目錄1緒論.12設計任務.33實體建模.43.1電風扇前蓋的設計.43.2電風扇葉片的設計：.53.3電風扇后蓋的設計.53.4電風扇電機罩的設計.63.5電風扇底座的設計.73.6電風扇底座修飾結構的設計.94電風扇的裝配設計.105電風扇的機構仿真設計.145.1創(chuàng)建驅動器.145.2創(chuàng)建連接.155.3拖動與創(chuàng)建快照.155.4創(chuàng)建運行分析.155.5回放結果并制作媒體播放文件.166結束語.17致謝.17參考文獻.17附圖.181緒論本世紀的一個重大變革是全球市場的統一，它使市場競爭更加激烈，產品更新更快，但是有限的資源加上消費者對復雜產品的需求日益增加，使你合很難保持市場分額。在這種背景下，CAD(計算機輔助設計)/CAM(計算機輔助制造)/CAE（計算機輔助測量）技術得到迅速普及和極大發(fā)展。海灣戰(zhàn)爭結束當年，美國評出的最具影響的十大技術中，CAD/CAM/CAE技術便榜上有名。在為數眾多的CAD/CAM/CAE軟件中，主流軟件包種類繁多，PRO/E，UG，CIMATRON，MDT，IDEAS，MASTERCAM都是個中極品，但PRO/E工業(yè)解決方案地位顯赫，它是美國PTC公司的拳頭產品，技術領先，在機械、電子、航空、航天、郵電、兵工、紡織等各行各業(yè)都有應用，是CAD/CAM/CAE領域少有的頂尖“人物”。PRO/ENGINEER軟件包的產品開發(fā)環(huán)境在支持并行工作，它通過一系列完全相關的模塊表述產品的外形、裝配及其他功能。PRO/E能夠讓多個部門同時致力于單一的產品模型。包括對大型項目的裝配體管理、功能仿真、制造、數據管理等。其中PRO/EV2000I更增加了行為建模技術使其成為把夢想變?yōu)楝F實的杰出工具。PRO/E軟件可運行于Windows/NT和UNIX平臺上，共有六大主模塊，下面我把它們逐一介紹給大家。（1）工業(yè)設計(CAID)模塊8工業(yè)設計模塊主要用于對產品進行幾何設計，以前，在零件未制造出時，是無法觀看零件形狀的，只能通過二維平面圖進行想象。現在，用3DS可以生成實體模型，但用3DS生成的模型在工程實際中是“中看不中用”。用PRO/E生成的實體建模，不僅中看，而且相當管用。事實上，PRO/E后階段的各個工作數據的產生都要依賴于實體建模所生成的數據。（2）機械設計(CAD)模塊機械設計模塊是一個高效的三維機械設計工具，它可繪制任意復雜形狀的零件。在實際中存在大量形狀不規(guī)則的物體表面，隨著人們生活水平的提高，對曲面產品的需求將會大大增加。PRO/E生成曲面的方法有：拉伸、旋轉、放樣、掃掠、網格、點陣等。由于生成曲面的方法較多，因此PRO/E可以迅速建立任何復雜曲面。（3）功能仿真(CAE)模塊功能仿真(CAE)模塊主要進行有限元分析。我們中國有句古話：“畫虎畫皮難畫骨，知人知面不知心”。主要是講事物內在特征很難把握。機械零件的內部變化情況是難以知曉的。有限元仿真使我們有了一雙慧眼，能“看到”零件內部的受力狀態(tài)。利用該功能，在滿足零件受力要求的基礎上，便可充分優(yōu)化零件的設計。著名的可口可樂公司，利用有限元仿真，分析其飲料瓶，結果使瓶體質量減輕了近20，而其功能絲毫不受影響，僅此一項就取得了極大的經濟效益。（4）制造(CAM)模塊在機械行業(yè)中用到的CAM制造模塊中的功能是NCMachining(數控加工)。說到數控功能，就不能不提八十年代著名的“東芝事件”。當時，蘇聯從日本東芝公司引進了一套五座標數控系統及數控軟件CAMMAX，加工出高精度、低噪聲的潛艇推進器，從而使西方的反潛系統完全失效，損失慘重。東芝公司因違反“巴統”協議，擅自出口高技術，受到了嚴厲的制裁。在這一事件中出盡風頭的CAMMAX軟件就是一種數控模塊。PRO/E的數控模塊包括：PRO/CASTING（鑄造模具設計）、PRO/MFG（電加工）、PRO/MOLDESIGN（塑料模具設計）、PRO/NC-CHECK（NC仿真）、PRO/NCPOST（CNC程序生成）、PRO/SHEETMETAL（鈑金設計）。