毕业设计（论文）-基于ProE的加湿器外观造型设计.doc

河南科技学院2009届本科毕业论文（设计）论文题目：基于Pro/E的加湿器外观造型设计学生姓名: 李 海 洋所在院系：机 电 学 院 所学专业：机电技术教育 导师姓名：安 爱 琴 完成时间：2009年5月20日河南科技学院本科生毕业论文（设计）任务书 题目名称： 基 于 Pro/E 的 加 湿 器 外 观 造 型 设 计学生姓名李海洋所学专业机电技术教育学号20040315040指导教师姓名安爱琴所学专业机械制造及其自动化职称讲师完成期限2008年 12月16日至 2009 年 6 月 5 日一、论文（设计）主要内容及主要技术指标1.主要内容（1）用Pro/E进行加湿器的所有零部件三维实体造型；（2）用Pro/E对加湿器进行虚拟装配设计；（3）加湿器装配体生成爆炸图；（4）对加湿器所有零部件进行全局干涉检查。2.技术指标（1）加湿器所有零部件应无干涉。二、 毕业论文（设计）的基本要求1.毕业设计（论文）一份：有200字左右的中英文摘要，正文后有15篇左右的参考文献，正文中要引用5篇以上文献，并注明文献出处。论文字数在6000字以上；2.有不少于2000汉字的与本课题有关的外文翻译资料；3.毕业设计总字数在10000字以上。三、毕业论文（设计）进度安排1. 1.2008年12月16日-2008年12月21日，下达毕业设计任务书；寒假期间完成英文资料翻译和开题报告。2. 2009年2月16-2月27日（第1-2周），指导教师审核开题报告、设计方案和英文资料翻译。3. 2009年3月2日-4月24日（第3-10周），毕业设计单元部分设计。4. 2009年4月20日-4月30日（第10-11周），毕业设计中期检查。5. 2009年5月4日-5月22日（第12-14周），设计仿真、程序调试、线路板制作调试，整理、撰写毕业设计报告。6. 2009年5月25-6月5日（第15-16周）上交毕业设计报告，指导教师、评阅教师审查评阅设计报告，毕业设计答辩资格审查。毕业设计答辩，学生修改整理设计报告。河南科技学院毕业论文（设计）课题审核表院（系）名称机电学院专业名称机电技术教育指导教师姓名安爱琴课题名称基于Pro/E的加湿器外观造型设计课题来源自选课题立题理由和所具备的条件随着社会的发展，人们越来越追求高质量的生活，开始考虑更加舒适的生活和工作环境，加湿器的使用就必不可少。而Pro/E是一种功能很强大的设计软件，用它设计加湿器，可以缩短设计周期，增强市场竞争力。另外本人正在学习Pro/E软件，有一些软件应用上的保障。 教研室审批意见教研室主任签字： 年 月 日毕业论文（设计）工作领导小组审批意见组长签字： 年 月 日注：本表经教务处复审后存院（系）备查。毕业论文（设计）开题报告题目名称 基 于 Pro/E 的 加 湿 器 外 观 造 型 设 计学生姓名李海洋专业 机电技术教育学号20040315040 指导老师姓名安爱琴所学专业机械制造及其自动化职称讲师完成期限2009年2月16日至2009年2月27日一、 选题的目的意义随着社会的发展，人们越来越追求高质量的生活，开始考虑更加舒适的生活和工作环境，加湿器的使用就必不可少。而Pro/E是一种功能很强大的设计软件，用它设计加湿器，可以缩短设计周期，增强市场竞争力。二、国内外研究现状目前，我国家用加湿器市场每年家庭拥有率的增长仅在34左右，与国内多数居民知道干燥季节需要进行室内加湿的现况相比，存在较大的消费意识差距。这种状况凸显出我国家用加湿器市场虽发展了近20年，但目前仍存在着较大的消费“瓶颈”。 由于地理位置、气候条件、经济发展等因素的影响，目前国内加湿器的家庭拥有率呈现出以下几个特点：经济发达地区比欠发达地区高，城市地区比农村地区高，高收入家庭比低收入家庭高，受教育水平高家庭比受教育水平低家庭高。 与我国北方有着相同地理纬度的韩国、美国、加拿大、法国、英国等国家，有着较高的加湿器家庭拥有率，如美国达到35，日本则在32左右。