基于pro-e轴类零件参数化设计探究

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1、基于Pro/E轴类零件参数化设计探究　　摘要：介绍了基于WildfirePro/E特征造型的三维参数化造型技术，并以轴为例，以Ｐro/E为平台详细阐述了参数化设计的过程。关键词：参数化设计；参数化造型；Pro/E湖南省教育厅科学技术研究项目项目编号11C0572Abstract:WildfirePro/Efeaturemodeling-basedthree-dimensionalparametricmodelingandaxis,forexample,Pro/Eplatformelaboratedontheprocessofparametricdesig

2、n.Keywords:parametricdesign;parametricmodeling;Pro/E中图分类号：Th161、前言7轴(shaft)是组成机器的重要零件之一，是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件，但也有少部分是方型的。轴是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。机器中作回转运动的零件就装在轴上。用传统的方法对轴进行设计，由于计算繁琐，设计效率低且易出错。目前各类CAD软件在机械设计中的应用日益广泛，利用计算机辅助设计方法来研究机械零件的设计问题成为十分流行的研究方法。在现代CAD技术特征中，参数化技术和特征

3、技术都是当今计算机辅助设计中的关键技术之一。基于特征的参数化建模方法是CAD技术中先进的造型方法，其基本思路是为各零件的基本尺寸建立相应的参变量,在实际的几何和拓扑基础上建立各零件要素之间的相互关系。对于轴类零件而言，每一特征的基本尺寸都设置为参变量，结构不同导致零件尺寸发生变化时，改变参数文件中有关变量的取值，则与之相关的零件模型中的相应尺寸跟着发生变化，重新驱动造型模块，从而完成零件的参数化造型设计。2、轴特征分析轴的结构设计是确定轴的合理外形和全部结构尺寸，为轴设计的重要步骤。从CAD/CAM角度出发，轴类零件特征通常可以划分为以下几类：（1）形状

4、特征用于构造轴类零件的几何形状，轴类零件的基本形状结构（如圆柱体、圆锥体等），可以单独存在。对局部修饰（如倒角、键槽和中心孔等），反映了轴类零件几何形状的细微结构，它不能单独存在。（2）精度特征用于描述轴类零件的几何形状和尺寸的误差信息。大致有尺寸公差、几何公差和表面粗糙度。（3）技术特征用于描述轴类零件的材料、热处理方式、零件性能、工艺、配合情况息。7（4）管理特征用于描述轴类零件的的管理信息，例如标题栏中的零件名称、图号、设计者、日期、批量和质量等信息。一般轴结构设计原则：1、节约材料，减轻重量，尽量采用等强度外形尺寸或大的截面系数的截面形状；2、易

5、于轴上零件精确定位、稳固、装配、拆卸和调整；3、采用各种减少应力集中和提高强度的结构措施；4、便于加工制造和保证精度。本文采用特征参数化处理时，可采用参数代替形状特征的几何尺寸，包括独立参数和关联参数。独立参数需要根据具体设计情况赋值，关联参数不需要赋值，它与独立参数间保持特定的关系，当独立参数发生变化时，关联参数随之发生变化（如键槽尺寸随轴径的变化而变化）。3、以Ｐro/E为平台的参数驱动的实现方式及实例7轴类零件进行参数化设计时通常分两大功能模块：参数与结构设计模块、参数化造型模块。参数与结构设计模块采用面向对象的程序语言（如VB、VC++等）进行开

6、发，其功能包括作用在轴上的力、力矩计算、设计资料的检索、轴结构设计、轴强度校核及设计结果的存储。参数化造型模块采用当前的主流三维CAD软件（如pro/E、UG、solidworks等）进行二次开发，其主要功能是生成零件的三维实体图，通过设计变量实现造型自动化。本文就以Ｐro/E为平台探讨参数化造型的实现方式。Pro/E提供了可程序化工具—Pro/program。Pro/program主要包含三大部分：①加入变量或提示句的地方；②加入关系的地方；③加入特征的地方。应用Pro/program，可以将经常要更改的步骤和尺寸值事先设定，一旦模型建立后，系统就已记

7、录了整个模型的建立过程，通过“程序”菜单中的“显示设计”选项可以显示Pro/E产生的程序内容。保存并关闭程序，系统会在信息区出现输入框，提示是否要将修改体现到模型中，点击“是”按钮，在菜单管理器中会出现“得到输入”选项。“当前值”表示采用模型中的现有参数；“输入”表示要求输入参数值，以改变模型中的造型。选取“输入”选项后，会出现INPUTSEL对话框，选中要改变的参数值，点击确定，系统会根据设定的参数对零件进行驱动，在系统的信息区内会出现表示零件再生成功的信息。通过上面的操作即可对零件进行参数化驱动。利用Ｐro/program程序模块进行二次开发，系统产

8、生的program程序可看作一个记录文件，它记录着模型产生的步骤和条件，包括所有