用CAD_CAM技术实现产品设计到数控加工-毕业论文

1、用CAD/CAM技术实现产品设计到数控加工沈 阳 工 程 学 院毕 业 设 计 论 文 专业班级： 机械本071学生姓名： 张好涛指导教师： 沈 冰- 35 -用CAD/CAM技术实现产品设计到数控加工Use CAD/CAM technology to achieve product design to NC machining系别名称： 机械工程系专业班级： 机械本071学生姓名： 张好涛学 号： 10指导教师： 沈 冰摘 要随着计算机的迅速发展，产品设计和生产的方法都在发生着显著的变化。以前一直只能靠手工完成的许多作业，逐渐通过计算机实现了高效化和高精度化。计算机技术与数值计算、机械设计、

2、制造技术相互结合与渗透，产生可计算机辅助设计、计算机辅助工程与计算机辅助制造这样一门综合性的应用技术，简称CAD/CAM技术。它具有高智力，知识密集综合性强，效益高等特点。作为流体输送系统中重要的控制设备，阀门产品广泛应用于国民经济的各个部门，其产品设计依赖子相关领域知识的支持。随着生产的发展、科技的进步，阀门制造企业都面临着提高产品设计效率和产品质量，缩短产品开发周期的压力，提高阀门产品设计的智能化和自动化成为重要课题。以CAD/CAM技术，用相关领域知识以及绘图软件（Pro/E和CAD、CAXA），进行三通阀产品设计，并最终实现产品的数控加工。论文主要针对三通阀结构设计、CAD/CAM技术

3、在三通阀产品三维参数化设计进程的运用，通过CAD进行零件图绘制、Pr0/E进行三维实体造型，以及CAXA实现三通阀典型零件的数控加工的仿真，实现产品设计的智能化和自动化。论文的具体研究内容如下：通过对三通阀的结构设计以及典型零件结构的数控仿真，确定阀门产品设计中的领域知识构成；基于CAD/CAM技术，构建典型阀门产品的集成知识模型，实现阀门设计领域知识的综合表达；结合知识驱动的阀门产品三维参数化设计进程，确立阀门产品设计过程中的知识支持机制；以产品设计知识需求为基础，以Pro/E和CAD作为支撑平台，完成系统知识库的构建，为阀门设计进程中的知识重用提供了保障，实现设计进程数据的规范化存储和实例

4、知识的数字化积累，为进一步的知识挖掘奠定基础.对三通阀的典结构进行数控编程和加工，用CAD/CAM技术实现产品设计到数控加工，保证设计的动态性和正确性。通过对CAD/CAM软件及相关知识的应用，提供了对三通阀产品设计的数字化领域知识支持，并为知识重用和知识积累奠定了基础，这将会对我即将走上工作岗位起到很大的促动作用。关键词 CAD /CAM技术、阀、实体造型、零件图、数控加工AbstractAlong with the quick development of computer, the method of products plan and production is occurring n

5、otable change. Before can only rely on a lot of school works of handwork completion always, have realized efficiency gradually through computer melt with high accuracy melt. Computer technology and value are calculated, mechanical design and production technology coalesce and permeate, produce but C

6、AD, computer supplementary project and the computer-aided manufacturing application with comprehensive one technology, call the technology of CAD/CAM. It has high intellectual, knowledge dense comprehensive strong, benefit higher characteristic. As important control equipment，valve is widely used in

7、 different domains of nationaleconomy,which design is supported by relative domain knowledgeWith the development of production and progress of technology,the enterprises of valve manufacturing are facing the pressure to improve design efficiency,product quality and shorten development periodIt is be

8、coming all important subject to promote intelligence and automation of valve designWith CAD/CAM technology, using the related domain knowledge and graphics software (Pro/E and CAD, CAXA), carries on the three-way valve product design, and finally realizes the product of the NC machining. Thesis main

