proe仿真加工课件 全套

1、绪论我们已经学习了如何利用Pro/E进行三维造型设计。在这门课里，我们要学习些什么内容呢？一、 参数化设计在实际设计过程中，往往会由于应用环境或设计条件发生变化使 图形的尺寸随之发生变化。参数化设计能够很容易解决这一变化。在三维造型设计课程中我们已经领略了Pro/E的参数化功能通过尺寸及几何约束的变化驱动二维图形变化，也可通过修正尺寸而使三维实体发生变化。同时，还可利用Pro/E软件的参数化功能设计零件的三维参数化模型并可通过Program的方法控制参数的自动变化。对于系列化的产品及通用化标准化零部件的设计，只需要改变参数就可获得新的零件模型，而不需要重新设计新模型。如在设计齿轮零件时，建立了

2、一个参数化模型，只要输入齿数、模数，那么齿轮尺寸可自动改变，获得所需要的各种尺寸的齿轮。二、 产品组装及自动化设计通过Pro/E的Program工具进行产品的参数化组装，或者利用2DLAYOUT功能进行产品的自动组装，并通过关系式控制参数的自动变化。如减速器设计，可通过Program控制该产品的装配关系及零部件尺寸，得到一个系列的减速器产品三、 动态机构设计利用Pro/E软件提供的动态机构设计功能，可进行动态机构设计。如齿轮副、涡轮涡杆副的设计。在计算机中建立一个虚拟的机构，加上虚拟的驱动装置，给出各运动部件之间的运动关系，那么整个产品就可在计算机中动起来了。四、 数控加工仿真利用Pro/E的

3、加工模块，设计零件的加工参数，选取加工设备及加工刀具，建立加工工艺，在计算机屏幕上进行刀具加工轨迹仿真及加工过程动态仿真，检验所设计工艺是否合理，能否完成加工要求。如摆线轮的加工。第一章 关系式/零件族表一、 创立参数的关系式1 进行Pro/E零件设计时，除了可以利用参数来控制尺寸的大小外，参数与参数间还可创立数学关系式。关系式创立方法：系统菜单/Tools/Relations在Relations对话框中编辑关系式2.可使用的运算符号： + - * / () = = d2不等式常用于条件式的表示中：if else endif例：if d15 d2=10 endif(3)联立方程式的方式创立数学

4、关系式例：在Relations窗口中输入：solve d1+d2=500d1-d2=0for d1 d2在“solve for之间的语句表示欲求解的方程式，在for之后的语句是方程解变量。例：area=100perimeter=50solve length*width=area2*(length+width)=perimeterfor length width关系式范例：Step1:翻开零件relation-1.prtStep2:参加圆孔与长方体的关系ToolsRelations在弹出的窗口中输入关系式：d6=d4/2d5=d2/2OK Regenerate圆孔移至长方体中央 参加关系式后St

5、ep3:测试上一步骤输入的关系式特征树选长方体鼠标右键Edit修改长方体宽及深的尺寸7，9Regenerate 选取孔，孔的中心位置尺寸更改为3.5及4.5Step4: 限定圆孔的直径最大为1.125ToolsRelations在弹出的窗口中输入关系式：d7=1.125OK 特征树选圆孔鼠标右键Edit修改圆孔直径为1.25 RegenerateInformation Window显示出：关系式d7=1.125已不成立 信息窗口问是否继续Regenerate的动作YesClose关闭信息窗口 信息提示：Some constraint relations are no longer satisf

6、ied in relation-1 修改圆孔直径为0.5 RegenerateStep5:恢复被压缩的特征Edit/Resume/LastStep6:控制Pattern围绕直孔的数量ToolsRelations选取F9圆孔，在弹出的窗口中输入关系式：输入关系式：d27=360/p0三个孔间距Step7:测试上一步骤的关系式选取圆孔 Edit修改孔数为6二、 创立零件族表一零件族表的意义1 对于标准零件如螺丝、扳手等，不需要逐一创立每一个零件，只要明了该零件群的异同处，可以使用一个样品零件Generic part及一个零件族表(Family table)，将相异的尺寸、特征、参数等变化工程填入此

