1、精選優質文檔-傾情為你奉上目 錄中文摘要 2英文摘要 31 引 言 42 Pro/E行為建模的概念功能及分析方法 62.1 行為建模技術概述 62.1.1 什么是行為建模 62.1.2 行為建模的步驟 62.2 創建分析模型 72.2.1 測量 72.2.2 模型分析 82.2.3 幾何分析 92.2.4 自定義分析UDA 92.3 敏感度分析 102.4 可行性/優化分析 113 零 件 建 模 133.1 杯體的制作 133.2 手柄的制作 213.3 杯底的制作 274 分析模型 324.1敏感度分析 324.2 可行性分析 364.3 改變模型的參數 38結 束 語 40謝 辭 41參

2、考文獻 42中文摘要基于Pro/ E行為建模技術的水杯智能設計摘 要:本文主要介紹了基于Pro/E行為建模技術的水杯智能設計的思路、方法及步驟。先是介紹了行為建模的基本概念功能及分析方法，為水杯的設計提供研究思路及方法，再通過Pro/E軟件對水杯進行建模，之后對建好的水杯模型進行分析，包括敏感度分析、可行性分析，利用行為建模的自動求解功能算出原模型需要縮放的比例，然后對模型進行縮放以達到所要求的容積設計，最后改變模型的相關參數完成水杯的智能設計。通過本次畢業設計讓我掌握了運用Pro/E行為建模技術進行產品設計的方法和過程，亦讓我了解了行為建模技術是一種在設計產品時，綜合考慮產品所要求的功能行為

3、、設計背景和幾何圖形的技術。它采用知識捕捉和迭代求解的智能化方法，使工程師可以面對不斷變化的要求，追求高度創新的、能滿足行為和完善性要求的設計。它的強大功能體現在三個方面：智能模型、目標驅動式設計工具和一個開放式可擴展環境。關鍵詞：行為建模 水杯 Pro/E 智能設計英 文 摘 要Cups intelligent design based on Pro / E behavior modeling techniquesAbstract：This paper describes the modeling techniques based on Pro / E behavior cups intel

4、ligent design ideas, methods and procedures. First introduced the basic concepts of behavioral modeling and analytical methods, provide research ideas and methods for the design of the glass, and then through the Pro / E software modeling, after analysis model built glass cups, including sensitivity

5、 analysis , feasibility analysis, using behavioral modeling automatically solving calculated the proportion of the original model needs to be scaled, then the model is scaled to achieve the required volume design, and finally change the model parameters to complete the cups intelligent design. I mas

6、tered the use of Pro / E behavioral modeling technology for product design methods and processes of this graduation project, also let me know behavioral modeling technology is the functional behavior of a design of the product, considering the required product design background and geometry technolo

7、gy. It uses knowledge capture and intelligent iterative solution method, engineers can face the changing requirements, the pursuit of highly innovative design to meet the behavior and integrity requirements. Its powerful features embodied in three aspects: the smart model, goal-driven design tools a

8、nd a open, scalable environment.Keywords: behavioral modeling cup Pro / E Intelligent Design1 引 言畢業設計是高等工科院校培養計劃中最重要的實踐環節之一, ，能夠綜合運用所學知識，本次畢業設計的課題是基于Pro/E行為建模技術的水杯智能設計，可以對Pro/E行為建模技術有一個綜合的了解?，F在是信息電子化時代，社會在飛速發展，機械化生產在現代社會中占有主導地位、越來越精確,復雜的機械設計也隨之產生了。然而傳統的設計手段遠遠跟不上時代的潮流。Pro/E有著強大的實體建模、曲面建模以及參數化設計等特點。行為

9、建模是PTC軟件特有的功能，它是一個功能擴展模塊，其目的是使Pro/E軟件不但用于造型，更重要的是用于智能設計，尋找最佳解決方案，在參數的作用下，可通過設定約束參數來改變模型的外形尺寸，達到優化的目的，同時使設計過程更加智能化，更有效率。水杯是我們日常生活中一件必不可少的生活用品，水杯的外形雖然看似簡單，但是其設計所涉及行為建模技術的知識面較廣與知識點較多，能比較全面的反應Pro/E行為建模技術的設計特點。在這種背景下，通過利用Pro/E繪圖軟件，將水杯曲面造型形象展現在用戶面前，使設計者在設計階段就能清楚地見到產品的最終結果，及時發現設計問題。因此會有更多的產品設計會用到Pro/E，既減輕工

10、作量，又節省資金。行為建模(Behavioral Modeling)技術是新一代目標導向智能模型分析工具，是一種綜合考慮產品所要求的功能行為、設計背景的幾何圖形的實體建模技術，它采用知識捕捉和迭代求解的智能化方法。行為建模技術使設計軟件發展到一個新階段。美國PTC ( Parametric Technology Corporation，參數技術公司)自二十世紀九十年代起就一直是機械設計和工程方面的佼佼者，它發明的行為建模這一突破性技術，改變了設計過程的本質，使CAD軟件不但能用于造型，更重要的是能用于智能設計，尋找最優的解決方案。同時它也是一種參數化設計分析工具，在特定設計意圖和設計約數前提下