三、主要研究内容 （1） 用Pro/E进行加湿器的所有零部件的三维实体；（2） 用Pro/E对加湿器的所有零部件的虚拟装配设计；（3） 用Pro/E对加湿器的虚拟装配体生成爆炸图；（4） 用Pro/E进行加湿器的所有零部件进行全局干涉的检查。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线研究方法：在老师的指导下,利用图书馆以及网络技术资料进行整个系统的设计技术路线：（1） 对加湿器进行产品整体构造的分析；（2） 用Pro/E对加湿器进行先整体在零件的三维造型；（3） 生成装配图；（4） 生成爆炸图；（5） 全局干涉检查。五、要参考文献与资料1 薛澄岐等.工业设计CAID技术M.东南大学出版社，2008.62 龙马工作室.Pro/ Engineer Wildfire 2.0中文版完全自学手册M.人民邮电出版社，2005.53 槐创锋等. Pro/ENGINEER3.0中文版工程图专家指导教程M.机械工业出版社，2007.14 方兴.计算机辅助工业设计M.华中科技大学出版社，2006.15 钟日铭等.Pro/ Engineer Wildfire 3.0中文版装配设计与产品实例M.机械工业出版社，2007.16 卢建平，张道林，杨洪峰，张继磊等.基于Pro/E玉米联合收获机的虚拟设计J. 农机化研究，2008（03）7 宋玉银，蔡复之，张伯鹏.面向并行工程的产品装配模型J.清华大学学报(自然科学版)，1999，39(4)，49528 范玉.基于ProE的汽车音响面板三维造型及模具设计J.三维造型师,2008(1)，54619 吉奎,陈志刚.基于Pro/E及ADAMS的反铲式挖掘机工作装置机构的建模与运动仿真J.现代制造工程,2006(05)，878910 康文龙，蒲志新.基于Pro/E的机械零件虚拟装配方法研究J.煤矿机械2006（7），8687六、指导教师审批意见 年 月 日学生姓名李海洋班级机教043指导教师安爱琴论文（设计）题目基 于 Pro/E 的 加 湿 器 外 观 造 型 设 计目前已完成任务到目前为止论文已经完成任务：1 进行有关加湿器设计研究方面资料的搜集和整理；2 加湿器造型设计整体思路已经形成；3 论文草稿已经完成一部分。是否符合任务书要求进度：是尚需完成的任务到目前为止论文尚未完成的任务：1 部分零件的建模以及整体装配；2 论文正文的书写。能否按期完成论文（设计）：是存在问题和解决办法存在问题设计中存在的问题：1资料收集的还不是很够；2 论文的思路还不是很顺畅；3 Pro/E建模还不是很顺利。拟采取的办法拟采取的办法：1 及时和指导老师沟通，请教老师；2 对Pro/E软件要进一步更深的学习；3 查看有关资料，及时完成论文。指导教师签 字日期 年 月 日教学院长（系主任）意 见 签字： 年 月 日河南科技学院本科毕业论文（设计）中期进展情况检查表摘要本文应用Pro/E软件完成加湿器产品设计，主要包括零件的三维建模、虚拟装配、干涉检查等。首先采用可变剖面等功能建立加湿器喷气嘴罩模型，然后建立加湿器喷嘴、水箱、底座等模型，最后把设计好的模型进行虚拟装配，对装配体进行干涉检查。通过对加湿器产品的设计，证明应用Pro/E软件完成新产品的设计，可以大大提高设计效率，缩短设计周期，增强产品的市场竞争能力。 关键字：Pro/E, 装配设计，模型，三维建模，加湿器 The appearance design of humidifier based on Pro/EAbstractIn this paper, the design of humidifier product was completed by Pro/E software, Mainly inchluding the three-dimensional modeling of parts, virtual assembly,interference checks, ect. First of all, the humidifier nozzle yet cover model was established by applying variable section features function, and