ProE Top Down Design

1、第三章Top-Down Design3.1 Top-Down design設(shè)計觀念Top-Down design是一種按照指定的或是根據(jù)產(chǎn)品架構(gòu)本身而設(shè)定的設(shè)計標準將信息傳遞給所有相關(guān)子系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計方法。Top down design是一種概念化設(shè)計(Conceptual Design)屬高層次的總體設(shè)計問題。是整個設(shè)計過程中最重要創(chuàng)造性最強最集中影響也最大的一個階段。在這一階段要求根據(jù)對設(shè)計問題的表達和理解提出設(shè)計方案構(gòu)思并進行評價和決策。在問題的表達和理解設(shè)計方案構(gòu)思評價與決策這些環(huán)節(jié)上都要求做好如有一處不妥或失誤就會造成后階段所做的具體設(shè)計欠佳甚至于整個報廢。3.1.1 Top-Dow

2、n design設(shè)計理論概念與思路Top-Down design以組織的模式產(chǎn)生組立設(shè)計共包括六個主要步驟 。它們涉及到計劃創(chuàng)造產(chǎn)品的架構(gòu)共享所有產(chǎn)品層次的設(shè)計資料和控制這些個體之間的相互作用關(guān)系。 Top-Down design是概念化設(shè)計或是建立大組立時控制和利用PRO/ENGINEER的輔助設(shè)計工具的最好方法。1采用Top-Down design的好處 Top-Down design方法有許多優(yōu)點可以用來管理大的組立組織復(fù)雜設(shè)計共享資源和已有的設(shè)計結(jié)果。管理:這種方法使用戶能夠通過更新組立的骨架結(jié)構(gòu)來管理組立設(shè)計和控制其動作。 骨架模型包含的信息有次組立及組件的安裝位置組立實體所占空間等

3、是參數(shù)化設(shè)計的重要標準。 整個設(shè)計中的組件都能隨骨架模型中參數(shù)的變更而發(fā)生變化。組織Top-Down design可用來組織和幫助加強一個組立各部分之間的相互作用及其從屬關(guān)系并能在組立設(shè)計中獲取已存在的組立中的相互作用和從屬關(guān)系這也是關(guān)聯(lián)設(shè)計所需要的。例如改動一個組件中的某個位置尺寸能驅(qū)動另一組件的相應(yīng)部位。也就是說如果一個組件孔的位置有所改變另一組件與之相配合的部位也隨著變動。Top-Down design允許用戶取得理想的從屬關(guān)系限制不需要的關(guān)系。共享信息: 一個組立的不同層次之間可共享一個組織架構(gòu)的信息。如果某一層次的組件發(fā)生變化, 與它共享信息的其它組件也跟著變化。 Top-Down

4、design支持一種由不同群體或是由各自不同的次組立或組件構(gòu)成的整體環(huán)境。復(fù)雜的組立設(shè)計可在設(shè)計的初期將其分為幾個簡單的組再通過共享信息將其關(guān)聯(lián)起來從而簡化設(shè)計過程。 Top-Down design的好處還有動作仿真及靈活設(shè)計等。2Top-Down design的六大步驟 Top-Down design過程包括六個基本步驟。確定設(shè)計意圖初步確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)引入骨架模型貫徹設(shè)計意圖到整個組立添加組件到組立控制各組件間的相互關(guān)系。確定設(shè)計意圖所謂設(shè)計意圖指的是設(shè)計過程中最基礎(chǔ)，最本質(zhì)的一些規(guī)律。所有的產(chǎn)品設(shè)計都有其初步的計劃。產(chǎn)品的用途功能及設(shè)計都是由一些草圖構(gòu)思提案或是詳細的計劃書來決定。這些計劃使

5、設(shè)計者更好的了解產(chǎn)品從而設(shè)計出其結(jié)構(gòu)及組件。設(shè)計者用PRO/ENGINEER可通過控制這些信息開始設(shè)計產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及單個組件的細部要求。初步確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在組立的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)里包括了許多組件及次組立而大多數(shù)主要的次組立的設(shè)計在確定設(shè)計意圖時就需決定。產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)在PRO/ENGINEER里不需建任何的次組立或是組件的幾何特征就可很容易的創(chuàng)建出來現(xiàn)存的沒有加入組立中的次組立或是組件也可隨時加入到新建的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)里。定義初步的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有助于組立設(shè)計增強其可管理性。也可將設(shè)計的各部分分給不同的設(shè)計者由多個設(shè)計者共同完成設(shè)計工作。引入骨架模型骨架模型充當?shù)氖墙M立的3D布局作用可用來代表機構(gòu)的空間位置重要的安裝位置及

