ProE软件说明书.docx

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ProE软件说明书

引言

50-70年代，食品加工业及食品机械工业得到很大的发展，全国各地新建一第二阶段大批食品加工厂，尤其是面粉、大米、食用油的生产加工厂。

在多数主要的粮食加工厂中基本上实现了初步的机械化工业生产方式。

但同期的食品加工厂尚处于半机械半手工的生产方式，机械加工仅用于一些关键主要的工序中，而其他生产工序仍沿用传统的手工操作方式。

与此阶段食品工业发展相适应，食品机械工业也得到了快速发展，全国各地新建了一大年的发展，使得国产批专门生产粮食和食品机械的制造厂。

国内的食品机械工业经过近30年的发展，是的国产食品机械基本能满足我国食品工业发展的需求，为此阶段实现食品工业化生产做出了重大贡献，食品机械工业已初步形成了一个独立的机械工业。

要实现国产食品机械制造业的提档升级，最重要最根本的一条，就是要提高该行业从业人员的综合素质。

这个综合素质即思想素质和技术素质。

思想素质包括思想观念、思维方式、决策水平和创新思想。

2009年1月23日，国家标准化管理委员会（SAC）发布了国家标准《食品机械安全卫生》。

标准规定了食品机械装备的材料选用、设计、制造、配置方面的安全卫生要求。

本标准适用于食品机械装备，也适用于具有产品接触表面的液体、固体和半固体等食品包装机械。

这样，食品包装机械的发展就有了更坚实的基础。

基于全球性的食品安全日趋严峻，发达国家对食品机械安全生产技术的研究与应用十分重视，都是从食品机械的设计制造做起达到食品加工的安全卫生。

实现方式有两条：

一是制订完善的食品机械技术规范；二是按照这些技术规范严格组织食品机械的设计、制造和应用。

在这些技术规范中，最主要的是食品机械的机械安全与卫生要求，其内容涵盖了食品机械的设计与制造、设备选型与配套、设备安装与验证等环节，这也是国际上食品机械研究、开发、制造的通行要求。

其他国家食品机械制造业拟与国际实现接轨，必须符合这些安全卫生技术要求，它属于食品机械与国际接轨的基本条件。

基于微小坚果夹紧装置广泛的用途，在现代社会生活中有着举足轻重的地位，本次设计一种坚果夹紧装置，以核桃为例，我以Pro/E为画图软件对微小坚果夹紧装置外形进行三维设计与造型，对微小坚果夹紧装置进一步的了解、分析，深入了解，并加深Pro/E三维软件在产品设计中的应用。

1章Pro/E软件的概述

1.1　Pro/E软件的介绍

Pro/ENGINEER（简称Pro/e）是由美国PTC公司推出的一套博大精深的三维CAD/CAM参数化软件系统，其内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图输出，到生产加工成品的全过程，其中还包含了大量的电缆及管道布线、模具设计与分析等实用模块，应用范围涉及航空、汽车、机械、数控（NC）加工、电子等诸多领域。

由于Pro/ENGINEER具有强大而完美的功能，因此几乎成为三维CAD/CAM领域的一面旗帜和标准。

1.2　Pro/E软件的特色

Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。

另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。

Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。

它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。

　　Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。

1.2.1　参数化设计

　　相对于产品而言，我们可以把它看成几何模型，而无论多么复杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。

1.2.2　基于特征建模

　　Pro/E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，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。

这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。

1.2.3　单一数据库（全相关）

Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不像一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。

所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。

换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。

例如，一旦工程详图有改变，NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。

这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。

这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。

1.3　Pro/E软件的组成

Pro/Engineer是软件包，并非模块，它是该系统的基本部分，其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型，三维上色实体或线框造型棚完整工程图产生及不同视图（三维造型还可移动，放大或缩小和旋转）。

Pro/ASSEMBLY是一个参数化组装管理系统，能提供用户自定义手段去生成一组组装系列及可自动地更换零件。

Pro/ASSEMBLY是Pro/ADSSEMBLY的一个扩展选项模块，只能在Pro/Engineer环境下运行。

Pro/CABLING提供了一个全面的电缆布线功能，它为在Pro/ENGINEER的部件内真正设计三维电缆和导线束提供了一个综合性的电缆铺设功能包。

三维电缆的铺设可以在设计和组装机电装置时同时进行，它还允许工程设计者在机械与电缆空间进行优化设计。

Pro/CAT是选用性模块，提供Pro/ENGINEER与CATIA的双向数据交换接口，CATIA的造型可直接输入Pro/ENGINEER软件内，并可加上Pro/ENGINEER的功能定义和参数工序，而Pro/Engineer也可将其造型输出到CATIA软件里。

这种高度准确的数据交换技术令设计者得以在节省时间及设计成本的同时，扩充现有软件系统的投资。

Pro/E软件的组成还有许多，就不一一列出。

2章微小坚果夹紧装置设计过程

本设计主要围绕微小坚果夹紧装置设计这个实例展开。

微小坚果夹紧装置作为一种重要的夹具设计，其规格和型号比较繁多，传统的开发过程繁琐、效率低下、绘图量大，Pro/E作为一款高效快捷的CAD/CAM软件，克服了以上的不足之处，大大提高设计人员的开发速度，本文将着重就Pro/E的实体建模、虚拟装配、机构仿真等功能进行微小坚果夹紧装置的设计。

微小坚果夹紧装置包含多个零部件，其设计巧妙运用Pro/E基于单一数据库这一特点，并综合运用多种建模方法和设计方法。

微小坚果夹紧装置包含了很多个零部件，其设计巧妙运用Pro/E基于单一数据库、参数化的特点并综合运用多种方法建模，微小坚果夹紧装置的最后建模结果如图2所示，组件分解图如图3所示。

