CADCAM综合实验报告---风扇三维实体造型.doc

综合实验报告综合实验报告（计算机类）题 目: 风扇 三维数字化造型设计学 院: 材料科学与工程 年级 、专业: 2009级材料成型及控制工程 学 生 姓 名: 廖文铃 学 号: 332009080302119 指 导 教 师: 彭必友 开 题 时 间: 2012 年 6 月 18 日完 成 时 间: 2012 年 6 月 29 日学习态度（15）技术水平与实际能力（25）创新（10）说明书（报告书、图纸）质量（50）总评目 录引 言3 1 实验目的3- 42 实验准备 4 2.1操作平台4 2.2实体选取4 -53 实验过程 5 -173.1 创建风扇底座及支撑杆5 - 93.2 创建风扇风叶底座9 - 103.3 创建风扇风叶11- 133.4 零件装配14 - 174 总结185致 谢186参考文献18中文摘要本次综合实验针对风扇实物，建立风扇底座、扇叶底座、扇叶的三维proe模型，并最终在proe软件中装配为一整体，实现实物产品的数字化建模与装配。实验过程中应用了曲面的基本造型方法，利用边界混合将曲线构建成自由曲面，再把曲面结合在一起来并对其进行加厚处理来创建出底座。再利用Pro/ENGINEER的基本特征的创建方法，如利用拉伸、旋转、倒圆角等创建出风扇的大部分的实体结构。保证装配精度和尺寸精度。创建好基本的主体后在根据设计尺寸创建各个零件，最后将各部分装配好。关键词：风扇，三维数字化造型，曲面建模，边界混合，装配引 言随着计算机技术的迅猛发展，工业设计领域的三维设计软件也得到前所未有的发展，各种三维CAD/CAM软件系统应运而生，各具特色，其中PTC公司开发的Pro/ENGINEER软件表现的非常突出，其中“参数化”及“单一数据库”的设计理念是产品的设计与更改简易、灵活。Pro/ENGINEER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、铸造件设计、自动量测、机构仿真和应力分析等多种功能。它的出现彻底改变了传统的CAD/CAM作业方式，大大缩短了用户开发产品的时间。目前，Pro/ENGINEER已经广泛的应用于航空航天、机械和电子等各个领域。Pro/ENGINEER Wildfire是PTC公司新近推出的突破性版本。新版本在操作环境及方式上都做了较大的改进，去掉原有的瀑布式层级菜单管理器，取而代之的是目前流行的“窗口式操作”及“以对象为中心”的操作方式，这大大减少了鼠标的点击次数。据PTC官方统计，对同一零件的操作，野火版的整体建模时间比2001版减少了23%，极大减轻了工程师的负担。计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）是一门多学科综合应用的新技术，是一种现代设计方法。图11示出CAD系统的工作过程：在计算机环境下完成产品的创建、分析、修改，以达到预期设计的目标，也就是说，在产品概念设计的基础上，定义产品的几何模型（包括装配模型）；然后根据后续工作抽取模型中有关数据进行处理，例如变成有限元网格数据，进而进行工程分析及计算；根据计算结果决定是否要对设计进行修改；修改满意后，编制全部设计文档，输出工程图；将这些数据向CAPP、CAM系统传递，以实现数字化制造的全过程。本说明书用Pro/ENGINEER Wildfire 5.0建立风扇的模型，通过风扇对本说明书的阅读，能够基本的了解Pro/ENGINEER的三维造型理念、简单曲面及实体的建模方法。1 实验目的（1）以Pro/ENGINEER设计三维零件时，必须先将零件大体轮廓创建出来，再对此轮廓进行增加或削减材料的操作，以形成所要的三维实体造型。三维的实体可视为二维剖面在第三度空间的变化，因此创建三维实体时，必须先画出实体的二维剖面，再利用拉深、旋转、扫描、混合等方式创建出三维实体模型。