts t r u c t u r ep a r tm a c h i n i n gp r o c e s s 15 3 1 m a c h i n i n gp r o c e s s 15 3 1 1p r o c e s sd e f i n i t i o n 1 5 3 1 2p r o c e s s 15 v i c o n t e n t s 3 2p r o c e s sd e s i g n 15 3 2 1p r o c e s sf o rd e s i g no v e r v i e w ，15 3 2 2m e c h a n i c a lp a r t so ft h es t r u c t u r ep r o c e s so fa n a l y s i sa n de v a l u a t i o n 16 3 2 3p r o d u c t i o np r o g r a m 1 6 3 2 4b l a n ks e l e c t i o nm e t h o d 17 3 2 5p o s i t i o n i n gd a t u ms e l e c t i o n 18 3 2 6p r o c e s sr o u t ep l a n 19 3 2 7h e a tt r e a t m e n tp r o c e d u r ea r r a n g e m e n t 2 0 3 2 8a i d e dp r o c e s sa r r a n g e m e n t 2 0 3 2 9m a c h i n ep r o c e s se q u i p m e n ts e l e c t i o n 2 1 3 2 1 0m a c h i n i n ga l l o w a n c ea n dp r o c e s s e so f d e t e r m i n et h es i z e 2 2 3 2 11c o n f i r m a t i o no fc u t t i n gp a r a m e t e r 2 2 3 2 1 2t i m eq u o t af o r m u l a t i o n 2 2 3 3m o d e l a i r p l a n ep a r t sp r o c e s sp l a n n i n gd e s i g n 2 3 ：；4s u m m a r y 2 5 c h a p t e r4f i x t u r e o ft h em a c h i n eo p t i m i z a t i o nd e s i g n 2 6 4 1f i x t u r eo v e r v i e wa n dc l a s s i f i c a t i o n 2 6 4 1 1f i x t u r eo v e r v i e w 2 6 4 1 2f i x t u r ec l a s s i f i c a t i o n 2 6 4 1 3p r o f e s s i o n a lm a c h i n et o o lf i x t u r e 2 8 4 2f i x t u r ed e s i g nm e t h o da n dm a i nt a s k 2 8 4 2 1p r o f e s s i o n a lm a c h i n et o o lf i x t u r ed e s i g nr e q u i r e m e n t sa n ds t e p 2 8 4 2 2f i x t u r ed e s i g na n ds e v e r a li m p o r t a n tp r o b l e m si nt h e 3 0 4 2 3f i x t u r es t r u c t u r em a n u f a c t u r a b i l i t ya n a l y s i s 3 0 v 广东工业大学硕士学住论文 4 2 4f i x t u r eo fp r e c i s i o na n a l y s i s 3 3 4 2 5p o s i t i o n i n go fe r r o ra n a l y s i s 3 4 4 3m o d