7、族表内，即可代表无数个个别零件2 翻开零件族表内任一个零件的名称，即可自动创立一个按照零件族表所表示的尺寸比例的零件3 零件族表的特点：标准零件的管理、节省文件储存所需的硬盘空间二Family Table建立程序1 创立一个具有代表性的零件标准零件Generic2 根据相异情况编辑族表工程，如：尺寸、参数、特征、组件等3 再生零件群。族表中代表性的零件称为Generic，由族表所衍生的零件称为Instance，一个族表的衍生零件可作为另一个族表的Generic。三零件族表范例例1：本例将创立一个标准零件Generic，再以Family Table创立两个Instance partGeneric

8、 Instance #1 Instance #2 Step1：创立零件：（1） Revolve创立实体特征（2） Round创立圆角特征半径值0.3Step2：修改零件尺寸的数学符号选Revolve实体特征及Round特征Edit以显示尺寸 选Info/Switch Dims以显示尺寸符号 点选尺寸鼠标右键 Properties/Dimension Text 修改符号 Step3：将尺寸及特征参加Family TableTools Family Table选特征显示尺寸 按顺序选bolt_height、 screw_height 、bolt_dia screw_dia、 round_dia五个

9、尺寸 Add Item 列表框选择Feature 选Round特征 Family Item 对话框的列表框显示出所参加的尺寸与特征 选Family Item 对话框的OK后，Family Item 对话框的第一列即显示出所参加的尺寸与特征Step4：编辑Family Table的内容按以增加新数据到第二列 以Copy及 Paste将第一列的数据复制到第二列，并将Instance Name改为bolt_1 再编辑第3 及第4列的数据Step5：产生衍生零件1选BOLT_1零件行按对话框下方的按钮产生的衍生零件如下图 Window/Close Window 关闭窗口 2选BOLT_2零件行按对话框

10、下方的按钮产生的衍生零件如下图 Window/Close Window 关闭窗口3选BOLT_3零件行按对话框下方的按钮产生的衍生零件如下图 Window/Close Window 关闭窗口例2： 族表方式创立参数化轴一、族表方式参数化设计根本思路考虑到轴的结构变化情况，以族表方式进行轴的参数化设计时，首先构建一个包含各种特征的概念轴，作为族表中的generic件。然后依据此generic控制不同特征的出现，给出不同参数，建立一个不同结构、不同参数的轴零件库，以到达在某种产品上实现轴的参数化设计的目的。二、generic的创立一个generic零件是族表中的根底件，此件可包含该族表中所有例证零

11、件的特征。族表中的所有例证，皆可通过此零件特征的出现与否进行创立，参数可随各例证的情况构建。下面的例子是依据某减速器产品所含轴结构的实际情况创立的一个generic。1创立Revolve特征1创立新文件File/New输入零件名称：shaft，取消Use default template的选中记号，然后单击按钮选择公制单位mmns_part_solid后，单击OK按钮基准坐标系PRT_CSYS_DEF及基准面RIGHT、TOP、FRONT显示在画面上2创立Revolve实体特征该特征是该族表中所有零件都具备的特征，是其他特征的父特征，创立方法如下。点击按钮。在弹出的工具面板上点击Placeme

12、mt/Define选择绘图平面：FRONT；默认参考平面：RIGHT；参照：RIGHT，点击Sketch绘制截面，点击按钮设定旋转角度选项为，接受默认的360值，按Enter键在特征工具面板中单击按钮按Ctrl+D键，完成旋转实体特征，如图1-16所示采用同样方法，创立其他旋转特征。注意为方便例证零件的创立，此处特征须按轴段完成，结果如图1-17所示。2创立键槽实体特征1创立基准采用拉伸的方法，在轴上创立键槽特征，需要在轴的外表上创立一个绘图基准。点击按钮。选择基准面FRONT作为创立基准，设定约束为Offset在弹出的对话框中给出偏移值，点击按钮，完成基准面DTM1的创立2创立键槽1点击按钮

