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南陽理工學院 畢業(yè)設計（論文） 課題名稱：基于Pro/E的三維標準件庫的 制作（螺釘部分） 姓 名： 岳 姣 陽 學 號：　21405061 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 指導教師： 段 江 軍 張斌 日 期： 2007.6月  第1章緒論 5 1國內(nèi)外CAD技術研究動態(tài) 5 1.1國內(nèi)外CAD技術發(fā)展歷程 5 1.2 CAD技術發(fā)展趨勢 6 1.3 Pro/Engineer二次開發(fā)現(xiàn)狀 7 2研究目的、意義 8 第2章 標準件設計及建庫實例 10 2.1族表基礎 10 2.1.1族表(Family Table)菜單簡介 [2] 11 2.1.2 族表（Family Table）實例的操作 16 2.1.3 創(chuàng)建族表（Family Table）的步驟 18 2.1.4 創(chuàng)建族表（Family Table）的幾個注意點 [5] 19 2.2 零件標準件庫的建立 19 2.2.1 創(chuàng)建通用零件(Generic Part ) 20 2.2.2 修改公稱參數(shù)的名稱 24 2.2.4 添加族項目 26 2.2.5 創(chuàng)建新的實例 28 2.2.6 校檢新添加的實例添加實例層 29 2.2.7 預覽生成的子實例 31 第三章 三維標準庫在裝配中的應用 32 3.1尾架裝配中標準件的調(diào)用 32 第四章結論 40 論文總結 40 工作展望 41 工作感受 41 致謝 43 摘要：參數(shù)標準化設計作為一種全新的設計方法現(xiàn)在已被工業(yè)界廣泛采用。它所具有的高效性、實用性等特點使其成為設計工作的發(fā)展方向。參數(shù)化標準化設計應用水平的高低直接決定了企業(yè)設計效率與設計質(zhì)量的高低和企業(yè)核心競爭力的強弱。這是關系到企業(yè)長久生存與發(fā)展的重大問題。 本文是研究三維標準件庫的開發(fā)。標準件包括螺釘、螺栓等。標準件庫的開發(fā)是在Pro/ENGINEER基礎上，依據(jù)它的二次開發(fā)工具族表和excel，設計并開發(fā)了一套三維標準件庫，實現(xiàn)了各種標準件的自動生成，解決了產(chǎn)品設計效率、生產(chǎn)重復勞動、產(chǎn)品開發(fā)周期等問題。實際應用表明，利用本論文開發(fā)的系統(tǒng)于各種標準件的建模工作，可提高效率 50％左右。 關鍵字：設計方法； Pro/Engineer；標準件庫；族表； ESTABLISHMENT OF 3D COMMON AND STANDARD PART LIBRARY ABSTRACT Key words: Mechanical manufacturing; Standard piece; Pro/Engineer; 3D databases; Family table;  第1章緒論 1國內(nèi)外CAD技術研究動態(tài) 1.1國內(nèi)外CAD技術發(fā)展歷程 CAD技術起步于50年代后期，60年代，隨著計算機軟硬件技術的發(fā)展，在計算機屏幕上繪圖變?yōu)榭尚?，CAD技術開始迅速發(fā)展。CAD技術以二維繪圖為主要目標的算法一直持續(xù)到70年代末期，CAD開始實用化，以后的CAD技術作為一個分支而相對獨立、平穩(wěn)地發(fā)展。在CAD技術約50年的發(fā)展歷史中，共經(jīng)歷了四次重大的技術革命. （1）第一次CAD技術革命—“貴族化”的曲面造型系統(tǒng) 70年代，法國達索飛機制造公司的開發(fā)者們，在二維繪圖系統(tǒng)CADCAM的基礎上，開發(fā)出了三維曲面造型系統(tǒng)CATIA。此時CAD軟件價格極其昂貴，因此被稱為“貴族化”的曲面造型系統(tǒng)。 （2）第二次CAD技術革命—生不逢時的實體造型技術 有了表面模型，CAM的問題可以基本解決。但由于表面模型技術只能表達形體的表面信息，難以準確表達零件的其他特性?；趯τ贑AD/CAE一體化技術的探索，SDRC公司于1979年發(fā)布了世界上第一個完全基于實體造型技術的大型CAD/CAE軟件—I-DEAS。 (3)第三次CAD技術革命—一鳴驚人的參數(shù)化設計技術 正當實體造型技術逐漸普及之時，CAD技術的研究又有了重大進展。那就是參數(shù)化實體造型方法。該方法具有以下特點:基于特征、全尺寸約束、全數(shù)據(jù)相關、尺寸驅動設計修改。