9、ly aimed at three-way valve structure design, CAD/CAM technology in the three-way valve product 3D parametric design process, through the use of CAD parts chart drawing and Pro / E 3-D CAXA solid modeling, and realize the typical parts of 3-way valve with NC machining simulation, realize the intelle

10、ctualized and automation product design. Papers of concrete research content as follows: Based on the structural design and typical 3-way parts structure of NC simulation, determine the valve product design domain knowledge composition; Based on CAD/CAM technology, constructing the typical valve pro

11、ducts integrated knowledge model, the realization of the valve design domain knowledge comprehensive expression; Combined with the valve products knowledge driving 3D parametric design process, establish the valve of product design process knowledge support mechanism; With demand for the product des

12、ign knowledge foundation, Pro/E and CAD as supporting platform, complete system construction of knowledge base for valve design process knowledge reuse provided protection, achieving the design of process data storage and standardization of case knowledge accumulation, the digital for further knowle

13、dge mining to lay the foundation for the platform.the typical structure of three-way valve CNC program and processing, with CAD/CAM technology to achieve product design to ensure that the design of NC machining, the dynamics and accuracy. Through the CAD/CAM software and related the application of k

14、nowledge, provide the three-way valve product design digital domain knowledge support, and knowledge accumulation for the knowledge reuse and laid a foundation for me, this will be coming on jobs has played a significant role of actuation. Key words CAD/CAM technology；valve；solid Modelling；knowledge

15、 base management；Parts drawing；Nc machining 目 录摘要.IAbstract.II1 引言.11.1 现代机械工程设计的特征.11.2 CAD/CAM在机械设计中的意义.21.3 CAD/CAM技术的走向.32 阀门概述.52.1 阀门简介.52.2 阀门分类.52.3 三通阀简介.72.4 阀门设计简介.72.4.1阀门设计特点.72.4.2阀门设计程序.82.5阀门维护保养中常见问题和注意事项.102.6阀门产品市场趋势.103 Pro/E设计概述.113.1 功能简介.113.2 特点简介.124 实体创建.144.1 阀体.144.1.1 阀体

16、简介.144.1.2 阀体实体创建.144.2 其他零件实体.155 实体装配.175.1 装配概述.175.1.1 装配体生成简介.175.1.2 添加图素简介.195.1.3 装配定位简介.205.2三通阀装配.216 生成工程图.226.1 零件图. .226.2 装配图. .237 爆炸图.248数控加工.26结论.30致谢.31参考文献.32附录.33A1.1 阀门国家标准.33A1.2 阀门机械行业标准.341 引言1.1 现代机械工程设计的特征随着世界经济一体化进程的加快，市场竞争也由过去的局部演变为全球范围内的竞争。传统的相对稳定的市场随竞争的日趋激烈而逐步带有动态多变的特征：

17、同行业之间、跨行业之间的相互渗透和市场需求的迅速变化，迫使制造企业向多品种、小批量、个性化的模式转化。企业的组织模式必须具有足够的柔性和敏捷性，并能尽快地改变品种、更新设计、缩短生产周期、降低生产成本、提高产品质量和服务质量，只有这样，才能占有相当的市场份额并获得较高的利润。近年来人类科学技术水平的加速发展,特别是计算机软硬件性能和水平的持续提高,以及计算机技术对各行各业全面深入的渗透,各技术领域的思维、观念和方法不断得以更新。机械设计作为一个具有几百年历史的技术领域,也在世界科技进步的大潮中获得了新生。各种设计技术、计算技术、设计工具乃至新材料、新工艺在机械设计与制造中的应用,使机械工程设计

18、过程中单调机械的工作大幅度持续减少,设计人员的创造性思维得到前所未有的解放。与此同时,传统的理论体系、方法体系也受到强烈的冲击。在此,讨论现代机械工程设计的特征及现代设计中最具活力的计算机辅助设计（CAD）计算机辅助制造（CAM）技术的发展方向,对于把握现代机械工程设计技术领域的新动向、开发和使用新方法新技术、改革传统设计模式,具有一定的意义。一般认为，机械设计是为实现某一使用功能，同时考虑其运动可能性、制造可能性、经济可能性，从而构思一种具有一定创新的机械产品的过程。现代设计技术充分利用了当今迅速发展起来的计算机技术、应用数学、力学、电子学、测试和分析技术,使设计技术有可能从经验的、静止的和