（5）數據管理(PDM)模塊PRO/E的數據管理模塊就像一位保健醫(yī)生，它在計算機上對產品性能進行測試仿真，找出造成產品各種故障的原因，幫助你對癥下藥，排除產品故障，改進產品設計。它就像PRO/E家庭的一個大管家，將觸角伸到每一個任務模塊。并自動跟蹤你創(chuàng)建的數據，這些數據包括你存貯在模型文件或庫中零件的數據。這個管家通過一定的機制，保證了所有數據的安全及存取方便。（6）數據交換(GeometryTranslator)模塊在實際中還存在一些別的CAD系統，如UG、EUCLID、CIMATRTON、MDT等，由于它們門戶有別，所以自己的數據都難以被對方所識別。但在實際工作中，往往需要接受別的CAD數據。這時幾何數據交換模塊就會發(fā)揮作用。2設計任務電風扇是一種常見的家用電器，也是我國最早生產和使用的家用電器之一，電風扇通過電動機將電能轉化為機械能，驅動葉片高速旋轉，從而強制空氣流動，改善人與周圍空間的熱交換條件，它被廣泛的運用于各種生活和工作環(huán)境，做通風散熱，循環(huán)空氣，防暑降溫只用。本次設計任務以家庭常用的臺式電風扇為例，來詳細講述Pro/E設計電風扇的全過程7。（1）電風扇的建模設計電風扇的建模設計總體上來說是使用了有底而上的產品設計方法，在電風扇底座的設計過程中滲透了有頂向下產品設計方法的基本思想。我們在學習電風扇的建模設計過程中，除了學習建模方法外，更多的是學習這種模型設思想。電風扇的設計綜合運用到拉伸、掃描、混合、等基本建模方法；曲面修剪、合并、偏移、曲面替換實體等復雜曲面建模方法；剖面圓頂等高級建模方法。（2）電風扇的裝配與機構運動仿真利用Pro/E裝配模塊，把電風扇的各個零件裝配好，裝配的約束可分成兩大類，分別是無連接接口的約束和有連接接口的約束，無連接口的約束主要用于一般的裝配中，使用這種裝配方法裝配上去的零件不具有自由度，零件之間不能做任何相對運動，有連接口的約束主要是用于解決機構的相對運動問題1。電風扇的機構仿真主要是模擬電風扇的葉片的轉動，應該采用用連接口的約束。電風扇的最終設計結果如圖1所示：圖1電風扇3實體建模在開始繪制零件之前，應該先新建一個零件文檔，以后每個零件繪制之都應該新建零件文檔，具體的操作如下6：（1）在文件菜單中打開【新建】對話框。在【類型】選項組中選取【零件】選項，在【子類型】選項組中選取【實體】，在【名稱】文本框中輸入零件名稱“Frontcover”。（2）取消【使用缺省模版】復選項，單擊確定按鈕。系統打開新文件對話框，選取其中的【mmns_part_soid】選項，在單擊確定按鈕進入三維實體建模環(huán)境。注：再繪制其他零件時，新建零件文檔與此步驟基本一致，只是文件名不同，以后不再復述。3.1電風扇前蓋的設計電風扇前蓋的設計綜合運用到旋轉、掃描、殼體、等基本的建模設計想創(chuàng)建旋轉實體特征：單擊【旋轉工具】按鈕打開設計圖標板，繪制旋轉剖面圖2最后生成圖的旋轉實體如圖3圖（圖2旋轉剖面圖圖3旋轉實體創(chuàng)建掃描實體特征：在【插入】菜單中依次選取【掃描】/【伸出項】選項，選取掃描軌跡，然后繪制掃描截面，最后生成掃描實體特征見圖4.圖4掃描特征圖創(chuàng)建陣列復制特征：（1）在模型樹上選擇上一步創(chuàng)建的【伸出項】特征，然后單擊陣列按鈕，系統打開陣列設計圖標版。（2）在陣列設計圖標版上填上“6”的尺寸為陣列尺寸，接著在在陣列圖標版上輸入陣列個數“60”最后創(chuàng)建的陣列特征如圖5所示圖5風扇前蓋3.2電風扇葉片的設計電風扇葉片的設計主要是針對曲面的操作，電風扇葉片中間的部分可采用旋轉曲面特征來完成，葉片主要采用曲面拉伸來完成，其曲面拉伸剖面圖如圖6，然后對曲面進行拉伸，偏移，合并，實體化，旋轉復制，陣列，加厚，等一系列的操作，便可完成葉片的制作，其設計結果如圖7所示.圖6拉伸剖面圖圖7風扇葉片3.3電風扇后蓋的設計電風扇后蓋的設計方法和前蓋的設計方法有點相似，所不同的是后蓋是連接在電機主軸上的，需要與電機主軸進行配合，所以用拉伸實體特征創(chuàng)建一個板，在板的中心利用孔特征在板的中心創(chuàng)建一個與電機主軸同軸的孔，如圖8圖8后蓋板然后創(chuàng)建基準曲線，基準面，基準點，運用旋轉實體，掃面實體，等特征（其作圖方法和前蓋的作圖方法一致），其最終的設計效果如圖