11、，經一系列測試參數迭代運算后，可以為設計人員提供最佳的設計建議。行為建模技術的強大功能體現在三個方面：智能模型（Smart Models）:內含工程智能。 利用全新的特征基礎的建模技術，能夠捕捉幾何、規格、設計意圖等知識進行設計。目標驅動設計（Objective-Driven Design ：即使面臨許多的設計變量、限制條件與設計準則，仍可獲得最佳化的解決方案。開放型的可擴展環境（Open Extensible Environment）:能輕松與外部應用軟件達成雙向溝通，確保設計模型自動反映出結果。利用行為建模技術的自動 求解功能，能在最短的時間內找到滿足目標的最

12、佳設計方案。幫助設計人員避免了對原模型重復計算求解，集中更多精力專注于創新設計，提高了產品設計效率和可靠性，降低了設計成本，提高了產品的市場競爭力。PRO/E 技術的發展與應用水平己成為和衡量一個國家的科學技術現代化和工業現代化的重要標志。近幾年來，隨著計算機技術的飛速發展，PRO/E技術己經由發達國家向發展中國家擴展，而且發展的勢頭非常迅猛。因為當今世界工業產品的市場競爭，歸根結底是設計手段和設計水平的競爭，發展中國家的工業產品要在世界市場占有一席之地，就必須采用PRO/E技術。我國PRO/E技術的研究和開發工作起步相對較晚，自80年代開始，CAD技術應用工作才逐步得到了開展，隨后

13、PRO/E也有了應用，國家逐步認識到開展PRO/E應用工程的必要性 和可靠性，并在全國各個行業大力推廣PRO/E技術，同時展開PRO/E技術的開發和研制工作。隨著POR/E技術的不斷研究，開發與廣泛應用，對POR/E技術提出越來越高的要求，因此POR/E從本身技術的發展 來看，其發展趨勢是集成化、智能化、和標準化。利用行為建模技術的自動 求解，能在最短的時間內找到滿足工程標準的最佳設計。相對于傳統的手工反復操作的方法，行為建模的完全自動處理有很多優點。對于簡單的問題可以方便的求解，復雜的問題則可以在很短的時間內完成尋找解決方案的任務。行為建模的主要功能是對模型的物

14、理特性作分析，通過優化設計來改變模型的特征 尺寸等數據。而在優化設計中，沒有考慮模型中有材料受力所帶來的內部應力，因此，無法處理應力場，如結構應力、熱應力等的問題。處理這些應力問題，可以使用Pro/MECHANICA，對其作有限元分析。本課題采用三維計算機輔助設計技術進行產品的優化設計，通過此次畢業設計使我熟悉掌握運用Pro/E行為建模技術進行產品設計的方法和過程,了解到了Pro/E行為建模技術的方便,相對于傳統的建模有著極大的優勢。2 Pro/E行為建模的概念功能及分析方法2.1 行為建模技術概述2.1.1 什么是行為建模20 世紀60 年代在計算機廣泛應用的基礎上發展起來了一項新

15、的技術優化設計，它能大大的縮短設計周期，使設計精度得到顯著提高，并且可以設計出用傳統的設計方法所無法達到的最優方案。而行為建模(Behavioral Modeling)正是在Pro/E軟件中引入優化設計的功能，其目的是使CAD軟件不但能 用于造型，更重要的是能用于智能設計，尋找最優的解決方案。同時它也是一種參數化設計分析工具，在特定設計意圖和設計約束前提下，經一系列測試參數迭代運算后，可以為設計人員提供最佳的設計建議。Pro /E的行為建模模塊可以對模型進行多種分析，并可將分析結果回饋到模型，并修改設計。它通過把導出值（如質量分布）包含到參數 特征中，再反過來使用它們控制和

16、生成其它模型的幾何圖形。舉例來說，如果要設計一個容積為200ML的杯子，常規做法是先一一計算出杯子的相關尺寸，然后再進行建模。而有了行為建模后，就可以先大致確定杯子的一些尺寸，確定變量（即可變化的尺寸），然后使用優化設計的方法對建立的模型進行優化，改變相關尺寸，最終使杯子的容積為200ML（設計目標）。2.1.2 行為建模的步驟使用行為建模技術，首先要創建合適的分析特征，建立分析參數，利用分析特征對模型進行如物理特性、曲線性質、曲面性質、運動情況等測量。接下來，定義分析目標，通過分析工具產生有用的特征參數，經系統準確計算后找出最佳答案。其具體過程有:建立模型、分析 特征、敏感度分析、

17、可行性/優化分析、多目標設計研究、找到答案、改變模型參數。分析特征屬于基準特征的一種，其目的是對要設計優化或是可行的參數進行分析。分析模型的物理特性、曲線特性、曲面特性模型運動特性等，是行為建模前的關鍵一步。敏感度分析可以用來分析模型尺寸或模型參數在指定范圍內改變時，多種測量數量(參數)的變化方式。其結果體現為每一個選定 的參數得到一個圖形，把參數值顯示為尺寸函數?？尚行匝芯颗c最優化分析可以使系統計算出一些特殊的尺寸值，這些尺寸值使得模型能夠滿足某些用戶指定約束，并且系統會從中尋找出可行的最佳的解決方案。 多目標設計研究是專門用來處理因大量設計變量與設計約束相矛盾時，產生眾