e la i r p l a n ep a r t sf i x t u r ed e s i g n 3 6 4 4s u m m a r y 3 8 c h a p t e r5s p e c i a lf i x t u r ed e s i g na n dp r o c e s s i n ge a s ea n a l y s i s 3 9 5 1m o d e la i r p l a n ep a r t sm a c h i n i n ge x a m p l e sa n a l y s i s 3 9 5 1 1p r o e4p a r t st oc r e a t e3 do fs o l i dm o d e l 3 9 5 1 2i nc a ms o f t w a r ef o rt o o lp a t hp r o g r a m m i n g 4 2 ( 13 ) t h en cp r o c e s s i n gp r o g r a m ( e x c e r p t ) 4 7 5 1 3p a r t so fp r o c e s s i n gs c h e m e sf o rr e s u l t sa n a l y s i s 51 5 2s u m m a r y 5 2 c o n c l u s i o n 5 3 r e f e r e n c e 5 4 s t a t e m e n to fb e i n go r i g i n a l 5 7 a c k n o w l e d g e m e n t 5 8 v i i i 第一章绪论 1 1 课题背景与意义 第一章绪论 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术的不断涌现，机械制造工艺正 向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机 械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具 有特殊要求的零件。特别是航空、造船、武器、模具等工业部门，所加工的零件具有 经度高、形状复杂、经常变动的特点，而且单件及小批量零件的加工约占机械加工总 量的8 0 。因此，数控机床的问世，较好的解决了复杂、精密、多变的零件加工问题， 是一种灵活的高效率自动化机床。提高了更新频率高的小批量零件和复杂的零件加工 的生产率及加工精度。它是机床控制技术的一个重要发展方向。特别是计算机技术的 迅速发展，极大的推动了机械加工工艺的进步使工艺过程的自动化达到了一个新的阶 段。 工具是人类文明进步的标志。自2 0 世纪末以来，现代制造技术与机械制造工艺自 动化得到了很好的发展。但工具( 含刀具、夹具、量具与辅具等) 在不断的革新中， 其功能仍然十分显著。机床夹具是一种装夹工件的工艺设备，它广泛地应用于机械制 造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在各种金属切削机床 上用于装夹工件的工艺设备成为机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、四爪卡 盘，铣床上使用的平口虎钳等。现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备， 它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。因此，无论是在传 统制造还是现代制造工艺系统中，夹具都是重要的工艺装备。随着数控机床的应用越 来越普及，单件小批量的产品要求也越来越高，因此一般夹具已经不能适应产品的生 产和加工，因此，机床专用夹具被企业大量的设计和生产，以满足多变的单件小批量 的零件的加工。机床专业夹具只能加工一种零件或一个工序，这样就要求其刚性好， 结构紧凑和使用方便的特点。 传统的机床夹具设计是采用人工直接设计的方法，一般都采用经验法和类比法，需 要查阅大量资料和手册，通过人工计算和用笔绘出机床夹具的装配图和零件图。劳动 量很大，而且出现问题不易修改，不利于夹具的优化设计。近年来，世界各工业发达 广东工业大学硕士学位论文 国家结合传统夹具设计理论和先进制造技术，开发出各种计算机辅助夹具设计( c a f d ) 系统，为新的夹具设计方法，这对于夹具制造的发展具有重要的意义。 