《计算机辅助三维设计》课件PPT课件.ppt

计算机辅助三维设计 PRO E 1 计算机辅助工业设计 3 CAD技术发展概述Pro ENGINEER软件简介课程进度安排练习题 快速成型 快速成型 RapidPrototyping 技术是80年代末才发展起来的数字制造工艺技术 它把零件的三维数字模型先进行离散化 然后按照数字积分的思路进行逐层加工 利用这一技术可以在计算机控制下 迅速将CAD数字模型变为零件的物理模型 因而CAD RP原型 评价 CAD修改已逐渐成为保证一次设计成功的新设计模式 快速成形与制造 RPM RapidPrototvfolng Manufacturing 是融激光 材料科学 信息与控制技术等为一体的分层 层积技术 堪称是20世纪后半期制造技术最重大的进展之一 RPM技术诞生10余年来已在汽车 家电 航空 医疗等行业中得到广泛应用 国外大型企业如通用 福特 法拉利 丰田 麦道 IBM AT T Motorla等以及我国的一些著名企业 都积极在产品设计过程中采用这项技术 进行产品的有关设计检验 外观讦审 装配实验 动态分析 光弹应力分析 风洞实验等 成功地实现了面向市场的产品造型设计敏捷化 而随之兴起的快速制模尤其是快速制造金属模具 RMT RapidMetalTooling 则是由新产品设计迅速形成高效 低成本 优质的批量生产并抢占市场的必由途径 是RPM技术进一步发展并取得更大经济效益所面临的关键课题 成为当前RPM技术研究的国际前沿 CAD技术发展概述 1 20世纪60年代 受硬件和软件理论的限制 CAD技术主要以二维绘图和三维线框造型为主 20世纪70年代 大规模集成电路技术的应用使计算机技术大大提高 曲线曲面生成算法基本成熟 但CAD技术主要以表面造型为主 20世纪80年代 微型工作站和微机的出现 实体造型技术实现了CAD CAM CAE的集成 但造型系统不尽完善 集成化程度 使用复杂 CAD技术发展概述 2 20世纪90年代 PC机与小型工作站性能相当 参数化和变量化造型理论逐渐成熟 具有参数化造型功能的三维软件功能强大 应用广泛 21世纪初 Pentium芯片和WindowsXP操作系统的出现和流行 运行在工作站上的CAD CAM CAE软件可以移植到微机上 微机为著名的此类软件应用创造了极好的条件 如PRO E CATIA UG等 Pro ENGINEER软件简介 1 PRO E是美国PTC ParametricTechnologyCorporation参数技术公司 的主要产品 它提出的单一数据库 参数化 基于特征 全相关的概念彻底改变了CAD CAM CAE的传统观念 这种全新的概念已成为当今世界CAD CAM CAE的新标准 1989年PTC公司推出第一个版本 以后几乎每隔3个月推出一个新版本 比如有Pro ER20 Pro E2000i Pro E2000i2 Pro E2001 Pro EWildfire Pro E2003 Pro ENGINEER软件简介 2 从实用上看 Pro ENGINEER系统界面简洁 概念清晰 符合工程人员的设计思想与习惯 整个系统建立在同一的数据库上 具有完整而统一的模型 Pro ENGINEER软件能将设计到制造的全过程集成在一起 使所有用户可以能够同时进行同一产品的设计制造过程 即实现所谓的并行工程 Pro ENGINEER软件简介 Pro E整合了零件设计 产品装配 应力分析 鈑金设计 模具开发 CNC加工 造型设计 自动测量 应力分析 机构仿真 数据库管理等 