then the humidifier nozzles, water tanks, such as model base was established, and finally a model for the design of virtual assembly, interference of the assembly inspection. Through the design of humidifier which was completed by Pro / E software ,to improve the Pro / E software can greatly improve design efficiency and shorten the design cycle, and enhance market competitiveness.Keywords:Pro/E, assembly design, model, three-dimensional modeling, humidifier 目录1 绪论11.1 三维造型设计的现状和发展11.2 常用三维软件的介绍11.2.1 UG11.2.2 SolidWorks11.2.3 Pro/E21.3 Pro/E软件介绍21.4 本文主要研究内容32 设计造型过程32.1 加湿器实体造型32.1.1 加湿器喷气嘴罩造型32.1.2 加湿器喷嘴造型52.1.3 加湿器水箱造型92.1.4 加湿器底座造型112.2 加湿器虚拟装配设计132.2.1 加湿器的虚拟装配142.2.2 生成爆炸图152.2.3 干涉检查163 结论17致谢18参考文献191 绪论1.1 三维造型设计的现状和发展计算机绘图技术的发展和计算机性能的不断提高，引发了工程设计的新理念，三维实体造型设计也应运而生，并以其无可比拟的优越性显示出强大的生命力。Pro/E、UG等三维绘图软件不仅可以较方便地绘制二维视图，还可以形象逼真地绘制三维视图。利用这些软件的强大功能，对图形进行适时修改、动画控制和模拟生产过程，使计算机三维实体绘图成为越来越方便的方法。三维CAD造型技术也称建模技术，它是CAD技术的核心。建模技术的研究、发展和应用，代表了CAD技术的研究、发展和应用。从20世纪60年代至今，三维建模技术的发展经历了线框建模、曲面建模、实体建模、特征建模、参数化建模、变量化建模，以及当今正在研究的产品集成建模、行为建模等发展过程。三维CAD以三维造型设计为基础，只要形成了三维模型，各种二维视图唾手可得。三维CAD技术在产品的三维造型、虚拟状配、工程图生成、动态干涉检验、机构运动分析和动态仿真、有限元分析等方面带来了革命性得突破，提高了设计效率和设计质量。1.2 常用三维软件的介绍1.2.1 UG UG是美国EDS公司推出的功能强大、闻名遐迩的CAD/CAM软件。它的内容博大精深，涉及到平面工程图、三维造型、装配、制造加工、逆向工程、工业造型设计、注塑模具设计、注塑模流道分析、钣金设计、机构运动分析、有限元分析、渲染和动画仿真、工业标准交互传输、数控模拟加工十几个模块。它不仅功能强大，其他功能更是无与伦比，是全球应用最广泛、最优秀的大型CAD/CAM软件，被广泛应用于航天航空、汽车、家用电器、机械、模具等领域。它具有集成的产品开发环境、相关性、并行协同性、先进性和软性等特点。1.2.2 SolidWorks SolidWorks是由美国SolidWorks公司开发的三维机械CAD软件，它提供了强大的基于特征的实体建模功能，用户可以通过拉伸、旋转、扫描、放样、曲面加厚、圆角、变形、弯曲、抽壳以及阵列、镜像、比例等特征工具进行产品设计。在设计过程中可以方便的添加特征、编辑特征以及将特征重新排序，对特征和草图进行动态修改，并通过拖动等方式实现实时设计修改。在进行装配设计时，可以快捷地将零部件插入到装配体中，并利用智能化装配技术完成自动捕捉和定义装配关系。可以动态地查看装配体的所有运动，并对运动零部件进行动态干涉检查和间隙检测。SolidWorks支持自上而下的设计方法。