基于proe／E的机构虚拟装配与仿真

基于proe/E的机构虚拟装配与仿真

[摘要]虚拟装配技术近年来受到了学术界和工业界的广泛关注，并对虚拟制造等先进制造模式的实施具有深远影响。通过建立产品数字化装配模型，虚拟装配技术在计算机上创建近乎实际的虚拟环境，能够方便的对产品的装配过程进行模拟与分析，预估产品的装配性能，及早发现潜在的装配冲突与缺陷，并将这些装配信息反馈给设计人员。

【关键词】Pro/E；机构；动画；机构分析

虚拟装配技术的发展是虚拟制造技术的一个关键部分，但相对于虚拟制造的其它部分而言，它又是最薄弱的环节。虚拟装配技术发展滞后，使得虚拟制造技术的应用性大大减弱，因此对虚拟装配技术的发展也就成为目前虚拟制造技术领域内研究的主要对象。

在Pro/E中“机构”模块是专门用来进行运动仿真和动态分析的模块。模型装配的过程就是按照一定的约束条件或连接方式，将各零件组装成一个整体并能满足设计功能的过程。Pro/E中“动画”模块提供简单实用的动画制作功能，可以直接调用零件、组件、EXPERT MOLDBASE EXTENSION连接及运动副。通过使用关键帧技术，配合透明和显示样式的表现方法，制作出模拟产品、机构的运动、装配、构造等展示性的动画，是概念传递、产品展示、设计检验的良好辅助手段。Pro/E中“MECHANCIA”模块提供测试和优化设计的结构、动力、热以及耐久性等方面的性能。允许工程设计人员在模拟实际环境下，评估和优化设计的动、静态结构性能和热力学性能。

要使机构运动，首先要按照一定的方式将零件装配起来，和普通装配的“约束”所不同的是：运动件的装配要保留某些所需的自由度，在Pro/E中称之为“连接（Connection）”。

1.建立运动模型

1.1操作步骤：

①下拉式菜单“文件”→设置工作目录→选取aps1文件夹→确定。

②新建组件文件apsl.asm→并打开。

③（添加元件）→选取3KDC_PRT→选取4GDB_PRT→设置类型为“配对”+“对齐”方式→选取5YG1_PRT（添加元件）→选取6HG_PRT→设置类型为“滑动杆”方式→选取2TJDG_PRT→设置类型为“相切”方式→选取9GTHK_PRT→设置类型为“滑动杆”方式→9GTHK_PRT→设置类型为“自动”方式，注意面的匹配→选取1TULUN_PRT→设置类型为“配合”方式，确立件1与件13端面为“配合”方式，增加新约束“相切”定义在件13柱面与件1凸轮面上。

④13.（添加元件）→选取11DCL_PRT→设置类型为“销钉”方式，并增加类型为“刚性”方式的连接在件1上。如图1-1

⑤14.（添加元件）→选取111XCL_PRT→设置类型为“销钉”方式，首先定义好旋转轴的位置，后设立连接方式。

⑥（添加元件）→选取12SZZ_PRT→设置类型为“销钉”方式，首先定义好旋转轴的位置，后设立连接方式→选取15KDCX_PRT→设置类型为“销钉”方式，设立件2与件3的连接。如图1-2

2.设置驱动

驱动就是机构动力源，和电动机一样能够产生旋转及平移的动力，而且可以使用参数进行控制。

3.设定分析条件并运行

在完成对机构的连接和驱动的设置后，就可以为运动设置合适的条件和环境，随后进行机构的运动分析。

①（分析定义）→新建名称为“AnalysisDefinition1”→选择类型为“位置”→“终止时间”改为25秒→帧频为“30”→运行→确定。如图3-1

4.获取分析结果

对机构的分析运行完成后，就可以使用回放、测量等功能进一步了解运动过程。（回放）→单击“冲突检测设置”按钮→选取“全局冲突检测”→“确定”→单击回放窗口上得按钮播放→在弹出的对话框中点击播放按钮，即可看到运动模拟的结果→关闭。