Pro E于1989年问世 目前除了传统的机械 模具业外 在工业设计 电子产品 家电业等方面都有其应用 课程进度安排 界面与设置草绘建模初步特征的生成 拉伸 旋转 扫描 混合 高级 特征的加入和减切测试题KT1KT2特征的操作测试题曲面零件库装配工程图 结束 上页 第2章界面设置与基本操作 主窗口环境介绍 主菜单栏 工具栏 绘图主窗口 信息区 菜单管理区 导航兰 模型树 解释区 基本操作 菜单操作 按钮操作 对话框操作 文件管理 包括设定工作目录 文件的建立 重命名 文件的打开和保存 文件的拭除和删除 模型显示方式三维模型观察 1 缩放操作 工具栏按钮 快捷键 鼠标中键滚轮 2 旋转 中键或中键 CTRL3 平移 中键 SHIFT 上页 文件的拭除和删除 文件的拭除 选择 文件 拭除 可以从内存中去除当前或没有显示在当前窗口的文件 但并未在硬盘中删除 因为打开的图形文件都要占用一定内存 即使在屏幕上关闭 依然文件保留在内存中 这样会降低系统性能 因此应适时进行文件拭除 文件的删除 将内存和硬盘上的文件全部删除 上页 主菜单简介 1 文件 包括新建 打开 关闭 保存 重命名等常用操作 还有拭除 删除等特殊操作 编辑 主要对建立的特征进行编辑管理 如对误操作的恢复 重作 对选择的特征阵列 删除 以及更换基准 重新定义等 视图 主要是改变模型和主窗口的显示状态 主菜单简介 2 插入 相关模型特征的建立和修改功能 分析 对所建立的草图 工程图 三维模型进行分析 包括距离 角度 质量分析 曲线曲面分析 信息 可获得已经建立好的模型关系信息并列出报告 应用程序 提供不同的处理模块 如零件 钣金件的设计 模具 铸造设计 NC处理等 功能 主要对工作环境的设置 例如配置文件 创建映射键 定制屏幕等 窗口 对工作窗口进行管理 如新建 激活 关闭窗口 帮助 上页 工具栏 工具栏包含了大部分菜单命令 用户可自己定制工具栏 单击右键 Tool Customizescreen 上页 设定工作目录 Pro E一般对文件进行默认定位 每次打开和保存文件时都需要用户制定目录 因此用户可事先制定一个随时保存到其中的目录 以便以后打开Pro E就可以进入到这个目录中 设定方法 文件 设置工作目录 上页 第3章草绘 Pro E草绘模式是一个二维环境 它是创建三维实体模型的基础 Pro E建立模型时 每次只能增加一个简单特征 系统可以识别倒圆角之类的选取和放置特征的形状 但是绝大部分的形状必须由用户通过草绘完成 下面主要学习 1 草绘基础2 尺寸标注3 草绘编辑 复制 修剪 草绘约束 修改 使用实体边缘 返回 作业 草绘作业 1 下页 作业 2 下页 作业 3 下页 作业 4 返回 修改实例 单击草绘器中的修改按钮 即可完成对文本 尺寸 样条曲线等图元的修改 上页 修剪实例 选择需剪切的部分 上页 使用实体边缘界面 上页 尺寸标注 尺寸标注一般是在草图完成后 将要控制图形大小 形状等尺寸制定为参数 具体操作 用鼠标左键选取几何元素 如圆 圆弧 线段 点等 然后再用鼠标中键指定参数 尺寸 所要放置的位置 1 直线尺寸标注2 圆和圆弧的标注3 角度标注 上页 结束 复制举例 上页 结束 角度标注例 上页 草绘约束 上页 草绘基础 建立新的草绘文件草绘环境设置绘制基本几何图元几何图元的编辑操作尺寸的标注和修改 上页 第4章建模初步 建模方法 线框造型 表面造型 实体造型 Pro E是实体建模器 基本概念 1 特征 实体 对象 如拉伸特征 切减特征 2 关联 任意层面上更改设计 