基于proe虛擬實驗平臺開發(fā)

1、哈爾濱理工大學(xué)創(chuàng)新性實驗申請書 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 張紀(jì)勇張紀(jì)勇 小組組長：小組組長： 何春生何春生 小組成員：小組成員： 宮守祚宮守祚 李宸李宸 白甜瑞白甜瑞 霍彪霍彪 報報 告告 人：人： 宮守祚宮守祚基于基于Pro/E的虛擬拆裝的虛擬拆裝實驗平臺開發(fā)實驗平臺開發(fā) 哈爾濱理工大學(xué)創(chuàng)新實驗項目申請書哈爾濱理工大學(xué)創(chuàng)新性實驗申請書2主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：1.1.項目背景簡介項目背景簡介2.2.項目研究意義及立項依據(jù)項目研究意義及立項依據(jù)3.3.動態(tài)拆裝虛擬模型庫的建立動態(tài)拆裝虛擬模型庫的建立4.4.項目年度計劃及預(yù)期結(jié)果項目年度計劃及預(yù)期結(jié)果5 5. .項目的預(yù)算項目的預(yù)算1.1.項目背景簡介

2、項目背景簡介 Pro/EPro/E是美國參數(shù)技是美國參數(shù)技術(shù)公司術(shù)公司PTCPTC推出的推出的 3D 3D CAD CAD 軟件，具有基于軟件，具有基于特征、全參數(shù)、全相特征、全參數(shù)、全相關(guān)和單一數(shù)據(jù)庫等特關(guān)和單一數(shù)據(jù)庫等特點，自推出以來，由點，自推出以來，由于其強大的功能，很于其強大的功能，很快得到工程設(shè)計人員快得到工程設(shè)計人員的歡迎，并迅速成為的歡迎，并迅速成為當(dāng)今世界最為流行的當(dāng)今世界最為流行的 CAD CAD 軟件之一軟件之一。 例：哈爾濱理工大學(xué)創(chuàng)新性實驗申請書2.2.項目研究意義及立項依據(jù)項目研究意義及立項依據(jù) 項目研究意義項目研究意義 進一步提高拆裝測繪實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)效果進一步提

3、高拆裝測繪實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)效果 利于指導(dǎo)學(xué)生對測繪對象的認(rèn)知及有序的利于指導(dǎo)學(xué)生對測繪對象的認(rèn)知及有序的拆裝測繪拆裝測繪 使學(xué)生了解零件的用途、形狀結(jié)構(gòu)，部件使學(xué)生了解零件的用途、形狀結(jié)構(gòu)，部件之間的裝配關(guān)系和作用之間的裝配關(guān)系和作用 增強對機械零件和現(xiàn)代設(shè)計方法的感知性增強對機械零件和現(xiàn)代設(shè)計方法的感知性 立項依據(jù)立項依據(jù) 通過虛擬模型庫中的模型，進行運動仿真通過虛擬模型庫中的模型，進行運動仿真和拆裝演示。和拆裝演示。3.3.動態(tài)拆裝虛擬模型庫的建立動態(tài)拆裝虛擬模型庫的建立 1 1 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 動態(tài)拆裝虛擬模型庫中的動態(tài)拆裝虛擬模型庫中的模型既有經(jīng)典的拆裝測繪模型既有經(jīng)典的拆

4、裝測繪部件，部件，如如手壓閥、減速器、手壓閥、減速器、千斤頂?shù)?，也有部分專業(yè)千斤頂?shù)龋灿胁糠謱I(yè)課程中涉及到的部件，如課程中涉及到的部件，如雙聯(lián)葉片泵農(nóng)機傳動裝置雙聯(lián)葉片泵農(nóng)機傳動裝置等，每個模型均可以查看等，每個模型均可以查看部件的三維模型，分解圖部件的三維模型，分解圖運動仿真動畫運動仿真動畫 及及 動態(tài)拆動態(tài)拆裝動畫。裝動畫。2 2 動態(tài)拆裝模型的制作動態(tài)拆裝模型的制作 1.1.對拆裝對象進行結(jié)構(gòu)分析對拆裝對象進行結(jié)構(gòu)分析2.2.根據(jù)零件的形狀特點不同采用根據(jù)零件的形狀特點不同采用不同的建模方法，完成最底不同的建模方法，完成最底層的零件的建模，層的零件的建模，3.3.利用利用 組件模塊根

5、據(jù)部件或設(shè)組件模塊根據(jù)部件或設(shè)備的裝配關(guān)系將多個零件進備的裝配關(guān)系將多個零件進行組裝，并創(chuàng)建爆炸分解圖行組裝，并創(chuàng)建爆炸分解圖4.4.利用利用 機構(gòu)模塊對運動部件進機構(gòu)模塊對運動部件進行運動仿真最后利用動畫模行運動仿真最后利用動畫模塊創(chuàng)建有序地動態(tài)拆裝過程塊創(chuàng)建有序地動態(tài)拆裝過程的動畫，模擬實際的拆裝過的動畫，模擬實際的拆裝過程。程。哈爾濱理工大學(xué)創(chuàng)新性實驗申請書三三. .擬解決的關(guān)鍵技術(shù)擬解決的關(guān)鍵技術(shù)1 1 零件建模零件建模 Pro/E Pro/E 建模需首先繪制二維截面草圖，建模需首先繪制二維截面草圖，經(jīng)經(jīng) 過拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描或混合等方法創(chuàng)建過拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描或混合等方法創(chuàng)建基本特征，然