18、多設計目標的情況，它能夠尋找出 為數不少的解決方案，因而可避免使用可行性/最佳化時所發生的局部解。2.2 創建分析模型從以上行為建模的步驟中可以看出，要進行行為建模，首先要對模型進行分析，建立分析特征，分析特征是屬于基準特征的一種。要建立分析特征，可單擊主菜單分析或工具欄來建立各種分析特征。常用的分析特征類型有測量、模型、幾何、外部分析、機械分析、用戶自定義分析等。如圖2-1所示圖 2-12.2.1 測量使用測量功能在模型上進行測量動作，并且可將此測量結果建立為可用的參數進而產生分析基準，并且在模型樹種顯示。注意：并不是所有的分析類型都支持特征創建。單擊主菜單分析測量，使用下列命令之

19、一測量模型幾何：如圖2-2所示圖 2-2距離 (Distance)：測量兩個圖元之間的距離。長度 (Length)：測量曲線或邊的長度。角度 (Angle)：測量兩圖元之間的角度。面積 (Area)：測量所選曲面、面組小平面或整個模型的面積。 直徑 (Diameter)：測量曲面的直徑。變換 (Transform)：顯示指向第二個坐標系的注釋，生成一個包含兩個坐標系之間的轉換矩陣值的轉換文件。2.2.2 模型分析使用模型分析功能可在模型上進行各種物理量的計算，并且可將次結果建立為可以的參數進而產生基準，并在模型樹中顯示。單擊主菜單“分析”“模型”，可進行下列類型的模型分析：質量屬性(

20、Mass Properties)：計算零件、組件或繪圖的質量屬性。X-截面質量屬性 (X-Section Mass Properties)：計算剖面的質量屬性。單側體積 (One-Sided Volume)：計算模型在某指定平面一側的體積。在“零件”和“繪圖”模式下，可以使用“單側體積”類型分析。配合間隙 (Pairs Clearance)：計算在模型中兩個對象或圖元 (子組件、零件、曲面、纜或圖元的任意組合) 間的間隙距離或干涉。全局間隙 (Global Clearance)：計算模型的每個零件或子組件間的間隙。體積干涉 (Volume Interference)：驗證所選封閉面組不受任何干

21、涉。全局干涉 (Global Interference)：顯示模型中每個零件或子組件之間干涉的有關信息 (在一個繪圖或組件中)。短邊 (Short Edge)：計算所選零件或元件中的最短邊的長度，并確定模型中有多少邊比指定長度短。邊類型(Edge Type)：確定用于創建所選邊的幾何類型。厚度 (Thickness)：檢測零件的厚度是否大于最大值和/或小于最小值，并計算厚度檢測的面積。2.2.3 幾何分析幾何分析包括曲線和曲面分析，主要用于曲面建模。單擊主菜單“分析”(Analysis)“幾何”(Geometry)可執行以下分析：二面角 (Dihedral Angle)：顯示共用一條邊的兩個曲

22、面的法線之間的夾角。這在計算相鄰曲面期間檢查連續性很有用。點 (Point)：計算在曲面上的基準點或指定點處的法向曲率向量。分析并報告在曲線或邊上的所選點處的曲率、法線、切線、二面角邊點和半徑。也可指定坐標系。半徑 (Radius)：顯示曲面的最小半徑。半徑等于 1/曲率。曲率 (Curvature)：計算并顯示曲面的曲率。從數學的角度來說，曲率等于 1/半徑。偏移 (Offset)：顯示所選曲面組的偏移。偏差 (Deviation)：顯示從曲面或基準平面到其要測量偏差的基準點、曲線或基準點陣列的偏差。剖面 (Sections)：計算曲面的連續性，尤其是在共享邊界上的曲面連續性。著色曲率 (S

23、haded Curvature)：計算并顯示曲面上每點處的最小和最大法向曲率。系統在顯示曲率的范圍內分配顏色值。光譜紅端和藍端的值分別表示最大和最小曲率。拔模 (Draft)：分析零件設計以確定對于要在模具中使用的零件是否需要拔模。顯示草圖的彩色出圖。斜度 (Slope)：彩色顯示相對于零件上的參照平面、坐標系、曲線、邊或基準軸的曲面的斜率。反射 (Reflection)：顯示從指定的方向上查看時描述曲面上因線性光源反射的曲線。反射分析是著色分析。要查看反射中的變化，可旋轉模型并觀察顯示過程中的動態變化。陰影 (Shadow)：顯示由曲面或模型參照基準平面、坐標系、曲線、邊或軸，投影在另一曲面

24、上的陰影區域的彩色出圖。2.2.4 自定義分析UDA UDAUser-Defined Analysis 為用戶自定義分析的意思，當系統所默認提供的分析功能無法滿足時，可以自行組合實體、曲面、分析等特征，并形成一個局部群組來完成所要的分析工作。UDA的組成原則如下：必須定義為局部群組。域點必須為該局部群組的第一個成分。可加入實體、曲面、基準等特征。必須有一個分析特征作為該局布局組的最后一個成份。由上可知，UDA的局部群組是以域點為首，分析特征為尾，再加入實體、曲面、基準特征于其中，同時，允許再次取用已完成的UDA，并且能控制該UDA 分析結果的顯示與否。2.3 敏感度分析敏感度分析可以