在这种情况下，结合企业生产实际需要，在以c a d 平台上设计一种简单实用、能 够切实的夹具可以提高加工效率和质量。有一些计数机辅助设计软件，比如p r o e 、u g 、 s o l d i e d g e 等等它们本身有很强大的参数化功能，可以随时更改特征的尺寸，再生成三 维实体。这样对于专用夹具的设计和优化修改带来了极大的方便。利用c a d 软件为平 台设计专用夹具，可以满足快速响应市场需求的目标，为企业节约了时间和成本，带 来了良好的经济效率。 1 2 国内外研究现状 随着计算机技术应用的不断发展，近年来，数控机床正在不断地扩展它的适用范围， 但数控机床毕竟是一种高度自动化的机床，技术复杂，成本较高。从其使用时的经济 效果出发，在我国目前阶段，仍然多用于精度高、形状复杂的中小批量零件的加工。 在西方发达国家数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统( f m s ) 等新加工技术 的应用领域日益扩大，而在数控机床加工中发挥了越来越重要作用的就是机床夹具， 因此国内外学术领域对机床夹具的设计过程、设计方法、经验等方面的管理技术和相 应的计算机辅助技术的研究越来越受到的重视，计数机辅助设计夹具的方法也越来越 多。 在2 0 世纪7 0 年代，美国、俄罗斯发达国家一些学者就开始研究夹具的设计工作。 到了8 0 年代，欧美的其他国家也开始了夹具的设计和研发。其成果有：美国p u r d u 大学的p m f e r e i r a 等人研制基于专家系统的夹具设计系a i f i x ，e m e r v y n 、k u m a r 等人开发的基于i n t e m e t 的交互式夹具设计系统等。 我国由于c a d 技术的引进较晚，到了8 0 年代中期，先后有一些高校才开始研究c a d 在夹具设计中的应用，取得了一些成果。张新于2 0 0 7 年针对夹具设计的经验性、模糊 性和具有重用性的特点，将基于市里技术应用到夹具设计中。通过对夹具实例的特征 模型进行实例表示建立了夹具实例编码系统，提出了支持特征权重动态调整的最近邻 实例检索算法，同时，还提出了基于模板零件建立夹具三维标准件库的建库方法。浙 江大学的陈德伟采用产生式规则表示夹具设计的架知识，采用类框架表示夹具设计的 体知识，解决了夹具设计过程中的复杂知识的表示方法问题。哈尔滨理工大学的戴鸿 2 第一章绪论 滨提出了基于实例和知识的焊接夹具方案设计策略，研究了智能c a d 系统中实例库的 设计。其他的一些c a d 在夹具设计中的应用都得到较满意的结果。 针对计算机辅助夹具设计虽然已经做了大量的研究，但在实际生产过程之中，夹具 的设计还是一个瓶颈和难题，主要有这样一些原因： ( 1 ) 夹具设计需要大量的基础知识，不同夹具情况各异，计算机辅助夹具设计把所 有的知识和各个情况全考虑进去很难。 ( 2 ) 夹具设计到目前还没有一个通用的平台，各种研究和设计是在不同的平台或 工具下完成的。 ( 3 ) 计算机辅助夹具设计的发展方向是专业化，针对特定用户的需求可以满足， 但对于其他不同的用户很难满足。 但将p r 0 e 有关的模块和技术应用到计算机辅助夹具设计中，实现了夹具设计知识 与c a d 模型的集成，可以加快夹具的设计效率和质量。 总的来说，利用c a d 软件的参数化功能应用到专用夹具的设计上，实现真正的三 维计算机辅助夹具设计是一种趋势。 1 3 本研究课题的来源及主要研究内容 1 3 1 本研究课题的来源 随着社会经济与科学技术的发展和竞争，使机械产品日趋精密、复杂，而且产品的 生命期缩短，改型频繁。现代模具制造业面临着市场激烈的竞争，工业产品越来越多 向多品种、小批量、高质量、低成本的方向发展。用户总是希望模具产品外表光洁美 观，成型精度和表面质量高，交货周期短。模具数控加工是模具制造过程中的重要一 环，同时也可以提高模具的加工精度，提高加工效率，减少模具的制造周期。此外，飞 机、汽车和轮船上的主要的零配件对表面的形状和光洁度要求较高，希望其自由曲面 形状的表面更光滑。其模具的工作部分或相关电极一般是通过数控铣削进行加工的， 其加工时间占整个模具制造周期6 0 以上，而且切削加工时间是约占整个周期的3 0 - - 5 0 。如果要是曲面形状更光滑，势必会使切削时间加长。