Pro_ENGINEER軟件在小家電產(chǎn)品設計中的應用.pdf

福建省科協(xié)2005年學術(shù)年會“數(shù)字化制造及其它先進制造技術(shù)”專題學術(shù)會議305Pro/ENGINEER軟件在小家電產(chǎn)品設計中的應用陳仙清（漳州燦坤公司研發(fā)部福建漳州363107）摘要:本文主要介紹了Pro/ENGINEER在小家電產(chǎn)品設計中的具體應用，體現(xiàn)了計算機三維仿真參數(shù)化設計的概念在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、設計過程分析等方面的優(yōu)勢。關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設計Pro/ENGINEER參數(shù)化設計1前言隨著計算機輔助設計和輔助制造技術(shù)的快速發(fā)展，其應用領域日益擴展，使得工程設計業(yè)和制造業(yè)發(fā)生了深刻的變化，這一點在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設計方面表現(xiàn)的尤為顯著。三維造型技術(shù)、參數(shù)設計技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)等新概念1、新辦法已滲透到傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計中，并發(fā)揮出前所未有的作用，推動工程設計技術(shù)的發(fā)展。PTC公司的Pro/ENGINEER是現(xiàn)代CAD系統(tǒng)的代表，由它率先采用的革命性的設計思想基于特征的參數(shù)化設計，領導了現(xiàn)代CAD發(fā)展的潮流。其主要模塊有：零件設計、零件裝配、模具開發(fā)、NC加工、鈑金設計、運動分析和流動分析等；其主要功能是基于特征的參數(shù)化模型建模、先進的資料管理系統(tǒng)和裝配管理工程數(shù)據(jù)庫再利用等。它易于使用，可在各種硬件平臺上運行。可讓使用者同時完成工業(yè)設計、結(jié)構(gòu)設計功能，模擬加工制造，縮短產(chǎn)品開發(fā)的時間和流程，提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時也節(jié)約了產(chǎn)品研發(fā)成本。2應用實例在產(chǎn)品的開發(fā)初期和設計中，我們經(jīng)常會遇到諸如下面的問題：a.只知道整個產(chǎn)品的大致結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及部品的明細、配合細節(jié)不清楚；b.產(chǎn)品中每個部件的具體尺寸不清楚，只知道整個產(chǎn)品的大概外形尺寸。在這種情況下，已有的方法通過設計人員的經(jīng)驗以及一次次的修改來達到設計最終產(chǎn)品的目的無疑是事倍功半。而通過PRO/E軟件將產(chǎn)品的三維模型展現(xiàn)在我們的面前，對其進行詳細的研究、分析、模擬直至產(chǎn)品在理論狀態(tài)達到最佳無疑是事半功倍。我們已成功地把Pro/E軟件應用在小家電的產(chǎn)品設計中。在小家電產(chǎn)品設計中，一般是工業(yè)設計師或客戶提供產(chǎn)品大致外形尺寸以及產(chǎn)品最終的功能需求；此時可以根據(jù)所得到的二維曲線應用Pro/E的Part和Assembly兩個模塊來進行產(chǎn)品的初始設計，設計過程如下：2.1產(chǎn)品外觀設計根據(jù)所得到的二維曲線圖面、外形尺寸要求、草圖以及產(chǎn)品功能需求，利用Pro/E的Part板塊，通圖1產(chǎn)品外觀圖Pro/ENGINEER軟件在小家電產(chǎn)品設計中的應用306過草圖模式(Sketcher)、產(chǎn)生基本特征(FeatureCreationBasics)、加入特征（ConstructionFeature）、產(chǎn)生曲面特征（CreatingSurfaceFeature）、操作自由造型（FreeformManipulstion）2,3等等操作功能建構(gòu)出產(chǎn)品的整體外觀；2.2零部件的機構(gòu)設計從產(chǎn)品外觀修飾要求及功能的需求出發(fā)，根據(jù)開模難易、不同部品的材質(zhì)選擇，在assembly里對產(chǎn)品進行拆分零部件；零部件拆分出來后，從易于裝配、部品易于開模、成型等綜合考慮，設計零部件之間的配合關(guān)系，如下圖定出螺絲定位位置及卡勾位置；圖2裝配關(guān)系圖2.3零部件細部設計定出產(chǎn)品的配合方式及裝配位置以后，就可以針對每個零部件進行細部設計；細部設計時要根據(jù)產(chǎn)品的材質(zhì)特征及是否好開模等因素綜合考慮，完成具體的零件設計；當然同時也必須考慮零件之間組裝后是否會發(fā)生干涉現(xiàn)象，若在組立圖里（Assembly）進行設計，就可以很方便地及時檢查并修正；圖3細部設計完成的部品圖圖4烤盤組的模擬分析圖2.4零件模擬分析整個產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)都設計好之后，可以在組立圖(Assembly)里進行模擬分析，對部件與部件之間進行綜合的干涉檢查及運動分析，保證產(chǎn)品在裝配及運動過程都不會發(fā)生干涉或定位不到位的現(xiàn)象；如下圖通過Hinge處旋轉(zhuǎn)，可檢查兩個加熱盤之間的張開角度是否正確、轉(zhuǎn)到設定角度后是否會有干涉或福建省科協(xié)2005年學術(shù)年會“數(shù)字化制造及其它先進制造技術(shù)”專題學術(shù)會議307定位不到現(xiàn)象等：2.5成本估算產(chǎn)品設計好之后，可以在該軟件里根據(jù)材質(zhì)密度，計算出每個部品的理論重量，再折算出該部品的成本，如此可以計算出該產(chǎn)品的預估材料成本，根據(jù)經(jīng)驗值換算成產(chǎn)品的預估成本，再將預估成本與目標成本作對比，根據(jù)價值工程原理4，視實際狀況再適當調(diào)整設計方案；3參數(shù)化特性該軟件的參數(shù)化特性很方便用戶直接對每個部品進行結(jié)構(gòu)修改，當要修改某個部品的某個尺寸大小時，只需在原有的圖面上直接修改相對應的該尺寸，可重新生成變更尺寸后的新部品；相應的其在組立圖里的該部品也會即時得到更新；如果在組立圖里對部品進行修改，相應的零件圖里也會即時得到更新；PRO/E軟件具備三維轉(zhuǎn)成二維工程圖紙的功能，在三維里所作的任何修改在二維工程圖里也會即時體現(xiàn)出來。4結(jié)束語在實際的工作中，我們常有結(jié)構(gòu)總體方案的設計很難用單純的文字表述清楚，常常需要附圖片加以說明，而以往常用的二維平面工程圖紙很不直觀讓人難以一下子理解設計意圖，使用Pro/ENGINEER的建模和造型功能建立的三維造型，立體、直觀、細致，其表現(xiàn)力大大優(yōu)于平面工程圖紙，利用Pro/E從三維入手建模和造型，清楚地表達了結(jié)構(gòu)設計意圖。三維造型還直接給后面的加工帶來了方便，如果不使用三維設計工具的話，單單靠二維繪圖加設計人員想象力，很難快速制出復雜的加工圖紙，準確性也無法保障。Pro/E強大的功能，不管是在家電還是其他產(chǎn)品設計的應用，都能使設計人員輕松高效地完成設計任務。參考文獻1、齊從謙.制造業(yè)信息化導論北京:中國宇航出版社，2003.22、夸克工作室.精通Pro/ENGINEERCAD(入門篇)北京：中國青年出版社3、夸克工作室.精通P