25、用來分析當模型某一尺寸或參數在指定范圍內改變時，連帶引起分析特征的改變情況，利用X-Y圖形來顯示影響程度。敏感度分析能在較短時間內，讓設計師知道哪些尺寸與設計目標存在較明顯的關聯性。靈敏度對話框中“變量選取”區域“尺寸”按鈕的作用是指定尺寸變量；其尺寸的變量變化范圍可以在“變量范圍”選項區域中的“最小”、“最大”文本框中填寫；在“出圖用的參數”選項區域中，可以選擇與尺寸變量相關的模型；在“步數”選項中，可以選擇變量的步幅值。靈敏度分析的目的是在所選定的尺寸變化范圍之內，分析相關的變化情況，其結果是一張坐標圖，坐標圖中的X軸表示尺寸變量，Y軸表示與尺寸變量相關的模型的變化情況。可以將該圖形輸出為

26、Excel格式或圖表格式。為了能動態地顯示在變量尺寸變化的過程中，與之相關的模型的變化情況，可以以動畫的形式來顯示敏感度分析的整個過程。 設置方法如圖2-3：在敏感度對話框中單擊選項優先選項，在彈出的優先選項對話框中勾選“用動畫演示模型”。此時，單擊敏感度對話框中的計算按鈕，模型就會動態的發生變化。圖 2-32.4 可行性/優化分析敏感度分析的缺點是只能改變一個尺寸或參數，并且不能自動更改模型，如果可變的量不止一個，就需要用到可行性/優化分析了。單擊主菜單分析可行性/優化，即可打開可行性/優化對話框，如圖2-4:圖 2-4在該對話框中，可行性與優化的區別是:可行性研究實際就是分析模型

27、在給定的變量范圍內是否有可能達到我們的目標參數值，對于多個變量同時參與的模型，可能有多種參數的組合可以達到我們的目標參數，但軟件一旦找到其中的任一種組合，便會認定目標可行并停止計算，換句話說，可行性分析就想從一個多解方程中找到一個解便結束了，而最優化研究則會從這些所有的解中找到一個最佳的。在該對話框中，有三大類變量，設計目標、設計約束和設計變量。只有當研究類型改為“優化 ”時，目標選項才有用。設計目標表示最終的優化目的，可以使相應的目標函數最大化、最小化，或絕對值最大化、最小化。設計約束用來體現優化的邊界條件，可能是單一的值，也可能是只有上限或下限。設計變量即自變量，優化結果的取得就

28、是通過改變設計變量的數值來實現的，每個設計變量都有上下限，它定義了設計變量的變化范圍。3 設計任務 本次設計是基于Pro/E的行為建模技術進行的水杯智能設計，先通過Pro/E軟件繪制出一個水杯的模型，然后可以通過比例縮放從而得到容積為300ml的水杯。本次設計的水杯容積誤差要求在1%之內。 4 零 件 建 模4.1 杯體的制作1. 選擇菜單欄的【文件】/【新建】命令。建立新的文件，命名為“cup1”。2. 單擊特征工具欄中的草繪基準曲線按鈕 ，系統彈出如圖4-1所示草繪基準曲線提示對話框，要求選擇基準草繪平面和草繪平面和草繪視圖方向參照。圖 4-1圖 4-23選擇如圖4-2

29、所示TOP基準平面為基準曲線草繪平面。系統提示選擇草繪視圖方向參照，選擇RIGHT基準面為草繪視圖方向參照。單擊草繪按鈕 ，系統彈出尺寸參照對話框,要求選擇尺寸標注參照。單擊尺寸標注參照對話框中的關閉按鈕,接受系統默認的尺寸標注參照。單擊系統工具欄中的基準參照平面顯示開/關按鈕 ,關閉基準平面顯示。.單擊繪制橢圓按鈕 ，繪制橢圓，雙擊鼠標中鍵結束橢圓命令。單擊修改按鈕 ，逐一選擇橢圓的尺寸標注，將其改成如圖4-3所示。單擊特征工具欄中的剖面確定按鈕 ，結束基準曲線繪制。圖 4-34. 單擊系統工具欄中的視圖列表按鈕 ，選擇【標準方向】選項，單擊系統工具欄的基準參照平面顯示開/關按鈕 ,打開基準

30、平面顯示。再單擊系統工具欄中的基準參照平面顯示開/關按鈕 ，系統彈出基準平面提示對話框，要求選擇基準平面的參照。選擇TOP基準面為基準平面參照。圖 4-45. 在如圖4-4所示的基準平面提示對話框中【平移】輸入欄中輸入平移距離“233”,單擊確定按鈕結果如圖4-5所示，產生基準平面DTM1，如圖4-6所示。圖 4-5圖 4-66. 單擊特征工具欄中的草繪基準曲線按鈕 ，系統彈出草繪基準曲線提示對話框，要求選擇基準草繪平面和草繪平面和草繪視圖方向參照。選擇DTM1基準面為基準曲線草繪平面。系統提示選擇草繪方向參照，接受系統默認的草繪視圖方向參照，單擊 按鈕，系統彈出尺寸標注參照對話框，要求選擇尺