这对工艺设备( 机床、夹 具、量具等) 提出了更高的要求，使用普通的设备加工这类零件，不仅劳动强度大、 生产效率低，而且还难以保证精度，有些零件甚至无法加工。在这种情况下，使用数 3 广东工业大学硕士学位论文 控机床和专用夹具的配合下，可以完成一些中小批量、精度高、形状复杂的零件。而 一些c a d 软件比如p r o e 它不单有强大的设计、绘图、装配等功能，还有自动编制加 工程序的制造功能。因此，利用p r o e 的参数化为平台来设计夹具和产品，用c a m 软 件的制造加工功能来编制加工程序，这样就可以充分利用好数控机床，为企业带来良 好的经济效率。 1 3 2 本研究的主要内容 由于企业现在要求加工产品一般都是形状复杂，精度较高的中小批量，而且要求生 产制造周期要短，成本低，因此本文根据工程实际，加工一批3 0 0 0 件的飞机模型的结 构件，在p r o e 的平台上设计了一套机床专用夹具，配合数控铣床完成了产品的加工。 达到了提高生产效率，减少了加工时间，降低了生产成本的目的。具体内容如下： 1 、分析了飞机模型结构件的加工工艺过程，掌握了该工件的加工工艺规程，确定 了加工方法等等。 2 、设计了一套针对本类零件的机床专用夹具，并提出了专用夹具的优化设计方法， 对于该夹具的夹紧力和精度进行了计算分析。 3 、在p r o e 平台上完成了夹具的设计，生成了夹具和产品的三维模型，二维零件图 和装配的过程，用c a m 软件完成了夹具和零件的程序编制。 4 、对比了利用专用夹具和其他加工方法在加工效率和生产成本的不同，从而验证 了专用夹具的设计和应用的可行性。 1 4 本章小结 本节主要讲述了本文的意义，研究内容和国内外对专用夹具的研究状况。 4 第二章p r o e4 0 概述 第二章基于p r o e4 0 夹具标准件设计 2 1p r o e4 0 的功能与特点 p r o e n g i n e e r 操作软件是美国参数技术公司( p a r a m e t r i ct e c h n o l o g yc o r p o r a t i o n ，简 称p t c ) 的重要产品。在现代的三维造型软件p r o e 扮演着领军者的角色，并作为当 今世界机械c a d c a e c m 领域的新标准而得到业界的认可和推广，是迄今为止最成 功的c a d c a m 软件之一。 p r o e 软件主要是采用参数化设计。其特色是解决特征的相关性问题是采用单一的 数据库。而且p r o e n g i n e e r 是集成化的软件，里面包含了许多不同功能的模块( 如草图 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。p r o e 软件能够将产品设计至加工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。 1 参数化设计和特征功能 p r o e n g i n e e r 是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统。设计人员主要是 采用基于特征的并且具有智能特性的功能去建模，如型腔、抽壳、倒角等特征。我们 可以先随意勾画草图，再通过设定参数和尺寸来控制形状，从而达到我们所需要的模 型。这种便捷的编辑功能给工程设计者提供了在简易而灵活设计方法。 2 单一数据库 p r o e n g i n e e r 软件包含的所有模块都是建立在唯一而且共享的数据库上，而有一些 传统的c a d c a m 系统( 如a u t o c a d 等) 建立在多个数据库上。所谓单一数据库， 就是所有模块中的参数全部来自一个数据库里面，我们设计者在同一个产品的工程设 计中，所用到的产品参数资料全部是一样的，不管产品是属于哪个模块设计的环节。 也就是说，在整个设计过程的任何一处模块设计参数发生改动，整个设计过程的相关 的模块参数也全部跟着改变。例如，一旦零件图发生改变，n c ( 数控) 工具路径也会 随之自动改变；组装工程图中的零件参数如有任何变动，也会立刻反应在整个三维模 型上。这种单一数据库的设置，使得数据结构与工程设计的形成了一个整体。这一优 点，使我们在设计时，设计过程更简易，错误率减低，设计成品质量更高，设计周期 更短，设计成本也就更低。 