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2第9章系列化零件设计教学提示：Pro/ENGINEER是一个参数化设计软件，通过创建一系列特征来实现零件设计的功能，前面已经详细介绍了特征的创建与编辑方法，本章将完成一个综合性的零件设计过程，以对前面章节知识进行总结。本章主要介绍系列化零件设计方面的内容，让读者进一步了解Pro/ENGINEER零件设计的方法。教学重点：掌握关系和参数。了解零件族的创建。掌握参数化建模方法。掌握标准件的建模方法。39.1关系和参数关系和参数是参数化建模的基础，了解关系和参数的创建与设置方法对后面章节起着关键性作用。49.1.1关系运算符和函数在特征创建和草绘截面等方法都可以使用“关系”，在零件模块中，使用“关系”可以建立零件尺寸间的关系，从而实现参数化建模的目的。添加关系的具体操作步骤如下所述。(1)选择【工具】︱【关系】命令，打开如图9-1所示的【关系】对话框。(2)利用运算符和函数定义参数间的关系。59.1.2条件语句条件语句可以控制关系的参数，从而达到原有的设计意思。例如：在一根长L1、截面直径为d1的木棒中，如果d1＜50，则L1=20；如果d1≥50，则L1=40。条件关系如下所述：IFd150L1=20ELSEL1=40ENDIF从上面这个条件语句中可以看出，条件关系定义在IF语句和ENDIF语句之间。当IF语句里的表达式不成立，则执行ELSE语句里的表达式。69.1.3参数参数和关系起着相辅相成的作用，通常参数可以是关系包含的变量，也可以是一个固定的常数值，由关系驱动的变量值可以自动在【参数】对话框中出现。添加参数的具体操作步骤如下所述。(1)选择【工具】︱【参数】命令，打开如图9-2所示的【参数】对话框。(2)在【参数】对话框中单击按钮添加一个参数，并输入参数名、参数类型和数值等。而单击按钮可以删除一个已经存在的参数。79.2零件族9.2.1族表的简介在产品设计中，有些零部件是标准化的，如紧固件、轴承、弹簧、法兰、液压件、机车车辆通用件和机床夹具零部件等，为了提高产品设计效率，经常把这些标准件入库，在需要使用时就调用，因而就有了族表的产生。通过参数化和使参数产生关系，在使用时，就通过族表把需要的标准件调出来。特征在装配较为复杂的机构时，族表的作用更为突出，本节就是围绕族表展开的。89.2.2族表的创建【例9-1】创建族表。(1)打开EXERCISE9_1文件，如图9-3所示。(2)选择【工具】︱【参数】命令，打开【参数】对话框。并添加参数R_R_B，单击【确定】按钮完成参数的建立，如图9-4所示。(3)选择【工具】︱【族表】命令，打开如图9-5所示的族表对话框。99.2.2族表的创建(4)在族表对话框中选择【插入】︱【列】命令，在系统弹出的如图9-6所示的族项目对话框中选中【参数】单选按钮，系统弹出如图9-7所示的【选取参数】对话框。(5)在族项目对话框中选中【尺寸】单选按钮，系统弹出【选取】对话框。(6)在族表对话框中选择【插入】︱【实例行】命令，按照国标将轴承的参数依次填入到族表对话框中，单击保存设计结果，如图9-10所示。(7)如果要打开标准件，选择标准件后，单击【打开】按钮即可看到其效果。(8)以文件名为EXERCISE9_1_1保存文件。109.3参数化建模Pro/ENGINEERWildfire4.0参数化设计的基本思想是：基于特征的三维实体造型系统，其参数化特征造型在保证几何、拓扑关系不变的情况下，以单一全关联的数据库实现模型的快速再生；它的二次开发接口使用户可以在自己开发的程序中对零件进行各种操作和控制，从而实现程序化设计效果。【例9-2】参数化建模。119.4上机指导：标准件建模标准机械零件建模是造型设计和机械设计的基础，所使用的建模工具以拉伸、旋转、扫描、混合和扫描混合等实体建模工具为主。标准类零件形状多样，建模方法灵活。129.4.1弹簧的建模1.螺距为常数2.