31、寸標注參照。單擊尺寸標注對話框中的關閉按鈕，接受系統默認的尺寸參照。 單擊系統工具欄中的基準參照平面顯示開/關按鈕 ,關閉基準平面顯示。單擊繪制圓弧按鈕 ，繪制兩條圓?。ɡL制時使兩圓弧半徑相同，系統用“R1”標示），雙擊鼠標中鍵結束圓弧命令。如圖4-7所示圖 4-77. 單擊修改按鈕 ，逐一選擇圓弧的尺寸標注，將其改成如圖4-7所示。單擊倒圓角按鈕 ，逐一選擇如圖4-7所示圓弧，雙擊鼠標中鍵結束倒圓角命令，單擊修改按鈕 ，選擇圓角的尺寸標注，將其改成如圖4-8所示。單擊動態修剪剖面按鈕 ，逐一選擇如圖4-8所示圓弧P1、P2將其修剪，單擊特征工具欄中的剖面按鈕 ，結束基準曲線繪制。結果如圖4-

32、9所示。圖 4-8圖 4-98. 單擊系統工具欄中的視圖列表按鈕 ，選擇【標準方向】選項，結果如圖所示4-10。圖 4-109. 單擊系統工具欄的基準參照平面顯示開/關按鈕 ,打開基準平面顯示。單擊特征工具欄中的草繪基準曲線按鈕 ，系統彈出草繪基準曲線提示對話框，選擇FRONT基準面為基準曲線草繪平面。系統提示選擇草繪方向參照，接受系統默認的草繪視圖方向參照，單擊 按鈕，系統彈出標注參照對話框，單擊尺寸標注參照對話框中的關閉按鈕，接受系統默認的尺寸標注參照。 單擊系統工具欄中的基準參照平面顯示開/關按鈕 ,關閉基準平面顯示。單擊使用現有的邊按鈕 ，選擇如圖4-11所示線段P1、P2、P3處，結

33、果如圖4-11所示，產生3條線段（系統加亮顯示線段端點）。單擊繪制圓弧按鈕 ，繪制兩條圓弧，雙擊鼠標中鍵結束圓弧命令。單擊尺寸修改按鈕 ，逐一選擇圓弧尺寸標注，將其修改為如圖4-12所示。按住Ctrl鍵，逐一選擇線段P1、P2、P3，按Delete鍵將其刪除（也即把使用的線段刪除，使用線段的目的是容易讓容易繪制的圓弧與其端點對齊），結果如圖4-12所示。圖 4-11圖 4-1210.單擊特征工具欄中的剖面確定按鈕 ，結束基準曲線繪制。單擊系統工具欄中的視圖列表按鈕 ，選擇【標準方向】選項，結果如圖4-13所示。圖 4-1311.選擇菜單欄中的【插入】/【邊界混合】命令，繪制邊界混合曲面，系統在

34、左下方的信息提示區出現邊界混合曲面選項，系統提示選擇第一方向曲線，按住Ctrl鍵，逐一選擇如圖4-13所示的兩條弧基準曲線。在邊界混合曲面選項中選擇第二方向曲線【無項目】欄。系統提示第二方向曲線，按住Ctrl鍵，逐一選擇如圖4-13所示的橢圓及圓環基準曲線，單擊信息提示區右側的邊界混合曲面參數確定按鈕 ，結果如圖4-14所示。圖 4-1412.單擊圓角按鈕 ，系統在左下方的信息提示區出現圓角特征選項，系統提示選擇要圓角的邊，按住鼠標中建旋轉視圖，選擇較尖的曲面邊P1。.在信息提示輸入圓角半徑值“6”，按Enter鍵確認，單擊信息提示區右側的圓角參數確定按鈕 ，結果如圖4-15所示。圖 4-15

35、13. 單擊系統工具欄中的視圖列表按鈕 ，選擇【標準方向】選項。打開模型樹列表，如圖4-16所示，按住Ctrl鍵，選擇要隱藏的的基準面DTM1和邊界混合曲面，并在所選項目上單擊鼠標右鍵，在彈出菜單中選擇單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇【隱藏】命令。圖 4-164.2 手柄的制作1. 單擊系統工具欄的基準參照平面顯示開/關按鈕 ,打開基準平面顯示。 單擊特征工具欄中的草繪基準曲線按鈕 ，系統彈出草繪基準曲線提示對話框， 選擇FRONT基準面為基準曲線草繪平面。系統提示選擇草繪方向參照，接受系統默認的草繪視圖方向參照，單擊草繪按鈕，系統彈出尺寸標注參照對話框，要求選擇尺寸標注參照。單擊尺寸標注參照