13、。在弹出的工具面板上点击Placememt/Define图1-16 generic中的第一个旋转特征 图1-17 其他旋转特征选择绘图平面：DTM1；默认参考平面：TOP；参照：TOP，点击Sketch绘制截面，点击按钮设定深度值选项为，接受默认的深度值，按Enter键在特征工具面板中单击按钮按Ctrl+D键，完成旋转实体特征，如图1-18所示3创立其他键槽同理，可在其他轴段上创立键槽，如图1-19所示。图1-18 键槽1 图1-19 所有键槽特征3创立齿轮轴实体特征 创立坐标系 为了在阶梯轴上添加齿轮轴段，首先需要在相应位置上设计齿轮渐开线曲线绘制所需要的基准坐标系。基准坐标系的创立方法如下

14、。点击按钮。在弹出的对话框中添加基准面RIGHT、FRONT及齿轮轴段端面作为创立基准，如图1-20所示在弹出的对话框中设定坐标轴的方向，如图1-20所示，点击按钮，完成的基准坐标系CS0的创立，如图1-22所示 创立渐开线及齿形 齿轮轴段的创立是在光滑的圆柱轴段上，添加渐开线齿形特征，此特征的创立方法是通过渐开线曲线及齿顶、齿根圆弧曲线围成的截面沿轴段拉伸而成。结果如图1-23所示。图1-20 坐标系创立对话框 图1-21 标方向设定对话框图1-22 坐标系CS0 图1-23 齿轮轴特征1 图1-24 所有齿轮轴特征4创立退刀槽特征在轴的相应位置上添加退刀槽特征，该特征的创立方法是拉伸减材料

15、，方法同前，步骤从略，结果如图1-25所示。图1-25 退刀槽特征 图1-26 倒角特征5创立倒角特征点击按钮。在弹出的工具面板上设定倒角参数在特征工具面板中单击按钮按Ctrl+D键，完成倒角实体特征，如图1-26所示6修改尺寸变量符号为使尺寸参数符号与工程含义联系起来，方便族表阅读，将系统给定的尺寸参数变量符号进行修改，方法如下。点击特征。点击右键，在弹出的菜单上选择Edit菜单项，如图1-27所示选择某一尺寸，点击右键，在弹出的菜单上，选择Properties，如图1-28所示在弹出的对话框上选择Dimension Text项，如图1-29所示图1-27 特征编辑菜单 图1-28 尺寸编辑

16、菜单图1-29 尺寸属性对话框修改尺寸变量名，将d22修改成shaft_dia2，如图1-30所示其他尺寸变量名都可以采用此种方法修改。7创立族表点击系统菜单项Tools在弹出的菜单上选择Family Table菜单项，如图1-31所示在弹出的Family Table对话框中创立族表，如图1-32所示图1-30 修改尺寸变量名 图1-31 Tools菜单图1-32 Fimily Table对话框族表中的根底件generic是前述所有特征的集合，这是一根概念轴，由此可生成假设干种不同结构的轴。只要点击图标，即可生成新的一行数据，代表一个新的例证，即一根新的轴，对应表中各列填入新的参数即可控制相应

17、轴的各参数。按此方法生成三种不同结构的轴，结果如图1-33、图1-34、图1-35、图1-36所示。其尺寸参数也可通过族表控制变化，不同参数三种结构的轴，如图1-37、图1-38、图1-39所示。图1-33 族表中的generic件 图1-34 族表中的例证shaft_1图1-35 族表中的例证shaft_3 图1-36 族表中的例证shaft_2图1-37 shaft_1的两种不同参数 图1-38 shaft_3的两种不同参数图1-39 shaft_2的两种不同参数第五章 产品结构图的设计结构图的用途结构图：以简单的几何线条来象征一个复杂的组件几何结构零组件可直接与结构图作组装，而不直接与其

18、配合件作组装，可防止零件组装间的父子关系，可利用结构图作机构仿真。创立产品的结构图要注意以下事项：1 不要使用Solid特征，因为Solid特征会影响到产品的质量特性。2 将使用到的基准或平面特征与以适当的命名。3 结构图要合理，且能符合设计的机能和功用。4 结构图的尺寸标注方式必须符合产品的设计理念。第一节 产品设计及机构模拟范例一：介绍如何使用一个结构图装配图示的产品设计及机构模拟。第二节 双杠引擎结构图第二章 程序化工具Pro/Program第一节 Pro/Program一、简介利用Pro/E进行零件及产品设计时，经常会考虑如何可以提高设计效率，使所设计的零件或产品更加弹性化和多样化。例