19、随意性很大的传统设计变为基于计算数据、知识工程或专家系统的、动态的现代设计。这需要充分收集、分析和检索必要的信息、快速的数值运算和方案寻优，因而必然大规模地使用CAD/CAM智能技术。当今的机械制造业已不是传统意义上的机械加工，而是集机械、电子、光学、信息、材料、生物、能源、管理等学科最新成就为一体的新技术综合体。世界各国经济的竞争，也主要体现在制造技术的竞争，先进制造技术已成为当代国际间科技竞争的重点。新形势下，我国机械制造业面临着巨大的挑战和机遇。机械制造中综合应用的CAD/CAM技术，曾为机械制造业提供了强有力的技术支持，它的应用现状及发展趋势必将对我国的机械制造业产生深远的影响。未来的

20、制造是基于集成化和智能化的敏捷制造和“全球化”、“网络化”制造，未来的产品是基于信息和知识的产品。CAD/CAM技术是当前科技领域的前沿课题，它的发展和应用使传统的产品设计方法与生产模式发生了深刻的变化，从而带动制造业技术的快速发展，已经产生并必将继续产生巨大的社会经济效益。1.2 CAD/CAM在机械设计中的意义CAD/CAM即计算机辅助设计与制造,其含义是指产品设计和制造人员根据产品设计和制造流程,在计算机系统的支持下,进行设计和制造的一项技术。一般讲,一个完整的CAD/CAM系统是由计算机、外围设备及附加生产设备等硬件和控制这些硬件运行的指令、程序即软件组成。CAD/CAM技术是一项利用

21、计算机帮助人们完成产品的设计(Design)与制造(Made)的新技术，它是计算机技术在零件生产中综合应用的新飞跃。一般认为，CAD系统应具有几何建模、工程分析、模拟仿真、工程绘图等主要功能。一个完整的CAD系统应由人机交互接口、科学计算、图形系统和工程数据库等组成。人机交互接口是设计、开发、应用和维护CAD系统的界面，经历了从字符用户接口、图形用户接口、多媒体用户接口到网络用户接口的发展过程。图形系统是CAD系统的基础，主要有几何（特征）建模、自动绘图（二维工程图、三维实体图等）、动态仿真等。科学计算是CAD系统的主体，主要有有限元分析、可靠性分析、动态分析、产品的常规设计和优化设计等。工程

22、数据库是对设计过程中使用和产生的数据、图形、图像及文档等进行存储和管理。一般而言，CAM是指计算机在制造领域有关应用的统称，有广义CAM和狭义CAM之分。所谓广义CAM，是指利用计算机辅助完成从生产准备工作到产品制造过程中的直接和间接的各种活动，包括工艺准备、生产作业计划、物流过程的运行控制、生产控制、质量控制等主要方面。其中工艺准备包括计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助工装设计与制造、NC编程、计算机辅助工时定额和材料定额的编制等内容；物流过程的运行控制包括物料的加工、装配、检验、输送、储存等生产活动。而狭义CAM通常指数控程序的编制，包括刀具路线的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及后置

23、处理和NC代码生成等。随着市场竞争的日益激烈及全球市场的形成，对制造业来说，本世纪企业竞争的核心将是新产品的开发能力及制造能力，CADCAM技术是提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品生产成本的强有力的手段。CAD/CAM技术是制造自动化技术的主要组成部分，它的迅猛发展，软件、硬件水平的进一步完善，为机械工业提供了强有力的技术支持，为企业的产品设计、制造、生产水平的发展带来了质的飞跃，已经成为现代企业信息化、集成化、网络化的最优选择。CAD/CAM技术是制造工程技术与计算机技术紧密结合、相互渗透而发展起来的一项综合性应用技术，具有知识密集、学科交叉、综合性强、应用范围广等特点。CAD/C