36、對話框中的關閉按鈕，接受系統默認的尺寸標注參照。單擊系統工具欄中的基準參照平面顯示開/關按鈕 ,關閉基準平面顯示。單擊偏移現有的邊按鈕 ，選擇圓弧P1，系統給處出偏移方向，在如圖3-17所示提示區輸入偏移距離“-16”，按Enter鍵確認，單擊確定按鈕 。繼續選擇圓弧P1，系統給出偏移方向，在如圖3-18所示提示區輸入偏移距離“-48”，按Enter鍵確認，單擊確定按鈕 。雙擊鼠標中鍵結束偏移命令。圖 4-17圖 4-182. 雙擊繪圓按鈕 ，繪制出兩個圓（繪制時使兩圓直徑相同，系統用“R1”標示），雙擊鼠標中建結束繪圓命令。選擇相切按鈕 ，并單擊，逐一選擇兩圓與兩圓弧,使得兩圓與兩圓弧都相切

37、，單擊尺寸標注按鈕 ，分別選擇兩圓中心點與水平線，放置垂直標注尺寸，再單擊尺寸修改按鈕 ，逐一選擇如圖所示兩個垂直尺寸標注，將其修改為如圖4-19所示。.單擊動態修剪剖面按鈕 ，逐一選擇多余的圓弧將其修剪，結果如圖4-19所示。圖 4-193. 單擊特征工具欄中的剖面確定按鈕 ，結束基準曲線繪制。單擊系統工具欄中的視圖列表按鈕 ，選擇【標準方向】選項，結果如圖4-20所示。圖 4-204. 單擊系統工具欄中的基準參照平面顯示開/關按鈕 ,打開基準平面顯示。單擊特征工具欄中的基準平面按鈕 ，系統彈出基準平面所示對話框，要求選擇基準平面參照。選擇FRONT基準平面參照。在如圖4-21所示記住平面提

38、示對話框【平移】輸入欄內輸入平移距離“50”，單擊確定按鈕，生成基準平面DTM2。圖 4-215. 單擊特征工具欄中的草繪基準曲線按鈕 ，系統彈出草繪基準曲線提示會話框，選擇基準平面DTM2為基準曲線草繪平面。系統提示選擇草繪方向參照，接受系統默認的草繪視圖方向參照，單擊草繪按鈕，系統彈出尺寸標注參照對話框，單擊尺寸標注參照對話框中的關閉按鈕，接受系統默認的尺寸標注參照。 單擊系統工具欄中的基準參照平面顯示開/關按鈕 ,關閉基準平面顯示。單擊偏移現有的邊按鈕 ，選擇圓環右邊圓弧，系統給處出偏移方向，在如圖4-22所示提示區輸入偏移距離“6”，按Enter鍵確認，單擊確認，單擊確定按鈕 。繼續選

39、擇圓環左邊的圓弧，系統給出偏移方向，在如圖4-23所示區輸入偏移距離“-10”，按Enter鍵確認，單擊確定按鈕 ，雙擊鼠標中鍵結束偏移命令。圖 4-22圖 4-236. 單擊繪制圓弧按鈕 ，繪制如圖4-24所示兩個圓弧（繪制時使兩個圓弧經過偏移圓弧的端點，并與右側圓弧相切，系統用“T”標示），雙擊鼠標中建結束圓弧命令。單擊特征工具欄中的剖面確定按鈕 ，結束基準曲線繪制。圖 4-247. 單擊系統工具欄中的視圖列表按鈕 ，選擇【標準方向】選項，單擊系統工具欄中的基準參照平面顯示開/關按鈕 ,打開基準平面顯示。打開模型樹列表，選擇要隱藏的基準平面DTM2，并在所選項目上單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單

40、中選擇【隱藏】命令，將基準面DTM2隱藏。選擇如圖4-25所示要鏡像的基準曲線。圖 4-258. 單擊特征工具欄中的鏡像按鈕 ，系統在左下方的信息提示區出現鏡像特征選項，提示選擇鏡像基準面，選擇FRONT基準面為鏡像基準面，選擇信息提示區右側的鏡像參數確定按鈕 ，結果如圖4-26所示。圖 4-269. 單擊系統工具欄中的基準參照平面顯示開/關按鈕 ,關閉基準平面顯示。選擇菜單欄中的【插入】/【邊界混合】命令，繪制邊界混合曲面，系統在左下方的信息提示區出現邊界混合曲面選項，的、如圖4-27所示。圖 4-2710. 系統提示選擇第一方向曲線，按住Ctrl鍵，逐一選擇如圖4-26所示的基準平曲線P1

41、、P2、P3。單擊信息提示區右側的邊界混合曲面參數確定按鈕 ，結果如圖4-28所示。圖 4-2811. 打開模型樹列表，選擇要取消隱藏的邊界混合曲面，并在所選項目上單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇【取消隱藏】命令，將曲面重新顯現出來。結果如圖4-29所示圖 4-2912. 按住Ctrl鍵，按圖4-29所示選擇要合并的曲面P1、P2（也可以在模型樹中進行選擇），選擇菜單欄中的【編輯】/【合并】命令，系統在左下方的信息提示區出現曲面合并特征選項，單擊曲面合并特征選項中的第一組曲面保留方向切換按鈕，和第二組曲面保留方向切換按鈕，得到所需要的曲面合并結果（可以單擊預覽按鈕 查看曲面合并結果）。單擊信息