80年代中期，PTC公司推出最早的參數(shù)化軟件Pro/Engineer。進入90年代，參數(shù)化技術變得比較成熟起來，充分體現(xiàn)出其在許多通用件、零部件設計上的簡單易行的優(yōu)勢。因而參數(shù)化技術的應用主導了CAD發(fā)展史上的第三次技術革命。 (4)第四次CAD技術革命—更上層樓的變量化技術 參數(shù)化技術的成功應用，使它在90年代前后幾乎成為CAD業(yè)界的標準。但參數(shù)化技術亦尚有一些不足之處。變量化造型的技術特點是保留了參數(shù)化技術基于特征、全數(shù)據(jù)相關、尺寸驅動設計修改的優(yōu)點，但在約束定義方面做了根本性改變。它的成功應用，為CAD技術的發(fā)展提供了更大的空間和機遇。率先使用變量化技術的軟件是SDRC公司推出的I-DEAS Master Series軟件。變量化技術驅動了CAD發(fā)展的第四次技術革命。 從CAD技術的發(fā)展歷程可以看出，CAD技術一直處于不斷的發(fā)展和探索之中。沒有那一種技術是常青樹，正是這種此消彼長的互動和交替，造就了今天CAD技術的興旺與繁榮，促進了工業(yè)的高速發(fā)展。 CAD技術在我國CAD技術的研究和開發(fā)工作起步相對較晚，自80年代開始，CAD技術應用工作才逐步得到了開展。在參數(shù)化技術方面我國仍處在不斷完善二維圖形參數(shù)化技術階段。國內(nèi)有自主版權的CAD軟件如高華CAD、電子圖板CAXA、開目CAD等軟件技術含量相對較低，它們主要面向國內(nèi)市場，提供操作簡便的二維工程圖設計平臺，在設計的參數(shù)化及軟件的可靠性方面都需進一步提高。值得注意的是，經(jīng)過多年的投入和推廣，我國CAD技術己經(jīng)廣泛應用在機械、電子、航空、建筑等行業(yè)，應用CAD技術起到了提高企業(yè)的設計效率、優(yōu)化設計方案、減輕技術人員的勞動強度、縮短設計周期、加強設計的標準化的作用。近年來，我國CAD技術的研究也有了長足的進步。 1.2 CAD技術發(fā)展趨勢 隨著CAD技術的不斷研究、開發(fā)與廣泛應用，對CAD技術提出越來越高的要求，因此CAD從本身技術的發(fā)展來看，其發(fā)展趨勢是參數(shù)化、三維化、智能化、網(wǎng)絡化、集成化和標準化。具體表現(xiàn)為: (1)參數(shù)化 設計參數(shù)化一直是CAD系統(tǒng)所追求的目標，它能極大地提高機械設計效率。通過尺寸驅動既能為用戶提供設計對象的直觀、準確的反饋，又能隨時對設計對象加以修改。 (2)三維化 傳統(tǒng)的CAD主要以二維繪圖軟件為主。從設計的觀點來看，人們頭腦中所構思的設計對象是三維物體，用二維圖形表示三維物體有很多局限性。而采用三維建模更能直觀、全面地反映設計意圖。在三維的基礎上可以進行裝配、干涉檢查、有限元分析、運動分析等高級的計算機輔助設計工作。 （3）智能化 CAD技術作為一種設計工具，其核心目標在于能夠幫助工程技術人員設計出更好、更具市場競爭力的產(chǎn)品。在以幾何模型為主的現(xiàn)代通用CAD技術的基礎上，發(fā)展面向設計過程的智能CAD技術是一種必然的趨勢。 （4）網(wǎng)絡化 從工作站和高性能微機問世以后，大多數(shù)用戶采用工作站和微機系統(tǒng)來代替集中式CAD系統(tǒng)，形成網(wǎng)絡化的系統(tǒng)。借助于互聯(lián)網(wǎng)的跨地域、跨時空的溝通特性和近乎無限的接入能力，CAD軟件的團隊協(xié)作能力可以直接利用互聯(lián)網(wǎng)進行。 (5)集成化 從制造業(yè)的信息化角度來看，CAD的廣義概念包括AD/CAE/CAM/CAPP/PDM/ERP技術的集合，利用基于網(wǎng)絡的CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM集成技術，實現(xiàn)真正的全數(shù)字化設計與制造。 （6）標準化 隨著CAD系統(tǒng)的集成和網(wǎng)絡化，制定各種產(chǎn)品設計、評測和數(shù)據(jù)交換標準勢在必行。國際標準化組織己經(jīng)頒布了新的產(chǎn)品數(shù)據(jù)轉換標準STEP。建立符合STEP標準的全局產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型是企業(yè)未來發(fā)展的需要。同時國家還將建立圖文并茂、參數(shù)化的標準件庫，替你現(xiàn)行的各種形式的標準化手冊。 1.3 Pro/Engineer二次開發(fā)現(xiàn)狀 由于Pro/Engineer在CAD/CAM領域的優(yōu)秀表現(xiàn)，它在各個大中型企業(yè)中的使用率越來越高。