可以在装配体环境中进行零件设计，允许新零件以其他零部件为参考并声称并联关系。甚至可以在装配体环境中开始进行产品设计，实现零件审计和装配设计的同步进行。同时SolidWorks的工程图模块功能也很强大，它能够将零件或者装配体模型转换成各种二维工程图，它还具有强大的曲线设计、模具设计、全相关的钣金设计以及焊接零件设计功能。1.2.3 Pro/E Pro/E是当今最优秀的三维实体建模软件之一，以参数化造型设计而闻名，可以实现造型设计、加工制造、机构分析、有限元分析、关系数据库管理、逆向工程等，Pro/E最大的优势是支持同步设计，在产品的开发的过程中，设计者在任何时候所作的修改都会调整到整个设计中，自动更新模型中所有2D、3D的尺寸与工程文件，大大提高了工作效率1。1.3 Pro/E软件介绍 作为全世界最为普及的3DCAD/CAM应用系统，Pro/E软件自问世以来，广泛应用于机械、汽车、电子、通讯、航天、家电等各个行业，Pro/E是优秀的三维CAD/CAM集成软件，在生产过程中能将设计、制造和工程分析3个方面有机结合起来，使企业能够对现代市场产品的多样性、复杂性、可靠性和经济性等迅速做出反应，以增强企业的市场竞争能力2。Pro/E软件是PTC公司开发的设计软件，其“参数化”及“单一数据库”的设计理念使得产品的设计与更改简易、灵活，Pro/E软件系统囊括了零件设计、产品装配、模具开发、NC加工、钣金件设计、铸造设计、自动测量、机构仿真以及应力分析等各种功能3。Pro/E软件内容博大精深，基本涉及平面工程图、三维造型、求逆运算、加工制造、工业标准交互传输、模拟加工过程、电缆布线和电子线路等4。另外，Pro/E提供了二次开发设计环境及与其他CAD软件进行数据交换的接口，能够使多种CAD软件配合工作，实现优势互补，从而提高产品设计的效率。Pro/E系统用户界面简洁，概念清晰，符合工程人员的设计思想与习惯。整个系统建立在统一的数据库上，具有完整而统一的模型。本款加湿器主要是应用Pro/E软件对产品进行外观造型的总体设计，而没有涉及到产品内部具体细节的设计。应用软Pro/E件对产品进行设计时，要根据设计好的尺寸创建各部件的三维造型，并可以对各部件进行渲染，当设计的零件有缺陷时，可以很方便的进行修改。同时，设计出来的各部件可以装配一起，形成总体效果，更重要的是装配以后能够进行全局干涉检查，来验证设计的尺寸是否合理，能使企业用更少的时间推出更好的产品，从而缩短设计周期，切实增强企业的市场竞争力。1.4 本文主要研究内容（1） 应用Pro/E进行加湿器零件的三维模型创建；（2） 应用Pro/E对加湿器零件进行虚拟装配设计；（3） 应用Pro/E使加湿器虚拟装配体生成爆炸图；（4） 应用Pro/E对加湿器所有零部件进行全局干涉检查。2 设计造型过程随着社会的经济水平的进步，人们的生活水平不段提高，在满足了基本的生活需要之后，人们开始逐渐考虑生活的品质，开始考虑更加舒适的生活和工作环境，于是就有了加湿器产品的问世。加湿器的主要功能：调节和增加室内湿度、预防疾病、消除静电、养颜护肤、养生养健、调节室内温度。辅助作用：加湿器不仅能加湿，智慧的人们还能使加湿器的功能得到更广泛的也更具魅力的发挥，水箱中加入专用消毒液，阻挡流感等病毒的侵扰；兑入专用香水，幻染出现代家庭的浪漫和温馨；兑入专用药水，给呼吸道患者一个良好的疗养空间；加温器产生的负离子使人们仿佛进入森林、海洋，感受新鲜空气的滋润；加温器的过滤作用，在加温的同时达到滤净空气的作用。模型采用Pro/E软件的拉伸、旋转、抽壳、拔模、扫描、装配等功能建立的。这款加湿器模型是很规则的立体图形的组合，以最简洁的外形和色彩给人以最简洁明快的舒服的感觉，它的外形十分优美，其中加湿器喷气嘴罩应用Pro/E软件的可变剖面造型，并采用渲染的功能，生成粉红色花瓣形的造型，花蕊部分为水雾的出口，寓意着心花怒放。如图1所示。 图1 加湿器模型2.1 加湿器实体造型2.1.1 加湿器喷气嘴罩造型加湿器喷气嘴罩造型的该模型的构建使用了可变剖面扫描特征、关系式、加厚、倒角等建模工具。