19、如在PART设计时，其相关尺寸可否由其他使用者修改，产品设计时其零件是否可重复利用，是否可更换某些零件以改变产品结构，设计流程是否可实现自动化。有人可能想到利用前面讲到的Family Table或Pro/E其他功能来加快工作速度，更换零件，通过建立关系式改变参数，但这些方法，都要求使用者必须知道如何创立这些零件及如何组装这些产品。而如果利用Program功能，那么可以将上述的功能整合在一起，同时在零件或组件中建立关系式，不必设计者本人，不需要了解如何设计这些零件或组件，也可修改尺寸更换零件。Pro/Engineer中的Program并不像一般的程序设计语言，如C+等，它只相当于一个宏Macro

20、。一个Program会将Pro/Engineer的Model Tree中的每个特征的详细信息记录下来，使用者不必也不需要重新撰写其设计步骤，仅需参加几个相关的语法指令就可以让整个零件或产品变得弹性化与多样化。二、模板Pro/E已为Program提供了一个模板。在这个模板中，有一些固定的指令，设计者不必自己书写。形式如下：当进入Part环境，点选菜单Tools/Program弹出菜单管理器Edit design 会有下面的Program文件出现，主要分成几大局部： VERSION 2.0 版本号REVNUM 78 数字，控制版本编号，每一次更新就会加1LISTING FOR PART PRT00

21、03 零件名INPUTEND INPUT 参加变量或提示句的局部RELATIONSEND RELATIONS 参加关系式的地方 ADD FEATURE (initial number 1) 参加特征的地方 INTERNAL FEATURE ID 1 DATUM PLANE NO. ELEMENT NAME INFO - - - 1 Feature Name Defined 2 Constraints Defined 2.1 Constraint #1 Defined Constr Type X Axis 3 Flip Datum Dir Defined 4 Fit Defined 4.1 Fi

22、t Type Default NAME = RIGHT FEATURE IS IN LAYER(S) : 01_PRT_ALL_DTM_PLN - OPERATION = SHOWN 01_PRT_DEF_DTM_PLN - OPERATION = SHOWN END ADDADD FEATURE (initial number 4) INTERNAL FEATURE ID 7END ADDMASSPROPEND MASSPROP 质量设定区第二节 Pro/Program的语法一、 INPUT END INPUT语句词语句用于设置变量，变量类型有三种：数值Number：具有此种类型的变量主要为

23、所设计的零件的尺寸。系统为每个尺寸都赋予一个符号，例如d0,d1等。这些符号不能描述尺寸的实际意义，对使用者来说并没有多大意义，为了使变量符号有意义以便容易记忆及辨识，可将尺寸变量符号作修改或者由关系式将变量与系统提供的尺寸符号联系起来。字符串String：具有此种类型的变量主要为特征名、零件名等。可通过此变量的设置控制特征或零件的显示与否。判断句YES_NO：具有此种类型的变量主要用来作为提示句用，而且其变化也仅有两种即 YES 或NO。如同字符串变量一样，可通过此变量的设置控制特征或零件的显示与否。二、 IF ELSE 语句如同一般的程序设计语言所定义的，它允许使用者定义所谓的分支点bra

24、nch point。当满足所输入的条件，就执行IF指令下的内容，否那么就执行ELSE下的指令内容。只要语法无错误，理论上可多层嵌套。IF ELSE语句的根本格式：IF 限制条件执行内容ELSE 执行内容ENDIF三、 EXECUTE 语句该语句语法只能在装配模式下使用。它的功能在于为在装配件中的输入变量与零件中的变量或者装配中的变量提供一个连接的桥梁。注意：1在该语法中所传递的变量只能是相邻一层的关系，不能跳过相邻的关系传递。2装配文件中所设置的变量，在相对应的零件文件中要有相对应的变量名称，因此，在设置时要设置成相同的变量名称。四、 INTERACT 语句该语句主要是用于中断整个模型的重生R