但是這同時也帶來了另外一個問題，那就是怎樣對通用軟件進行本地化的問題。因為通用的CAD軟件在設計的時候不可能考慮到每個企業(yè)的特殊情況，要想充分發(fā)揮CAD軟件的功能，為企業(yè)創(chuàng)造更大的效益，企業(yè)必須跟據(jù)自身的特點，對軟件進行本地化的工作，即二次開發(fā)。這也是所有CAD軟件都留有開發(fā)接口的原因。Pro/Engineer的開發(fā)從實現(xiàn)方法上大致可以分為兩類:一類主要是對Pro/Engineer中使用的標準(如:公差符號、尺寸標注樣式等)進行符合企業(yè)標準的改造。這類開發(fā)只需要根據(jù)Pro/Engineer的開發(fā)工具族表進行各種參數(shù)設置;另一類是需要開發(fā)出人性化的界面以方便用戶的使用，以及進行數(shù)據(jù)庫的連接。這一類一般是在比較大型的系統(tǒng)中出現(xiàn)，因為操作復雜必須要有友好界面。所以必須借助于其它的開發(fā)工具來實現(xiàn)。而這就涉及了開發(fā)工具和Pro/toolkit的兼容性問題。這個問題長期以來一直困擾著開發(fā)人員，沒有得到很好的解決。這也是使得人們認為Pro/Engineer難于開發(fā)的原因之一。 2研究目的、意義 本論文是在裝配設計過程中，為提高設計效率，減少重復勞動，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，針對設計過程中所遇到的問題而做的部分研究工作。機械設計領域里傳統(tǒng)的二維設計最終將被三維設計所取代。而如何更好地利用三維軟件進行產(chǎn)品設計存在著以下值得研究的問題。因此，本論文的研究目的在于解決以下關鍵問題: (1)參數(shù)化建模 參數(shù)化技術是當前CAD技術重要的研究領域之一。參數(shù)化設計一般是指設計對象的結構比較定型，可以用一組參數(shù)來約定尺寸關系。參數(shù)的求解較簡單，參數(shù)與設計對象的控制尺寸有顯式的對應，設計結果的修改受到尺寸驅動。參數(shù)化設計技術以其強有力的草圖設計、尺寸驅動修改圖形功能，成為初始設計、產(chǎn)品建模及修改系列設計、多方案比較和動態(tài)設計的有效手段。 因此，如何充分地運用參數(shù)化技術進行零件的參數(shù)化建模來提高各種零件的建模效率是本文研究的重點。運用參數(shù)化建?？梢酝耆慵淖詣踊＃峁┑闹皇且恍┗镜脑O計參數(shù)。從而減少設計過程中的大量重復性的工作，大大提高工作效率。 (2)模板的開發(fā)定制 采用Pro/Engineer進行三維建模中，模板是建模的基礎，它能將相關的信息傳遞給根據(jù)模板創(chuàng)建的文件。通過模板創(chuàng)建的文件具有統(tǒng)一的界面、格式，符合相同的標準，如系統(tǒng)單位、零件精度、模型文件的參數(shù)及參數(shù)值等。在一定程度上可以提高設計效率。 (3)標準零件庫的創(chuàng)建 在機械設計中標準件的數(shù)量日益增多，這主要是因為采用標準件給產(chǎn)品的設計、制造、裝配帶來了很大的方便。設計人員如果能從CAD系統(tǒng)的標準件庫中獲得滿足設計要求的標準件，則可大大減少重復勞動，提高設計效率，從而縮短新產(chǎn)品的研制周期，所以，提供標準件庫或者提供開發(fā)標準件庫的工具是CAD系統(tǒng)的一個重要組成部分，也是評價CAD系統(tǒng)的一個重要指標。在設計過程中，如果缺少標準件庫，在調(diào)用每一個標準件時，就需要像別的非標零件一樣，重新建模。而標準件的頻繁調(diào)用，大大降低了裝配效率，造成了時間和精力上的浪費。  第二章 標準件設計及建庫實例 2.1族表基礎 族表是Pro/ENG工NEER中的一個利用表格來驅動模型的工具，可以將事先定義好了的模型(稱為“GENER工C”的零件)中可供驅動的尺寸參數(shù)、特征、模型參數(shù)等放入表格中，通過在表格中輸入新的參數(shù)值就可以創(chuàng)建一個新的零件(稱為“INSTANCE” 的零件)。族表的產(chǎn)生過程是，首先建立一個具有代表性的零件， 此零件稱為普通零件(或原始零件)_Generic Part。然后，根據(jù)可變情況編輯族表項目，可變項目可以是:尺寸、參數(shù)、特征和組件等。完成族表內(nèi)容后，需進行較對，然后系統(tǒng)會自動一一再生，從而生成若干子零件(Instance Part)族 表 是 本質(zhì)上相似零件(或裝配或特征)的集合，但在一兩個方面稍有不同。例如，圖2-1所示，這些螺釘雖然有各種尺寸，但它們看起來是一樣的并且具有相同的功能。