(1) 新建文件选择菜单“文件”“新建”命令，在打开的“新建”对话框中选择“零件”单选按钮，并选中“使用缺省模板”复选框，在新建文件选项对话框中选择“mmns_ part_solid”，单击“确定”按钮，进入零件设计模式。 (2) 绘制原始轨迹线单击基准特征工具栏中的按钮，打开“草绘的基准曲线”对话框,选择FRONT基准面为草绘平面，RIGHT基准面作为参照面，单击“草绘”按钮，进入草会工作界面，绘制一个直径为250mm的圆。单击按钮，完成曲线的绘制。(3) 建立可变剖面扫描特征1） 单击可变剖面扫描工具按钮，打开可变剖面扫描特征面板，选择“扫描为曲面”按钮，选择建立的圆为原始轨迹，单击“草绘”按钮，进入草绘工作环境，绘制如图2所示的样条线。图2 加湿器喷气嘴罩扫描线2） 选择菜单“工具”“关系”命令，输入关系式sd23=sin(trajpar*360*10)*10+10，如图3所示。 图3 关系窗口3） 单击“确定”按钮，完成关系式的添加，单击按钮，完成草图绘制。4） 单击特征面板完成按钮，完成可变扫描特征的建立。(4) 建立加厚特征1） 选择可变扫描特征模型，选择“编辑”“加厚”命令，打开加厚特征操控板。2） 在加厚特征操控板中输入厚度3mm，并调整加厚方向，然后单击按钮，完成加厚特征的建立，结果如图4所示。 图4 加湿器喷气嘴罩扫描效果图(5) 建立圆角特征 单击按钮，圆角半径为1，如图5所示。(6) 编辑颜色1） 选择“视图”菜单中的“颜色和外观”，打开“外观编辑器”。2） 选择调出的相应颜色，并选择曲面，结果如图6所示。图5 加湿器喷气嘴罩倒圆边 图6 加湿器喷气嘴罩最终效果图2.1.2 加湿器喷嘴造型加湿器喷嘴造型模型主要使用旋转、扫描、抽壳、孔、阵列特征等建模工具。（1）建立新文件1） 单击工具栏中的新建按钮，在弹出的“新建”对话框中选择“零件”单选框，并选中“使用缺省模板”复选框。 2） 在新建文件选项对话框中选择“mmns_ part _solid”,单击“确定”按钮，进入零件设计模式。（2）建立旋转特征1）单击特征工具栏中的旋转按钮，打开旋转特征操控板，单击“位置”“定义”，选择FRONT基准面为草绘平面，RIGHT基准面为参照平面，单击“草绘”按钮，进入草绘工作环境。2) 绘制如图7所示的一条中心线和旋转截面，然后单击按钮，完成草绘。3) 单击特征操控板中的完成按钮，完成旋转特征的建立，结果如图8所示。 图7 加湿器喷嘴旋转草绘图 图8 加湿器喷嘴旋转效果图(3) 建立抽壳特征1）单击抽壳按钮，打开抽壳特征操控板，设置抽壳厚度1.5mm。2）选择要从零件中删除的曲面。3）单击按钮，完成特征建立。 (4) 绘制扫描曲线 1) 单击基准特征工具栏中的“草绘工具”按钮，打开“草绘的基准曲线” 对话框。2) 选择FRONT基准面为草绘平面，RIGHT基准面为参照面，单击“草绘”按钮，进入草绘工作界面。3) 绘制如图9所示的草图。4) 单击按钮，完成曲线的绘制，如图10所示。 图9 加湿器喷嘴扫描曲线草绘制 图10 加湿器喷嘴扫描曲线(5) 建立扫描特征 1) 选择菜单“插入”“扫描”“薄板伸出项”命令，在弹出的“扫描轨迹”菜单中选择“选取轨迹”“曲线轨迹”“选取” 命令，在模型中选择图10中的曲线，选择“链选项”菜单中的“选取全部”命令，结果如图11所示，选择“完成”“合并终点”“完成”命令，进入草绘工作环境。 2) 单击“通过边创建图元工具”按钮，在打开的“类型”对话框中选取“环”选项，然后选取如图12所示的箭头指示的圆，单击按钮，完成草绘。 图11 建立扫描曲线方向 图12 创建圆3) 选择“正向”命令，系统提示输入薄板特征的厚度，输入1.5，按回车，单击按钮，完成扫描特征的建立，结果如图13所示。(6) 建立基准平面1) 单击基准特征工具栏中的按钮，选择TOP基准平面，以“偏移”方式平移60mm，建立以基准平面DTM1,如图14所示。 图13 加湿器喷嘴扫描效果图 图14 创建孔特征基准面(7) 建立孔特征1） 选择菜单“插入”“孔”命令，打开孔特征操控板，在“放置”选项卡中，选择“同轴”方式定位孔，设定孔的直径为5mm，深度12mm。2） 单击按钮，完成孔特征的建立。