6、組件的動作仿真。次組立間也可通過骨架模型來共享設(shè)計信息并控制它們之間的參考關(guān)系。骨架模型也可只單獨使用其一種功能比如只定義架構(gòu)裝配或是動作仿真功能。貫徹設(shè)計意圖到整個組立諸如重要安裝位置和空間需要等上層設(shè)計信息可以放在上層的組立骨架模型里。 這些資料又可根據(jù)需要分布到適當?shù)拇谓M立骨架模型里此時每個次組立都含有一個在該組立里能共享資料的骨架模型。因為所有組件都與上層的設(shè)計標準聯(lián)系在一起分開的次組立設(shè)計變得更為可行。 這種設(shè)計意圖的聯(lián)系方式意味著單個組件在次組立中通過參考同一個上層標準就能單獨對其操作。也就是說同一組立中的組件可在不同的機器上同時設(shè)計然后仍能正確的組裝到一起。 在PRO/ENGIN

7、EER中建議使用骨架模型來存儲產(chǎn)品不同層次的設(shè)計意圖。復(fù)制幾何特征可以方便的關(guān)聯(lián)不同的層或是在不同層之間傳遞數(shù)據(jù)。添加組件到組立當組立的代表骨架已經(jīng)定義好上層的設(shè)計標準也確定好后就可以開始單個組件的設(shè)計。將零件加入到組立結(jié)構(gòu)里有很多種方法可以組立現(xiàn)存的組件也可以在組立中直接創(chuàng)建一個組件。這些組件可以通過另外一些功能如組立關(guān)系式(Relation)骨架模型(Skeleton)布局圖(Layout)合并特征等獲得設(shè)計意圖從而關(guān)聯(lián)在一起?？刂聘鹘M件間的相互關(guān)系參數(shù)化設(shè)計的最大的好處就是易于作設(shè)計變更。用一種組織方法來管理設(shè)計中各組立間的關(guān)系使其成為我們所希望的結(jié)構(gòu)。參數(shù)化的結(jié)果使同一組件可用于不同的

8、設(shè)計中并且可通過控制其中的某個組件來更新整個組立設(shè)計。3.1.2 Top-Down design設(shè)計方案舉例 此范例將介紹如何建立一個結(jié)構(gòu)圖來表示一個二汽缸的引擎而這個結(jié)構(gòu)圖也將作為建立曲柄軸零件的參考。第一部分建立結(jié)構(gòu)圖 步驟1 建立新零件并建立默認基準面更換到Skeleton目錄 File/Working Directory在訓練文件目錄下選取skeleton目錄OK建立新的零件文件 File/New輸入零件名稱skeletonOK建立默認基準面 FeatureCreateDatumPlaneDefault產(chǎn)生默認基準面DTM1DTM2DTM3如下圖所示步驟2 在DTM3上建立一條Datu

9、m curve CreateDatumCurveSketch | Done選擇繪圖平面(Sketching plane):DTM3選Okay以確認視角方向(Viewing direction)朝向屏幕(即以前視角進行剖面的繪制)Top選擇Top參考面(Reference plane):DTM2繪制如下左圖所示的剖面Regenerate|DoneOK完成Datum curve的結(jié)構(gòu)View/Default零件呈現(xiàn)3D視角如下右圖所示 步驟3 建立一個Datum axis CreateDatumAxisTwo Planes選擇DTM1和DTM2完成的Datum axis如下圖所示步驟4 繪制1條D

10、atum curve,來代表曲柄軸與連桿的連結(jié)點 CreateDatumCurveSketch | Done選擇繪圖平面(Sketching plane):DTM3選Okay以確認視角方向(Viewing direction)朝向屏幕內(nèi)(即以前視圖進行剖面的繪制)Top以下列方式做一個與DTM2夾45度的Datum plane以做為Top reference plane: Make DatumThrough選軸A_1Angle選DTM2DoneEnter Value輸入45的角度值繪制如下左圖所示的剖面Regenerate | Done圓中心Align至DTM4OK完成Datum curve的

11、結(jié)構(gòu)View/Default零件呈現(xiàn)3D視角如下右圖所示 步驟5 在步驟4的圓上建立Datum axis(以利于往后零件組合的操作) CreateDatumAxisPnt Norm Plane選DTN3為Datum axis的垂直面用下列方式做一個Datum point來做為Datum axis通過的點Create PointAt Center選上右圖所示的圓產(chǎn)生了點PNT0DoneDone完成的Datum axis如下圖所示步驟6 繪制一條Datum curve用來代表活塞和連桿 CreateDatumCurveSketch | Done選擇繪圖平面(Sketching plane): DT

12、M3選Okay來確認視角方向(Viewing direction)朝向屏幕內(nèi)(即以前視圖進行剖面的繪制)Top選擇Top參考面(Reference plane): DTM2繪制如下左圖所示的剖面Regenerate | DoneOK完成Datum curve的結(jié)構(gòu)Done(以加到PART菜單下)View/Default零件呈現(xiàn)3D視角如下右圖所示步驟7 一旦上述的Datum curve被定義后則藉由回轉(zhuǎn)角度的修改將可使Datum curve變化以進行引擎回轉(zhuǎn)操作的仿真。為了使其自動回轉(zhuǎn)必須加入某些關(guān)系式(Relations)且需設(shè)定每次回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)角度如20?；剞D(zhuǎn)角度可視為一個可變化的參數(shù)(Pa