這些零件構成一個“族表”，“族表” 中的零件也稱表驅動零件。 “族表”的實例零件 圖 2-1 族表零件 2.1.1族表(Family Table)菜單簡介 [2] 選擇菜單“工具/族表（Family Table）”選項，彈出如圖2-1-2所示的族表（Family Table）對話框。 該對話框的有關操作介紹如下。 （1）查找范圍（Look In）組合框：從組合框選擇或輸入需要在族表中編輯的實例名。 圖2-2族表對話框  圖2-3陣列實例對話框 （2）（Patten）：按增量復制所選實例按鈕。在族表中選中一個實例，單擊此按鈕，彈出如圖2-1-3所示對話框。通過在該對話框中設置尺寸或參數(shù)增量，這樣一次可生成按所選參數(shù)和尺寸遞增的多個實例，其他尺寸或參數(shù)值不變。用于陣列的實例和生成的多個實例沒有父子關系，因此刪除陣列中的任何一個對其他實例不會產(chǎn)生影響。利用陣列生成的實例還可以作為新“族表（Family Table）”的基準零件。另外，也可以在多個方向進行陣列復制。在“方向”欄中單擊按鈕，出現(xiàn)方向2。第一個方向是定義的要一起增加其值的參數(shù)和尺寸。第二個方向相對與每一個方向的實例而言，實際上是一個第一方向的陣列復制。如圖2-1-4所示，選取“d”為變量，第一個方向的增量為“-20”，第二個方向的。 表2-4 陣列實例方向 增量為“-5”，最后生成如圖2-1-5所示的族表（Family Table）。 圖2-5陣列生成的族表 （3）：添加刪除表列按鈕。單擊此按鈕彈出如圖2-1-6所示的“族項目” 表2-6族項目對話框 對話框，此對話框包含相似零件的相異之處，如尺寸、特征、參數(shù)、元件、外部參照等。單擊按鈕，新增項目；單擊按鈕，刪除增加的項目；單擊按鈕，選取全部項目；單擊按鈕，取消選取全部項目。通過過濾器可以選擇相應的項目，例如選中過濾器“參數(shù)”前的復選框，則“項目”欄中只有參數(shù)項。 （4）：在所選行處加入新的實例按鈕。 （5）：在當前編輯的零件表中查找實例按鈕。單擊此按鈕，彈出如圖2-1-7所示的對話框，可以按項目、值及各種邏輯關系查找實例。  圖2-7“搜索”對話框 （6）：預覽選中實例按鈕。 （7）：鎖定/解鎖實例按鈕。選中一個實例或者按Ctrl鍵選擇多個實例，單擊此按鈕，或者選擇菜單“工具/鎖定/解鎖實例”選項，可以鎖定或解鎖實例，鎖定實例的表驅動特性不能被修改。鎖定實例時，實例前出現(xiàn)圖標。 （8）：校檢族的實例。當創(chuàng)建完族表（Family Table）以后，需要計算每一個實例是否可以再生。再生實例后，在對話框的“校檢狀態(tài)”列中將顯示再生狀態(tài)（成功或失敗）。校檢結果被寫入<模型文件名>.tst的文件。如果族表中包含多層實例，即族樹中有多個分支，則校檢時將校檢所有選取的實例。 （9）：用Excel表編輯族表按鈕。在Excel中可以進行插入新行、創(chuàng)建其他實例、重排序項目或實例等操作。完成這些操作后，單擊“族表（Family Table）”菜單欄中的“文件/更新Pro/Engineer”。Excel檢查“族表（Family Table）”可接受的值、名稱等。如果發(fā)現(xiàn)錯誤，Excel會提示修復錯誤。如果沒有發(fā)現(xiàn)錯誤，Excel將更改保存到族表中。這時候可以退出Excel，回到“族表（Family Table）”對話框。 2.1.2 族表（Family Table）實例的操作 1.族表（Family Table）文件的打開 打開包含族表（Family Table）的文件，選擇菜單“文件/打開”選項或者單擊工具欄中的按鈕，彈出如圖2-1-8所示的對話框，這時可以“按名稱”或者“按參數(shù)”打開文件。按名稱打開文件，需要選定一個實例名，單擊“打開”按鈕即可。 圖2-8 按名稱打開實例 按參數(shù)打開文件，需要選中一個參數(shù)，再選中一個值，在“名稱”對話框中出現(xiàn)對應的實例名如圖2-1-9所示，單擊“打開”按鈕即可。如果要恢復整個名稱的實例列表，單擊“恢復”按鈕即可。 2-9 按參數(shù)打開實例 2. 實例加速器 在每次打開實例時，系統(tǒng)都會重新生成所有特征，這樣相當耗時。把實例存儲在實例加速器文件中，可以大大減少從磁盤上檢索零件或組件實例時間。但是這樣的操作會占用大量的磁盤空間。對于每個實例零件都會產(chǎn)生擴展名為“*.xpr”的加速器文件。對于組件產(chǎn)生擴展名為“*.xas”的加速器文件。系統(tǒng)保存零件和組件實例的方式由“保存實例加速器”變量控制?？捎孟旅鎯煞N方法設置和修改變量。 （1）設置配置文件選項save-instance-accelerateor。