24、AM技术是先进制造技术的重要组成部分，它的发展和应用使传统的产品设计、制造内容和工作方式等都发生了根本性的变化。CADCAM技术是当代科学技术发展最为活跃的领域之一，是产品更新、生产发展、国际间经济竞争的重要手段，它的应用和发展引起了社会和生产的巨大变革，因此CADCAM技术被视为20世纪最杰出的工程成就之一。CAD/CAM技术是保证国家整体工业水平上一个新台阶的关键性高技术，是提高产品与工程设计水平、降低消耗、缩短产品开发与工程建设周期、大幅度提高劳动生产率的重要手段；是提高研究与开发能力、提高创新能力和管理水平、增强市场竞争力和参与国际竞争的必要条件。目前，CADCAM技术广泛应用于机械、

25、电子、航空、航天、汽车、船舶、纺织、轻工及建筑等各个领域，已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化水平的重要标志之一。1.3 CAD/CAM技术的走向随着CAD/CAM技术的应用越来越广泛和深入，CAD/CAM技术的未来发展主要体现在集成化、网络化、智能化和标准化的实现上。（1）集成化随着计算机技术的发展，CAD/CAM系统已从简单、单一、相对独立的功能发展成为复杂、综合、紧密联系的功能集成系统。集成的目的是为用户进行研究、设计、试制等各项工作提供一体化支撑环境，实现在整个产品生命周期中各个分系统间信息流的畅通和综合。集成涉及功能集成、信息集成、过程集成与动态联盟中的企业集成。为提高系统集成的

26、水平，CAD技术需要在数字化建模、产品数据管理、产品数据交换及各种CAX（CAD、CAE、CAM等技术的总称）工具的开发与集成等方面加以提高。计算机集成制造是一种集成，是一种现代制造业的组织、管理与运行的新哲理，它将企业生产全部过程中有关人、技术、设备及经营管理四要素及其信息流、物流、价值流有机地集成，并实现企业整体优化，以实现产品高质、低耗、上市快、服务好，从而使企业赢得竞争。CIM强调企业生产经营的各个环节，从市场需求、经营决策、产品开发、加工制造、管理、销售到服务都是一个整体，这便是系统观点；CIM认为企业生产经营过程的实质是信息的采集、传递和加工处理的过程，这一观点为企业大量采用信息技

27、术奠定了认识上的基础。CIMS是基于这种哲理的集成制造系统，通过生产、经营各个环节的信息集成，支持了技术的集成，进而由技术的集成进入技术、经营管理和人、组织的集成，最后达到物流、信息流、资金流的集成并优化运行，最终使企业实现整体最优效益，从而提高了企业的市场竞争能力和应变能力。（2）网络化网络技术的飞速发展和广泛应用，改变了传统的设计模式，将产品设计及其相关过程集成并行地进行，人们可以突破地域的限制，在广域区间和全球范围内实现协同工作和资源共享。网络技术使CAD/CAM系统实现异地、异构系统在企业间的集成成为现实。网络化CAD/CAM技术可以实现资源的取长补短和优化配置，极大地提高企业的快速响

28、应能力和市场竞争力，“虚拟企业”、“全球制造”等先进制造模式由此应运而生。目前基于网络化的CAD/CAM技术，需要在能够提供基于网络的完善的协同设计环境和提供网上多种CAD应用服务等方面提高水平。（3）智能化设计是含有高度智能的人类创造性活动。智能化CAD/CAM技术不仅是简单地将现有的人工智能技术与CAD/CAM技术相结合，更要深入研究人类认识和思维的模型，并用信息技术来表达和模拟这种模型。智能化CAD/CAM技术涉及新的设计理论与方法（如并行设计理论、大规模定制设计理论、概念设计理论、创新设计理论等）和设计型专家系统的基本理论与技术（如设计知识模型的表示与建模、知识利用中的各种搜索与推理方