13、rameter)。設(shè)定參數(shù)Crank_angle PART/Relations選取如下圖所示的圓以顯示尺寸符號 Add Param Real Number(此代表欲設(shè)定的參數(shù)為一個數(shù)值) 輸入?yún)?shù)名Crank_angle 輸入數(shù)值0設(shè)定關(guān)系式Add輸入如下的關(guān)系式 crank_angle = crank_angle+20 按Enter IF crank_angle 340 按Enter crank_angle = 0 按Enter ENDIF 按Enter d# = crank_angle 按Enter (d#為回轉(zhuǎn)角的參數(shù)符號即DTM4與DTM2之間夾角所對應(yīng)的參數(shù)) 再按Enter結(jié)束關(guān)系

14、式的輸入Done測試關(guān)系式 Regenerate可看到這個結(jié)構(gòu)圖的操作如下圖所示 RegenerateRegenerate020401008060 (我們可以利用“RelationEvaluate輸入crank_angle”查看crank_angle的數(shù)值例如下圖所示為crank_angle=40的結(jié)構(gòu)圖)步驟8 加入代表第2個活塞的Datum curve首先建立一個Datum plane FeatureCreateDatumPlaneOffset選DTM3Enter Value輸入-4的Offset值Done完成如上圖所示的基準面DTM5再建立Datum curve CreateDatumC

15、urveSketch|Done選擇繪圖平面(Sketching plane): DTM5選Okay以確認視角方向(Viewing direction)朝向屏幕內(nèi)(即以前視圖進行剖面的繪制)Top用下列方式做一個通過軸A_1與軸A_2的Datum plane來作為Top reference plane: Make DatumThrough選軸A_2Through選軸A_1Done畫Construction Circle Align其圓心至DTM1及DTM2畫Construction Circle Align其圓心至Datum axis A_2Align其圓周至Datum curve畫Circle

16、Align至Datum plane繪制如下圖所示的剖面Regenerate | Done【注意】在此剖面中各圖素的目的如下小的Construction Circle: 此Construction Circle與背景的Datum curve相同大小而系統(tǒng)又自動假設(shè)右邊的Geometry Circle(實線的圓)與此Construction Circle相同大小。大的Construction Circle:使右邊的Geometry Circle與背景的Datum Curve能繞著此Construction Circle移動以仿真曲柄的運動。OK完成Datum curve的建立Done(以回到PAR

17、T菜單下)VIEW/Default零件呈現(xiàn)3D視角如下圖所示測試Datum curve的運動情形 Regenerate可看到這個結(jié)構(gòu)圖的操作如下左圖所示持續(xù)Regenerate即可觀察到兩個Datum curve做相對運動下右圖為crank_angle=20的結(jié)構(gòu)圖(再次提醒可利用“RelationEvaluate輸入crank_angle”查看crank_angle的數(shù)值) 步驟9 在步驟8所做的圓心上建立一個Datum axis和Datum point(以利于往后零件組合的操作) FeatureCreateDatumAxisPnt Norm Pln選DTM5為Datum axis的垂直面用

18、下列方式做一個Datum point來作為Datum axis通過的點: Create PointAt Center選步驟8所做的Datum curve產(chǎn)生了點PNT1DoneDone完成的Datum axis如下圖所示步驟10 建立一些Datum curve代表連桿 CreateDatumCurveSketch | Done選擇繪圖平面(Sketching plane): DTM5選Okay以確認視角方向(Viewing direction)朝向屏幕內(nèi)(即以前視圖進行剖面的繪制)Top選擇Top參考面(Reference plane): DTM2繪制如下左圖所示的剖面Regenerate |

19、 DoneOK完成Datum curve的建立DoneView/Default零件呈現(xiàn)3D視角如下右圖所示 步驟11 為使往后可利用此結(jié)構(gòu)圖進行零件的組合因此增加兩個Datum points和4條Datum axis建立兩個Datum points CreateDatumPointOn Vertex選如下圖所示的兩個端點|Done SelDone完成如下圖所示的PNT2及PNT3建立第一條Datum axis CreateDatumAxisPnt Norm Pln選DTM3為Datum axis的垂直面及PNT2為Datum axis通過的點|Done SelDone完成如下圖所示的Datum

20、 axis建立第2條Datum axisCreateDatumAxisPnt Norm Pln選DTM5為Datum axis的垂直面及PNT3為Datum axis通過的點|Done SelDone完成如下圖所示的Datum axis建立第3條Datum axisCreateDatumAxisTwo Pnt/Vtx選如下圖所示的端點及PNT2為Datum axis通過的點|Done SelDone完成的Datum axis如下圖所示完成的軸選此端點建立第4條Datum axisCreateDatumAxisTwo Pnt/Vtx選下圖所示的端點及PNT3為Datum axis通過的點|Don