25、egenerate过程，并允许使用者在中断时参加新的特征来修改模型；等到修改完后，INTERACT便会结束，系统将继续进行重生状态直到整个模型完成。完成后，该指令会被取代成在该指令状态时所参加的特征。该指令实际的功能类似于Insert Model。可以将其视为自动执行的Insert Model语法格式： IF (Modefy=yes)INTERACT ELSE ENDIF当程序执行Regenerate过程时，一旦看到这个信息，便会中断Regenerate过程，让使用者增加新的特征。第三节 Pro/Program的应用例1：创立图示零件的Program步骤1：用拉伸的方法创立六面体特征，尺寸随意

26、。步骤2：启动Program，创立六面体的Program程序INPUT LENGTH NUMBER WIDETH NUMBER HEIGHTH NUMBEREND INPUTRELATIONSD2=LENGTHD0=WIDETHD1=HEIGHTHEND RELATIONS注意：此程序的创立要分两局部进行。1. 创立变量定义局部的程序在“INPUT ENDPUT之间添加语句，进行变量定义，然后保存文件，运行，使所定义的变量获得确定值；2.在“RELATIONS END RELATIONS之间添加语句，进行关系定义，然后保存文件，运行。步骤3：用拉伸方法创立圆孔特征，尺寸随意。步骤4：启动Pro

27、gram，在六面体的Program程序的Relations中添加驱动圆孔的程序语句:D5=LENGTH/2D6=WIDETH/2IF D2 B & HOL_DIA = BHOL_DIA=B/2ENDIFIF BA & HOL_DIA=AHOL_DIA=A/2ENDIFD4=HOL_DIAD6=A/2D5=B/2END RELATIONS此框内为关系设置根本格式为：RELATIONS中间为关系式END RELATIONS以下为特征添加，可用条件语句控制其是否出现。 ADD FEATURE (initial number 1) INTERNAL FEATURE ID 1 DATUM PLANE N

28、O. ELEMENT NAME INFO - - - 1 Feature Name Defined 2 Constraints Defined 2.1 Constraint #1 Defined Constr Type X Axis 3 Flip Datum Dir Defined 4 Fit Defined 4.1 Fit Type Default NAME = RIGHT FEATURE IS IN LAYER(S) : 01_PRT_ALL_DTM_PLN - OPERATION = SHOWN 01_PRT_DEF_DTM_PLN - OPERATION = SHOWN END ADD

29、 ADD FEATURE (initial number 2) INTERNAL FEATURE ID 3 DATUM PLANE NO. ELEMENT NAME INFO - - - 1 Feature Name Defined 2 Constraints Defined 2.1 Constraint #1 Defined Constr Type Y Axis 3 Flip Datum Dir Defined 4 Fit Defined 4.1 Fit Type Default NAME = TOP FEATURE IS IN LAYER(S) : 01_PRT_ALL_DTM_PLN -

30、 OPERATION = SHOWN 01_PRT_DEF_DTM_PLN - OPERATION = SHOWN END ADD ADD FEATURE (initial number 3) INTERNAL FEATURE ID 5 DATUM PLANE NO. ELEMENT NAME INFO - - - 1 Feature Name Defined 2 Constraints Defined 2.1 Constraint #1 Defined Constr Type Z Axis 3 Flip Datum Dir Defined 4 Fit Defined 4.1 Fit Type

31、 Default NAME = FRONT FEATURE IS IN LAYER(S) : 01_PRT_ALL_DTM_PLN - OPERATION = SHOWN 01_PRT_DEF_DTM_PLN - OPERATION = SHOWN END ADD ADD FEATURE (initial number 4) INTERNAL FEATURE ID 7 TYPE = COORDINATE SYSTEM NAME = PRT_CSYS_DEF FEATURE IS IN LAYER(S) : 05_PRT_ALL_DTM_CSYS - OPERATION = SHOWN 05_P

32、RT_DEF_DTM_CSYS - OPERATION = SHOWN END ADD ADD FEATURE (initial number 5) INTERNAL FEATURE ID 39 PARENTS = 1(#1) 3(#2) 5(#3) PROTRUSION: Extrude NO. ELEMENT NAME INFO - - - 1 Feature Name Defined 2 Extrude Feat type Solid 3 Material Add 4 Section Defined 4.1 Setup Plane Defined Sketching Plane FRONT:F3(DATUM PLANE) V