該選項的取值如有：無、始終、顯示?！盁o”為默認值，系統(tǒng)保存普通模型及通過“族表（Family Table）”來保存實例時，系統(tǒng)不產(chǎn)生加速器文件?！笆冀K”，當實例本身被明確保存或通過高一級對象保存時，系統(tǒng)將產(chǎn)生加速器文件?！帮@式”，只有當明確保存實例時，系統(tǒng)才產(chǎn)生加速器文件。 （2）選擇菜單“文件/實例/加速器選項”選項，彈出如圖2-1-10所示的對話框。 單擊“更新”按鈕，則在零件所在的目錄下出現(xiàn)實例對應的以“*.xpr”為擴展名的加速器文件?！笆褂眠x項”中的各選項和“配置文件”中的相同。 圖2-10 實例加速器對話框 3.創(chuàng)建或更新索引文件 選擇菜單“文件/實例操作/更新索引”選項來創(chuàng)建或更新索引文件。實例索引文件能使用戶只需輸入實例名就可檢索實例。實例索引文件名為directoryname.idx（其中directoryname是文件存放的目錄名）。保存任何普通模型時將自動創(chuàng)建一個新的實例索引文件或更新現(xiàn)有實例索引文件，系統(tǒng)自動把族表（Family Table）的所有實例加到索引文件中，包括子族中的實例名?！?.idx”文件是文本文件，可在Pro/Engineer之外任何文本編輯器進行編輯。但是，如果在Pro/Engineer之外編輯此文件，Pro/Engineer將不能識別此文件。 4.有關普通模型和實例的保存 選擇菜單“文件/保存”選項來保存普通模型。系統(tǒng)自動將所有實例的名稱增加到實例索引文件中，而無需重新生成它們，包括實例的下層實例。但是如果將一個特殊的實例保存為分離模型，即對單個實例采用“文件/保存”或者“文件/保存副本”，那么該實例將與普通模型不再由任何聯(lián)系。 2.1.3 創(chuàng)建族表（Family Table）的步驟 （1）創(chuàng)建一個模型樣板，作為普通模型來使用。 （2）在“零件”或“組件”菜單中，單擊“族表（Family Table）”，將“族表（Family Table）”打開。 （3）此時，族表（Family Table）只有普通模型。單擊圖標，“族表（Family Table）項目”對話框打開。選取要添加的項目，單擊“確定”按鈕回到“族表（Family Table）”。 （4）單擊圖標，出現(xiàn)一個新行。此實例和普通模型相同，可以用來陣列實例。 （5）單擊圖標，出現(xiàn)陣列實例對話框，在“數(shù)量”對話框中輸入要陣列的數(shù)量。選取要陣列的尺寸或參數(shù)，單擊按鈕，接受該項目。在“增量”對話框中輸入增量值，單擊回車鍵，然后單擊“確定”。 （6）單擊圖標，校檢各實例是否能生成。 （7）如果要創(chuàng)建多層族表（Family Table），選取要用于創(chuàng)建新“族表（Family Table）”的實例。單擊“族表（Family Table）”菜單“插入/實例層表”，將創(chuàng)建新的“族表（Family Table）”。所選實例成為新族表（Family Table）中的普通模型。 2.1.4 創(chuàng)建族表（Family Table）的幾個注意點 [5] （1）選擇合適的普通模型樣板，樣板模型應該包含族表（Family Table）中所有零件的所有特征。這樣可以把一些零件步具有的特征添加到零件表中，只需在對話框中選擇“N”選項即可。 （2）在構件普通模型時，注意充分利用關系式約束各變量之間的關系，在標注原始模型時選擇合理的基準，這樣可以減少變量。 （3）在構建多層族表（Family Table）時，注意理清各層之間的關系。 2.2 零件標準件庫的建立 零件標準件庫的建立是標準件三維圖庫建立的基礎，族表（Family Table）的建立在零件標準件庫的建立中起著及其關鍵的作用。下面以本設計中所建立的螺釘標準件庫中的一個螺釘零件，螺釘（gld_gbt65_2000）為例，簡單的說明一下零件標準件庫的建立過程。 2.2.1 創(chuàng)建通用零件(Generic Part ) 前面在族表（Family Table）的建立時介紹過，在建立族表（Family Table）時要先創(chuàng)建一個具有代表性的零件--通用零件(Generic Part )，所以在建立螺釘標準件庫時要先創(chuàng)建該螺釘?shù)耐ㄓ昧慵?Generic Part )。 1.新建零件 單擊按鈕，在“名字”對話框中輸入“gld_gbt65_2000”，單擊“使用默認模板”復選框取消選中標志。單擊“確定”按鈕，打開“新文件選項”對話框。選擇“mms-part-solid”模板，建立單位為公制的新文件。 