21、e SelDone完成的Datum axis如下圖所示選此端點完成的軸步驟12 零件保存File/Save單擊OK按鈕以接受默認的文件名skeleton.asm以File/EraseCurrentYes將skeleton自內(nèi)存中刪除第二部分將曲柄軸零件組合至結(jié)構(gòu)圖步驟1 建立組合件并建立默認基準面 File/NewType欄內(nèi)選中Assembly輸入組合件名稱skeletonOKFeatureCreateDatumPlaneDefault產(chǎn)生默認基準面ADTM1ADTM2ADTM3如下圖所示Done/Return(以回到ASSEMBLY菜單下)步驟2 將結(jié)構(gòu)圖與步驟1所建立的Datum pla

22、nes組合在一起 ComponentAssemble選skeleton零件零件如下圖所示OpenAlign選skeleton的DTM1再選Yellow確認組合面選組合件的ADTM1再選Yellow確認組合面Align選skeleton的DTM2再選Yellow確認組合面選組合件的ADTM2再選Yellow確認組合面 Align選skeleton的DTM3再選Yellow確認組合面選組合件的ADTM3再選Yellow確認組合面OK完成的組合件如下圖所示步驟3 再將crank_shaft零件加入組合件 Assembly選crank_shaft零件Align選crank_shaft的A_1軸線(如下

23、圖所示)AlignAlignAlign 選結(jié)構(gòu)圖的A_1軸線Align選crank_shaft的DTM4再選Yellow確認組合面選結(jié)構(gòu)圖的DTM3再選Yellow確認組合面OK完成的組合件如下圖所示Done/Return(以回到ASSEMBLY菜單下)步驟4 建立曲柄軸上連接第2個連桿的曲柄 (1)先在曲柄軸零件上建立一個Datum plane ModifyMod Part選擇曲柄軸零件crank_shaftFeatureCreateDatumPlaneThrough選擇如下左圖所示的圓為Datum plane通過的平面Done完成的Datum plane DTM5如下右圖所示 (2)建立第

24、2個曲柄特征 CopyNew Refs | Dependent | Done選擇要復(fù)制的特征ProtrusionCutAxis如下左圖所示|Done SelDone選Done以確認復(fù)制特征的尺寸與原先特征一樣選剛建立的Datum plane DTM5做為新的繪圖平面選Same以沿用原有的繪圖參考面選Same以沿用原有的尺寸標注參考面 選Same以沿用原有的尺寸標注參考面 選Okay以確認繪圖平面的視角方向選FlipOkay以令新的繪圖參考面與原先的繪圖參考面呈180的夾角Done完成第2個曲柄特征如下右圖所示選Done/ReturnDone回到ASSEMBLY菜單CutAxisProtrusi

25、on 步驟5 測試組合件的操作 RegenerateAutomatic確認曲柄軸旋轉(zhuǎn)是否正確如下圖所示步驟6 組合其余的零件con_rodend_cappiston_headblock (1)先將曲柄軸實體零件隱藏起來 ComponentSuppress選crank_shaft零件 | Done SelSuppress All DoneAlignA_4至A_1AlignADTM3(Yellow)至DTM3(Yellow)AlignA_2至A_2組合件如下左圖所示 (2)更換至skeleton目錄File/Working Directory 在訓練文件目錄下選取skeleton目錄OK(3)組合

26、連桿本體Assembly選con_rod零件如上右圖所示如上圖所示做組合操作OK組合件如下左圖所示再依同樣方式組合第2個連桿完成的組合件如下右圖所示 (4)組合連桿下方的套筒Assembly選end_cap零件如下左圖所示如下圖所示做組合操作OKMate平面至平面AlignA_5至A_6AlignA_4至A_5 組合件如下左圖所示 再依同樣方式組合第2 個end_cap完成的組合件如下右圖所示 (5)組合汽缸頭 Assembly 選pistion_head零件如下左圖所示如下圖所示做組合操作OKAlignA_6至A_1AlignA_2至A_4組合件如下左圖所示再依同樣方式組合第2個汽缸頭完成的

27、組合件如下右圖所示 (6)恢復(fù)曲柄實體零件 ResumeLast SetDone組合件如下圖所示Done/Return(以回到ASSEMBLY菜單下)(7)汽缸運動仿真RegenerateRegenerate RegenerateAutomatic數(shù)次即可仿真汽缸的運動如下圖所示 (8)組合引擎本體 Assembly選block零件如下右圖所示如下圖所示做組合操作OKAlign軸至軸Align軸至軸Align軸至軸Orient面至面 組合件如下圖所示步驟7 組合件保存File/Save按OK以接受默認的文件名skeleton.asm以File/EraseCurrentYes將自內(nèi)存中刪除 PR

28、O/E產(chǎn)品設(shè)計流程3.2.1 PRO/E做產(chǎn)品設(shè)計的一般流程介紹設(shè)計意圖 在開始用PRO/ENGNEER建構(gòu)零件或是組立前先定義其設(shè)計意圖是很重要的。通常在這一步能初步了解上層的設(shè)計意圖。設(shè)計者先得找出以下問題的答案該產(chǎn)品的功能或目的是什么?如何達到這種功能?主要的次組立是如何滿足這種功能的?獨立的組件是如何與所有其它的組件聯(lián)系到一起的?產(chǎn)品的那些地方最可能設(shè)變?是不是一個全新的設(shè)計?設(shè)計是不是基于一個現(xiàn)有的產(chǎn)品?產(chǎn)品設(shè)計時限制標準有哪些?(尺寸重量價格等)產(chǎn)品是如何與它工作的環(huán)境聯(lián)系起來?產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 定義好設(shè)計意圖后等于為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)定義了一個基點。定義產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的好處有所有的組件都是以同樣的原始特