螺距为变量139.4.2螺钉的建模(1)新创建一个EXERCISE9_5文件。(2)创建螺杆。(3)单击【放置】按钮，并在【放置】上滑面板中单击【定义】按钮，弹出【草绘】对话框。(4)在工作界面中用鼠标左键选取RIGHT作为草绘平面，方向为右，并打开【草绘】对话框。(5)单击【草绘】按钮进入草绘环境，在草绘界面上绘制如图9-42所示的截面图。(6)在草绘控制面板中单击按钮退出草绘环境，回到零件设计模式。(7)在拉伸特征控制面板的【拉伸】文本框中输入35。(8)单击按钮完成螺杆拉伸特征的创建，如图9-43所示。149.4.2螺钉的建模(9)创建螺钉头。选择【插入】︱【拉伸】命令或者单击工具栏中的【拉伸】按钮，弹出拉伸特征的操作面板。(10)单击【放置】按钮，并在【放置】上滑面板中单击【定义】按钮，弹出【草绘】对话框。(11)在工作界面中用鼠标左键选取RIGHT作为草绘平面，方向为右，并打开【草绘】对话框。(12)单击【草绘】按钮进入草绘环境，在草绘界面上绘制如图9-44所示的截面图。(13)在草绘控制面板中单击按钮退出草绘环境，回到零件设计模式。(14)在拉伸特征控制面板的【拉伸】文本框中输入10。(15)单击按钮完成螺钉头拉伸特征的创建，如图9-45所示。(16)修饰螺钉头。选择【插入】︱【旋转】命令或者单击工具栏中的【旋转】按钮，弹出旋转特征的操作面板。159.4.2螺钉的建模(17)单击【位置】按钮，并在【位置】上滑面板中单击【定义】按钮，弹出【草绘】对话框。(18)在工作界面中用鼠标左键选取TOP基准平面作为草绘平面，RIGHT基准平面作为草绘方向参照，方向为“顶”，并打开【草绘】对话框。(19)单击【草绘】按钮进入草绘环境，在草绘界面上绘制如图9-46所示的截面图。(20)在草绘控制面板中单击按钮退出草绘环境，回到零件设计模式，螺钉头修饰旋转特征如图9-47所示。(21)单击按钮完成螺钉头修饰旋转特征的创建。(22)创建螺纹。选择【插入】︱【螺旋扫描】︱【切口】命令，系统弹出【切剪：螺旋扫描】对话框和【属性】菜单。169.4.2螺钉的建模(23)在【属性】菜单中依次选择【常数】、【穿过轴】、【右手定则】和【完成】命令。系统进入扫引轨迹草绘的相关设置，在弹出的如图9-48所示的【设置草绘平面】菜单中选择【新设置】和【平面】命令，然后在绘图区中选择RIGHT基准平面作为草绘平面，在随后弹出的菜单中选择【正向】和【缺省】命令。(24)完成草绘设置后，系统弹出【参照】对话框，单击对话框中的【关闭】按钮，系统进入扫引轨迹草绘状态。(25)在草绘环境下绘制如图9-49所示的截面。(26)单击按钮退出草绘环境，并弹出【输入节距值】提示。(27)在【输入节距值】提示文本框中输入2，然后单击按钮，系统自动进入草绘环境。179.4.2螺钉的建模(28)在草绘环境下绘制如图9-50所示的截面。(29)单击按钮退出草绘环境，并在【切剪：螺旋扫描】对话框中单击【预览】按钮预览螺纹实体，效果如图9-51所示。(30)单击【确定】按钮完成螺纹的创建并保存文件。189.4.3螺栓的建模(1)新创建一个EXERCISE9_6文件。取消选中【使用缺省模板】复选框，再单击【确定】按钮。在弹出的【新文件选项】对话框中选择公制模板为mmns_part_solid，单击【确定】按钮进入设计环境。(2)创建螺栓外形。选择【插入】︱【旋转】命令或者单击工具栏中的【旋转】按钮，弹出旋转特征的操作面板。(3)单击【位置】按钮，并在【位置】上滑面板中单击【定义】按钮，弹出【草绘】对话框。(4)在工作界面中用鼠标左键选取RIGHT基准平面作为草绘平面，TOP基准平面作为草绘方向参照，方向为“左”，并打开【草绘】对话框。(5)单击【草绘】按钮进入草绘环境，在草绘界面上绘制如图9-52所示的截面图。(6)在草绘控制面板中单击按钮退出草绘环境，回到零件设计模式，如图9-53所示。199.4.3螺栓的建模(7)单击按钮完成螺栓外形旋转特征的创建。(8)拉伸切除螺栓头开槽。