proe课程设计说明书(订书机)

综合实验报告

（计算机类）

题目:小型订书机三维数字化造型设计学院:材料科学与工程

年级、专业: 2008级材料成型及控制工程学生姓名:

学号:

指导教师:

开题时间: 2011 年 7 月 4 日完成时间: 2011 年 7 月 15 日

目录

引言............................................................................................................................................................... - 3 -

1 实验目的....................................................................................................................................................... - 4 -

2 实验准备....................................................................................................................................................... - 4 -

2.1操作平台 ...................................................................................................................... - 4 -

2.2实体选取 ...................................................................................................................... - 4 -

3 实验过程....................................................................................................................................................... - 5 -

3.1创建滑槽 ...................................................................................................................... - 5 -

3.2 创建滑块 ........................................................................................ 错误！未定义书签。

3.3 创建底板 ........................................................................................ 错误！未定义书签。

3.4 创建底座 ........................................................................................ 错误！未定义书签。

3.5 创建弹片 ........................................................................................ 错误！未定义书签。

3.6 创建上壳 ........................................................................................ 错误！未定义书签。

3.7 初步组装 ........................................................................................ 错误！未定义书签。

3.8 创建弹簧 ........................................................................................ 错误！未定义书签。

3.9 弹片尺寸修改 ................................................................................ 错误！未定义书签。

3.10 最后组装 ...................................................................................... 错误！未定义书签。

4 总结............................................................................................................................................................. - 18 - 5致谢.......................................................................................................................................................... - 18 - 6参考文献...................................................................................................................................................... - 18 -

中文摘要

本次综合实验针对小型订书机实物，建立各个零部件的三维CAD模型，并最终在CAD软件中装配为一整体，实现实物产品的数字化建模与装配。实验过程中利用Pro/ENGINEER的基本特征的创建方法，如利用拉伸、旋转、倒圆角等，还应用了曲面的基本造型方法，利用边界混合将曲线构建成自由曲面，再把曲面结合在一起来创建实体，再与扫描的曲面与拉伸的曲面合并去除材料配合完成了订书机的上壳。再利用Pro/ENGINEER的基本特征的创建方法，如利用拉伸、旋转、倒圆角等创建出实体结构，将实体结构脱壳，得到壳状的滑槽部分。将创建好的上半部分导入到装配模式下，在装配模式下依据各零件的位置确定弹簧的形状和位置，并运用了可变剖面扫秒和扫描联用的方法创建弯曲的弹簧，保证装配精度和尺寸精度。根据测量加合适的调整后创建好各个零件，最后将各部分装配好。关键词：，小型订书机，三维数字化造型，曲面建模，弯曲弹簧，实体建模，装配

引言

随着计算机技术的迅猛发展，工业设计领域的三维设计软件也得到前所未有的发展，各种三维CAD/CAM软件系统应运而生，各具特色，其中PTC公司开发的Pro/ENGINEER软件表现的非常突出，其中“参数化”及“单一数据库”的设计理念是产品的设计与更改简易、灵活。Pro/ENGINEER软件系统囊括了零件设计、产品装配、模具开发、NC加工、钣金件设计、铸造件设计、自动量测、机构仿真和应力分析等多种功能。它的出现彻底改变了传统的CAD/CAM作业方式，大大缩短了用户开发产品的时间。目前，Pro/ENGINEER已经广泛的应用于航空航天、机械和电子等各个领域。

Pro/ENGINEER Wildfire是PTC公司新近推出的突破性版本。新版本在操作环境及方式上都做了较大的改进，去掉原有的瀑布式层级菜单管理器，取而代之的是目前流行的“窗口式操作”及“以对象为中心”的操作方式，这大大减少了鼠标的点击次数。据PTC官方统计，对同一零件的操作，野火版的整体建模时间比2001版减少了23%，极大减轻了工程师的负担。

计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）是一门多学科综合应用的新技术，是一种现代设计方法。图1—1示出CAD系统的工作过程：在计算机环境下完成产品的创建、分析、修改，以达到预期设计的目标，也就是说，在产品概念设计的基础上，定义产品的几何模型（包括装配模型）；然后根据后续工作抽取模型中有关数据进行处理，例如变成有限元网格数据，进而进行工程分析及计算；根据计算结果决定是否要对设计进行修改；修改满意后，编制全部设计文档，输出工程图；将这些数据向CAPP、CAM系统传递，以实现数字化制造的全过程。

本说明书用Pro/ENGINEER Wildfire 5.0建立小型订书机的模型，通过对本说明书的阅读，能够基本的了解Pro/ENGINEER的三维造型理念、简单曲面及实体的建模方法。

