2 产品设计过程
本设计主要是以Pro/E软件为设计平台,以软件中的基本特征创建为主线,实现新型手表在Pro/E软件中的三维造型设计、虚拟装配和动态仿真。
2.1 创建大表盘
2.1.1 创建表盘实体
(1)创建拉伸特征截面,如图1所示。
(2)设置表面的厚度为0.50mm,单击确定按钮,完成特征模型,如图2所示。
图 1 表盘实体特征截面 图 2 表盘实体特征模型
2.1.2 创建刻度
(1)创建拉伸特征截面,如图3、4所示。
(2)设置高度为0.10mm,单击确定按钮完成创建。
(3)利用阵列工具对刻度进行圆周阵列。
(4)设置类型为“轴”,数目选择59,角度选择6°,确定按钮,完成表盘刻度创建,如图5所示。
图3 表盘刻度特征截面一 图4 表盘刻度特征截面二
2.1.3 创建刻度时刻
(1)创建拉伸特征截面,如图6所示。
(2)打开左侧的模型树,右击【拉伸】→【阵列】命令,如图7所示。
弹出【阵列】特征面板,参数设置如图8所示,预览效果如图9所示。
(3)单击确定按钮,完成特征创建,如图10所示。
3 产品的虚拟装配
3.1 产品虚拟装配设计
对手表各个零部件进行虚拟装配,装配步骤如下:
(1)用缺省装配形式装配手表主壳体;
(2)单击装配按钮,把大表盘打开,约束类型选择对齐,使两轴对齐,新建一个约束类型为匹配,使配合面对齐。
(3)装配小表盘,装配过程参照大表盘装配过程。
(4)单击装配按钮,把时针打开,为了实现机构运动仿真,用户定义选择,约束类型选择对齐,使两轴对齐,新建一个约束类型为匹配,使配合面对齐。
(5)装配所有指针参照时针的装配过程,
(6)单击装配按钮,把大表盖打开,约束类型选择对齐,使两轴对齐,新建一个约束类型为匹配,使配合面对齐。
(7)装配小表盖参照大表盖的装配过程。
(8)单击装配按钮,把旋钮打开,约束类型选择对齐,使轴和孔轴线对齐,新建一个约束类型为匹配,使配合面对齐。
(9)单击装配按钮,把连接轴打开,约束类型选择对齐,使两轴对齐,新建一个约束类型为匹配,使配合面对齐。
(10)单击装配按钮,把表链打开,约束类型选择对齐,使两轴对齐,新建一个约束类型为匹配,使配合面对齐。
(11)单击装配按钮,把铲子打开,约束类型选择对齐,使两轴对齐,新建一个约束类型为匹配,使配合面对齐。
(12)装配完成后,效果得到如图71所示。
图71装配效果图3.2 装配爆炸图
装配完成后生成装配爆炸图,使装配过程更加直观,如图72所示。
图72装配爆炸图3.3 干涉检查
干涉检查在产品结构设计中非常重要。运用传统的二维设计方法,检查零件之间是否干涉难度较大,甚至在产品装配调试时才能发现,一旦有问题就要返修或改进设计,有时候造成无法更改的错误,导致设计的失败。运用Pro/E的模型分析功能对装配体进行干涉检查,可以直观地获得零件间的干涉情况,很方便地找到干涉点的位置并进行修改,保证了设计结果的准确性[20]。
(1)从菜单栏中选择“分析”“模型”“全局干涉”命令,打开分解位置对话框;
(2)接受默认设置,单击(计算当前分析以供预览)按钮,计算结果为“”(表示没有零件干涉情况)。
(3)关闭“全局干涉”对话框。
4 动态仿真与动画录制
动态仿真是在真实产品的实物造型制造之前,利用此软件在计算机的虚拟环境下,设计人员可以对产品整体的外观效果、设计风格、动态仿真进行虚拟化的演示。从而可以对产品进行合理的运动分析,并提供设计人员进行探讨分析和修改设计总体方案,并有利于产品二次开发和创新[16]。
(1)单击下拉菜单【应用程序】→【机构】,进入仿真界面。
(2)创建电动机。单击伺服电动机按钮,分别创建各个指针的电动机。
(3)单击分析定义按钮,设置终止时间为120,单击“运行”按钮,实现运动仿真。
(4)创建动画完毕。单击按钮进行动画捕捉,另存为:MPG格式。
关闭对话框。