Pro/E軟件用于礦山起重設(shè)備設(shè)計(jì)

摘要：本文首先對(duì)Pro／E的設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)過(guò)程的分析與介紹，接著就礦山機(jī)械結(jié)構(gòu)的三維設(shè)計(jì)、礦山起重機(jī)械構(gòu)件的創(chuàng)建方式進(jìn)行了闡述，最后得出Pro／E的設(shè)計(jì)效果及應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：參數(shù) Pro／E 模型 礦山機(jī)械 開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：X924 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X(2011)10(b)-0000-00

參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念首次被Pro/E軟件所提出，同時(shí)Pro/E軟件基于單一數(shù)據(jù)庫(kù)的使用對(duì)特征的相關(guān)性問(wèn)題進(jìn)行了解決。除此之外，在方式上，Pro/E軟件引用了模塊化，這就為用戶提供了一個(gè)可依據(jù)自身的需求而進(jìn)行選擇的空間，大大降低了安裝全部模塊的繁瑣性。Pro/E軟件的基于特征方式，除了可運(yùn)用于單機(jī)上之外，還可運(yùn)用于工作站上。Pro/E軟件引用模塊化方式，通過(guò)這種方式可各自進(jìn)行零件制作、草圖繪制、加工處理、裝配設(shè)計(jì)等，確保用戶在自己需求的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇并投入使用。

1 礦山機(jī)械結(jié)構(gòu)的三維研究與設(shè)計(jì)

隨著CAD／CAM 技術(shù)的不斷更新，在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中已逐步滲入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、三維建模技術(shù)等一些新名詞、新技術(shù)，同時(shí)也由于它們的誕生對(duì)工程設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展起到了推動(dòng)性的作用。三維CAD軟件能夠提升和增強(qiáng)施工設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率，原因在于，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)三維CAD軟件對(duì)三維建模直接進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和研究，因?yàn)楹蛯?shí)際產(chǎn)品有更多的融洽之處，所以基本上就可以避免因構(gòu)件尺寸相矛盾等在設(shè)計(jì)上出現(xiàn)的錯(cuò)誤。美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司推行和研發(fā)的一款集有CAD／CAE／CAM的三維設(shè)計(jì)軟件——Pro／E，具有整體化性能，三維設(shè)計(jì)軟件Pro／E與其它軟件的最大區(qū)別在于它的參數(shù)化特征與相關(guān)性，這也是三維設(shè)計(jì)軟件Pro／E最突出的一個(gè)特點(diǎn)。設(shè)計(jì)工作者在基于Pro／E的虛擬設(shè)計(jì)和研究過(guò)程中，可通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品的實(shí)際配置與運(yùn)作程序進(jìn)行效仿，以便于形象的進(jìn)行試驗(yàn)及證實(shí)產(chǎn)品預(yù)配置、產(chǎn)品運(yùn)作的一致性和干涉檢驗(yàn)、測(cè)定的情況。樣機(jī)的制造在無(wú)需實(shí)際進(jìn)行的狀況下，多大數(shù)的配置問(wèn)題得以解決。這樣就大大的縮短了新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)所需的循環(huán)時(shí)間，在為新產(chǎn)品開(kāi)辟一片市場(chǎng)的同時(shí)也給生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)了很滿意的經(jīng)濟(jì)效益。礦山起重機(jī)械的特點(diǎn)是：構(gòu)件形狀及尺寸繁瑣、樣式多，而且構(gòu)件數(shù)量也不少。在礦山起重機(jī)械的構(gòu)造中，鋼板與骨架主要用于焊接礦山起重機(jī)械的結(jié)構(gòu)。鋼板的類型有：彎曲鋼板、折邊鋼板及平直鋼板。角鋼、扁鋼、槽鋼等型材構(gòu)成骨架，一般情況下，每一種型材全有其自身不變的剖面形狀，其突出的差別在剖面尺寸上得以體現(xiàn)。

2 礦山起重機(jī)械構(gòu)件的創(chuàng)建方式

Pro/E軟件為基于特征的實(shí)體模型化體系，設(shè)計(jì)者引用基于特征的功能（此功能附有智能特性）來(lái)創(chuàng)建如圓角、倒角、腔等模型，能隨心所欲的就草圖進(jìn)行勾勒，輕而易舉的對(duì)模型進(jìn)行更改。此項(xiàng)功能特性可為設(shè)計(jì)者在工程設(shè)計(jì)中提供了前所未有的捷徑與方便。

