風(fēng)車支座的設(shè)計(jì)及三維繪制方法

陳 碩，吳 迪

（遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院，遼寧 沈陽 110023）

Pro/E 是一套功能強(qiáng)大的實(shí)體造型系統(tǒng)，可用來在新產(chǎn)品研發(fā)的工藝流程階段創(chuàng)建零件和組件的模型。零件和組件模型創(chuàng)建完畢后，可以使用多種其他Pro/E 應(yīng)用程序創(chuàng)建各種模型類型和交付項(xiàng)，包括產(chǎn)品繪圖、圖像渲染等。

利用Pro/E 實(shí)體模型功能，可以將所創(chuàng)建的零件和組件的外觀表現(xiàn)出來。此外，這些模型還會(huì)包含一些屬性，如質(zhì)量、體積、重心、表面積等。在模型中添加或移除特征時(shí)，這些屬性也會(huì)隨之更新。例如，如果在模型中添加一個(gè)孔，則模型的質(zhì)量會(huì)減少。利用實(shí)體特征還可以在將模型放入組件時(shí)進(jìn)行公差分析和間隙/干涉檢查。

本文主要闡述Pro/E 軟件繪制風(fēng)車支座的過程，Pro/E 軟件繪制螺紋主要分為3 個(gè)步驟：首先，創(chuàng)建草繪特征；其次，創(chuàng)建拉伸特征、筋特征、陣列特征；最后，利用軟件的命令，繪出風(fēng)車支座實(shí)體。

1 設(shè)計(jì)方法

在Pro/E 中，存在多種創(chuàng)建幾何模型的方法，最常用的兩種方法就是基于草繪特征和直接造型。

基于草繪特征首先創(chuàng)建二維幾何草繪，然后基于草繪進(jìn)行特征操作，例如拉伸。這個(gè)特征創(chuàng)建程序需要以下幾個(gè)步驟：特征位置的選擇，繪制二維圖形，標(biāo)注圖形，然后開始特征操作。

直接造型是在模型本身上填加特征，例如孔、鍵槽、倒角。這個(gè)方法通過移除草繪狀態(tài)、直接進(jìn)行特征放置并在設(shè)計(jì)模型上標(biāo)注，簡(jiǎn)化并促進(jìn)了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)程序。

基準(zhǔn)特征一般是在創(chuàng)建基于草繪特征和直接特征時(shí)選定的參照，基準(zhǔn)特征的兩個(gè)例子就是基準(zhǔn)軸和基準(zhǔn)面，當(dāng)進(jìn)行元件裝配時(shí)也會(huì)用到基準(zhǔn)特征。

做風(fēng)車支座造型時(shí)，一般情況下采用草繪拉伸的方法進(jìn)行繪制，最后再呈現(xiàn)整個(gè)風(fēng)車支座實(shí)體。

2 具體操作

（1）單擊新建圖標(biāo)，在彈出的對(duì)話框中輸入“base”作為零件名。將使用缺省模板前面的勾去掉，點(diǎn)擊“確定”，彈出新文件選項(xiàng)對(duì)話框選擇“solid_start_part_mm”，點(diǎn)擊確定。創(chuàng)建支座底部板塊，在特征工具欄中單擊拉伸圖標(biāo)，在拉伸特征的操控板中，左鍵單擊放置，這時(shí)會(huì)彈出一個(gè)小的操控板，繼續(xù)點(diǎn)擊定義，在圖形窗口中移動(dòng)鼠標(biāo)至TOP基準(zhǔn)平面，左鍵單擊選擇它，坐標(biāo)改變顏色，看到平面顯示TOP：基準(zhǔn)面，選擇參照為FRONT：F1(基準(zhǔn)平面)，方向?yàn)榈撞?，并點(diǎn)擊草繪，在草繪工具欄中單擊創(chuàng)建矩形圖標(biāo)，繪畫一個(gè)矩形，保證兩條參照線的交叉點(diǎn)在矩形內(nèi)部，此時(shí)不要擔(dān)心矩形的尺寸和位置，單擊鼠標(biāo)中鍵退出矩形的繪制，左鍵雙擊各邊尺寸數(shù)值，此時(shí)尺寸值變?yōu)榭筛臓顟B(tài)，輸入邊的尺寸均為“100 mm”。左鍵再雙擊邊與坐標(biāo)軸數(shù)值，此時(shí)尺寸值變?yōu)榭筛臓顟B(tài)，輸入距離數(shù)值均為“50 mm”，點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵確定。在草繪工具欄中單擊“完成”圖標(biāo)，完成草繪。在拉伸特征的操控板中輸入“3 mm”作為拉伸長度，并按回車鍵確認(rèn)。在操控板的最右側(cè)單擊完成特征圖標(biāo)，完成拉伸特征。