6、后利用陣列特征等工具對零件基本特征，然后利用陣列特征等工具對零件進行編輯得到零件的三維實體模型雙聯(lián)葉片進行編輯得到零件的三維實體模型雙聯(lián)葉片泵主要組成零件的三維模型泵主要組成零件的三維模型 如圖所示如圖所示 圖1 零件三維模型2 2 組件裝配組件裝配 完成零件建模后，將各個完成零件建模后，將各個零件按設(shè)計要求裝配在一起零件按設(shè)計要求裝配在一起才能形成一個完整的產(chǎn)品或才能形成一個完整的產(chǎn)品或機構(gòu)裝置機構(gòu)裝置Pro/E Pro/E 提供的組件提供的組件模塊是通過設(shè)置零件間的約模塊是通過設(shè)置零件間的約束，來限制零件間的自由度，束，來限制零件間的自由度，以模擬現(xiàn)實生活中機構(gòu)零件以模擬現(xiàn)實生活中機構(gòu)零件

7、的裝配效果，為了便于觀察的裝配效果，為了便于觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以將外殼零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以將外殼零件作透明化處理或生成剖視圖，作透明化處理或生成剖視圖，雙聯(lián)葉片泵裝配模型如圖所雙聯(lián)葉片泵裝配模型如圖所示，利用視圖示，利用視圖 分解分解分解視圖來生成爆炸分分解視圖來生成爆炸分解圖，分解圖對于表達裝配解圖，分解圖對于表達裝配體的結(jié)構(gòu)組成和各個零件的體的結(jié)構(gòu)組成和各個零件的相對位置十分有利。相對位置十分有利。3 3 運動仿真運動仿真 Pro/E Pro/E 提供的機構(gòu)提供的機構(gòu)模塊可模擬模型的工模塊可模擬模型的工作狀況在裝配環(huán)境下作狀況在裝配環(huán)境下創(chuàng)建連接類型，設(shè)置創(chuàng)建連接類型，設(shè)置伺服電機，創(chuàng)建運動伺

8、服電機，創(chuàng)建運動副，設(shè)置運動環(huán)境，副，設(shè)置運動環(huán)境，然后運行機構(gòu)分析，然后運行機構(gòu)分析，設(shè)計人員可以觀察機設(shè)計人員可以觀察機構(gòu)的整體運動軌跡和構(gòu)的整體運動軌跡和各零件之間的相對運各零件之間的相對運動，將分析結(jié)果輸出動，將分析結(jié)果輸出 MPG MPG 格式文件保存格式文件保存。4 4 動畫制作動畫制作 Pro/E Pro/E 提供的提供的 動畫動畫# #模塊模塊可以實現(xiàn)部件或設(shè)備的動可以實現(xiàn)部件或設(shè)備的動態(tài)拆裝過程，能夠?qū)⒅庇^態(tài)拆裝過程，能夠?qū)⒅庇^細致的三維實體及之間的細致的三維實體及之間的裝配關(guān)系清晰地表達出來，裝配關(guān)系清晰地表達出來，制作時使用鼠標(biāo)直接拖動制作時使用鼠標(biāo)直接拖動組件，仿照動畫

9、影片制作組件，仿照動畫影片制作過程，一步步產(chǎn)生關(guān)鍵幀，過程，一步步產(chǎn)生關(guān)鍵幀，最后連續(xù)播映這些關(guān)鍵制最后連續(xù)播映這些關(guān)鍵制造影像造影像$ $使用該功能相當(dāng)自使用該功能相當(dāng)自由，無需在運動組件上設(shè)由，無需在運動組件上設(shè)定任何連接和伺服電動機。定任何連接和伺服電動機。 溢流閥溢流閥5 動畫仿真圖減速器1.動態(tài)拆裝虛擬模型庫的總體設(shè)計2.創(chuàng)建動態(tài)拆裝模型的基本流程 技術(shù)路線哈爾濱理工大學(xué)創(chuàng)新性實驗申請書四、項目特色與創(chuàng)新之處四、項目特色與創(chuàng)新之處 1.1.客觀上能夠為學(xué)生的崗位技能的訓(xùn)練提供實客觀上能夠為學(xué)生的崗位技能的訓(xùn)練提供實際的企業(yè)平臺。際的企業(yè)平臺。 2.2.能夠彌補先前學(xué)制式培養(yǎng)缺乏企業(yè)真實實踐能夠彌補先前學(xué)制式培養(yǎng)缺乏企業(yè)真實實踐的缺陷。的缺陷。 3. 3.整個操作過程簡便直觀，動畫播放速度適中，整個操作過程簡便直觀，動畫播放速度適中，利于輔助教學(xué)和學(xué)生自學(xué)。利于輔助教學(xué)和學(xué)生自學(xué)。開發(fā)出一套實用的虛擬拆裝實驗平臺系統(tǒng)。發(fā)表省級以上期刊一篇。1.1.項目預(yù)期成果項目預(yù)期成果哈爾濱理工大學(xué)創(chuàng)新性實驗申請書2 2. .項目年度計劃項目年度計劃 1. 2013.102014.01 收集資料，學(xué)習(xí)模塊的設(shè)計和使用。 2. 2014.012014.03 學(xué)習(xí)基礎(chǔ)建模，裝配及仿真