2.1 Pro／E的特征設(shè)計(jì)構(gòu)思

Pro/E軟件的特征：采用部分平常的機(jī)械對(duì)象為構(gòu)造幾何模型時(shí)的一些組建素材，并對(duì)實(shí)體構(gòu)建模型于參數(shù)驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，是創(chuàng)造出模型的基本因子。幾何參數(shù)及該部分幾何參數(shù)和圖形結(jié)構(gòu)參數(shù)間的關(guān)系、圖形的拓?fù)潢P(guān)系即為所指的模型特征。就一個(gè)零件而言，第一、針對(duì)于圖形的變化規(guī)律和拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行相關(guān)過(guò)程的解析和研究，對(duì)總結(jié)出的圖形結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行細(xì)化和凝練；第二、對(duì)幾何參數(shù)與圖形結(jié)構(gòu)參數(shù)間的關(guān)系進(jìn)行組建，進(jìn)而就圖形的參數(shù)化模型進(jìn)行相應(yīng)工作的創(chuàng)建。

基于Pro／E軟件，通過(guò)預(yù)先的設(shè)定便可輕而易舉的對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行相關(guān)性的修改。制造、裝配、加工等都可采用如：圓角、掃描、拉伸、弧等設(shè)計(jì)特征。對(duì)圓角、掃描、拉伸、弧等設(shè)計(jì)特征通過(guò)修改特征參數(shù)及設(shè)置參數(shù)，設(shè)計(jì)替換便易于進(jìn)行。

就某一個(gè)特征來(lái)說(shuō)，可以在已存有的零件里將其刪除，也可以和已存有的零件建立關(guān)系，還可以和其它若干個(gè)特征一起組建新的實(shí)體。利用變量（此變量參數(shù)為某種代數(shù)式或常數(shù)）的方式對(duì)每一個(gè)特征的尺寸大小和幾何形狀進(jìn)行表示。定義某一個(gè)特征變量參數(shù)的變化牽動(dòng)著零件的這個(gè)特征的尺寸大小或是幾何形狀的變化。

2.2 臂架的構(gòu)建

礦山機(jī)械的主要零部件為臂架。組建臂架的鋼板大部分是直線型構(gòu)件的形式。直線型構(gòu)件的定義：軸線為直線，截面尺寸與形狀固定不變。在礦山機(jī)械中有很多屬于直線型構(gòu)件，例如：縱向的骨架、附加于骨架上的板材等。拉伸是直線型構(gòu)件用來(lái)立體建模最簡(jiǎn)易、最直接的辦法，在拉伸之前務(wù)必對(duì)構(gòu)件的剖面進(jìn)行確定。

臂架鋼板的同類性特征為：鋼板厚度只要確定下來(lái)便可在材料管理庫(kù)中挑選出與其相應(yīng)的板材。當(dāng)確定好剖面以后，進(jìn)行相應(yīng)拉伸長(zhǎng)度的輸入，這樣所需構(gòu)件便可得到。筋、孔特征于臂架的構(gòu)建過(guò)程中通常也會(huì)被采用。

2.3 卷筒的構(gòu)建

在Pro／E軟件中，卷筒利用螺旋掃描特征與旋轉(zhuǎn)特征來(lái)生成。確定掃描剖面的方法基本上與拉伸類似，在這里，掃描曲線的形成是考慮的主要對(duì)象。卷筒繩槽基于螺旋掃描特征的引用。卷筒大部分都是圓錐式或者圓柱式構(gòu)件，主體多為圓柱式構(gòu)件，大部分都利用旋轉(zhuǎn)特征來(lái)生成。旋轉(zhuǎn)特征：沿著直線方向?qū)⒍S截面線條進(jìn)行旋轉(zhuǎn)從而切剪或是生成實(shí)體，構(gòu)件的剖面于旋轉(zhuǎn)之前務(wù)必得到確定，當(dāng)剖面在確定后，對(duì)旋轉(zhuǎn)直線采取點(diǎn)擊的方式，這樣所需構(gòu)件便可得到。

2.4 設(shè)計(jì)效果解析

零九年，利用Pro／E軟件生產(chǎn)的起重設(shè)備，在大部分煤礦的實(shí)際使用過(guò)程中都得到了很高的評(píng)價(jià)。我們通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的跟隨和調(diào)研，就產(chǎn)品自身所存在的缺點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)和完善；一一年，我們重新利用Pro／E軟件生產(chǎn)了多臺(tái)起重設(shè)備，實(shí)踐證明，經(jīng)過(guò)整改之后的設(shè)備，其使用效果較完善之前大有提升。在設(shè)計(jì)上由于實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化進(jìn)程，所以修改起來(lái)簡(jiǎn)潔、便利，設(shè)計(jì)效率在很大程度上得以提高，很受廣大企業(yè)的青睞。

參考文獻(xiàn)

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