29、法、知识获取、工具系统的技术等）等方面。智能化是CAD/CAM技术发展的必然趋势，将对信息科学的发展产生深刻的影响。（4）标准化随着CAD/CAM技术的发展和应用，工业标准化问题日益越来越显得重要。目前已制定了一系列相关标准，如面向图形设备的标准计算机图形接口（CGI）、面向图形应用软件的标准GKS和PHIGS、面向不同CAD/CAM系统的产品数据交换标准IGES和STEP，此外还有窗口标准以及最新颁布的CAD文件管理、CAD电子文件应用光盘存储与档案管理要求等标准。这些标准规范了CAD/CAM技术的应用与发展，例如STEP既是标准，又是方法学，由此构成的STEP技术深刻影响着产品建模、数据管

30、理及接口技术。随着技术的进步，新标准还会出现。CAD/CAM系统的集成一般建立在异构的工作平台之上，为了支持异构跨平台的环境，要求CAD/CAM系统必须是开放的系统，必须采用标准化技术。完善的标准化体系是我国CAD/CAM软件开发及技术应用与世界接轨的必由之路。目前，CAD/CAM技术正向着集成化、网络化、智能化和标准化的方向不断发展。未来的CAD/CAM技术将为新产品开发提供一个综合性的网络环境支持系统，全面支持异地的、数字化的、采用不同设计哲理与方法的设计工作。2 阀门概述2.1阀门简介阀门是各种流体输送系统中的控制部件，具有导流、截止、调节、节流、防止逆流、分流或溢流卸压等功能，广泛应用

31、于石油、化工、冶金、电力、长输管线等工业领域。阀门的控制介质复杂，可以是空气、水、蒸汽、煤气、烟气以及各种腐蚀性介质，也可以是泥浆、油品、液态金属和放射性流体；阀门与管道的连接方式有法兰连接、螺纹连接、焊接连接等。用于流体控制的阀门，从最简单的截断装置到极为复杂的数控系统，其品种和规格繁多。阀门的通径小至用于宇航的十分微小的仪表阀，大致通径达10m 、重十几吨的工业管路用阀。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性化学介质、泥浆、液态金属和放射性物质等各种类型的流体流动。阀门的工作压力可从1.3MPa到1000MPa的超高压。工作温度从-269的超低温到1430的高温。阀门可以采用多种传动方式

32、，如手动、气动、液动、电动、电-气或电-液联动及电磁驱动等；可以在压力、温度及其他形式传感信号的作用下，按预定的要求动作，或者不依靠传感信号而进行简单的开启或关闭。阀门依靠驱动或自动机构使启闭件座升降、滑移、旋摆或回转运动，从而改变其流到面积的大小以实现其控制功能。目前：国内各类阀门生产企业约有6000多家，阀门行业的年产值约为3130-400亿元人民币，阀门生产在我国的国民经济中发挥着重要的作用。随着世界制造业中心逐步向我国转移，国内的阀门制造业也发生了一系列重大变化：1)阀门产品呈现出大型化、高参数化、高可靠性、自动化、成套化等趋势，且随着数量越来越大，档次也越来越高，技术密集程度及附加值

33、大幅度提高；2)生产模式由过去的大批量、少品种向小批量、多品种以及按用户订货要求制造的方向发展，需求的多样化使产品结构日益复杂；3)企业由于受到市场压力的作用，目前大多存在以销定产的情况，供货周期短，产品的质量、交货期和价格己成为影响企业竞争力的三个决定因素。上述情况使国内阀门制造业面临着一个共同的问题，即如何采用先进的阀门产品设计技术，提高产品设计的工作效率，缩短开发和制造周期，提高企业的市场竞争力。在此基础上，使企业具有较强的应变能力，能够快速响应用户的各项要求，并能根据技术发展和市场需求的变化，及时调整产品的类型和结构。2.2阀门分类阀门的种类很多，且有很多的分类方法。（1）.按作用和用