29、征和組立限制來放置的。所有的設(shè)計者如果能用得上都能很清楚的與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)聯(lián)系上即使他們沒有定義。 在產(chǎn)品設(shè)計期間或是產(chǎn)品設(shè)計前計劃管理者都可以控制或是創(chuàng)建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。可以更有效地在設(shè)計組或是設(shè)計者間分割工作。設(shè)計者可以集中更多的精力于整個設(shè)計中屬于他們的那部分他們也可以建立一些沒有參考產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的組件。根據(jù)需要設(shè)計者可以創(chuàng)建只包含有幾何特征而不屬于組件或是組立的特征并不把它們添加到組立中去。在設(shè)計過程中大量決定整個設(shè)計的非幾何信息可以在沒有建立任何幾何特征的基礎(chǔ)上與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)聯(lián)系在一起。骨架模型在進行產(chǎn)品設(shè)計的過程中我們常用Skeleton來確定產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。所謂Skeleton part是用Datum

30、features(含Datum planeDatum pointDatum Coordinate systemDatum axisDatum curve)及Surface來建立組合件的結(jié)構(gòu)圖。此結(jié)構(gòu)圖可用來分析組合件的設(shè)計規(guī)劃基本的空間設(shè)計需求確定重要的長度也可用來定出組合件中各零件的配合位置。一旦建立好結(jié)構(gòu)圖它也可成為組合件的結(jié)構(gòu)各零件可藉由結(jié)構(gòu)圖來自動組合而不是零件間相互組合因此可以減少組合時零件間的父子關(guān)系且這些方式可易于將組合件中零件替換(Replace)和隱藏(Suppress)。 組合件的結(jié)構(gòu)圖也可以用關(guān)系式控制零件的移動因為零件是被結(jié)構(gòu)圖所約束故修改結(jié)構(gòu)圖也可驅(qū)動零件并且用來檢測

31、組合零件是否有干涉及間隙。結(jié)構(gòu)圖也可以與產(chǎn)品組合規(guī)劃(Pro/NOTEBOOK的Layout)結(jié)合來控制概念設(shè)計必要的尺寸及參數(shù)。 建立組合件的結(jié)構(gòu)圖要注意以下事項不要使用Solid特征因Solid特征會影響到組合件的質(zhì)量特性。將使用到的Datum或Surface特征賦予適當?shù)拿?。結(jié)構(gòu)圖要穩(wěn)定且能配合設(shè)計的機能功能。結(jié)構(gòu)圖的尺寸標注方式必須配合組合件的設(shè)計思路。3.2.2 一般產(chǎn)品設(shè)計建模順序一般進行產(chǎn)品設(shè)計有以下幾種情況1客戶只提供2D圖。2客戶提供樣品。3客戶提供樣品及2D圖。4客戶提供產(chǎn)品效果圖。5客戶提供大致外形尺寸。 父子關(guān)系的正確處理1父子關(guān)系Pro/E最大的特點就是在零件初稿完

32、成之后還可以通過修改其參數(shù)和建構(gòu)過程來進行設(shè)計變更。因為參數(shù)式設(shè)計的基礎(chǔ)是將新建特征與已有特征建立聯(lián)系這種前后特征之間的聯(lián)系我們把它叫做父子關(guān)系。父子關(guān)系處理得正確與否關(guān)系到設(shè)計變更的難易。因此必需合理地建立前后特征與已有特征之間的聯(lián)系。先來討論父子關(guān)系的形成情況：建立一個特征時通常首先要選擇一個sketch plane這個平面所屬的特征以及它的所有父特征都成為新建特征的父特征。選好一個平面后系統(tǒng)會提示用戶選擇一個水平或垂直參考(horizontal or vertical reference)此參考平面所屬特征及其所有父特征都成為新建特征的父特征。進入sketcher后系統(tǒng)會要求選擇標注參考

33、(dimension reference)也就是用于將草繪在part上定位的參考特征。所選的標注參考所屬特征及其所有父特征都成為新建特征的父特征。在sketcher中使用某些命令例如：Use EdgeOffset Edgealignmentdimension它們所參考的edgedatum所屬特征及其所有父特征也都成為新建特征的父特征。剖面做好以后很多特征都要求一個depth如果你使用up to surfaceup to curveup to pnt/vtxthru until這幾種方式來定義深度則所選的點線面所屬特征及其所有父特征都成為新建特征的父特征。此外建立某些特征如hole時會要求選擇一