2.創(chuàng)建螺釘零件 單擊右側工具欄中的“旋轉” 按鈕，接受工作區(qū)下方“操縱板”默認的選項。單擊“操縱板”中的“位置”按鈕，在彈出的菜單中選擇“定義”，彈出的“草繪”對話框，選擇“FRONT”為草繪平面。接受系統(tǒng)默認的草繪方向和參照平面，單擊“草繪”對話框中的“草繪”按鈕進入草繪模式。在草繪模式下，繪制如圖2-11所示圖形。 圖2-11拉伸草圖 完成后單擊工作區(qū)右側的“確定”按鈕，退出草繪模式。在工作區(qū)下方的“旋轉角度”輸入框中輸入旋轉角度“360”，單擊“確定”按鈕，完成圖2-12所示的特征。 圖2-12生成的特征 這步為止，螺釘?shù)幕拘螤钜呀?jīng)基本生成了，下面進行開槽的繪制。 單擊右側工具欄中的“拉伸”按鈕，接受工作區(qū)下方“操縱板”默認的選項。單擊“操縱板”中的“位置”按鈕，在彈出的菜單中選擇“定義”，彈出的“草繪”對話框，選擇“FRONT”為草繪平面。接受系統(tǒng)默認的草繪方向和參照平面，單擊“草繪”對話框中的“草繪”按鈕進入草繪模式。在草繪模式下，繪制如圖2-13所示 圖2-13草繪特征 寬0.4長0.45的長方形完成后單擊工作區(qū)右側的“確定”按鈕，退出草繪模式。完成后選擇選取“拉伸深度”為（拉伸至所有曲面）然后選擇去除材料特征單擊“確定”按鈕，完成圖2-14所示的特征。 圖2-14槽特征 然后選擇“倒圓角” 按鈕選擇需要倒角的地方,輸入倒角半徑0.1單擊“確定”按鈕，完成圖6所示的特征 圖6倒角特征 然后生成螺紋的修飾步驟如下: 步驟1選擇“插入/修飾/螺紋”命令，后彈出如圖示修飾螺紋對話框，屏幕下方提示“選取螺紋曲面”。 步驟2：選取螺桿的外表面，如下圖所示。此時“修飾：螺紋”對話框的箭頭指向“起始曲面”所示。 步驟3:選取彈出的菜單管理器中選擇正向,如圖模型上箭頭只是特征創(chuàng)建方向.如圖2-16所示. 步驟4:系統(tǒng)彈出如圖3-16所示的指定螺紋長度菜單，選擇“盲孔/完成”。 步驟5:在控制面板中輸入螺紋深度：9.3，然后單擊按鈕。 步驟6：在控制面板中輸入螺紋直徑1.22，然后單擊按鈕。 步驟7：單擊“完成/返回”， 然后單擊確定按鈕完成修飾螺紋如圖2-16所示。 圖2-6完成螺紋修飾 至此，螺釘零件也就完成了。 2.2.2 修改公稱參數(shù)的名稱 為了方便地識別個參數(shù)，方便在以后的設計中迅速的調(diào)用各參數(shù)，最好把螺釘中一些系統(tǒng)默認的參數(shù)名稱修改為熟悉的參數(shù)符號名。用鼠標右鍵單擊模型樹中的“旋轉”特征，在彈出的菜單中選擇“編輯” 命令，出現(xiàn)如圖2-16所示的尺寸。 圖2-16顯示編輯的尺寸 選取圖中的尺寸“直徑3”，選中后單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇“屬性”，在彈出的“尺寸屬性”對話框中選擇“尺寸文本”把尺寸名稱改為法蘭外徑“dk”，如圖2-17所示。 圖2-17尺寸屬性對話框 同理，按照《機械設計手冊》中的要求，把尺寸“1.1000”改成沉頭厚度“k”，把螺釘?shù)拈L度“10”改成長度“l(fā)”，把大徑尺寸“1.6”螺釘大徑“d”，把螺釘槽寬“0.4”改成“n”，把高度尺寸“0.45”改成高度 “t”，把倒角尺寸“0.1”，改成倒角 “r”。同時修改螺紋的長度9.3用字母b表示 2.2.3 添加關系式 在建立族表（Family Table）時，經(jīng)常要建立一些關系式，以確保零件間各尺寸的正確性。 在螺釘中，要建立關系式的是D1=D-2*0.541*p，根據(jù)分析計算可確定大徑與小徑的關系。同時確定在螺釘長度大于38時的長度關系，所用關系式為 IF (L<45) B=L-2*P ELSE B=38 ENDIF 選擇菜單“工具/關系”選項，彈出如圖2-18所示的“關系”對話框。在對話框中輸入“D1=D-2*0.541*p IF (L<45) B=L-2*P ELSE B=38 ENDIF”，單擊“確定”按鈕。 圖2-18關系對話框 2.2.4 添加族項目 選擇菜單“工具/族表（Family Table）”選項，彈出“族表（Family Table）”對話框，單擊按鈕，彈出如圖2-19所示的“族項目”對話框。接受系統(tǒng)默認的“添加項目”中的“尺寸”選項，單擊模型樹中的各個項目，可以在零件圖中出現(xiàn)對應的尺寸，為了方便輸入族表（Family Table）的數(shù)據(jù)，按照《機械設計手冊》上的順序單擊螺釘大徑“1.6”、沉頭螺釘槽寬0.4和深0.45，螺釘頭大徑3以及高度3，倒角半徑0.1。這些尺寸，則在“項目”對話框中相對應的增加了所選中的項目，選取完參數(shù)后的“族項目”如圖2-19所示。