34、途分类1）截断阀类主要用于截断或接通介质流。包括闸阀、截止阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀等。2）调节阀类主要用于调节介质的流量、压力等。包括调节阀、节流阀、减压阀等。3）止回阀类用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。4）分流阀类用于分配、分离或混合介质。包括各种结构上分配阀和疏水阀等。5）安全阀类用于超压安全保护。包括各种类型的安全阀。（2）.按主要参数分类1）按压力分类真空阀工作压力低于大气压的阀门。低压阀公称压力PN1.6MPa的阀门。中压阀公称压力PN2.5-6.4MPa的阀门。高压阀公称压力PN10.0-80.0MPa的阀门。超高压阀门公称压力PN100MPa的阀门。2）按介质的工作

35、温度分类高温阀 T450的阀门。中温阀 120T450的阀门。常温阀 -40T120的阀门。低温阀 -100T-40的阀门。超低温阀门 T-100的阀门。3）按阀体材料分类非金属材料阀门 如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、塑料阀门。金属材料阀门 如铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门、钛合金阀门、蒙乃尔合金阀门、铸铁阀门、碳钢阀门、低合金钢阀门、高合金钢阀门。金属阀体衬里阀门 如衬铅阀门、衬塑料阀门衬搪瓷阀门。（3）.通用分类法这种方法即按原理、作用又按结构划分，是目前国内、国际最常用的分类方法。一般分为：闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、止回阀、节流阀、安全阀、减压阀、疏水阀、调节阀。（4）.根

36、据阀门与管道连接方式可分： 1）. 法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门。 2）.螺纹连接阀门：阀体带有内螺纹或外螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门。 3）.焊接连接阀门：阀体带有焊口，与管道采用焊接连接的阀门。 4）.夹箍连接阀门：阀体上带有夹口，与管道采用夹箍连接的阀门。 5）.卡套连接阀门：采用卡套与管道连接的阀门。2.3三通阀简介三通阀用于控制管路的开与闭。阀体的下方与进水管相连，左、右两端接出水管（也可以堵住一个通道，只接一个水管）。按下手柄时，阀门克服弹簧弹力，打开管路，液体从下端流向右端出水管。放开手柄，由于弹簧的弹力作用，阀门复位，通道即被堵死。其中，弹簧起到预紧作

37、用。其连接方式为螺纹连接。三通阀是一种安全阀，也是一种调节阀，一种截断阀。三通阀不仅可以防止介质的倒流，也可以起到调节介质流量大小的作用，其最基本的用途就是接通或断开回路，因此，也是一种截断阀。三个管道连接口具有通常的合流(流体混合)或分流(流体分散)作用。可用于混温调节，减温减压器减温水配比调节，换热器调节及两种介质的混合及切换等，利用一个三通阀可代替两个两通阀并是调节系统简化。其适用介质可以是水、蒸汽、空气，亦或是油品，主要适用于水介质。2.4阀门设计简介2.4.1阀门设计特点阀门作为一类通用的机械产品，其产品设计知识具有一般机械设计知识的特点。同时，阀门产品在结构和设计上又有不同于一般机

38、械产品的特殊之处。因此，针对阀门产品的结构特点和设计过程，确定其产品设计的领域知识构成，必须遵循阀门行业和各自生产企业所特有的设计规范，阀门产品设计中涉及相关的工业标准、设计准则、设计经验、设计实例等多方面的设计知识，是实现阀门产品设计知识支持首先要解决的问题。阀门作为管路系统中的一个重要组成部分，应该保证安全的可靠地执行管道系统对阀门提出的使用要求。因此，阀门的设计必须满足工作介质的压力、温度、腐蚀、流体特性以及操作、制造、安装、维修等方面对阀门提出的全部要求。以下是阀门设计所必须 具备的基本数据；（1）阀门用途或分类；（2）介质的工作压力；（3）介质的工作温度；（4）工作介质的物理、化学性

