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1、第三章液压缸参数化设计3.2液压缸的参数化设计3.2.1零件的三维模型设计零件的建模是参数化设计的前提和基础。Pro/ENGINEER是基于特征的实体模型化系 统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及 圆角等完全符合工程设计人员的思维方式，这是区别于以往线框三维造型的最大特点。下面，以设计中的端盖模型来说明Pro/ENGINEER的实体建模过程。步骤一：开启Pro/E系统，建立一名为duangai. prt文件，如图3-1所示。Hcllgil回口 回*餐rrrrrrrrShatckAssemLlyN ellEw i.*uri ngHr 耕 i ngForma
2、tHcportU Lmgr imLcyoatM srkjnpSub-tjc： Solid广 CompositeShactma t ol图3_1 New对话框步骤二：Great 一 Protrusion 一Revolve如图3-2所示，建立端盖胚体。步骤三：Great Hole如图3-3所示，建立光孔。步骤四：Pattern如图3-4所示，阵列孔。步骤五：Great 一 Round 一 SimpleEdge Chain一输入半径3，建立圆角。步骤六：Great Chamfer SolidEdge45 x 2 建立倒角。enu lanager上 FAR!Xcnu KEmagcr PART*皿Ten
3、u lanagei土 FARTI Feature卜 FEAI FEATI CreateCreateCreate典侦1 CLASS 9：iUD OPKSclidPatternExtrudeKevolveSwecip町己如Use QuiltAdvance dSoli -1ThinDoneQnait图 3-2 Revolve 菜Sm-ficeSheet MetalC omp osi *1Data SharingStjdeDane/RetiirnRaund.CkTi erSOLIHHoleCutFrotrusioaRibShellPipeHcZLattHel fatteriL UIJF Lilirar
4、y Group juppress leurder Kea.d Onlyleroate N llTDr Geori Insert Mode Dene图 3-4 Pattern 菜单later S4*:t图3-3 Hole菜单步骤七：保存，效果图如图3纳所孺盖效果图至此，零件图就建立完成了。法兰联接液压缸的零件模型包括带衬套的缸头、法兰式缸体、活塞杆、衬套的耳环、 端盖、A型活塞、卡键帽、挡圈、密封圈等。方法均与上例相同。Pro/ENGINEER的基本建模命令差不多就能把液压缸中的零件建立完成了，另外有一些零部件，存在着外型之外的差异，需要加入一些关系式或程序，这些将在下一章具体 介绍。3.2.2
5、 零件族表的建立零件模型建立完成之后，就要在零件模型的基础上建立零件库。装配能否实现参数 化或参数化程度有多高很大程度上受制于零件库的参数化程度。零件库的参数化程度不 能满足装配参数化所需的要求，装配参数化也无法实现。所以，要实现液压缸的参数化， 就要先打好零部件参数化的基础。在机械设计中常常会用到很多标准件，标准件的一个重要特点是外型特征类似性大， 且利用率高。对于这些零件Pro/ENGINEER引入了 Family Table模式。这样，在制作标 准件或具有标准件特征的一些零部件时，工程师就不用再逐一创建每一个零件了，只要 明了该零件群的异同处事先创建一个具有代表性的零件原型，以编辑族表(
6、Family Table) 的方式，将相异的尺寸、特征、参数等变化性项目填入此表内，系统就会自动读取此表 内容再一一产生每一个零件。这就相当于建立了一个零件库。其流程如图3-6所示。校验完成再生成功执行Family Table功能决定欲变化之对象 如尺寸、特征等建造普通零件或组件填入例证零件名称图3-6建立零件库流程图建立族表最重要的一个步骤是将上一步建模时尺寸的类型由数值型转变为字符型。这里需要说明的一点是，在建模时，我们采用了Modify这个命令来实现尺寸驱动，但在 这个模式下，尺寸仍然是属于数值型的，要建立能由族表驱动的实体模型必须选取字符 型的参数，可以通过Modify Dimcosm
7、etics赋予尺寸变量名，然后才能将这些尺寸加 入到族表中进行编辑。实际上，每一个尺寸生成时都具有两个类型，只是数值型的值是用户在进行Modify操作时输入的，而字符型的参数名则是尺寸在生成时，系统随机赋予 的。这样，很不利于用户的识别，也不利于将来程序的调用。给变量起名时，最好能按照工程上的习惯起名，或以易识别为原则起名，方便零件 库的共享和分工合作的实现。下面，以液压缸中的缸头为例说明建立族表的方法：步骤一：打开已建好的零件模型gt.prt。步骤二：Modify 一 Dim Cosmetics 一 Symbol，如图3-7所示。选取任一尺寸,在提示 行中输入要赋予该尺寸的变量名，回车后，继