广东_ z - 1 k 大学硕士学位论文 2 2p r o e4 0 系统的主要模块及功能简介 1 草绘模块( s k e t c h ) ：创建和编辑二维平面草图 2 零件模块( p a r t ) ：创建三维模型 3 装配模块( a s s e m b l y ) ：组装部件或完整产品 4 工程图模块( d r a w i n g ) ：由三维模型生成二维工程图 5 制造模块( m a n u f a c t u r i n g ) ：高速加工、专业化加工及模具设计 2 2 1p r o e4 0 标准件模块( p a r t ) 的应用 在p r o e 系统中，特征是设计和操作的最基本单元，而基础特征是零件模型中其他 特征的基础和载体。 零件建模时一定要先对模型进行深入的特征分析，搞清零件模型是由哪些特征组成 的，明确各个特征的形状及其相对关系，然后依据特征的主次按一定顺序进行建模。 1 特征及其分类 1 ) 实体特征、曲面特征和基准特征 2 ) 基础特征和工程特征 基础特征：建模时创建的第一个实体特征；工程特征：除基础特征以外后续建立的 其他特征。工程特征包括草绘型和放置型特征两大类。 3 ) 草绘型特征和放置型特征 草绘型特征：在特征创建过程中必须绘制二维截面才能生成的特征； 放置型特征：系统内部定义好的一些参数化特征。 2 基础特征生成的一般原理 共有4 种最基本的特征创建方式： 拉伸( e x t r u d e ) ：特征截面沿其垂直方向长出或切出，具有等截面属性。 旋转( r e v o l v e ) ：特征截面绕着一条中心线旋转，具有轴对称属性。 扫描( s w e e p ) ：一个截面沿一条轨迹线扫出，在轨迹正交方向具等截面属性。 混合( b l e n d ) ：一系列的截面( 两个以上) 依序连接。 1 ) 拉伸操作的一般流程 1 设置拉伸特征类型 6 第二章p r o f e 4 0 概述 ( 1 ) 单击拉伸按钮或选择【插入】( i n s e r t ) 一【拉伸】( e x t r u d e ) ； ( 2 ) 在拉伸操控板中设置为实体或曲面拉伸； 2 绘制特征截面 ( 1 ) 单击操控板的“放置”按钮打开“放置”上滑面板。 ( 2 ) 在“草绘”对话框中指定草绘平面、参考平面及其方向； ( 3 ) 进入草绘模式，定义合适的草绘参照； ( 4 ) 绘制或调取特征截面，之后结束。 3 设置拉伸特征的参数 ( 1 ) 在拉伸操控板中设置拉伸的深度； ( 2 ) 设置材料的去除区域或者薄体的厚度及方向； ( 3 ) 执行特征预览或者特征生成，并改变模型视角进行查看。 2 ) 旋转操作的一般流程 1 设置旋转特征类型 ( 1 ) 单击旋转按钮或者【插入】( i n s e r t ) 一【旋转】( r e v o l v e ) 。 ( 2 ) 在旋转操控板中设置为实体或曲面旋转。 2 绘制特征截面 ( 1 ) 打开位置上滑面板以进行截面的草绘。 ( 2 ) 在“草绘”对话框中定义草绘平面、参考平面及其方向。 ( 3 ) 进入草绘模式，指定合适的草绘参照。 ( 4 ) 绘制或调取截面作为当前的特征截面，之后结束。 3 设置旋转特征的参数 ( 1 ) 在旋转特征操控板中设置旋转的角度。 ( 2 ) 设置切除特征的材料去除区域或者薄体的厚度及方向。 ( 3 ) 执行特征预览或者特征的生成，并改变视角查看模型效果。 3 ) 扫描操作的一般流程 1 指定扫描特征的创建类型 选择【插入】( i n s e r t ) _ 【扫描】( s w e e p ) 一【伸出项】( p r o t r u s i o n ) 2 定义扫描轨迹 ( 1 ) 选择 s k e t c ht r a j ( 草绘轨迹) 】草绘扫描轨迹，或者 s e l e c tt r a j ( 选取轨迹) 】 7 广东工业大学硕士学位论文 选取现有曲线或边链作为扫描轨迹。 ( 2 ) 定义草绘平面、参考平面及其方向。 ( 3 ) 进入草绘模式绘制所需的轨迹。 3 定义扫描特征的属性和截面 ( 1 ) 开放轨迹且与已有特征实体相接：合并端点( m e r g ee n d s ) 或自由端点( f r e e e n d s ) a ( 2 ) 闭合轨迹：添加内部因素( a d di n nf c s ) 或无内部因素c n oi n nf c s ) 。 4 定义扫描特征的截面 ( 1 ) 自动进入草绘模式，绘制扫描特征的截面。 ( 2 ) 指定扫描切口材料的去除侧。 ( 3 ) 执行扫描特征的创建。 