單擊“確定”按鈕，完成項目的添加，彈出如圖2-20所示的“族表”對話框。 圖2-19族項目對話框 圖2-20“族表”對話框 2.2.5 創(chuàng)建新的實例 要在族表（Family Table）中增加新的實例，可以在“族表”中單擊按鈕增加實例，也可以單擊按鈕，在Excel表格中編輯數(shù)據(jù)來增加新的實例。 在如圖2-20所示的“族表”對話框中，單擊按鈕，彈出如圖2-21所示的Excel表格。把《機械設計手冊》中凸面鋼制管法蘭蓋（gb9123-6）的相關尺寸輸入到Excel表格中，如圖2-21所示。單擊Excel表格上方工具欄中的 圖2-21 Excel表格 圖2-22 讀入數(shù)據(jù)后的“族表”對話框 按鈕，把Excel表格中的數(shù)據(jù)讀入到“族表”對話框中，如圖2-22所示。 2.2.6 校檢新添加的實例添加實例層 單擊按鈕，彈出 “族樹”對話框。 單擊按鈕，則系統(tǒng)對各子實例逐一進行校檢。當校檢成功后在“校檢狀態(tài)”欄中出現(xiàn)“成功”字樣，如圖2-32所示。反之，如果校檢失敗，則在“校檢狀態(tài)”欄中出現(xiàn)“失敗”字樣。這就要求我們對所建立的族表（Family Table）進行檢查，改正錯誤。 圖2-32 校檢成功對話框 圖2-33 插入實例層表 建立第二層族表。選擇M5，單擊“插入/實例層表”命令。如圖2-33所示。 系統(tǒng)彈出如圖2-34所示的族表編輯框，然后單擊“添加/刪除表例”按鈕添加螺栓長度尺寸L，然后單擊按鈕。 圖2-34 次級族表編輯框 單擊“插入長度系列實例”按鈕，如圖2-35所示，填入數(shù)據(jù)后單擊按鈕。 圖2-35 輸入長度系列 同樣的方法可以補全其他實例的長度系列。然后對所有的數(shù)據(jù)進行校驗，以保證錄入的數(shù)據(jù)無相互沖突。單擊，校驗完畢單擊按鈕，關閉“族表SCREW”窗口。 2.2.7 預覽生成的子實例 選中一個子實例的“實例名”，如“M3_GBT65”，單擊按鈕，彈出如圖2-25所示的預覽框。 圖2-25預覽框 2.2.8 生成索引文件 選擇菜單“文件/實例操作/更新索引”選項，彈出如圖2-26所示的對話框，提示輸入該文件的路徑。系統(tǒng)默認的是當前目錄，接受單擊按鈕接受。 圖2-26索引文件提示1 接著出現(xiàn)如圖2-27所示的提示保存該索引文件，單擊按鈕保存。這時在當前的目錄下產(chǎn)生了一個擴展名為“*.idx”的文件。這個文件可以用“記事本”程序打開。 圖2-27索引文件提示2 到這里，零件開槽圓柱頭螺釘（GB/T 65-2000）的標準件庫就建立完成了。 第三章 三維標準庫在裝配中的應用 3.1尾架裝配中標準件的調(diào)用 下面以本設計以尾架為例，簡單說明一下標準件庫在裝配過程中的應用。 3.1.1創(chuàng)建組件 （1）單擊按鈕，打開“新建”對話框，在“類型”選項組中選擇“組件”單選按鈕，并在“名稱”文本框中輸入組件的名稱“weijia”.接受系統(tǒng)默認的模板，單擊“確定”按鈕，進入組件編輯界面。 （2）單擊界面右下方工具欄中的按鈕，或選擇“插入/元件/裝配”命令，打開“打開”對話框，選擇之前已經(jīng)創(chuàng)建好的零件模型“1”，單擊“打開”按鈕，彈出如圖2-30所示的“選取實例”對話框，選擇“普通模型”單擊“打開”，彈出“元件放置”對話框，接受系統(tǒng)的默認設置，單擊“確定”按鈕。 （3）同上一步一樣打開另一個創(chuàng)建好的組件模型“2..asm”，裝配界面如圖3-2 所示。在彈出的“元件放置”對話框中，在“類型”選項下選擇“匹配”關系，這樣兩零件即存在了“匹配”的約束關系，然后分別單擊模型“aotulzq-1”的凸臺面和模型“aotulzq-2”的凹臺面。生成裝配界面如圖2-32 圖3-2 裝配界面 1 所示。再單擊“元件放置”中的按鈕，在“類型”選項下選擇“插入”這樣兩零件即存在了“插入”的約束關系。此時的“元件放置”對話框如圖2-32所示。生成裝配界面如圖2-33所示。 圖2-32“元件放置”對話框 圖2-33 裝配界面 2 （4）以同樣的方法裝配上螺栓“l(fā)uoshuangb31”和螺母“l(fā)uomugb6170”，然后，再如上面所介紹的法蘭零件中陣列螺孔的方法陣列螺栓和螺母，完成組件的裝配。裝配好后的組件如圖2-34所示。 圖2-34 裝配界面 尾架的裝配圖 尾架的 第四章結論 論文總結 本 文 “ 基于pro/E的三維標準庫的制作”論述了在Pro/ENGNEER工作壞境下，利用其參數(shù)化造型技術、裝配建模技術及其Pro/E提供的二次開發(fā)模塊族表(Family Table)功能，建立符合國家標準的三維標準庫的具體過程。