39、能；（5）公称通径；（6）结构长度；（7）与管道的连接形式；（8）阀门的操作方法；2.4.2阀门设计程序机械产品，包括阀门产品的设计程序，目前基本上采用典型的“三段设计法”，即设计程序分为：初步设计、技术设计、工作图设计三个阶段。1)产品系列化程度高：阀门产品种类繁多，同类产品系列化程度较高，阀门产品的系列化通常在公称通径、公称压力与驱动方式三个维数方向展开，如图3-1所示。 图3.12）总体构成相似：各类阀门产品在结构上主要由阀门主体结构与驱动装置两大组成部分构成。通常，阀门产品主体结构由企业自行设计制造；驱动装置主要向相关配套厂家直接订货，或向相关厂家定制主要部件(如气缸、液缸等)，而自行

40、设计制造必要的支撑构件。因此，阀门产品的设计开发工作，主要集中在阀门主体结构上。3)同类阀门产品主体结构相同和相似，遵循基本一致的产品设计规范和设计流程，适合采用变型设计和参数化设计。阀门产品的总体结构设计规范阀门的总体结构设计基于管路系统对阀门提出的使用要求，即阀门设计应满足工作介质的压力、温度、腐蚀、流体特性以及操作、制造、安装、维修等方面对阀门提出的全部要求。根据使用要求和相关设计标准，确定阀门产品的总体设计要求，包括：公称通径、公称压力、结构长度、连接形式、工作温度、适用介质、驱动方式等。上述总体设计数据，作为阀门主要结构和性能参数，导航和影响了整个产品的详细结构设计过程，决定了产品各

41、结构构件参数的组成、选择和驱动。因此，可将上述参数定义为产品实例的索引属性，作为产品级实例检索与重用的依据。阀门产品设计的基本流程如图3-2所示。 图3.2阀门产品设计流程图阀门产品的设计依据管路要求分类进行，一般遵循以下设计流程。1)总体设计要求的确定：根据使用要求和设计规范确定阀门产品的总体设计要求。2)主体结构关键参数的确定：依据总体设计要求，参照经验数据、运用相关设计校核算法确定阀门主体关键零部件的技术参数，如阀体壁厚、阀板厚度、蝶阀阀杆轴径、盲板阀丝杆直径等。3)主体结构设计：阀门主体结构的设计依据总体设计要求及关键技术参数，按零部件的关联关系和设计顺序依次进行。4)驱动装置的选择和

42、设计：主体结构设计完成后，依据驱动要求和连接要求进行驱动装置的选择或设计，进而完成整个阀门产品的设计。2.5阀门维护保养中常见问题和注意事项日常阀门维护保养： (1）阀门应存干燥通风的室内，通路两端须堵塞。(2)长期存放的阀门应定期检查，清除污物，并在加工面上涂防锈油。(3)安装后，应定期进行检查，主要检查项目： 1）密封面磨损情况。 2）阀杆和阀杆螺母的梯形螺纹磨损情况。 3）填料是否过时失效，如有损坏应及时更换。 4）阀门检修装配后，应进行密封性能试验。 运行中的阀门，各种阀件应齐全、完好。法兰和支架上的螺栓不可缺少，螺纹应完好无损，不允许有松动现象。手轮上的紧固螺母，如发现松动应及时拧紧

43、，以免磨损连接处或丢失手轮和铭牌。手轮如有丢失，不允许用活扳手代替，应及时配齐。填料压盖不允许歪斜或无预紧间隙。对容易受到雨雪、灰尘、风沙等污物沾染的环境中的阀门，其阀杆要安装保护罩。阀门上的标尺应保持完整、准确、清晰。阀门的铅封、盖帽、气动附件等应齐全完好。保温夹套应无凹陷、裂纹。 不允许在运行中的阀门上敲打、站人或支承重物；特别是非金属阀门和铸铁阀门，更要禁止 2.6阀门产品市场趋势阀门产品市场走向，据分析，在今后一段时间主要趋势如下： (1).随着石油开发向内地油田和海上油田的转移，以及电力工业由30万千瓦以下的火电向30万千瓦以上的火电及水电和核电发展，阀门产品也应依据设备应用领域变化

