基于ProE的机构三维建模与运动仿真实例分析.pdf

第 1 0期 2 0 1 3年 1 0月 组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术 M o d ula r M a c hi ne To o l Aut o m a t ic M an uf a c t ur i ng Te c h niqu e N0 1 0 Oc t 2 0 1 3 文章 编号 1 0 0 1 2 2 6 5 2 0 1 3 1 0 0 0 3 9 0 4 基于 P r o E的机构三维建模与运动仿真实例分析 术 彭和 平 江 汉大 学 机 电与建 筑 工程 学院 武汉4 3 0 0 5 6 摘 要 介 绍 了机构 的 P r o E三维 建模 方 法及 运 动 仿 真技 术 结 合 实例 完成 了几 种 机 构 的 三 维 建模 和 运动 仿真 通 过仿 真分 析 可 以直观 地 了解机 构 中各零 件 的运 动 关 系 还 可 以通过 进 行 各种 测量 来研 究机 构 的运 动特性 以便及 时修 改和 完善 设 计 关键 词 机 构 三 维建模 运 动仿 真 P r o E 中 图分类 号 T P 3 9 1 9 文献 标 识码 A The Exa m p le An al ys e s o n 3 D M o d e lin g a nd Kine ma t ic s S im u la t io n o f M e c ha nis m s Bas e d on Pr o E PENG He pi n g S c h o o l o f E le c t r o me c h a n ic a l Ar c h it e c t u r a l E n g in e e r in g J ia n g h a n U n iv e r s it y Wu h a n 4 3 0 0 5 6 C h in a Ab s t r a c t The t e c h n iq ue s o n h o w t o r e a liz e t h e 3 D mo de lin g a n d k in e ma t ic s s imu la t i on o f me c ha n is ms ba s e d o n P r o E a r e p r e s e n t e d i n t h is p a p e r Se v e r a l p r a c t ic a l c a s e s a r e pr e s e n t e d t o illu s t r a t e h ow t o r e a l iz e t h e 3 D mo d e lin g a nd kin e ma t ic s s imu la t io n o f me c ha n is ms Th r o u g h t h e s imu la t io n a n a l ys is t h e k i n e ma t ic a l r e la t io ns h ip a mon g t he p a r t s in a me c h a n is m c a n be in t u it iv e ly o b s e r v e d a s we ll a s k in e t ic c h a r a c t e r is t i c s o f t h e m e c ha nis m c a n b e s t u d ie d thr o u g h v a r io us me a s u r e me n t s t h u s t h e d e s ig n c a n b e f u r t h e r r e v is e d a n d imp r o v e d Ke y wor ds me c h a n is m s 3 D mo d e li ng k in e ma t ic s s imu la t io n Pr o E O 引 言 随 着 科 学 技 术 的 飞 速 发 展 C A D C A M C A E技 术 应用 越 来 越 广 泛 在 C A D设 计 软 件 中 P r o E是 一 款功能强大的并深受广大技术工作者欢迎 的三维 软 件 它在 机械 设计 的各 个领 域应 用 十分 广泛 本文介绍机构的 P r o E三维建模方法以及运动仿 真技 术 并结合 实例完成 机构 的三维建模 和运动仿真 l零件 的参数化建模 参数 化设计 是 P r o E重 要 的设 计 理念 所谓 参 数 化设计是将模型中的定量信息变量化 使之成为可以 任意 调整 的参数 对 于 变 量 化参 数 赋 予 不 同 的数 值 就 可 以得 到不 同大小 和形状 的零 件模 型 其 中 参 数化模 型 的建 立是关键 参数化设 计可 以大大提 高模 型生 成和修改 速度 在产 品系列设计 相似设 计等具 有 较大 的应用 价 值 比如 P r o E 的二 维 草绘 实 质 是参 数化 的 在草绘 环境下 只需 要绘制 出大致 的二维几何 形状 不必是精确的尺寸值 然后再修改尺寸值 系统 会 自动以正确的尺寸值来修正几何形状 除此之外 P r o E对二 维草 图上 的某些几 何 图形会 自动假 设某 些 相关 性 如 对称 对 齐 相 切 等 限制条 件 以减少 尺 寸 标 注的 困难 并达 到全约束 的草图外形 参 数是参 数化 设 计 的重 要 概念 在 三 维模 型 中 参数 是 通过 尺 寸 的形 式 来 体 现 的 变更 参 数 可 以 很方便地 修改设计 意图 在零 件模式 下 单击 工 具 菜单 打 开参 数对话 框 即可对 参 数 进行 添 加 或 编 辑 其 中 关 系式 是参 数 化 设计 的另 一 个 重要 概 念 它体现 了参数之间互相约束 的关系 2机构 的装 配 在对机 构进行装 配 时 首 先分 析机 构 的整体 结 构 和各零 件的功能 了解 零件 对 于整个 机 构 而言是 活 动 件还是 固定件 若 是 活动 件 多采 用连 接 的方式 进 行 装配 若是固定件 则定义几个约束关系完成组合 2 1连 接的 类型 当 向一个 装 配体 中添 加 元 件 时 系 统 会 弹 出 元 件放 置操 控板 如 图 1所 示 在 元 件 放 置 操 控 板 的 预 定 义 集 列 表 框 中 列 出了几种 连接 类 型 刚性 销钉 滑 动杆 圆柱 平 面 图 1 预定义集列表框 收稿 日期 2 0 1 3一O 3一叭 基金项 目 湖北省教育厅科学技术研究重点项 目 D 2 0 1 2 3 4 0 4 武汉市教育局教研项 目