42、提示區右側的曲面合并參數確定按鈕，結果如圖4-30所示。圖 4-303.3 杯底的制作1. 打開模型樹列表，按住Ctrl鍵，逐一選擇草繪1、2、3、4，邊界混合1、2及鏡像等特征，并在所選項目上單擊鼠標右鍵，在彈出菜單中選擇【隱藏】命令，將橢圓標示的特征隱藏，結果如圖4-31所示。圖 4-312. 選擇菜單欄中的【編輯】/【填充】命令，系統在左下飛的信息提示區出現曲面填充選項，選擇如圖4-31所示橢圓基準曲線P1作為曲面填充邊界，系統會彈出截面選取提示對話框，單擊繼續按鈕，單擊確定按鈕 ，結果如圖4-32所示。圖 4-323. 打開模型樹列表，選擇要取消隱藏的曲面邊界混合1，并在所選項目上單擊

43、鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇【取消隱藏】命令，將曲面重新顯現出來，按住Ctrl鍵，選擇要合并的曲面特征（最后兩項）。選擇菜單欄中的【編輯】/【合并】命令，系統在左下方的信息提示區出現曲面合并特征選項，單擊信息提示區右側的曲面合并參數確定按鈕 ，模型樹如圖4-33所示，產生新的曲面合并特征。圖 4-334. 單擊圓角按鈕 ，系統在左下方的信息提示區出現圓角特征選項，系統提示選擇要圓角的邊，選擇如圖4-34所示曲面邊P1，按住鼠標中建，旋轉視圖如圖，按住Ctrl鍵，選擇另一側曲面邊P2。在信息提示區輸入圓角半徑“3”，按Enter鍵確認，單擊信息提示區右側的圓角參數確定按鈕 ，結果如圖4-34 所

44、示。圖 4-345. 打開模型樹列表，選擇要加厚的曲面特征（倒數第二項曲面合并2）。選擇菜單欄中的【編輯】/【加厚】命令，系統在左下方的信息提示區出現曲面加厚特征，在厚度欄輸入曲面厚度“1.5”（單擊曲面加厚方向切換按鈕，選擇向外生長方向）。單擊信息提示區右側的曲面加厚參數卻確定按鈕 ，結果如圖4-35所示。圖 4-356. 選擇模型樹列表，按住Ctrl鍵，逐一選擇邊界混合1，邊界混合2及合并等特征，并在所選項目上單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇【隱藏】命令，繼續選擇加厚的特征，并在所選項目上鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇【隱含】命令，系統彈出隱含提示對話框，單擊確定按鈕，選擇菜單欄中的【插入】

45、/【掃描】/【薄板伸出項】命令，系統會彈出掃描提示對話框。選擇菜單管理器中的【選取軌跡】命令，系統彈出鏈選取菜單選項，要求選擇掃描軌跡。草繪出如圖4-36所示的掃描軌跡，然后結束草繪。圖 4-366. 系統彈出掃描薄板生長方向設置菜單管理器，選擇菜單管理器中的【正向】命令。在提示區輸入掃描薄板生長厚度“1.5”，單擊確定按鈕 ，單擊如掃描提示對話框中的確定按鈕。單擊系統工具欄中的視圖列表按鈕 ，選擇【標準方向】選項，選擇菜單欄中的【編輯】/【恢復】/【上一個】命令，恢復被隱含的實體，結果如圖4-37所示。圖 3-577. 在模型樹列表，選擇要隱藏的曲線【草繪1】，并在所選項目上單擊鼠標中鍵，在

46、彈出的菜單中在選擇【隱藏】命令，將橢圓曲線特征隱藏，保存文件。通過以上步驟便將水杯的造型設計完成了，接下來便要對該模型進行分析了，進一步完成水杯的容積設計，最終完成水杯設計。5 智能設計5.1 確定水杯容積的面組1.在模型樹上將“在此插入”移到“加厚2”的前面使用平面創建工具 ，以平面DTM1為參考平面，如圖5-1所示，在偏移的方框里填寫“-10”，按下Enter鍵生成平面DTM3，在平面DTM3里進行草繪，選取矩形工具 ，繪制一個大于水杯模型杯口的矩形就可以了，不必在意尺寸，如圖5-2所示，完成之后退出草繪。選中所繪的矩形，在【編輯】選項中找到【填充】點擊它完成矩形的填充，如圖5-3所示。再

47、按住Ctrl鍵選中新生成的矩形面與原來存在的水杯杯體面，在【編輯】中找到【合并】選項對上述所選進行合并。生成如圖 5-4所示圖 5-1圖 5-2圖 5-3 圖 5-42.找到【分析】/【測量】/【體積】，并點擊【體積】會彈出體積塊窗口，選擇【面組】在單擊繪圖欄中的模型，可以測出該面組的體積，如圖4-5所示。（這個體積就是將來水杯的容積，只要對它的體積進行改變就能改變水杯的容積，從而達到水杯的容積要求。）測得的體積達到了2287毫升，這與所要求的300毫升差的太多了，所以要對該模型進行縮放，而且縮放比例要小于“1”。圖 5-53.在【插入】中找到【扭曲】，并點擊它，會彈出扭曲的特征選項，再單擊模