(8) 阵列孔特征1） 选择孔特征，单击阵列工具按钮，打开阵列特征操控板。2） 选择“填充”类型，单击“参照”“定义”，选择基准平面DTM1为草绘平面，RIGHT基准平面为参照平面。 3） 单击“草绘”按钮，进入草绘工作环境，绘制一个直径为60mm的一个圆作为填充区域。4） 单击按钮，完成草绘，设定阵列的参数，如图15所示。图15 阵列参数操控版5） 单击阵列特征操控板中的按钮，完成阵列特征，结果如图16所示。(9) 编辑颜色1) 选择“视图”菜单中的“颜色和外观”，打开“外观编辑器”。2) 选择调出的相应颜色，并选择曲面，结果如图17所示。 图16 孔的阵列效果图 图17 加湿器喷嘴最终效果图2.1.3 加湿器水箱造型加湿器水箱造型模型主要使用扫描、拉伸特征等建模工具。（1）建立新文件同上。（2）绘制扫描曲线 单击基准特征工具栏中的按钮，选择FRONT基准面为草绘平面，RIGHT基准面作为参照面，绘制如图所示的一个椭圆，单击按钮，完成曲线的绘制。（3）建立扫描特征1） 选择菜单“插入”“扫描”“薄板伸出项”命令，在弹出的“扫描轨迹”菜单中选择“选取轨迹”“曲线轨迹”“选取” 命令，选择建立的椭圆曲线，并选择“链选项”菜单中的“选取全部”命令，绘制如图18所示的扫描截面。 图18 加湿器水箱扫描截面图2）输入薄板特征的厚度，输入2mm，按回车，单击按钮，完成扫描特征的建立，结果如图19所示。（4）建立注水孔1） 绘制一个圆，单击按钮，完成拉伸截面的绘制，设置拉伸去除高度55mm。2） 单击特征工具栏中的按钮，打开拉伸特征操控板，单击“放置”“定义”，选择水箱底面为草绘平面，选择TOP基准面为参照面，单击“草绘”按钮，进入草绘工作环境。3） 单击按钮，完成拉伸特征建立，如图20所示。图19 加湿器水箱扫描效果图 图20 加湿器水箱住水孔效果图（5） 建立水箱定位边1） 单击特征工具栏中的按钮，选择水箱底面为草绘平面，选择TOP基准面为参照面，单击“草绘”按钮，进入草绘工作环境。2） 单击“通过边创建图元”工具按钮，选择大椭圆边，单击“通过偏移一条边来创建图元”工具按钮，选择大椭圆边线，向内偏移1.5mm。3） 单击按钮，完成拉伸截面的绘制，设置拉伸高度5mm，单击按钮，完成特征建立，如图21所示。（6） 编辑颜色对图21进行颜色和透明度编辑，效果如图22所示。 图21 加湿器水箱定位边效果图 图22加湿器水箱最终效果图2.1.4 加湿器底座造型加湿器底座造型模型主要使用了拉伸、扫描、旋转、曲面偏移特征等建模工具。（1） 建立拉伸特征建立新文件，单击特征工具栏中的按钮，选择水箱底面为草绘平面，选择TOP基准面为参照面，绘制如图23所示的椭圆，单击按钮，完成拉伸截面的绘制，设置拉伸高度125mm，单击按钮，完成拉伸特征建立。（2 ）建立拔模特征单击特征工具栏中的按钮，选择模型的上端面为拔模枢纽，然后选取椭圆柱模型的侧面为拔模曲面，设定拔模角度150，单击按钮，调整拔模方向，单击按钮，完成拔模特征的建立，如图24所示。 图23 加湿器底座拉伸草绘图 图24 加湿器底座拔模效果图（3） 建立扫描特征 1） 选择菜单“插入”“扫描”“伸出项”命令，在弹出的“扫描轨迹”菜单中选择“选取轨迹”命令，选择椭圆的边线，选择“完成”“正向”命令，绘制两条辅助中心线和一个矩形。2） 单击按钮，完成草绘，单击模型对话框中的按钮，完成扫描特征的建立，结果如图25所示。图25 加湿器扫描效果图 图26 底座进水孔效果图（4） 建立进水孔1） 单击特征工具栏中的按钮，选择模型的上端面为草绘平面，选择RIGHT基准面为视图方向参照，绘制两个同心圆，单击按钮，完成拉伸截面的绘制。2） 单击按钮，完成拉伸特征建立，如图26所示。（5） 建立吹风机构外罩 1） 单击特征工具栏中的按钮，选择TOP基准面为草绘平面，RIGHT基准面为参照平面，绘制如图27所示的拉伸截面，单击按钮，完成拉伸截面的绘制，设置拉伸高度100mm，单击按钮，完成特征建立，如图28所示。图27 吹风机外罩草绘图（6） 建立出风口单击特征工具栏中的按钮，并且选取吹风机构外罩上表面为草绘平面，选取吹风机构外罩的一个侧面为参照方向，绘制拉伸截面，单击按钮，完成拉伸截面的绘制，设置拉伸去除材高度100mm，单击按钮，完成特征建立，如图29所示。 