34、個特征的放置面該放置面所屬特征及其所有父特征將成為這個特征的父特征。某些特征在建構(gòu)時會要求輸入一個特征建立邊所遷的邊所屬特征及其所有父特征都將成為新建特征的父特征。建立基準特征時如datum planedatum pointdatum axisdatum curvedatum coordinate system時系統(tǒng)會要求選擇用以定位的限制條件這些參考特征也就成了新建基準特征的父特征。2建立合理的父子關(guān)系父子關(guān)系對設(shè)計變更到底有什幺影響?所謂父子關(guān)系顧名思義子不能沒有父而存在。如果一個特征有很多子特征那么要將這個特征刪除的話它的所有子特征都不能成功生成。需要大量的時間來重新定義這些子特征的父特

35、征或是刪除所有子特征。這樣會使工作效率大幅降低所以說建模的時候不要圖一時的速度隨意地建立父子關(guān)系這樣會給以后的設(shè)變工作留下無窮的隱患。那幺是不是父子關(guān)系越少越好呢? 也不盡然父子關(guān)系的建立不存在于多或少而在于合理與否。 何為合理這就聯(lián)系到設(shè)計意圖。舉一個簡單的例子我們要在汽缸體上打四個螺栓孔：實例：第一種建模方法：在建cut特征時只以DTM1DTM2為標注參考這樣cut的父特征就只有DTM1DTM2Protrusion1三個人為的割斷了它與Protrusion2應(yīng)該同心的設(shè)計意圖。第二種建模方法：選用Protrusion2的四個圓柱面為參考,這樣cut特征多了Protrusion2中的兩個父特

36、征。究竟哪種方法比較好呢？我們試著修改一下零件的尺寸將汽缸體內(nèi)徑改為100 外徑改為120 看看會發(fā)生甚幺情況：第一種建模方法：因為cut特征相對于基準面的相對位置沒有改變而汽缸內(nèi)外徑都改變了結(jié)果是cut 特征把汽缸體都打通了。第二種建模方法：因為cut特征是根據(jù)汽缸耳朵的圓柱面來定位的。所以缸徑修改后cut特征也隨著缸徑的變化而變化模型不會出現(xiàn)問題。因此我們應(yīng)該先分析零件的功用把握零件各部分之間的真實關(guān)系從而選擇合理的參考建立能真正表達設(shè)計意圖的合理的父子關(guān)系?？傮w上建模時應(yīng)該首先建立一個基礎(chǔ) 這個基礎(chǔ)應(yīng)包含零件功能的各部份雛形然后在此基礎(chǔ)上架構(gòu)其余局部特征。建構(gòu)過程中盡量引用最初始的特征如

37、cosdefault datum 等盡量避免后續(xù)特征之間的交叉引用。我們將特征的依存關(guān)系用線條連接起來形成如圖所示的結(jié)構(gòu)樹: 建模(產(chǎn)品設(shè)計)技巧應(yīng)用舉例3.3.1 PRO/ENGINEER設(shè)計的觀念1. 使用Pro/ENGINEER設(shè)計之前需思考建構(gòu)整個零件所需的工作可以增加零件建構(gòu)的效率并有助于后續(xù)的設(shè)變工作。2. 開始建構(gòu)幾何之前, 首先需要考慮以下幾點: 什幺尺寸是設(shè)計的關(guān)鍵尺寸? 什幺尺寸是可能會更動? 什幺尺寸是制造需要的尺寸? 什幺樣的尺寸關(guān)系需要維持一定? 是否為零件族里的零件? 零件與其它零件的組合關(guān)系是什幺? PRO/ENGINEER常用技巧開始建構(gòu)前要先建立三個基準面(D

38、atum plane)有助于模型的建立方便選定視角與組立。使用圖層(Layer) 可以建構(gòu)許多的Layer,并指定容易識別的名稱分別來存放許多不同的組件或特征。 當不需要某Layer內(nèi)的對象時可以將Layer隱藏起來以簡化畫面使設(shè)計的工作進行較為簡單。 也可以配合Suppress/Resume的指令使用以控制Layer的On/Off使用假設(shè)基準面(Datum on the fly或Internal datum) 繪制剖面時需要繪圖面與相關(guān)的參考面通常我們會使用基準(Datum plane)來做繪圖面與參考面 在特征建構(gòu)的過程中以Made Datum指令建立的基準面稱做假設(shè)基準面 假設(shè)基準面有以

39、下的好處:當特征建構(gòu)完成后基準不會顯示在屏幕中因為沒有先建構(gòu)基準面,特征的數(shù)目較少建構(gòu)懸浮基準面時用到的參數(shù)為特征的參數(shù)有效率的使用Sketcher中的一些指令 Align: 使繪制的幾何與建構(gòu)的零件幾何具有相同的位置尺寸 Unalign: 取消指定Align的關(guān)系 Use edge: 使用已經(jīng)建構(gòu)的幾何之Edge Offset edge: 使用已經(jīng)建構(gòu)的幾何之Edge移位(Offset)一個距離 Mirror: 建構(gòu)鏡射的幾何 Centerline與Points: 可以用來幫助限制或建構(gòu)幾何 Constraints: 顯示與修改(Enable & Disable)繪圖的限制條件使用Reord