选择【插入】︱【拉伸】命令或者单击工具栏中的【拉伸】按钮，弹出拉伸特征的操作面板。(9)单击【放置】按钮，并在【放置】上滑面板中单击【定义】按钮，弹出【草绘】对话框。(10)在工作界面中用鼠标左键选取RIGHT作为草绘平面，方向为左，打开【草绘】对话框。(11)单击【草绘】按钮进入草绘环境，在草绘界面上绘制如图9-54所示的截面图。(12)在草绘控制面板中单击按钮退出草绘环境，回到零件设计模式。(13)在拉伸特征控制面板的【拉伸】文本框中输入1.2，拉伸类型为对称拉伸，并选择去除材料。(14)单击按钮完成螺钉头拉伸特征的创建，如图9-55所示。(15)旋转复制刚才的槽来制作十字槽。选择【编辑】︱【特征操作】命令，系统自动弹出【特征】菜单。209.4.3螺栓的建模(16)选择【特征】菜单中的【复制】命令，打开【复制特征】菜单。(17)在【复制特征】菜单中选择【移动】、【选取】、【独立】和【完成】命令，弹出【选取特征】菜单。(18)用鼠标选取图中刚才创建的槽。(19)选取完毕后单击鼠标中键或在【选取特征】菜单中选择【完成】命令。系统弹出【移动特征】菜单。(20)选择移动的类型为【旋转】，并从弹出的【选取方向】菜单中选择【曲线/边/轴】命令。(21)然后在系统提示下选取中心线，本例选择中心轴，这时在旋转轴上会出现一个红色箭头表示方向，调整好方向后，选择【正向】命令，系统会出现消息输入窗口，要求输入旋转角度。(22)在该窗口中输入旋转角度为90并单击按钮，系统返回【移动特征】菜单。(23)单击【移动特征】菜单中的【完全移动】命令，系统弹出【组可变尺寸】菜单。(24)在【组可变尺寸】菜单中选择【完全】命令，系统返回【组元素】对话框。(25)在【组元素】对话框中单击【确定】按钮即可完成槽的旋转移动复制的操作，效果如图9-56所示。(26)十字槽倒圆角。选择十字槽相对的4条边线，然后单击工程特征工具栏中的倒圆角特征按钮，或者选择【插入】︱【倒圆角】命令打开倒圆角特征操作面板。(27)在倒圆角特征操作面板的文本框中设置倒角的半径为1。(28)设置完毕后，单击操作面板上的按钮完成倒圆角的创建，其模型如图9-57所示。219.4.3螺栓的建模(29)创建连接螺栓连接部分。选择【插入】︱【拉伸】命令或者单击工具栏中的【拉伸】按钮，弹出拉伸特征的操作面板。(30)单击【放置】按钮，并在【放置】上滑面板中单击【定义】按钮，弹出【草绘】对话框。(31)在工作界面中用鼠标左键选取螺杆端面作为草绘平面，其他为默认设置。(32)单击【草绘】按钮进入草绘环境，在草绘界面上绘制如图9-58所示的截面图。(33)在草绘控制面板中单击按钮退出草绘环境，回到零件设计模式。(34)在拉伸特征控制面板的【拉伸】文本框中输入12。(35)单击按钮完成螺杆连接部分拉伸特征的创建，如图9-59所示。229.4.3螺栓的建模(36)螺杆端面倒圆角。选择刚才创建的连接部分端面的边线，然后单击工程特征工具栏中的倒圆角特征按钮，或者选择【插入】︱【倒圆角】命令打开倒圆角特征操作面板。(37)在倒圆角特征操作面板最下面的文本框中设置倒角的半径为0.4。(38)设置完毕后，单击操作面板上的按钮完成螺杆端面倒圆角的创建并保存文件，其模型如图9-60所示。239.5本章习题填空题(1)_____________和______________是参数化建模的基础。(2)补充下面语句。IFd130L1=20_________L1=40ENDIF(3)参数和关系起着相辅相成的作用，通常___________可以是关系包含的变量，也可以是一个固定的常数值，由___________驱动的变量值可以自动在【参数】对话框中出现。249.5本章习题选择题(1)在产品设计中，有些零部件是标准化的，如紧固件、轴承、弹簧、法兰、液压件、机车车辆通用件和机床夹具零部件等，为了提高产品设计效率，经常把这些标准件入库，在需要使用时就调用，因而就有()的产生。A.族表B.BOM表C.表D.Excel表(2)不是标准