4 ) 混合操作的一般流程 ( 1 ) 选择【插入】( i n s e r t ) 一【混合】( b l e n d ) 命令及混合类型。 ( 2 ) 选择 g e n e r a l ( 一般) 】_ r e g u l a rs e c ( 规则截面) 】一 s k e t c hs e e ( 草绘 截面) 】或【s e l e c ts e c ( 选取截面) 】一【d o n e ( 完成) 】。 ( 3 ) 在“属性”菜单中定义合适的选项并单击【d o n e ( 完成) 】。 ( 4 ) 草绘混合截面，或选择三维图元作为混合截面外形。 ( 5 ) 草绘后续截面时，依次输入各截面相对前一截面绕x 、y 和z 轴的旋转角度， 否则结束。 ( 6 ) 草绘完所有混合截面后，依次为后续截面输入一个偏距深度值。 ( 7 ) 当非平行混合特征首尾两截面与某模型相接时，可利用“相切( t a n g e n c y ) ”选项 进行相切设置，使其与相邻的模型实体表面相切。 ( 8 ) 单击对话框的确定按钮，完成特征的创建。 2 2 2p r o e4 0 工程图模块( d r a w i n g ) 的应用 工程图模块作为p r o e 的一个独立模块，用于建立零件和装配体的各种工程视图， 包括剖视图、辅助视图等。在p r o e 中建立工程图的思想与二维c a d 系统中绘制工程 图的思想是互逆的，它是利用已存在的三维实体零件或装配体模型直接生成每一个视 图。因此，建立工程图之前首先应进行三维零件的设计，再根据不同的投影关系生成 第二章p r o e4 0 概述 各种工程图，并且工程图与零件或组合件之间相互关联，任何其中之一更改，另一个 也会自动更改。p r o e 提供有多种格式的标题栏和图框，制作工程图时可以直接调用。 1 制作二维工程图 一般来说，一个比较简单的零件只需一些基本视图便足以表达清楚。如果需制作更 进一步的视图，也是以这些基本视图为基础，并且所有视图都是相互关联的。工程图 建立后，其中进行的任何设计变更都会反映到零件和装配体模型上，而且一个视图的 变化会导致其他视图也随之变化。 以支架零件的工程图2 1 为例，来说明工程图制作的具体步骤与方法。 图2 1 支架的工程图 f i g 2 1s u p p o r tf o re n g i n e e r i n gd r a w i n g 羹承薹毫 赘羹鲞蓉纛l 目魄r 2 步骤l 建立零件的三维模型 步骤2 创建剖面 步骤3 设置工程图制作环境，设定比例如图2 2 ，设定视图的显示样式如图2 3 步骤4 创建主视图 9 广东工业大学硕士学位论文 步骤5 编辑主视图把主视图编制成半剖视如图2 4 ，添加箭头如图2 5 步骤6 建立俯视图和左视图 步骤7 编辑俯视图 步骤8 编辑左视图 步骤9 创建零件轴线 步骤1 0 无公差尺寸的标注如图2 - 6 步骤1 l 带尺寸公差的尺寸标注 步骤1 2 标注表面粗糙度如图2 7 步骤1 3 形位公差的标注如图2 - 8 步骤1 4 标注技术要求如图2 - 9 步骤1 5 增加轴测图 图2 2 比例的更改 f i g 2 - 2p e r c e n t a g ec h a n g e 1 0 图2 3 视图显示的设置 f i g 2 3v i e wd i s p l a ys e t t i n g s 第二章p r o e 4 0 概述 l_ j 毡 ，i j f 选择站镶噶准平面辖为争舞平蘸 图2 - 4 f i g 2 - 4 下千 靠一个 肚期裹串转鬻 l 撇l 量录尺寸 镀嬲蕊 疆溉尺寸 叠八投影镬船， 霍辑辛琵垮臻簿 壤墨爨馐 函翟嘲 $ 动悻群 壤髦魂箨鼯 纛搜 图2 5 f i g 2 5 图2 6 f i g 2 - 6 圜露翳溺搦搦豳翰隰翰翰翰弱嬲嘲翮嬲缀籀鞠豳 圄 匪噩蘑匝乏匿 回囤匝巫 i l 墨| | 争l 厂、l 上 囤圃旺疆亘 、_ _ _ - - - - _ - _ - _ _ _ 匝页翌匿甄驱 逐豳 广东工业大学硕士学位论文 图2 8 f i g 2 8 图2 - 9 f i g 2 9 2 2 3p r o e4 0 装配模块( a s s e m b l y ) 的应用 产品设计时可利用装配模块放置或创建组合件元件，或者修改组合件的属性使之满 足一定的设计需要。由于p r o e 采用的是单一数据库技术，装配模块中各元件依然保持 着与