40、er指令 當建構(gòu)的特征有建構(gòu)次序上不適當?shù)那樾?可以以Reorder來更改次序 假使Reorder不能夠順利完成時必須檢查特征的父子關(guān)系,必要時將其它的父子關(guān)系先Reorder。 也可以進入Insert Mode在建構(gòu)模型的某一個點上插入一個特征使用Redefine指令 當建構(gòu)的特征需要修改時并不需要刪除此一特征可以以Redefine來更改特征的屬性(Attributes) 方向(Direction)剖面(Section)參考幾何(Reference)等。使用Reroute指令 用來改變特征的父子關(guān)系可以選擇新的剖面特征放置位置尺寸的參考幾何等。使用Info 運用Info可以檢查模型尺寸的正碓

41、性及模型建構(gòu)的過程使用Suppress 可以節(jié)省Regenerate的時間并且可以使得屏幕上顯示的特征較少使得設(shè)計較為簡單保存常用的視角 某些常用的視角可以先將其儲存起來當需要使用時回存到屏幕中如此可以節(jié)省調(diào)整視角的時間。使用Start part 使用預(yù)先設(shè)定好的環(huán)境可以幫助我們順利的在自已熟悉的環(huán)境中工作,減少設(shè)定的時間。 錯誤思路和正確思路所建Model的設(shè)計變更比較Pro/ENGINEER無法再生特征時 通常是因為特征被改動或刪除導致其它特征失去參考或是相互抵觸發(fā)生干涉而造成的。一般有以下幾種原因：建立新的特征未接合 (untouched) 例如：建立未閉合的剖面(section)延伸(

42、protrusion)到實體之外。恢復(fù)特征時(resume)導致與其它的特征相沖突例如： 在同一條邊上同時具有倒R角(round)和倒C角(chamfer)由于尺寸的改變而使原本相交的截面發(fā)生移動而不相交進而使得特征的再生失敗。由于刪除或重新定義了特征或基準,使在此特征或基準上的子特征無法找到以前的參考,而導致失敗。重新定義時,輸入的參數(shù)不當,例如做薄殼(shell)時 肉厚大于云規(guī)線的曲率半徑等。 此范例將介紹在組立設(shè)計中沒有正確處理好父子關(guān)系在產(chǎn)品設(shè)變時將出現(xiàn)的幾種情況。方法一第一部份建立組合件新建另外幾個按鍵零件步驟1 建立組合件并建立默認基準面 File/NewType欄同內(nèi)選中Ass

43、embly輸入組合件名稱mouseOKFeatureCreateDatumPlaneDefault產(chǎn)生默認基準面ADTM1ADTM2ADTM3FeatureCreateDatumCorrd SysDefault產(chǎn)生默認基準坐標系A(chǔ)CSO如下圖所示Done/Return(以回到ASSEMBLY菜單下)步驟2 將mouse_body立的Datum planes組合在一起 ComponentAssemble選mouse_body如下圖所示Open選擇Corrd Sys選擇的ACSO選擇的CSODone Sel OKCorrd Sys步驟3 新建零件mouse_key1mouse_key2mouse_

44、key3 ComponentCreate PartSolid在Name欄輸入零件名mouse_key1OKLocate Default DatumsAlign Csys To CsysOK選擇組合件的ACSODone/Return(以回到ASSEMBLY菜單下)再依同樣方式建立另外兩個零件第二部份建立mouse_body的其它特征步驟1 Copy實體面 AssemblyModifyMod Part選擇mouse_body使Copy特征屬于零件mouse_bodyFeatureCreateSurfaceNewCopyDoneSolid SurfsSel By Menu選擇mouse_bodyDo

45、ne OK【注意】在mouse_body中拷貝實體面使其外形部分尺寸的父子關(guān)系都落于同一個零件這樣將有利于設(shè)變產(chǎn)品的外形。步驟2 作出鼠標按鍵間的分界面拷貝第一個分界面FeatureCreateSurfaceTransformMoveCopyDone用Query Sel選擇如下圖所示面Quilt F25OKDone Sel選擇此面Quilt: F25TranslateDonePlane選擇如下圖所示ADTM2為參考平面選FlipOkay以令面向相反方向偏移輸入偏移值24Done Move完成偏移后的零件如下圖所示打開mouse_body的Curve圖層ViewLayer選擇ALL_CURVES

46、即Curve所在的層 選擇以確定打開再選擇以重新生成Close 打開曲線(后繼草繪的參考)后的圖形如下圖所示延伸此曲面FeatureSurfaceExtendSame SrfSingle DstBndry Chain選擇剛拷貝的曲面Quilt: F31Select All|Done選擇曲面的邊界輸入延伸值10 Done【注意】延伸值不能太大否則會因為某些部位重迭而無法生成。Done Extend完成的曲面如下圖所示草繪另一個分界面 FeatureCreateSurfaceNewExtrudeDoneOne SideOpen EndsDoneSetup NewPlane選擇組合件的ADTM2為草