本三維標準庫完成后進行了試運行，達到了預期的效果，可輔助設計人員快速完成機械設備設計工作。標準螺釘數(shù)據(jù)庫的構建，充分分析了螺釘在機械設計中的使用情況，確定針對國家標準《機械設計手冊》進行數(shù)據(jù)整理和研究，對螺釘進行參數(shù)化，定義各個參數(shù)變量，建立以數(shù)據(jù)文件的方式管理數(shù)據(jù)庫。由于螺釘?shù)囊?guī)格品種非常多，數(shù)據(jù)處理量非常大。本文成功地在這些數(shù)據(jù)中找出共同點，總結歸納形成螺釘參數(shù)變量，達到減少尺寸數(shù)量及相應減少數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)量，使數(shù)據(jù)更加準確和不易出錯。本系統(tǒng)螺釘調(diào)用對話框直觀、操作方便、交互性好。調(diào)用時，只需在對話框中根據(jù)螺釘?shù)男吞?、?guī)格、寬度、長度等參數(shù)，就可以自動生成一系列螺釘。三維圖庫的自動生成使設計人員從大量繁和重復計算工作中解除出來，有更多的時間從事創(chuàng)造性的設計，大大地提高了設計效率和質(zhì)量。 工作展望 隨著科技的發(fā)展，國標、部標和企標都提供了大量的標準件, 并且有不斷增加的趨勢, 如何合理地組織標準件, 使系統(tǒng)具有良好的擴充性是一個需要解決的問題。盡管三維標準件庫能自動迅速生成各標準件,但是還應考慮用Pro/E的其他自動建模技術或者是它們的組合來開發(fā)更具有開放性、操作性的三維標準件庫。因此對于三維標準件庫的完善還待于探討與研究。 工作感受 此次設計對我來說受益很大。在設計之初，對Pro/Engineer 軟件只是有個大概的了解，懂得一些最基本的操作，整體上來說認識很膚淺，而且對于設計的基本步驟也不是很了解。之后在導師段江軍老師的幫助和精心指導下，通過對所借相關書籍和文獻的學習，從開始的零件模型的建立，到確定建庫方案，建立零件標準件庫，再到組件標準件庫的建立，一步一步的完成了各階段的設計任務。并開始對Pro/Engineer關于建立標準件庫的知識有了進一步的了解，同時也掌握了關于Pro/Engineer建立標準件庫的相關技術和基本操作。 在整個設計過程中，雖然出現(xiàn)過很多問題，但是在不斷學習的過程中我體會到： 1．畢業(yè)設計是一個不斷學習新鮮事物的過程，從設計初的不懂到最后能夠順利完成，體會到在實踐中學習的重要性，這對于將來走上工作崗位的我具有重要意義。 2．由于前期工作的不徹底，對Pro/Engineer關于建立標準件的整體認識不夠清楚，使得后續(xù)的工作不得不經(jīng)常返回去修改數(shù)據(jù)和實例尺寸。也體會到設計中的每個步驟的重要性，如果上一個步驟不能很好的完成，在后續(xù)的設計將會付出幾倍的代價。 3．設計過程中，由于要收集大量的文獻資料，互聯(lián)網(wǎng)幫了我的大忙，這讓我認識到，在以后的工作中要懂得合理的利用身邊的可用資源，這會讓自己少走許多彎路。還有對《機械設計手冊》的合理利用，再次說明了查閱手冊也是設計十分重要的基本功。 4．與此同時，也深刻認識到畢業(yè)設計是一個不斷開發(fā)不斷設計不斷修完善的過程，要順利的完成畢業(yè)設計，必須端正自己的學習態(tài)度，以飽滿的精神投入到設計中去。 近三個多月的設計已經(jīng)接近尾聲，我深刻地體會到要做好一件事情，必須要有自己系統(tǒng)的思維方式和獨到的工作方法。對待一個新問題，要有耐心，從整體考慮，完成一步之后再作下一步，這樣對于整體設計而言才能事半功倍。摸索出一套考慮問題和解決問題的方法，這對于我們將來走上工作崗位將終身受益。 致謝 在我畢業(yè)設計的三個月的學習中，段老師在選題、課題研究和撰寫論文的過程中都給予了我耐心的指導和幫助，使我在理論和實踐的知識上都有了很大的提高。課題的順利完成和我所獲得的知識及成績都凝聚了段老師的心血。無論是學業(yè)上諄諄善誘的教導，還是生活上無微不至的關懷，乃至段老師敬業(yè)務實的工作作風都給予了我莫大的感觸和激勵，使我受益非淺，相信定會成為我人生經(jīng)歷中一筆寶貴的財富，永遠陪伴我終生。 在此即將畢業(yè)之際，借此機會，謹向在學習和生活中幫助過我的老師、親戚、朋友致意最崇高的敬意和最衷心的感謝！ 參考文獻 [1] 孫江宏，段大高，黃小龍編注.Pro/Engineer Wildfire入門與實例教程[M].北京：中國鐵道出版社，2004.7. 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