系统就会更改所有层面上的如尺寸参数 特征等 3 参数化 将模型所有尺寸定义为参数形式 4 基准平面 是一个无限的 二维的平面参考 系统会自动创建3个相互垂直的缺省的基准平面 一般没有特征时选择缺省基准平面 选择一个基准平面可以通过 1 选择基准平面边界 2 选择其名字 3 从模型树中 选择基准平面 4 附加基准平面 模型中已存在特征时 单击工具栏中的创建基准平面图标 则会显示基准平面的约束条件 建模思路 返回 建模思路 设计准则 合理确定建立特征的顺序 尤其考虑好基础特征 简化特征类型 便于修改 建立特征的父 子关系 特征之间的关联关系 灵活使用特征复制操作 建模过程1 特征分析 确定特征的创建顺序 2 进入零件的设计阶段 3 创建草绘特征 它是其他特征的父特征 4 确定参考平面 5 绘制其他特征 6 进行必要的标注和修改尺寸 返回 附加基准平面 上页 基准平面界面 上页 特征的生成 实体 薄板 曲面 加材料特征 1 拉伸2 旋转3 扫描4 混合5 使用面组6 高级 混合扫描 螺旋扫描 变截面扫描 结束 上页 拉伸零件实例 上页 旋转零件 截面 下页 旋转零件 实体 上页 扫描零件 无内部因素 下页 扫描零件 增加内部因素 截面不封闭 下页 扫描零件 扫描轨迹为开放的 下页 薄板扫描 涡旋弹簧 上页 混合实例 平行 光滑 下页 混合 旋转 光滑 上页 特征的加入实例 下页 作业 返回 特征的减切实例 返回 螺杆 下页 孔实例 直孔 草绘孔 标准孔 返回 倒圆角 简单 常数 边链 返回 完全倒圆角方式 边 曲面 曲面 曲面 边对 返回 筋板实例 截面必须开放的 返回 特征的操作 减切孔阵列复制倒圆角倒角筋板壳体拔模修饰 返回 作业 拔模 返回 NOSPLITSPLITBYDRAFTHING 壳体实例1 下页 筋板1 下页 未减切之前 下页 壳体实例 2 返回 阵列实例1 下页 阵列实例2 下页 防火帽 返回 高级 可变截面扫描 下页 1 建立轨迹线 原始 X和若干 2 截面3 扫描 特征的加入 下页 加入特征 下页 特征的减切 下页 特征的减切 返回 复制实例 返回 复制 镜像 平移 新参考 相同参考 下页 倒角 边 顶角 返回 环形折弯1 下页 环形折弯2 返回 1 环形折弯面2 设置草绘平面 坐标系 折弯圆弧3 设置折弯的起始和终止表面 零件库实例2 返回 零件库实例1 下页 修饰 文字 螺纹 返回 第8节零件库 建立零件库 特征 族表 显示子零件 打开子零件后可对其保存 多层次子零件 打开原零件 选取要再建子零件的零件名 验证零件库锁定 解锁子零件 参数修改受到影响 删除子零件 零件库 下页 返回 高级 螺旋扫描 下页 1 建立扫描路径 中心线2 设置螺距3 建立截面 高级 混合扫描 下页 螺旋扫描实例1 下页 旋转螺杆2 下页 螺旋扫描实例2 返回 装配图 装配约束与装配类型 匹配 对齐 插入 坐标系 相切 线上的点 自动等 螺栓连接图例对装配图中零件的操作 重新定义装配关系 压缩和恢复零件 零件重新排序 修改和创建零件 装配零件间的布尔运算 交截 合并 切除 返回 作业3 作业2 作业1 装配 插入 返回 装配 匹配 对齐 返回 装配过程1 插入 装配实例2 返回 交截 返回 切除 返回 螺栓连接分解图 返回 螺栓连接 下页 零件 返回 作业1 下页 下页 作业2 齿轮 下页 手机后盖 下页 手机前盖 返回 产品设计综合练习 手机 返回 笔记本电脑 下页 下页 下页 返回 时尚耳机 下页 卡通式耳机 返回 工程图 视图的类型 基本视图