（2）創(chuàng)建底部?jī)?nèi)孔。在特征工具欄中單擊孔工具圖標(biāo)，鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊長方體的上端面，選中后該面變成紅色，在上平面進(jìn)行打孔，任意選擇一個(gè)位置，把孔打在平面上。接下來進(jìn)行調(diào)整尺寸，與X軸和Y軸的距離都為“38 mm”，鉆孔到下一個(gè)曲面，在操控板的最右側(cè)單擊完成特征圖標(biāo)，以完成孔特征。在繪圖區(qū)點(diǎn)擊孔特征，孔變?yōu)榧t色，證明孔特征被選中，在操控板的工具欄中單擊陣列工具圖標(biāo)，完成陣列特征，在陣列工具欄中選擇尺寸，之后選擇一個(gè)項(xiàng)目，在圖形中輸入?yún)⒖汲叽纭?76 mm”；選擇另一個(gè)項(xiàng)目，同樣輸入“-76 mm”，輸入尺寸為負(fù)值，方向?yàn)橥环较颍陧?xiàng)目之前的數(shù)目上依次輸入“2”，表示兩行兩列，在操控板的最右側(cè)單擊完成特征圖標(biāo)，完成陣列特征，見圖1。

圖1 風(fēng)車底板

（3）創(chuàng)建支柱。在工具欄上選擇草繪命令。左鍵單擊實(shí)體的上表面，位于Z軸上方，選擇之后，表面會(huì)有變化，RIGHT 字母顯示紅色，單擊鼠標(biāo)左鍵選擇草繪命令，進(jìn)入草繪頁面，在草繪工具欄中單擊圓命令圖標(biāo)，選擇坐標(biāo)圓心為上表面中心點(diǎn)，繪畫一個(gè)圓，不要求尺寸。接下來左鍵單擊尺寸，尺寸改為“10 mm”，按下鼠標(biāo)滾輪確認(rèn)，再點(diǎn)擊草繪工具欄中單擊完成圖標(biāo)，完成草繪，在特征工具欄中單擊拉伸圖標(biāo)，在操控板中選擇放置，出現(xiàn)草繪工具欄，鼠標(biāo)左鍵單擊所繪草繪圓形，將對(duì)話框的尺寸改為“200 mm”，表明所拉伸的圓柱長為200 mm，在工具欄中單擊完成圖標(biāo)，以完成拉伸特征，見圖2。

圖2 風(fēng)車支柱

（4）創(chuàng)建筋特征。在圖形中選擇FRONT 面，單擊草繪命令。出現(xiàn)草繪的對(duì)話框，選擇默認(rèn)值，單擊草繪，進(jìn)入草繪界面，在標(biāo)題欄中單擊草繪，選擇參照，選取圓柱邊緣和底板上方中心線作為參照，連接圓柱母線和底板中心線上任意一點(diǎn)，形成一個(gè)三角形，但一定不要封閉，此三角形底邊長為45 mm，與高的夾角角度為151.08°，在草繪工具欄中單擊完成圖標(biāo)，完成草繪。在特征工具欄中單擊筋命令圖標(biāo)，選擇筋的線條所在的平面為草繪面，設(shè)置筋的厚度為“3 mm”，在操控板的最右側(cè)單擊完成特征圖標(biāo)，以完成筋特征。在圖形中選擇筋特征，在操控板的工具欄中單擊陣列工具圖標(biāo)，對(duì)話框中選擇軸，之后選擇圓柱體中心線，其余默認(rèn)。生成風(fēng)車底座實(shí)體，在操控板的最右側(cè)單擊完成特征圖標(biāo)，完成筋特征，實(shí)現(xiàn)4 個(gè)加強(qiáng)筋的創(chuàng)建。到此風(fēng)車支座整體造型完畢，見圖3。

圖3 風(fēng)車支座總體

3 結(jié) 語

在進(jìn)行繪制風(fēng)車支座的時(shí)候，全程思路要清晰，設(shè)計(jì)正確，注意筋的特征的創(chuàng)建，對(duì)陣列的命令熟悉，熟練操作軟件，完成風(fēng)車支座的正確創(chuàng)建，以便于與風(fēng)車其他零部件進(jìn)行裝配。