47、繪平面選FlipOkay以令截面向相反方向延伸Top選擇ADTM1為Top參考面,如下圖所示繪制如下圖所示剖面Regenerate | Done DoneOffset Edge使曲線向外偏移2Trim Increm 使端點向外延伸20BlindDone輸入延伸長度180DoneOK完成后的曲面如下圖所示合并兩分界面 FeatureCreateSurfaceMerge選擇前兩步所做的兩平面通過選擇Side1Side2合并后的方向用來預(yù)覽合并效果最后用確定合并完成后的曲面如下圖所示用曲面切除按鍵部分 FeatureCreateSolidCutUse QuiltSolidDone選擇以上操作所作曲面

48、選擇Side2以確認切除方向, 用來預(yù)覽切除效果最后用確定切除從ViewLayer中關(guān)閉ALL_CURVESALL_QUILTSALL_SURFACES圖層切除按鍵位置后的mouse_body如下圖所示建立相連的Lip特征 FeatureCreateSolidTweakLipChain選擇如下圖所示的內(nèi)側(cè)邊Done Sel | Done選擇如下圖所示的需要做Lip的面輸入偏移值即Lip的高度3輸入Lip的厚度3選擇mouse_body的DTM3作為Lip拔模的中性面選擇內(nèi)側(cè)邊做Lip的參考選擇DTM3作為Lip拔模的中性面選擇側(cè)壁的上表面為要做Lip的面輸入拔模角度2 完成的Lip如下圖所示倒

49、圓角 FeatureCreateSolidRoundSimpleDoneConstantEdge ChainDoneTangnt Chain選擇上步操作所作Lip的外側(cè)邊Done Sel|Done輸入圓角關(guān)徑2OK完成圓角后的mouse_body如下圖所示 Done/Return(以回到ASSEMBLY菜單下)第三部份建立按鍵mouse_key零件步驟1 參考零件mouse_body的實體面建構(gòu)按鍵的外形打開mouse_body中的ALL_CURVESALL_QUILTSALL_SURFACES圖層AssemblyModifyMod Part選擇mouse_body從ViewLayer中打開A

50、LL_CURVESALL_QUILTSALL_SURFACES圖層Done/Return(以回到ASSEMBLY菜單下)長出實體 AssemblyModifyMod Part用Sel By Menu選擇mouse_key1FeatureCreateSolidProtrusionUse QuiltSolidDone用Query Sel選擇mouse_body中的實體面AcceptOK完成后的組立如下圖所示拷貝分界面的原形面FeatureCreateSurfaceNewDoneQuilt Surfs用Query Sel選擇mouse_body中所拷貝的上表面Done Sel | DoneOK拷貝第

51、一個分界面 FeatureCreateSurfaceTransformMoveCopyDone選擇ADTM3為偏移的參考平面選Okay以確認偏移方向向下如下圖箭頭所示輸入偏移值20Done Move完成后的平面如下圖所示延伸此曲面 FeatureSurfaceExtendSame SrfSingle DstBndry Chain選擇剛拷貝的曲面Select All | Done選擇曲面的邊界輸入延伸值10 Done完成的曲面如下圖所示草繪另一個分界面FeatureCreateSurfaceNewExtrudeDoneOne SideOpen EndsDoneSetup NewPlane選擇組合

52、件的ADTM2為草繪平面選FlipOkay以令截面向相反方向延伸Top選擇ADTM1為Top參考面,如下圖所示繪制如下圖所示剖面Regenerate | Done DoneUse Edge選擇mouse_body中的參考曲線Trim Increm 使端點向外延伸20BlindDone輸入延伸長度180DoneOK完成后的曲面如下圖所示合并兩分界面 FeatureCreateSurfaceMerge選擇前兩步所做的兩平面通過選擇Side1Side2合并后的方向用來預(yù)覽合并效果最后用確定合并完成后的曲面如下圖所示(8) 用曲面切除鼠標本體部分 FeatureCreateSolidCutUse Qu

53、iltSolidDone選擇以上操作所作曲面選擇Side1以確認切除方向, 用來預(yù)覽切除效果最后用確定切除Done/Return(以回到ASSEMBLY菜單下)AssemblyModifyMod Part選擇mouse_body從ViewLayer中關(guān)閉ALL_CURVESALL_QUILTSALL_SURFACES圖層切除按鍵位置后的mouse_key1如下圖所示(9) 完成剩余的按鍵外形特征 FileOpen選擇mouse_key1OK單獨的mouse_key1零件如下圖所示FeatureCreateSolidTweakLipChain選擇如下圖所示的外側(cè)邊Done Sel|Done選擇如下圖所示的需要做Lip的面輸入偏移值即Lip的高度3輸入Lip的厚度3選擇mouse_body的DTM2作為Lip拔模的中性面輸入拔模角度2要做Lip的面要做Lip的邊中性面完成的Lip如下圖所示倒圓角 FeatureCreateSolidRoundSimpleDoneConstantEdge ChainDoneTangnt Chain選擇上步操作所作Lip的內(nèi)側(cè)邊Done Sel|Done輸入圓角關(guān)徑2OK完成圓角后的mouse_ke