基于布局的客車氣動內擺門氣缸自動裝配

張成杰 曹蘇群 左曉明

淮陰工學院機械工程學院 223003

基于布局的客車氣動內擺門氣缸自動裝配

張成杰 曹蘇群 左曉明

淮陰工學院機械工程學院 223003

使用Pro/Engineer中的布局實現客車氣動內擺門氣缸自動裝配，不僅效率高，可控性強，而且當建模尺寸改變時不影響裝配關系，同時，可方便實現定義約束關系，防止虛擬仿真時活塞桿跑出缸體等異常情況的發生。

布局；自動裝配；約束

布局，是一種用于以概念方式記錄和注釋零件和組件的二維草繪，它是實體模型的一種概念塊圖表或參照草繪，用于建立尺寸和位置的參數和關系，以便于成員的自動裝配或數據傳遞[1]。布局與工程圖類似，但它不是精確比例的繪圖，而且與實際的三維模型幾何不相關。布局的作用在于以參照基準的形式提供用于尺寸和全局放置約束的全局關系，從而滿足設計目的要求[2-4]。通過布局建立參照、基準平面、軸、坐標系或點，然后，在設計和裝配零件時，Pro/Engineer（簡稱：Pro/E，下同）就會識別對應于布局中所建立參照基準[5-6]。例如，當兩個零件參照同一個參照軸時，Pro/E就知道將這些軸對齊。

以客車氣動內擺門氣缸裝配為例，說明運用布局實現氣缸自動裝配的方法和具體步驟。

首先新建一個布局取名lay_qigang，然后利用畫直線的工具在布局中繪制如圖1的示意圖，利用工具欄下的【插入】插入基準軸線分別取名為axis_1、axis_2、axis_3；插入基準平面，取名d t m_1、d t m_2、dtm_3、front_1，注意繪制是要自右向左，自下而上，平面是有方向的。

圖1 創建布局

新建名稱為qigang的裝配體，添加氣缸零件，運用剛剛創建的布局lay_qigang進行位置關系的聲明。在【文件】中選擇【聲明】，選擇剛才制作好的lay_qigang，如圖2所示。

在聲明之后，點選上圖中的聲明名稱，再在組件中選取你所要選的軸線或是平面，選擇后輸入在lay_qigang中所建立的基準，如選擇軸線的可以將其對應為lay_qigang中的axis_1等等，定義好以后可以看到所定義的基準已經將名字換成了lay_qigang中的基準名稱，如圖3。

同樣的方法將其他的裝配組件進行聲明然后保存。接著進行裝配，界面上會出現這樣一個如圖4選項，選擇【自動】，這樣就會自動裝配如圖5所示。

圖2 聲明布局

圖3 定義基準

圖4 自動/手工選項

圖5 自動裝配

再次打開lay_qigang，選擇在工具欄下的【工具】下的【參數】選項，增加一個實數型的參數名為“offset”，如圖6。

圖6 添加offset參數

切換窗口到裝配體，選擇【工具】下的【關系】選項，之后在裝配件中選擇活塞桿組件，這樣其自身的參數就出現了，如圖7所示。

圖7 活塞桿參數

在出現這些參數符號后，在關系對話框中輸入：

這樣，就可以利用offset這個參數對氣缸活塞桿的伸長情況進行控制了。將offset數值設置為10，按再生；再將數值設置為100，按再生，分別可得圖8(a)和圖8(b)裝配體。

圖8 offset參數對裝配的影響

若將offset的值設置為-10，將看到如圖9的錯誤提示，這樣就有效地防止了活塞桿跑出缸體的情況。

圖9 錯誤提示

[1]吳宏宇, 王霜, 彭燕軍.Pro/E 布局功能在虛擬樣機裝配中的應用.機械工程師.2011, 2(1): 49-51

[2]詹友剛.Pro/ENGINEER中文野火版4.0高級應用教程.北京：機械工業出版社.2008

[3]丁淑輝, 曹連民.Pro/Engineer Wildfire 4.0基礎設計與實踐.北京:清華大學出版社.2008

[4]林清安.完全精通Pro/ENGINEER野火4.0中文版零件設計基礎入門.北京:電子工業出版社.2009

[5]李慎旺.基于Pro/ENGINEER系統的虛擬裝配技木應用與研究.科技信息.2008,5(1): 88-90

[6]楊新順, 王濤.基于Pro/E虛擬裝配技術在車裝鉆機設計中的應用.石油礦場機械.2009, 38(6)： 68-71

TH126；TH138.51

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.21.041

江蘇省高校自然科學重大基礎研究項目資助(11KJA460001); 2011年江蘇省蘇北科技發展計劃項目(項目名稱: 客車氣動內擺門制造及產業化); 江蘇省高校青藍工程資助項目; 江蘇省淮安市科技項目(HAG2010039, HAG2010062)

曹蘇群(1976-), 男, 江蘇淮安人, 博士, 副教授, 研究方向為模式識別, 智能系統, 故障診斷。