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1、第12卷第4期湖南工程学院学报Vo1.12.No.42002年12月JournalofHunanInstituteofEngineeringDec.2002减速器参数化特征设计与虚拟装配研究易际明,宁立伟,高为国①(湖南工程学院机械电子工程系,湖南湘潭411101)摘要:通过对减速器参数化特征造型设计过程的分析,建立了基于特征的产品信息模型,研究了以参数化特征造型技术构建产品特征的方法,介绍了在Pro/Engineer环境下实现减速器参数化特征设计的方法和步骤.关键词:减速器;参数化设计;虚拟装配中图分类号:TP391.72文献标识码:A文章编号:1671-119X(2002
2、)04-0033-04就三维持征造型来说,Pro/E包括虚拟特征(基0引言准特征)和实体特征两大部分,如图1所示.021世纪,世界制造业发展的总趋势是,信息技术在促进制造业发展过程中的作用是第一位的;独占性技术决定产品的价值和价格;联合和竞争两位一体,并超出国界,敏捷性成为制造业追求的主要目标.为适应市场竞争全球化的需要,企业热来热多地采用CAD/CAM技术,以使其能低成本、高效率地开发、生产新产品,全面提高企业对市场的快速响应能力.在减速器的传统设计中,原有的几何模型是设计者利用固定的尺寸值得到的,零件的结构形状不能灵活地改变,一旦零件尺寸发生改变,必须重新绘制其对应的几何
3、模型.参数化设计是一种使用参数快速构造和修改几何模型的造型方法.利用参数化技术进行设计时,图形的修改非常容易,用户构造几何模型时可以集中于概念和整体设计,因此可以充分发挥创造性,提高设计效率.本文介绍了Pro/En2gineer环境下基于特征的参数化设计方法,实现减速图1Pro/E特征结构器零件的参数化特征建模和虚拟装配.Pro/Engineer是由美国PTC公司开发出的三维111虚拟特征的构建CAD软件,是一个以特征为主的实体模型系统,它虚拟特征即基准特征,它是建立模型的参考.在以其强大的参数式设计和统一数据库管理等特点,实体造型前或建模过程中必须用到基准特征(建立实现了特
4、征的尺寸驱动和3D实体与2D工程图的虚拟特征)作为剖面绘制的参考、定位参考、组合零双向关联驱动、实体特征建模、标准件库的建立、零件参考等,才有助于参数化设计和虚拟装配.虚拟特部件装配、动态仿真、有限元分析、干涉检查、NC加征的建立可以直接选择图标按钮或菜单来完成.工、产品快速变型等功能,目前被机械行业人士广为112实特征的构建应用.11211实体特征的构建①收稿日期:2002-09-03作者简介:易际明(1964-),男,副教授,研究方向:机械CAD/CAM.34湖南工程学院学报2002年Hole⋯钻孔特征Shaft⋯凸轴特征Round⋯倒圆角特征Chamfer⋯倒斜角特征S
5、lot⋯开槽特征Cut⋯切削特征Protrusion⋯凸起特征Neck⋯轴颈特征Flange⋯凸缘特征Rib⋯加强肋特征Shell⋯抽壳特征Pipe⋯管件特征Tweak⋯拧、抓、捏等特征.其中Protrusion特征是新建一个零件时的首选项,用来建立零件的粗胚,其造型方法包括Extrude(延伸)、Revolve(旋转)、Sweep(扫掠)、Blend(混合)、UseQuilt(使用Quilt特征)和Advanced(高级特征).Cut特征设计方法与Protrusion特征完全相同,不同的是Protrusion用来增加材料,而Cut用来切除材料.图2形状特征分类11212曲面
6、特征的建立3参数化特征造型的实现可以利用拉伸、旋转、扫描、混成等基本造型方法,对于基本方法不能用实现的复杂、高级曲面的造311箱体零件参数化特征造型型,可以采用变截面扫描(VarSecSwp)、混成扫描减速器造型设计中箱体的设计较为复杂,其参(SweptBlend)、螺旋扫描(HelicalSwp)、Boundaries曲数化特征造型的方法和步骤如下:面等来完成.(1)构造基体11213设计的特征的建立根据初步的设计方案,利用三维造型功能进行设计特征是指建立在基本特征之上的加工特基本构形,生成减速箱箱体的雏形.征,它分为规则特征和不规则特征两种类型,在Pro/(2)建立用户自
7、定义特征库E中只要点击相应的命令菜单按提示信息逐步完成调用基本特征(如加凸台、挖孔、开槽、倒角等)即可.建立特征库,形成所需的零件信息模型.模型树记录形体的创建历史和原始数据,特征的描述以参数表2减速器特征模型设计达为主.(3)构建箱体的形状特征模型特征设计方法力求从一开始就把特征融合到产从特征库中选择所需设计特征,输入设计参数,品模型中,并试图提供更丰富的产品信息,与后续过通过实体造型产生特征的几何模型,经特征操作,将程实现信息共享和集成.基于特征的设计方法首先多个相关特征结合起来,共同构成箱体的形状