（1）以Pro/ENGINEER设计三维零件时，必须先将零件粗坯创建出来，再对此粗坯进行增加或削

减材料的操作，以形成所要的三维实体造型。三维的实体可视为二维剖面在第三度空间的变化，因此创建三维实体时，必须先画出实体的二维剖面，再利用拉深、旋转、扫描、混合、课变剖面扫描等方式创建出三维实体模型。本次课程设计继续巩固几何线条的绘制方式、几何线条的编辑、几何限制条件的设定、尺寸数值的更改等。

（2）创建零件的三维几何模型时，常利用平面、轴线、曲线、点、坐标系等做为参考几何，本次课程设计主要训练Pro/ENGINEER在创建具有自由曲面的零件的流程，结合理论知识，掌握各种基本

造型方法的应用。

（3）将创建好的零件装配完成，组装成完整的物体。

2 实验准备

2.1操作平台

硬件平台：微型计算机

软件平台：windows7 professional

PRO/E WILDFIRE5.0

2.2实体选取

选取小型订书机一个，由于拆卸有困难故未拆卸，采用测量加目测的方法获得尺寸数据，再在装配的时候适当调整。

图2.1 小型订书机实物照片

3.1创建滑槽

（1）、拉伸出滑槽的实体然后抽壳得下图形状,

（2）、在上有实体上通过多次拉伸去除材料的方法，让后倒圆角得到所需滑槽，如下图

3.2 创建滑块

（1）、结合前面滑槽的尺寸先通过拉伸出实体再抽壳获得滑块的主体，如下图

（2）结合实物将上图通过拉伸实体、拉伸去除材料、旋转去除材料和镜像等方法获得所需滑块，如下图

3.3 创建底板

（1）拉伸后抽壳完成下图

（2）多次拉伸去除材料后得下图

（3）拉伸后倒圆角完成下图步骤

（4）拉伸出下图曲面

（5）再拉伸如下曲面

（6）将上两步曲面合并得下图

（7)将上图的合并实体化去除材料的下图

（8）将上图镜像后再倒圆角得下图

（9）底板完成全图

3.4 创建底座（1）拉伸出实体

（2）拉伸出下图面

（3）去除材料

（4）拉伸出下图面

（5）再拉伸一个面

(6)合并以上两面

(7)去除材料

(8)拉伸定位柱然后倒圆角和到斜角完成底座

3.5 创建弹片

（1）拉伸下图实体

（2）拉伸去除材料

（3）多次拉伸曲面后实体化得下图

（4）到圆角完成弹片

3.6 创建上壳

（1）拉伸出实体后再拉伸去出材料得下图

（2）多种方法创建点基准，

（3）插入基准曲线并设置好约束条件得下图

（4）分开3段分别用边界混合完成去面

（5）将3段去面依次合并成一个曲面

(6)拉伸建立下图曲面

（7）将以上两曲面合并

（8）合并后实体化完成下图

（9）拉伸出下图曲面

（10）扫描出下图曲面

（11）将以上两曲面合并后去除材料的上壳的主体

（12）建立多个定位所需基准面

（13）多次采用拉伸实体、拉伸去除材料、镜像等继续完成上壳内部结构。最后上壳完成如下图

3.7 初步组装

（1）组装滑槽和底板

（2）导入滑块并组装

（3）导入底座并组装

（4）依次组装上壳和弹片完成初步组装

3.1创建弹簧

（1）在组装图上根据弹片和滑块的位置完成弹簧中心曲线如下图

（2）建立型零件以上步草绘曲线为可变剖面扫描的轨迹线，进行可变剖面扫描得到下图

（3）以上步扫描的边界线为轨迹线进行扫描得到下图

（4）隐藏上两步得到所需的弯曲弹簧如下图

3.9 弹片尺寸的修改

3.10 完成组装图

4 总结

通过不到两周的CAD/CAM课程设计，我的收获不小，首先使我对Pro/ENGINEER操作系统的基础知识有了进一步的提高，特别是在曲面造型方面，有了新的认识和理解，对各种加工方法有了进一步的认识。

成功与失败其实没有界限，失败是成功的基石啊，在做此设计时，我深深体会到做事与成长是一回事，没有付出努力，那就好比一张空纸，这会被轻轻的捅破的，那是经不起风波的。

课程设计有很大的必要性，能提高同学们的积极性，并且在专业上从实践锻炼下我们。

5致谢

感谢在此次课程设计过程中帮助过我的教学视频.

6参考文献

[1] 陈立亮.材料加工CAD/CAE/CAM技术基础.机械工业出版社.2008.7

[2]何满才.三维造型设计Pro/ENGINEER Wildfire.人民邮电出版社.2005.1