proe课程设计说明书(订书机).doc

综合实验报告综合实验报告（计算机类）题 目: 小型订书机三维数字化造型设计学 院: 材料科学与工程 年级 、专业: 2008级材料成型及控制工程 学 生 姓 名: 学 号: 指 导 教 师: 开 题 时 间: 2011 年 7 月 4 日完 成 时 间: 2011 年 7 月 15 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- 4 -2 实验准备- 4 -2.1操作平台- 4 -2.2实体选取- 4 -3 实验过程- 5 -3.1创建滑槽- 5 -3.2 创建滑块- 5 -3.3 创建底板- 6 -3.4 创建底座- 8 -3.5 创建弹片- 9 -3.6 创建上壳- 10 -3.7 初步组装- 14 -3.8 创建弹簧- 15 -3.9 弹片尺寸修改- 16-3.10 最后组装- 17-4 总结- 18-5致 谢- 18-6参考文献- 18-中文摘要本次综合实验针对小型订书机实物，建立各个零部件的三维CAD模型，并最终在CAD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，还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创建实体，再与扫描的曲面与拉伸的曲面合并去除材料配合完成了 订书机的上壳。再利用Pro/ENGINEER的基本特征的创建方法，如利用拉伸、旋转、倒圆角等创建出实体结构，将实体结构脱壳，得到壳状的滑槽部分。将创建好的上半部分导入到装配模式下，在装配模式下依据各零件的位置确定弹簧的形状和位置，并运用了可变剖面扫秒和扫描联用的方法创建弯曲的弹簧，保证装配精度和尺寸精度。根据测量加合适的调整后创建好各个零件，最后将各部分装配好。关键词：，小型订书机，三维数字化造型，曲面建模，弯曲弹簧，实体建模，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建立小型订书机的模型，通过对本说明书的阅读，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，必须先将零件粗坯创建出来，再对此粗坯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、课变剖面扫描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：windows7 professional PRO/E WILDFIRE5.02.2实体选取选取小型订书机一个，由于拆卸有困难故未拆卸，采用测量加目测的方法获得尺寸数据，再在装配的时候适当调整。 图2.1 小型订书机实物照片3 实验过程3.1创建滑槽（1）、拉伸出滑槽的实体然后抽壳得下图形状,（2）、在上有实体上通过多次拉伸去除材料的方法，让后倒圆角得到所需滑槽，如下图 3.2 创建滑块（1）、结合前面滑槽的尺寸先通过拉伸出实体再抽壳获得滑块的主体，如下图（2）结合实物将上图通过拉伸实体、拉伸去除材料、旋转去除材料和镜像等方法获得所需滑块，如下图 3.3 创建底板（1）拉伸后抽壳完成下图（2）多次拉伸去除材料后得下图（3）拉伸后倒圆角完成下图步骤（4）拉伸出下图曲面 （5）再拉伸如下曲面 （6）将上两步曲面合并得下图（7)将上图的合并实体化去除材料的下图（8）将上图镜像后再倒圆角得下图（9）底板完成全图3.4 创建底座（1）拉伸出实体（2）拉伸出下图面（3）去除材料（4）拉伸出下图面（5）再拉伸一个面(6)合并以上两面(7)去除材料(8)拉伸定位柱然后倒圆角和到斜角完成底座 3.5 创建弹片（1）拉伸下图实体（2）拉伸去除材料（3）多次拉伸曲面后实体化得下图（4）到圆角完成弹片3.6 创建上壳（1）拉伸出实体后再拉伸去出材料得下图 （2）多种方法创建点基准，（3）插入基准曲线并设置好约束条件得下图（4）分开3段分别用边界混合完成去面 （5）将3段去面依次合并成一个曲面(6)拉伸建立下图曲面（7）将以上两曲面合并（8）合并后实体化完成下图（9）拉伸出下图曲面（10）扫描出下图曲面（11）将以上两曲面合并后去除材料的上壳的主体（12）建立多个定位所需基准面（13）多次采用拉伸实体、拉伸去除材料、镜像等继续完成上壳内部结构。最后上壳完成如下图 3.7 初步组装（1）组装滑槽和底板（2）导入滑块并组装（3）导入底座并组装（4）依次组装上壳和弹片完成初步组装3.1创建弹簧（1）在组装图上根据弹片和滑块的位置完成弹簧中心曲线如下图（2）建立型零件以上步草绘曲线为可变剖面扫描的轨迹线，进行可变剖面扫描得到下图（3）以上步扫描的边界线为轨迹线进行扫描得到下图（4）隐藏上两步得到所需的弯曲弹簧如下图3.9 弹片尺寸的修改3.10 完成组装图 4 总结通过不到两周的CAD/CAM课程设计，我的收获不小，首先使我对Pro/ENGINEER操作系统的基础知识有了进一步的提高，特别是在曲面造型方面，有了新的认识和理解，对各种加工方法有了进一步的认识。成功与失败其实没有界限，失败是成功的基石啊，在做此设计时，我深深体会到做事与成长是一回事，没有付出努力，那就好比一张空纸，这会被轻轻的捅破的，那是经不起风波的。