48、型會顯示如圖5-6所示的選項，點擊變換按鈕進行三維縮放，在【選項】中點擊【縮放】在后面的方框欄中輸入“0.5”，如圖5-7所示按Enter鍵確認，完成縮放。圖 5-6圖 5-74. 選擇【分析】/【測量】/【體積】選項并單擊它，再選擇模型，選擇【體積塊】中的【面組】進行測量，在左下角的選項中選擇【特征】進行保存，如圖5-8所示，單擊該欄的確定結束。圖 5-85.2敏感度分析1.單擊【分析】在彈出的窗口中選擇【敏感度分析】，會彈出【敏感度】窗口，在【變量】欄中選擇扭曲的縮放比例，系統會自動給出變量范圍，在【出圖用的參數】中選擇上一簿保存的特征。計算的步數默認為“10”，如圖5-9所示，單擊計算，

49、會產生敏感度分析曲線如圖5-10所示。圖 5-9圖 5-105.3 可行性分析 1. 在上述步驟的基礎上進行可行性分析，從圖5-10所知300毫升的縮放比例在0.50.52之間，可以進一步縮小范圍。在【分析】欄中找到【可行性/優化分析】并單擊它，會彈出【優化/可行性】窗口，在【參數】中選擇【添加】選項，單擊之會彈出如圖5-11所示的方框，點擊設置，在【值】中填寫“”，之后單擊確定按鈕。圖 5-112.在【添加尺寸】中選擇扭曲的縮放比例，在彈出的尺寸后分別把最小尺寸、最大尺寸改成“0.5”、“0.52”，如圖5-12所示，然后單擊【計算】按鈕，會產生可行的方案如圖5-13所示，縮放比例

50、是“0.51”圖 5-12圖 5-133. 選擇【分析】/【測量】/【體積】，對已經產生的模型進行測量，得到結果如圖5-14所示，計算誤差： 0.1% 誤差為1%，小于設計要求的誤差1%，因此此次的設計是成功的，縮放比例就定位“0.51”。圖 5-145.4 改變模型的參數1. 將到此處所處理的模型進行保存，保存為副本命名為“cup2”。再在模型樹的區域里將自建立DTM3以來的步驟全部刪除，恢復到繪制完模型的原狀，將【在此插入】移到【伸出項 標識573】后面，在【編輯】選項中找到【模型縮放】并單擊之，在彈出的比例方框中填寫比例“0.51”之后確定。如圖5-15所示。模型縮放后雖然模型的外形不會

51、發生變化，但是其尺寸會發生變化，一般的尺寸變化沒有什么問題，但是厚度尺寸發生變化會影響水杯的質量以及水杯的壽命，因此要對其厚度進行改變。圖 5-152. 在模型樹的區域里選中【加厚】右擊鼠標會彈出一個對話框，選擇【編輯定義】選擇厚度的方框，發現厚度值發生改變變成了“0.765”，將該值改為原來的“1.5”，其他不必改變，單擊確定按鈕。同樣的道理，在【伸出項 標示573】中將薄板的厚度也改為“1.5”。單擊確定，這樣整個水杯的設計就完成了。最后將改圖進行保存就算完成了。保存文件副本命名為“cup3”，它就是最終的模型。6 結 束 語本次畢業設計的課題是基于Pro/E行為建模技術的智能設計，這次設

52、計主要依賴于Pro/E軟件才完成的設計。先是使用Pro/E軟件的造型功能繪制出一個與市面上類似的水杯模型，然后在設計好的模型基礎上利用比例縮放達到設計所要求的300ml的容積。然而要計算出這個縮放比例需要使用行為建模技術，在熟悉了行為建模技術的整體步驟之后，對設計好的模型進行分析。首先，把水杯的容積的面組從設計好的水杯模型中分離出來，好進一步進行分析。之后測量一下剛剛分離出來的面組的體積，以確定要縮放的大致比例，將其用扭曲縮放到0.5，測量出此時的面組體積，將其保存為特征。之后對此時的面組進行敏感度分析，在得到的敏感度曲線中找到300ml的體積的縮放比例更加精確的比例值范圍。確定了比例范圍之后

53、對該面組再進行可行性分析，在得到的可行的結果后，系統會自動給出要縮放的比例值，為“0.51”，將該模型進行保存，回到水杯的造型結束之后，對其進行縮放，縮放值為“0.51”?？s放完成后水杯的厚度會發生改變，變薄之后會影響其壽命，所以要將其改為原來的厚度以確保其質量。通過本次畢業設計讓我明白了行為建模技術的基本操作步驟，讓我了解了行為建模技術的優勢，行為建模技術可以通過比例縮放設計出同一系列的容積的水杯。只要給出所以要求的水杯的容積目標，不用再專門重做一個模型，只要在在該模型的基礎上利用行為建模技術求出縮放的比例，就可以做出同一系列的水杯，省時省力。在做本次畢業設計之前，我自認為學過Pro/E軟件而且自學網上也有很多關于Pro/E軟件操作的視頻教程，水杯這個模型又很簡單，覺得本次的畢業設計很簡單，應該很快 就能完成了，但是一旦