2.1微小坚果夹紧装置外壳的造型

下面简述一下微小坚果夹紧装置外壳造型的基本造型过程：

单击新建零件模板，选用公制模板。

在菜单栏的“插入”→“混合”→“伸出项”命令，弹出“混合选项”菜单管理器，定义“平行”→“规则截面”→“草绘截面”→“完成”选项，出现“属性”菜单，定义“光滑”→“完成”选项，选取FRONT平面，进入草绘。

“草绘截面”→“右键”→“下一界面”→“草绘截面”，完成输入距离，最后通过“倒角”→“完成”功能完成压紧块，完成后保存到工作目录下。

如图2-1-1微小坚果夹紧装置压紧块

图2-1-1微小坚果夹紧装置外壳造型

通过“拉伸”→“剪切”→“伸出项”命令，创建一孔。

如图2-1-2微小坚果夹紧装置外壳造型

图2-1-2微小坚果夹紧装置外壳造型

2.2微小坚果夹紧装置导轨的造型

扎架在微小坚果夹紧装置内部用来滑动的，在内部起到很重要的支撑作用。

下面简述一下微小坚果夹紧装置扎架造型的基本造型过程：

单击新建零件，选用公制模板。

按规定尺寸草绘图形使用“拉伸”命令拉伸出实体并指定长度。

在菜单栏的“插入”→“壳”命令进行抽壳，然后通过“拉伸”→“剪切”命令，“斜度”，“倒圆角”等命令，创建扎架的整体造型，完成后保存到工作目录下。

如图2-2微小坚果夹紧装置扎架造型。

图2-2微小坚果夹紧装置导轨造型

2.3微小坚果夹紧装置弹簧的造型

微小坚果夹紧装置弹簧在微小坚果夹紧装置中处于后方部位。

下面简述一下基本造型过程：

单击新建零件，选用公制模板。

单击“插入”→“拉伸”命令，进入草绘画圆，完成输入拉伸长度。

通过“斜度”→“倒圆角”→“旋转扫描”→“确定”命令完成造型，如图2-3弹簧造型。

图2-3弹簧造型

2.4微小坚果夹紧装置电机的造型

下面简述一下微小坚果夹紧装置支撑板的造型的基本造型过程：

单击新建零件，选用公制模板。

新建基准面,草绘图形。

通过多次运用“拉伸”→“倒圆角”→“剪切”等命令，草绘模型细节并完善零件。

完成后保存到工作目录下。

如图2-4支撑板造型。

图2-4支撑板造型

2.5微小坚果夹紧装置导轨的造型

导轨结构简单，通过简单命令完成，。

主要通过拉伸，拉伸剪切，倒圆角等命令实现结构造型，最后完善并保存到工作目录，如图2-5导轨造型。

图2-5导轨造型

2.6其他零部件的造型

其他零部件造型步骤省略，造型结果如下：

图2-6-1摇杆造型

图2-6-2卡盘造型

图2-6-3连接块造型

图2-6-4底板造型

图2-6-5轴套造型

3章微小坚果夹紧装置的装配

微小坚果夹紧装置各零件设计好了，可以将其在组建模式下通过一定的方式组合在一起，从而产生一个完整的微小坚果夹紧装置模型了。

3.1装配模式概述

零件装配需要在专门的组件设计模式下进行。

在Pro/ENGINEERWildfire5.0中，可以按照以下步骤来创建一个组件设计文件：

（1）单击新建按钮，打开“新建”对话框。

（2）在“类型”选项组中选择“组件”单选按钮，在“子类型”选项组中寻则“设计”单选按钮，在“名称”文本框中输入组件名称，清除“使用缺省模板”复选框，然后单击“确定”按钮。

（3）弹出“新建文件选项”对话框。

从“模板”选项组的列表框中选择“mmns_asm_design”，单击“确定”按钮。

在组件设计中（装配设计），主要有两种主流设计思路，即自底向上设计和自顶而下设计。

通俗一点而言，前者是将已设计好的零部件按照一定的装配方式添加到装配体中；而后者则是从顶层的产品结构着手，由顶层的产品结构传递设计规范到所有相关子系统，从而有利于高效地对整个设计流程项目进行协作管理。

在组件设计模式下，系统允许采用多种方法将元件添加到组件，包括使用放置定义集（简称约束集）和使用元件界面自动放置等。

通常元件放置根据放置定义集而定，这些集合决定了元件与组件的相关方式及位置，这些集既可以是由用户定义的，也可以是预定义的。

用户定义的约束集含有0个或多个约束；预定义约束集（也叫连接）具有预定义数目的约束。

3.2约束放置

约束放置是较为常用的装配方式。

在Pro/ENGINEERWildfire5.0元件放置操控板的约束列表框中，提供了多种放置约束的类型选项，包括缺省、固定、曲面上的边、曲面上的点、直线上的点、相切、坐标系、插入、匹配、对齐、和自动。

在使用约束放置选项时，需要注意约束放置的一般原则及注意事项。

例如，“匹配”约束或“对齐”约束的一组参照的类型要相同（平面对平面、旋转对旋转、点对点、轴对轴）；一次只能添加一个也是，譬如不能使用一个单一的“匹配”约束选项将一个零件上的两个不同的平面与另一个零件上的两个不同的平面配对，二必须定义两个单独的“匹配”约束；元件的装配需要定义放置约束集，放置约束集由若干个放置约束构成，用来组合定义元件的放置和方向。

3.3机芯子组件的装配