本次课程设计继续巩固几何线条的绘制方式、几何线条的编辑、几何限制条件的设定、尺寸数值的更改等。（2）创建零件的三维几何模型时，常利用平面、轴线、曲线、点、坐标系等做为参考几何，本次课程设计主要训练Pro/ENGINEER在创建具有自由曲面的零件的流程，结合理论知识，掌握各种基本造型方法的应用。（3）将创建好的零件装配完成，组装成完整的物体。2 实验准备2.1操作平台硬件平台：微型计算机软件平台：windowsXP professional PRO/E WILDFIRE5.02.2实体选取选取风扇一个 图2.1 小风扇实物照片3 实验过程3.1创建风扇底座及支持杆（1）、用边界混合的方法创建出1/4底座曲面如图3.0（2）、拉伸的方法进行充电插口导轨制作，同时进行必要的修剪如倒角。并对底座曲面加厚，如图3.1 图3.0 图3.1（3）、用镜像的方法得到底座的后半部分，同时采用创建文本写出字母投影到底座上。如图3.2 图3.2 （4）、镜像、加厚得到底座的大体外形轮廓。如图3.3 图3.3 （5）、通过创建基准面，用拉伸的方法创建出底座修饰耳朵并对其镜像、倒角。如图3.4 图3.4 （6）、创建一个基准面，草绘出轨迹线，投影到底座正面上。用插入-螺纹扫描-切口的方法创建出开关按钮。如图3.5 图3.5 图3.6 （7）、利用拉伸、旋转的方法创建出支撑杆。如图3.6 （8）、运用拉伸的方法封闭底部，并对充电口进行去除材料处理得到完整的底座。如图3.7 图3.73.2 创建风扇扇叶底座（1）、量取风扇扇叶底座的外轮廓尺寸。运用旋转的方法，并将中间掏空、倒角。得出底座外体轮廓。同时运用拉伸的方法做出修饰耳朵。如图3.20 图3.20 （2）、运用多次拉伸，创建出风扇电机和电机支撑架以及扇头与底座相对滑动的连接部分。完成扇头部分的创建。如图3.21 图3.21 3.3 创建风扇风叶（1）、首先用旋转的方法画出扇叶支撑部分。如图3.30 图3.30 （2） 、偏移一个基准面，用多段线画出风叶的外轮廓，用拉伸的方法创建一个扇叶外轮廓曲面。如图3.31 图3.31（3） 、用拉伸的方法创建一个横截曲面并平移出扇叶的壁厚1mm。如图3.32 图3.32 （4）、一个扇叶的整个创建过程命令。如图3.33 （5）、对上面创建出来的三个曲面进行合并，偏移，实体化得到一个风叶。创建出了一个个风扇的扇叶部分。如图3.34 图3.33图3.34 （6）、阵列出三个风叶，创建出一个完整的风扇扇叶部分。如图3.35 图3.353.4 零件装配1、 点文件-新建，在类型中选择“组件”子类型为“设计”，使用缺省模板，点击确定后进入，模板选择“mmns-asm-design” 进入组件界面后点击调入风扇底座，用户定义为缺省，将零件固定，得到如图3.50所示图形。 图3.502、 同样方法载入风扇扇头，通过面配对将扇头装配到风扇底座上。如图3.51 图3.513、 载入风扇风叶。通过面对齐和面配对装配到扇头上。如图3.52 图3.52 4、完成装配。完整装配如图3.53 图3.53 5、 装配后的爆炸图如图3.54图3.54 6、 完成装配的结构线条图如图3.55 图3.554 总结通过一周多的CAD/CAM课程设计，让我学到了更多的知识，使我更加扎实的掌握了有关Pro/ENGINEER5.0方面的知识，并在其中对proe知识有了进一步的提高。学会了曲面建模，对曲面造型有了新的认识和理解，对各种加工方法有了进一步的认识。让我更能熟练的运用Pro/ENGINEER5.0。在设计过程中虽然遇到了很多问题，但经过一次又一次的思考、求教，一遍又一遍的检查、修改，以及查询资料终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。这次CAD/CAM造型设计能够使我们学习产品CAD设计基本方法，巩固课程知识，提高动手实践能力，进一步提高运用计算机进行三维