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1、三维软件应用实 验 指 导 书陈勇 编写黎新 审核班 级 姓 名 学 号 湖北汽车工业学院机械工程系2015年5月目 录实验1 三维数字化综合机械设计 2实验1 三维数字化综合机械设计1、 实验目的1.1 熟悉三维数字化机械设计软件，能够设计典型的机械产品。1.2 掌握三维数字化设计机械设计过程与设计方法。2、 设备与器材2.1 Pro/Engineer 软件。2.2 基于Windows 计算机机一台。3、 实验原理与方案3.1 数字化设计概述三维数字化设计现在在国际上被广泛使用，对于新产品设计开发与制造与有不可替代的优势，也是目前我国制造业发展的趋势。三维数字化设计一般指新产品的开发全过程采
2、用三维数字化一体的设计：包括设计、检验、制造、管理等，整个过程是在计算机上设计完成并进行样机功能检验的，完成后的数字化产品与实际产品是完全一致的，还具有方便企业管理、设计变更、生产制造等优点，是现代企业产品开发的高效且经济的方法，在目前国内制造业开始广泛的普及使用，它比起传统的样机制作的设计检验更加经济、开发更加高效。三维数字化设计产品广泛，可以分为工业工程了与数字表现类。数字表现类产品三维数字化创新设计内容可以分为创意设计、数字建模、设计表现、动画设计、交互设计；工业工程类产品三维数字化设计内容可以分为工业设计、工程设计、模具设计、制造与仿真。工业工程设计产品一般包括有交通类：自行车、汽车、
3、飞机、轮船等，机械类：机床、工装、夹具等，民用类：手机、家电、工具等各行各业的产品。本实验中学生需要通过在计算机机上使用数字化设计软件Pro/Engineer，进行产品的数字化设计建模与制图。3.2 Pro/Engineer软件介绍Pro/ENGINEER 是美国PTC（Parametric Technology Corporation参数技术公司）公司推出的三维参数化的工程设计软件。它的功能非常强大，已成为全球3D CAD/CAM/CAE系统的标准软件，在工程界得到广泛应用。随着机械、汽车、电子等制造业产品更新换代加速，三维设计软件在新产品的设计开发中被企业广泛使用。3.2.1 ProE模块
4、Pro/E系统软件包括有操作基础、操作界面、草图绘制、基准特征应用与操作、零件设计、 曲面设计和零件装配等内容。1）Pro/E的最主要的特性及其基本操作，Pro/ENGINEER的工作界面，Pro/E的参数式剖面设计方法。包括：用剖面绘制命令绘制几何元素；标注和修改尺寸；使用约束命令；删除几何元素和约束；用几何工具对几何元素进行处理。2） Pro/E的实体建模。包括有Extrude(挤塑)；Revolve(旋转)；Sweep(扫描)；Blend（混成）； Hole(孔)特征。包括：Round(倒圆角)与Chamfer(倒角)；Cut(切削)与Protrusion(隆起)；Rib(加强肋)与Sh
5、ell(抽壳)；Pipe(管道)特征；特征操作。3）Pro/E的基本曲面特征。包括：曲面特征的基本概念；基本曲面的设计；隆起(Extrude)曲面实例分析；旋转(Revolve)曲面实例分析；扫描(Sweep)曲面实例分析；扫描(Sweep)曲面实例分析；混成(Blend)曲面实例分析；综合实例。基本曲面的操作；Merge(曲面的合成)；Trim(曲面的修剪)；Extend(曲面的延伸)；Transform(曲面的转变)；Draft(拔模角)； Area offset(区域偏移)；Draft offset(拔模角偏移)；曲面特征建立的综合实例。4) Pro/E工程制图。包括根据三维模型生成各种
6、视图（投影视图、详细视图、辅助视图、一般视图、剖视图等）、添加视图注释（尺寸、公差、工艺等）。4、 实验步骤、方法与实验内容首先要求掌握Pro/ENGINEER软件的使用，然后根据实验要求建立三维数字化模型与工程图， 其中，图1与图2为机械产品设计。4.1 建立连杆模型与工程图建立如图1所示的连杆模型与工程图，要求根据机械设计理论规划建模顺序，确定建模特征，按照给定尺寸进行设计。4. 2 建立笔筒模型与工程图建立如图2所示笔筒模型与工程图。要求根据机械设计理论规划建模顺序，确定建模特征，按照给定尺寸进行设计。5、 实验报告要求5.1 完成机械产品连杆和笔筒的三维数字化模型设计与工程图。5.2要
7、求在报告中按照机械设计理论分析建模过程规划（包括：模型特征分析、建模顺序分析、基准分析、建模过程）。5.3 实验报告要求三维数字化设计模型一份，提交纸质报告书一份。图1 连杆图2 笔筒二试验内容1杆机构建模建模顺序分析：底板基准面混合曲面圆柱体实体化打孔拔模倒圆角。步骤1：新建零件体，输入名称等准备工作。步骤2：绘制底板长方体。以top平面为绘制草绘图平面建立如图草绘，确定后拉伸，输入拉伸高度为10，确定。步骤3：建立基准面dtm1，以底板右侧面为基准向右偏移114建立dtm1。步骤4：建立混合曲面，以dtm1为基准绘制草绘如下 确定后输入拉伸角度102，确定。步骤5：拉伸混合曲面，向左拉伸3
8、9，向右拉伸23，确定。步骤6：建立圆台。以底板上表面为草绘平面，通过草绘，拉伸建立直径71，高度27.5和直径37深度14的圆台。步骤7：将中间混合曲面实体化。建立两园台内之孔，分别在两园台内建立直径45，深度24，直径 17，深度7的内孔。 步骤8：建立大圆台左侧特征。步骤9：圆台内外表面拔模。步骤10：倒圆角。2.笔筒建模 建模顺序分析：拉伸笔筒主体打孔拉伸半圆曲面拉伸梯形曲面 合成曲面实体化倒圆角拔模生成混合曲面实体化 倒圆角 步骤一：以top面为草绘平面进行草绘如图截面，确定。 拉伸高度为50的实体。步骤2：打第一个孔 利用矩阵完成第二，第三两个孔。步骤3：做第四个孔 利用镜像完成第五个孔。步骤4：做半圆曲面。步骤5：作梯形曲面。步骤6：合并，实体化。步骤7：分别倒圆角。步骤8：拔模。步骤9：建立混合曲面。步骤10：实体化。步骤11：倒圆角。步骤12：建立半径为R10和R5的可变圆角。
