PROE用户精英大会-论文汇集heavy1.pdf

PTC用户精英大会2002 2002年7月18 19日 海南博鳌 基于参数化特征建模技术建立三维标准件库 东风朝阳柴油机有限责任公司 高明山李国际张亦林 我公司在 98年引入 Pro ENGINEER三维实体造型软件后已具备了设计各 种型号柴油机的能力现已用 Pro ENGINEER设计了 4102B4102Q 6102B411241106110等 12种新型柴油机20多个系列产品并成功地 将三维图纸转化成 Pro ENGINEER二维工程图指导生产这些都说明我公司 在 Pro ENGINEER软件应用方面取得了很大成绩但在设计过程中还存在 着标准件的使用问题由于没有符合国家标准的三维标准件库设计人员在 需要时只能自行设计这不可避免地增加了设计人员的重复劳动同时也延 误了新产品的开发进程居于这种情况计算中心提出并建立满足我公司设计 需求的机械设计三维标准件库 一三维标准件库内容的确定 根据在设计人员中标准件的使用情况进行调查结果表明我公司在设计 中主要使用紧固件和连接件两大类因此我们三维标准件库立项的主要 内容以紧固件和连接件两大类为主紧固件包括螺钉螺栓螺母垫 圈螺柱紧固件组合件六项 40种标准件连接件包括销一项 5种标准 件 6种型在建库时每一种标准件都包含A D多型和10 20多种 规格和系列对每一种标准件我们都要建立与之对应的三维参数化标准 件图库和标准件参数库因此工作量非常大具体的三维标准件库详细 内容如下 一紧固件明细 1螺钉 GB T67 1985 开槽盘头螺钉 GB T68 1985 开槽沉头螺钉 GB T70 1985 内六角圆柱头螺钉 GB T818 1985 十字槽盘头螺钉 GB T819 1985 十字槽沉头螺钉 2螺栓 GB T 5780 1986 六角头螺栓 C 级 GB T 5781 1986 六角头螺栓 全螺纹 C 级 GB T 5782 1986 六角头螺栓 A和 B 级 GB T 5783 1986 六角头螺栓 全螺纹 A和 B 级 GB T 5784 1986 六角头螺栓 细杆 B级 GB T 5785 1986 六角头螺栓 细牙 A和 B 级 GB T 5786 1986 六角头螺栓 细牙 全螺纹 A和 B级 GB T 8 1988 方头螺栓 C 级 GB T 29 1 1988 六角头头部带槽螺栓 A 和 B 级 GB T 29 2 1988 十字槽凹穴六角头螺栓 3 螺母 GB T 6170 1986 1型六角螺母 A和 B级 GB T 6171 1986 1型六角螺母 细牙 A和 B级 GB T 6172 1986 六角薄螺母 A 和 B 级 倒角 GB T 6173 1986 六角薄螺母 细牙 A 和 B 级 GB T 39 1988 方螺母 C 级 GB T 41 1988 1型六角螺母 C 级 GB T 810 1988 小圆螺母 GB T 923 1988 盖型螺母 4垫圈 GB T 848 1985 小垫圈 A级 GB T 97 1 1985 平垫圈 A 级 GB T 97 2 1985 平垫圈 倒角型 A 级 GB T 95 1985 平垫圈 C 级 GB T 96 1985 大垫圈 A 和 C 级 GB T 5287 1985 特大垫圈 C 级 GB T 93 1987 标准型弹簧垫圈 GB T 859 1987 轻型弹簧垫圈 GB T 858 1987 圆螺母用止动垫圈 5 螺柱 GB T 897 1988 双头螺柱 GB T 898 1988 双头螺柱 GB T 899 1988 双头螺柱 GB T 900 1988 双头螺柱 GB T 901 1988 等长双头螺柱 GB T 953 1988 等长双头螺柱 6 紧固件组合件 GB9074 14 1988 六角头螺栓和平垫圈组合件 GB9074 15 1988 六角头螺栓和弹簧垫圈组合件 GB9074 17 1988 六角头螺栓弹簧垫圈和平垫圈组 合件 二连接件 1销GB T 119 1986 圆柱销 GB T 117 1986 圆锥销 GB T 882 1986 销轴 GB T 91 1986 开口销 GB T 879 1986 弹性圆柱销 二三维标准件库造型方法及参数化绘图原理 三维实体设计是参数化设计的基础自 80年代以来基于特征的设计已 被公认为是解决产品开发与过程设计信息集成问题的有效而使用的手 段特征是具有过程含义的几何实体它表达的产品模型兼含语义和形 状两方面信息一般认为特征是一组与零件相关的信息集合从形体建 模的角度来看主要是指形体的形状特征形状特征可以理解为一组具 有特征关系的几何或拓扑元素特征模型为弥补集合模型的不足而产 生它在几何模型的基础上进一步抽取集成了高层工程信息通过特 征进行描述管理和操作方便了工程语义的表达与交流用一般的 点线面来确定特征间的几何或拓扑关系因此任何零件均可看成是 一基体与一些特征形体进行布尔运算形成的基体及各特征体均为参数 化特征体 在参数化绘图原理上我们充分利用 Pro ENGINEER软件本身具有的参 数化功能在修改一个尺寸后图中的相关尺寸会自动更新这样我们 可以通过该方法建立三维标准件库库中的标准件由其自身的特征和参 数控制这不仅所占空间小而且易于增删和修改因此标准件库的关 键技术在于三维参数化标准件图库和标准件参数库的建立 三三维标准件库的建立 1三维参数化标准件图库的建立 三维参数化标准件库是参照国际标准 ISO 以及国家标准 GB 利用特 征造型技术建立的该图库中存储的并不是带有具体几何数据的体模 型而是各类由尺寸驱动的参数模型因此要求设计人员具有较高的 技术水平用最少的特征和参数表达模型 1建立参数模型 首先根据标准件的特点确定原型零件尽量保证该原型拥有最简的 特征并利用几何约束和拓扑约束来定义标准件的几何形状从而 得到标准件的几何约束关系描述 2确定标准件的尺寸特征参数名 尺寸特征参数名是构成几何体的几何要素由字母数字和下划 线组成一旦确定后在整个使用过程中应前后保持一致它的唯一 性保证了标准件参数库的准确性 3确定标准件尺寸关系 利用代数表达式来定义标准件的基本尺寸之间的参数关系将尺寸 参数变量与尺寸之间的对应关系生成一个与标准件图素相联系 的外部参数文件当改变参数文件中的有关变量通过尺寸驱动处 理即可生成所需尺寸的标准件 4建立三维参数化标准件图库 采用上面定义的标准件尺寸特征参数名与尺寸关系描述生成一个 不带有具体几何数据的实体模型形成三维标准件图库 2 三维标准件特征参数库的建立 根据原型零件已确定的尺寸特征参数名将每种标准件按类型分 类然后将其所有规格全部录入到标准件参数库中形成三维标准 件特征参数库三维标准件特征参数库主要存储标准件的各种参 数包含了标准件所具备的几何特性参数并将这些几何特性参数 存放在数据库中并通过查询主参数从数据库中查询出相关的特性 参数再把这些特性参数传递给三维标准件图库 四三维标准件库的使用 调用标准件库中的标准件在 File Open对话框中直接选择打开零件 弹出 Select Instance 选择子零件 对话框该对话框中默认以 By Name 按名称 方式打开零件在此方式下对话框