44、相应改变其性能及参数。 (2)城建系统一般采用大量低压阀门，并且向环保型和节能型发展，即由过去使用的低压铁制闸阀逐步转向环保型的胶板阀、平衡阀、金属密封蝶阀及中线密封蝶阀过渡。输油、输气工程向管道化方向发展，这又需要大量的平板闸阀及球阀。 (3)能源发展的另一面就是节能，所以从节约能源方面看，要发展蒸汽疏水阀，并向亚临界和超临界的高参数发展。 (4)电站的建设向大型化发展，所以需用大口径及高压的安全阀和减压阀，同时也需用快速启闭阀门。 (5)成套工程的需要，阀门供应由单一品种向多品种和多规格发展。一个工程项目所需的阀门，由一家阀门生产厂家全部提供的趋势越来越大三Pro/E设计概述Pro/Eng

45、ineer3.1 功能简介Pro/E是美国PTC公司旗下的产品Pro/Engineer软件的简称。Pro/E（Pro/Engineer操作软件）是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC）的重要产品。是一款集CAD/CAM/CAE功能一体化的综合性三维软件，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一。经过10余年的发展，Pro/ENGINEER已经成为三维建模软件的领头羊。PTC的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功

46、能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。Pro/ENGINEER还提供了全面、集成紧密的产品开发环境。是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化、基于特征的实体造型系统，并且具有单一数据库功能的综合性软件。Pro/E 第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决牲的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。 Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件

47、制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。Pro/E是软件包，并非模块，它是该系统的基本部分，其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型，三维上色实体或线框造型棚完整工程图产生及不同视图（三维造型还可移动，放大或缩小和旋转）。Pro/Engineer是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不象其他系统是直接指定一

48、些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何一个参数改变，其也相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或一些支持 Postscript格式的彩色打印机。Pro/Engineer还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如有限元分析及后置处理等，这都是通过标准数据交换格式来实现，用户更可配上 Pro/Engineer软件的其它模块或自行利用 C语言编程，以增强软件的功能。它在单用户环境下(没有任何附加模块)具有大部分的设计能力，组装能力(人工)和工程制图能力(不包括ANSI， ISO， DIN

49、或 JIS标准)，并且支持符合工业标准的绘图仪(HP，HPGL)和黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。Pro/Engineer是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何一个参数改变，其也相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。

50、造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或一些支持Postscript格式的彩色打印机。Pro/Engineer还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如有限元分析及后置处理等，这都是通过标准数据交换格式来实现，用户更可配上 Pro/Engineer软件的其它模块或自行利用 C语言编程，以增强软件的功能。它在单用户环境下(没有任何附加模块)具有大部分的设计能力，组装能力(人工)和工程制图能力(不包括ANSI， ISO， DIN或 JIS标准)，并且支持符合工业标准的绘图仪(HP，HPGL)和黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。Pro/Engineer功能如下：1 特征驱动（例如：凸台、

51、槽、倒角、腔、壳等）；2 参数化（参数=尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等）；3 通过零件的特征值之间，载荷/边界条件与特征参数之间（如表面积等）的关系来进行设计。4 支持大型、复杂组合件的设计(规则排列的系列组件，交替排列，ProPROGRAM的各种能用零件设计的程序化方法等)。5 贯穿所有应用的完全相关性(任何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方变动)。其它辅助模块将进一步提高扩展 ProENGINEER的基本功能。3.2 特点简介经过20多年不断的创新和完善，pore现在已经是三维建模软件领域的领头羊之一，它具有如下特点和优势： 参数化设计和特征功能 Pro/Engineer是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特