图28 吹风机外罩效果图 图29 底座出风口效果图（7） 建立开关按钮1） 单击旋转按钮，并选择RIGHT基准面为草绘平面，TOP基准面为参照平面， 绘制如图30所示的一条中心线和旋转截面，然后单击草绘命令工具栏中的按钮。2） 单击旋转特征操控板中的按钮，完成旋转特征的建立，如图31所示。（8） 对底面建立偏距特征1） 在旋转过滤器栏中旋转“几何”选项，用光标拾取模型的底面。2） 选择菜单“编辑”“偏移”命令，打开偏移特征操控板，各项设置如图32所示。 图32 偏移特征操控版3） 选择底面为草绘平面，RIGHT基准面为参照平面，单击“草绘”按钮，进入草绘制工作环境。4） 单击“通过偏移一条边来创建图元”工具按钮，选取椭圆的边线，向内偏移6mm。单击草绘命令工具栏中的按钮，完成草图绘制，如图33所示。 图30 开关按钮旋转草绘 图31 开关按钮旋转后的效果图（9） 编辑颜色对图33进行颜色编辑，得到如图34所示的效果图。 图33 底面偏距效果图 图34 加湿器底座的最终效果图2.2 加湿器虚拟装配设计装配是指将零部件通过一定的约束关系等放置在组件中。在装配设计中，主要有两种设计思路：自底向上（DOWN-TOP）装配和自顶而下（TOP- DOWN）装配。自底向上装配是将已经设计好的零部件按照一定的装配方式添加到装配体中。自顶而下装配是指在装配过程中，参照其他元件对当前元件进行设计，即在组件模式下新建和修改零部件。加湿器产品的虚拟装配设计就是把设计好的加湿器的嘴罩、加湿器喷嘴、加湿器水箱、加湿器底座按照一定的关系装配在一起，是一种自底向上（DOWN-TOP）装配。2.2.1 加湿器的虚拟装配对加湿器各部件进行装配，步骤如下： （1） 建立新文件单击工具栏中的新建文件按钮，在弹出的“新建”对话框中选择“组件”单选框按钮，并选中“使用缺省模板”复选框，单击“新建”对话框中的“确定”按钮，进入组件装配环境。（2） 装载第一个模型 单击特征工具栏中的按钮，在“打开”对话框中选择文件，单击“打开”按钮，装载该模型，单击“元件放置”对话框“约束”栏中的按钮，以默认位置装配第一个元件，单击“确定”按钮，完成第一个零件的装配。（3） 装载第二个模型单击特征工具栏中的按钮，在“打开”对话框中选择文件，单击“打开”按钮，装载该模型，以“对齐”约束类型，分别选择两个零件的RIGHT基准面和FRONT基准面为约束，如图35所示，以“匹配”约束类型，分别选中加湿器水箱底面和底座的上表面为参照约束，单击“确定”按钮，完成第二个零件的装配，如图36所示。 图41图35 水箱和底座模型装配图36 水箱和底座装配后的效果图（4） 装载第三个模型1） 新建文件，单击特征工具栏中的按钮，完成零件的装载，如图37所示。2） 先隐藏装载的第二个模型，单击特征工具栏中的按钮，在“打开”对话框中选择文件，单击“打开”按钮，装载该模型。3） 以“对齐”约束类型，选择加湿器喷嘴轴线和出风口轴线为约束，以“匹配”约束类型，选择两个模型的配合面为参照约束，单击“确定”按钮，完成喷嘴机构的装配。6） 在模型树中右击隐藏的第二个模型文件，选择快捷菜单中的“取消隐藏”命令，恢复第二个模型的显示，得到加湿器装配后的实体造型如图38所示。 图37喷嘴和喷气嘴罩装配图 图38 加湿器最终效果图2.2.2 生成爆炸图 装配爆炸图其实是组件的分解视图，建立表达清晰的装配爆炸图，有助于分析产品结构、规划零件以及给生产工艺的指导工作带来方便等5。生成爆炸图的步骤如下：（1） 从菜单栏中选择“视图”“分解”“编辑位置”命令，打开“分解位置”对话框。（2） 在“运动类型”选项组中，选择“平移”单选项，从“运动参照”选项组的列表框中选择“平面法线”选项。（3） 在图形窗口中选择FRONT基准平面来定义方向参照。（4） 单击要移动的元件到合适的位置单击鼠标左键，完成选定元件的位置调整，以同样的操作，调整其他元件的位置。（5） 调整爆炸图中的各元件位置后，单击“分解位置”对话框的“确定”按钮，完成加湿器的爆炸图，如图39所示。 