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文档简介
基于ProE族表功能的参数化模型库设计 摘要基于Pro/E特征造型的三维参数化模型库的建立技术,介绍了Pro/E的族表功能及简单关系式创建相似零件实例库。利用Pro/e族表功能管理参数化图库,不仅能大大减少数据录入量,降低错误发生率,还能为查找实例提供一个清晰明朗的指引,便于检索实例与修改数据。 关键词Pro/Engineer;三维图库;族表;参数化建模 DOI1013939/jcnkizgsc201550057 1引言 随着项目的积累,产品设计部门图纸的数量会不断增加,不但占用了很多磁盘存储空间,也不利于图库的管理。本文利用3D软件Pro/E对零件进行特征造型,形成可用于参数化设计的模型库,通过设置参数关系式,利用族表功能设置可变尺寸,就可以直接生成所需零件的三维模型,由于在绘制过程中不需要逐一创建模型,可大幅提高设计速度,节约磁盘存储空间。 Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司(PTC)旗下的三维软件。Pro/Engineer软件是参数化技术的最早应用者,采用它的参数化设计理念,能用单一数据库来解决特征的相关性问题。 2参数化模型 21参数化设计 参数化设计是指用参数来驱动零件或装配图的尺寸和属性,只要改变驱动尺寸的参数值就能改变零件的大小和形状。它的主要特点是全尺寸约束、全数据相关、通过改动已定义好的零件参数对设计进行修改,自动生成新的几何模型,实现对图形的驱动。 22族表 族表是很多相似零件(组件/特征)的集合,这些零件(组件/特征)从结构上看很相似,并且具有相同的功能。族表本质上是用电子表格来管理模型数据,它的外观体现也是一个由行和列组成的电子表格。在族表创建之前需要首先创建原始模型即母零件,然后在族表中定义各个控制参数来控制模型的形状及大小。 控制参数可以包括dimension(尺寸)、feature(特征)、groups(组)、reference models(参照模型)、pattern table(阵列表)和system parameters(系统参数)。其中每一对象都看作为可变量,族表中常用的变量为:dimensions、system parameters、feature。 如图1、图2所示,族表的人机对话表格中,表中所列就是母零件的各参数的数值。在族表内通过电子表格来管理衍生零件的参照尺寸(参照尺寸的名称可通过修改母尺寸的属性来自定义)。 23关系式 Pro/E关系式是用户使用尺寸符号和各种参数定义的一种数学方程式,通过关系建立特征与特征之间,零件与零件之间的函数方程式,使它们的尺寸相互关联。关系实际上也是一种捕捉设计意图的方式,用户可以将自己的设计意图体现在零件模型的设计中。族表中的设计变量作为三维模型的参数,通过添加关系使相关尺寸形成约束,从而实现用户交互操作层次上的参数化设计。 如图3所示,选择菜单工具/关系命令即可打开关系对话框。可以用简单的关系式来创建法兰轴套的键,这样只要改变轴套的内径,键槽就能根据内径数值自动生成。 具体关系式如下: 3族表参数驱动的装配图 装配图是由多个零件图装配而成,相应的零件图可以用族表功能衍生出用户需要的模型。在使用族表建立各子模型的基础上,利用族表功能可调用子零件族表中的衍生零件(即多层族表)。但前提是在总图的母模型建立时,选取参照和约束要兼顾子模型的特征。如果在选定参照时零件的子模型中没有相应母模型的该特征尺寸,那生成对应的总装图时将会报错。简言之就是缺少参照,无法进行装配。 需要特别注意星号(*)的使用,星号表示所选实例的这个项的取值与原始模型的值相同,如果原始模型变化,实例也跟着变化,如果不想实例跟着原始模型变化,就不要使用星号。族表里的数值型项的取值,必须是一个确定的数值或星号(*),不能是一个范围或变量名;特征、元件、组、参照元件、合并零件、UDF等项的取值,可以是“Y”、“N”、“*”或这个元素(无件、参照元件、合并零件、UDF)所包含的子族表中的各个实例的实例名。 如图4、图5所示的装配总图中,运用组、阵列以及在多层族表中设置尺寸、元件、组的参数,可以实现用族表中的表格驱动装配图的自动衍生。当族表中设置的参数为元件时,不选表格中提示的Y或N,而是直接键入对应零件模型衍生零件的图号(衍生的零件图是由二级族表通过对该零件模型的参数设置而得)。族表就能自动将母模型中的零件图替换成所需要的零件图,在装配图中也能通过装配约束实现自动装配。 4结论 在建立三维参数化模型的基础上,利用Pro/e族表功能结合关系式及装配过程中的约束条件,可以实现相对较复杂模型的参数化设计。因装配图及零件图采用多层族表功能实现,在模型的装配过程中,族表的应用使得装配中的零件和子装配更加容易互换,当有必要对装配图做出修改时,只需改变零件图的驱动尺寸就能达到预期目的。 参考文献: 1Loui
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