proengineer在家電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用

2013-05-03 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

關(guān)鍵字: proe二次開發(fā) proe環(huán)境 proe平臺 proe軟件 ProE proengineer

內(nèi)容摘要:proeNGNEER作為一種通用工程軟件有著極其強(qiáng)大的功能。在進(jìn)一步推廣和使用proeNGINEER軟件的同時(shí)這一先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)也將引入到家電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中來。

proeNGNEER作為一種通用工程軟件有著極其強(qiáng)大的功能。在進(jìn)一步推廣和使用proeNGINEER軟件的同時(shí)這一先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)也將引入到家電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中來。

1、引言

在現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)手段日趨先進(jìn),計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)快捷、直觀,以往使用的CAD軟件以二維軟件為主,主要起輔助繪圖作用,而隨著產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展需要,越來越多的產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)不再停留在二維的設(shè)計(jì)領(lǐng)域,正在越來越多的朝著三維的產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)展,從目前軟件的三維造型特點(diǎn)來看,I-DEAS和UG兩種軟件屬于復(fù)合建模,適于復(fù)雜的曲面設(shè)計(jì);proengineer軟件采用全參數(shù)化造型技術(shù),比較適于零件相對簡單,部件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。而proeNGINEER與其它CAD軟件相比,有著很大的優(yōu)越性:proeNGINEER可以實(shí)現(xiàn)三維造型的隨意性和方向性,可進(jìn)行模擬裝配和有機(jī)的可行性分析,從而縮短設(shè)計(jì)周期,降低生產(chǎn)成本。

PTC公司1985年成立于美國波士頓,并開始參數(shù)化建模軟件的研究。1988年,誕生了V1.0的proeNGINEER。之后經(jīng)過10余年的發(fā)展,proeNGINEER已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。

proeNGINEER軟件提供了目前所能達(dá)到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境:PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)功能,還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等,它已廣泛應(yīng)用于電子,機(jī)械,模具,汽車,航天,家電等各行業(yè);下面就proeNGINEER的特點(diǎn)進(jìn)行簡單的介紹。

1.1 易于使用

Pro/DESIGNIER是工業(yè)設(shè)計(jì)模塊的一個(gè)概念設(shè)計(jì)工具,能夠使產(chǎn)品開發(fā)人員快速、容易地創(chuàng)建、評價(jià)和修改產(chǎn)品的多種設(shè)計(jì)概念。可以生成高精度的曲面幾何模型,并能夠直接傳送到機(jī)械設(shè)計(jì)或原型制造中。Pro/NETWORK ANIMTOR通過把動畫中的幀頁分散給網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)處理器來進(jìn)行渲染,大大的加快了動畫的產(chǎn)生過程。其菜單以直觀的方式聯(lián)級出現(xiàn),提供了邏輯選項(xiàng)和預(yù)先選取的最普通選項(xiàng),同時(shí)還提供了簡短的菜單描述和完整的在線幫助,這種形式使其容易學(xué)習(xí)和使用。

1.2 基于特征的參數(shù)化造型

proeNGINEER使用用戶熟悉的特征:一些普通的機(jī)械對象作為產(chǎn)品幾何模型的構(gòu)造要素。并且可以按預(yù)先的設(shè)置很容易的進(jìn)行修改。例如:設(shè)計(jì)特征有弧、圓角、倒角等等,它們對工程人員來說是很熟悉的,因而易于使用。裝配、加工、制造以及其它學(xué)科都使用這些領(lǐng)域獨(dú)特的特征。通過給這些特征設(shè)置參數(shù)(不但包括幾何尺寸,還包括非幾何屬性),然后修改參數(shù)很容易的進(jìn)行多次設(shè)計(jì)替代,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)。

1.3 全相關(guān)性

proeNGINEER的所有模塊都是全相關(guān)的,因此在產(chǎn)品開發(fā)過程中某一處進(jìn)行的修改,能夠擴(kuò)展到整個(gè)設(shè)計(jì)中,同時(shí)會自動更新所有的工程文檔,包括裝配、設(shè)計(jì)圖紙,以及制造數(shù)據(jù)。全相關(guān)性鼓勵(lì)在開發(fā)周期的任一點(diǎn)進(jìn)行修改,卻沒有任何損失,并使并行工程成為可能,所以能夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。