图39 加湿器爆炸图2.2.3 干涉检查干涉检查在产品结构设计中非常重要,运用传统的二维设计方法，检查零件之间干涉难度较大，甚至在产品装配调试时才能发现，一旦有问题就要返修或改进设计，有时候造成无法更改的错误，导致设计的失败,运用Pro/E的模型分析功能对装配体进行干涉检查，可以直观地获得零件间的干涉情况，很快地找到干涉点的位置并进行修改，保证了设计结果的准确性6。 图40 干涉检查对话框干涉检查步骤：（1） 从菜单栏中选择“分析”“模型”“全局干涉”命令，打开分解位置对话框如图40所示。（2） 接受默认设置，单击（计算当前分析以供预览）按钮，计算结果“”。（3） 关闭“全局干涉”对话框，干涉检查完成，不存在干涉。3 结论文中应用Pro/E软件完成了对加湿器进行新产品开发，先确定产品的总体结构再详细设计各部件、零件，使设计过程更趋于合理化，然后创建各部件的三维造型，并可以对各部件进行渲染，当设计的零件有缺陷时，可以很方便的进行修改。设计直接从三维角度观察、分析问题，避免了二维设计的一些弊端（如装配干涉检测不直观，空间想象不够等），大大提高了设计效率。同时，设计出来的各部件可以装配在一起，形成总体效果，更重要的是进行全局干涉检查，来验证设计的尺寸是否合理，能使企业用更少的时间推出更好的产品，从而缩短设计周期，切实增强企业的市场竞争力。虽然应用Pro/E软件带来很大方便。 通过这次毕业设计，我学习了很多东西。但我也发现了自己存在一些问题：如自己对Pro/E软件的应用还不是很熟练，Pro/E软件功能强大，自己要学习的还很多等。致谢 本次毕业设计的完成，我首先要衷心的感谢我这次毕业设计的指导老师安老师，她在我毕业设计期间给予了我悉心的帮助和指导，让我少走了很多弯路，学到了很多宝贵的知识。她对我们要求十分严格，对自己的工作认认真真。她具有严谨的治学态度和较高的理论水平，在治学及做人方面使我受益匪浅。同时我也要感谢大学几年来关心过、指导过、给予我以帮助的所有老师，我也非常感谢学院领导和老师给我提供了这次良好的深入学习的机会和宽松的环境条件。通过这次毕业设计，不但使我能够将大学期间所学的专业知识再次回顾学习，而且也使我学到了专业领域中一些前沿的知识。非常感谢在本次设计中曾给予我耐心指导和亲切关怀的老师及帮助过我的同学，正是由于他们的帮助和鼓励才使我能够在毕业设计过程中克服种种困难，最终顺利完成论文，他们的学识和为人也深深地影响着我。我对指导老师表示崇高的敬意和诚挚的感谢！参考文献 1 薛澄岐等.工业设计CAID技术M.东南大学出版社，2008.62 龙马工作室.Pro/ Engineer Wildfire 2.0中文版完全自学手册M.人民邮电出版社，2005.53 槐创锋等. Pro/ENGINEER3.0中文版工程图专家指导教程M.机械工业出版社，2007.14 方兴.计算机辅助工业设计M.华中科技大学出版社，2006.15 钟日铭等.Pro/ Engineer Wildfire 3.0中文版装配设计与产品实例M.机械工业出版社，2007.16 卢建平，张道林，杨洪峰，张继磊等.基于Pro/E玉米联合收获机的虚拟设计J. 农机化研究，2008（03）7 宋玉银，蔡复之，张伯鹏.面向并行工程的产品装配模型J.清华大学学报(自然科学版)，1999，39(4)，49528 范玉.基于ProE的汽车音响面板三维造型及模具设计J.三维造型师,2008(1)，54619 吉奎,陈志刚.基于Pro/E及ADAMS的反铲式挖掘机工作装置机构的建模与运动仿真J.现代制造工程,2006(05)，878910 康文龙，蒲志新.基于Pro/E的机械零件虚拟装配方法研究J.煤矿机械2006（7），868711 罗昌行,艾剑良,胡立勇,欧阳晋.表面不规则物件的3D仿真设计与实现J.计算机工程,2006(4)，21721912 范玉.基于ProE的汽车音响面板三维造型及模具设计J.三维造型师,2008(1)，546113 周四新. 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