8、续下一个尺寸的选取、命名，直到相异的尺 寸、特征、参数等变化性项目全部命名为止。Sinplfd EepKdgHVak-At 6Sat UpI sec linn,IVODIFVr raifl msrancFt Dgram late-crate-TarriitJTuri DitTestIflave DinHave TartJlip hror，图 3-8 Family Tab 界面Ilijne，-SET SELECTFickQiidry 3 alSei By Hemj。皿# 5 ELQuit图3-7 Symbol菜单一 Efl,步骤三：进入Family Tab，界面如图3-8所示，点击 “选取相异的
9、尺寸、特征、参数 等变化性项目，也就是上一步命名的变量。这里，可以不用把上一步命名的所有尺寸都 选中，因为一些尺寸之间可以通过关系式控制。这一步是将这些项目加入到族表里，使 它们成为驱动零部件库尺寸改变的项目。步骤四：进入Pro/TABLE中记录入缸头尺寸系列，点击M 添加新项，随后，按着参数 名输入不同零件对应的数值，完成零件族表的建立。步骤五：保存。其余零件库的建立步骤相同。缸头（如图3-9）是液压缸中比较复杂的零件之一，在这个例子里Pro/ENGINEER的参 数化功能将可以体现在将复杂建模简单化上。图3-9缸头效果图3.2.3 参数化装配装配参数化是通过用Pro/ENGINEER的自身
10、程序模式Pro/Program实现接受缸径这一 驱动参数并自动搜索相应的族表找到相应子零部件按照参数装配关系装配出相应的法兰 联接液压缸。Pro/ENGINEER中的装配思想是以相互配合的两个零件的位置关系确定的。 包括配合、对齐、插入、点在线上、点在面上、坐标对齐、相切和边界在面上等八种关 系。与相互间的距离没有数值上的固定关系，因此，可以实现全部零件更换后的准确装 配。下面，将本设计中用到的命令简单介绍一下：1.定义变量的命令在Pro/ENGINEER中有三种变量:数值型（NUMBER）、字符型（STRING）、是非型（YES_NO） 型。格式是：变量名变量类型如：GANGJING NUM
11、BER就是定义了 GANGJING为数值型变量。GANGJING STRING就是定义了 GANGJING为字符型变量。GANGJING YES_NO就是定义了 GANGJING为是非型变量。2.输入给定数值的命令INPUT在Pro/ENGINEER中引号包含的字符将会出现在提示行中，在提示行中的字符系统不 但不会区分大小写，甚至连语法也不会检查。除开这种情况，Pro/ENGINEER就不再区分 大小写，而语法一旦出错系统则会自动提示。让用户从提示行输入数值的格式为：INPUTEND INPUT省略号处是提示行将显示的内容，变量定义和提示行字符将在此输入。如：INPUTGANGJING NUM
12、BER“PLEASE EHTER THE GANGJING （100， 160， 220）:”END INPUT将来执行带该程序段的程序时，信息提示区中将会出现（如图3-10所示）itcCl33, 223）: 220 0000图3-10信息提示框可以看见，引号内的字符出现在了信息提示区的提示行上，需要输入的值就是程序中, 提示行上定义的变量。3.条件命令IF这个语法的逻辑和C语言等高级语言的条件语句相似，其格式为：IFELSEENDIF省略号间为执行条件和执行内容，理论上说只要语法没有错误，使用者想嵌套几层 IFELSE语句都可以，要嵌套几层ELSE语句也都可以。不过嵌套越多维护起来越复杂 复
13、杂，且容易发生错误。这个命令除了具有C语言等高级语言的条件语句具有的功能外还可以用来更改特征 或选择某个特征是否出现，让整个设计更具有弹性！如设计中：IF TYPE=CTELSEENDIF4.函数间传递参数命令EXECUTE这个命令只能在装配模式（Assemble）中能使用，在零件模式下则不能使用，这是使 用者在使用之前必须先记得的。EXECUTE命令的功能在于为装配件中的输入变量与零件中 的变量或是子装配中的变量提供一个连接的桥梁。对于EXECUTE命令中所传递的变量只 能是相邻一层的关系，不能跳过相邻的关系而传递，如图3_11所示不能传递参数图 3-11 EXECUTE 命令在使用EXEC
14、UTE命令时，装配文件中所设置的变量，在想改变的零文件一样要有相 对应的变量名称。因此，在设置时，最后都要设置成相同的变量名称。这仅是出于EXECUTE这个命令的要求，但如果在装配文件中设置的变量和需调用的 零件文件中的对应变量有相同的变量名称，会使装配文件和零件文件之间传递参数的效 果更好。这个命令让我产生这么一个设想：当我们将几个参数作为驱动参数时，我们可以把 一些参数作为用户给定值而非标准值，这些值则可以由EXECUTE命令传递给零件文件。这个命令的格式是：在装配文件中：EXECUTE PART零件文件名A1（零件文件的变量名）=A1 （装配文件的变量名）END EXECUTE在零件文件
15、中（接受装配文件过来的参数的对应部分）：INPUTA1END INPUT在这里，零件文件中就不再出现提示行语句的输入。5. 搜索自动适当的零件装配命令LOOKUP_INST这个命令是实现本设计的最关键命令。它最主要的功能是能够在由Family Table (族 表)所构建得子零件库中自动搜索适当的零件来组装的命令。其格式为：LOOKUP_INST(generic_name,match_mode,param_name_1,match_value_1, param_name_2,match_value_2,)括号内的各项意义如下： generic_name：在FamilyTable中，产生其他子零件的原型，其扩展名为*.prt或*.asm match_mode：此参数用来设置搜