1.4 數(shù)據(jù)管理

為了實(shí)現(xiàn)加速投放市場這種效率,需要在較短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)更多的產(chǎn)品。這樣就必須允許多個(gè)學(xué)科的工程師同時(shí)對同一產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)。數(shù)據(jù)管理模塊的開發(fā)研制,正是專門用于管理并行工程中同時(shí)進(jìn)行的各項(xiàng)工作,由于使用了Pro/RNGINEER獨(dú)特的全相關(guān)性功能,因而使之成為可能。

基于其高效,優(yōu)質(zhì)的特點(diǎn),該軟件近年來已廣泛的應(yīng)用于各相關(guān)企業(yè)和研究單位。

2、家電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路

隨著社會的進(jìn)步,人們生活水平的不斷提高,追求完善已成為時(shí)尚,人們對消費(fèi)產(chǎn)品要求已不僅僅滿足于基本功能的完備,同時(shí)更注重外觀的美感,以DVD影碟機(jī)為例,在不斷提高和完善其功能的同時(shí),在外觀造型上要求越來越高,多以復(fù)雜方式自由變化的曲線曲面即所謂自由型曲線曲面組成,這就給家電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及制造帶來了挑戰(zhàn)。

有些家電產(chǎn)品看起來相當(dāng)復(fù)雜,造型時(shí)感到無從下手,但只要能合理地對產(chǎn)品進(jìn)行分解,確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的主要特征,也就是將設(shè)計(jì)者構(gòu)思的初步輪廓用proeNGINEER強(qiáng)大的三維實(shí)體造型功能,生成三維實(shí)體模型,即提供一個(gè)可視化界面,再在該界面上逐步進(jìn)行詳盡的設(shè)計(jì)造型;分清哪些是基本特征(如配合面,保證產(chǎn)品外形輪廓的特征),哪些是構(gòu)造特征(如面與面之間的過渡、凸臺、凹腔、倒圓、倒角等)。首先從基本特征入手,保證重點(diǎn),產(chǎn)生一個(gè)合理的造型“基體”或稱之為“毛坯”,再在這“毛坯”上完成細(xì)節(jié)部分,如過渡面、局部凸臺、凹槽、孔、筋條等。這樣主次分明,先做什么,后做什么,問題就迎刃而解了。

在設(shè)計(jì)中,我們用proeNGINEER作為設(shè)計(jì)平臺,利用它來完成產(chǎn)品的三維實(shí)體造型:將一個(gè)產(chǎn)品的所有零部件都通過proeNGINEER軟件進(jìn)行三維建模,并按一定的裝配關(guān)系進(jìn)行組裝,由部件到小的裝配件再到大的裝配組件最后成為整機(jī)。利用proeNGINEER簡單的鼠標(biāo)操作,立體直觀地展現(xiàn)零部件形狀和內(nèi)容結(jié)構(gòu),以及零部件之間的裝配關(guān)系,運(yùn)用proeNGINEER來完成造型和模擬裝配,使我們可以簡便、快捷的勾勒出設(shè)計(jì)思路,并可有效的進(jìn)行可行性分析,檢驗(yàn)各裝配零件間有無干涉,再利用proeNGINEER的塑料顧問模塊模擬塑料零件的成型過程,評估注塑工藝性,得到可靠、易理解的加工工藝反饋和建議,因而我們能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題,對工藝的合理性等功能分析提供研究數(shù)據(jù),而且為后續(xù)的模具設(shè)計(jì)、NC加工等奠定了基礎(chǔ)。

最后根據(jù)計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)結(jié)合市場及用戶的要求完成對產(chǎn)品設(shè)計(jì)從外觀造型到色彩配置,從功能組合到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從加工工藝到使用條件的討論和分析,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

3、零件三維實(shí)體創(chuàng)建方法

3.1 分析零件

proeNGINEER三維模型將線框、曲面和實(shí)體三者有機(jī)結(jié)合起來,形成一個(gè)整體,在建立產(chǎn)品幾何模型時(shí)兼用線、面、體三種設(shè)計(jì)手段。其所有的幾何造型享有公共的數(shù)據(jù)庫,造型方法間可互相替換,而不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。因此在進(jìn)行產(chǎn)品造型時(shí),必須首先充分了解應(yīng)用軟件中的各種造型方法,總結(jié)出造型方法的特點(diǎn)、相關(guān)參數(shù)及應(yīng)用技巧,減少造型的盲目性,才能快捷有效地獲得滿意結(jié)果。

3.2 建模步驟

在實(shí)體造型時(shí)需先行完成基本參數(shù)的設(shè)置: