南陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）課題名稱：基于Pro/E的三維標(biāo)準(zhǔn)件庫的制作（螺釘部分）姓名：岳姣陽學(xué)號：21405061專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化指導(dǎo)教師：段江軍張斌日期：2007.6月第1章緒論.51國內(nèi)外CAD技術(shù)研究動態(tài).51.1國內(nèi)外CAD技術(shù)發(fā)展歷程.51.2CAD技術(shù)發(fā)展趨勢.61.3Pro/Engineer二次開發(fā)現(xiàn)狀.72研究目的、意義.8第2章標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計及建庫實例.102.1族表基礎(chǔ).102.1.1族表(FamilyTable)菜單簡介2.112.1.2族表（FamilyTable）實例的操作.162.1.3創(chuàng)建族表（FamilyTable）的步驟.182.1.4創(chuàng)建族表（FamilyTable）的幾個注意點5.192.2零件標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立.192.2.1創(chuàng)建通用零件(GenericPart).202.2.2修改公稱參數(shù)的名稱.242.2.4添加族項目.262.2.5創(chuàng)建新的實例.282.2.6校檢新添加的實例添加實例層.292.2.7預(yù)覽生成的子實例.31第三章三維標(biāo)準(zhǔn)庫在裝配中的應(yīng)用.323.1尾架裝配中標(biāo)準(zhǔn)件的調(diào)用.32第四章結(jié)論.44論文總結(jié).44工作展望.44工作感受.45致謝.46摘要：參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計作為一種全新的設(shè)計方法現(xiàn)在已被工業(yè)界廣泛采用。它所具有的高效性、實用性等特點使其成為設(shè)計工作的發(fā)展方向。參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計應(yīng)用水平的高低直接決定了企業(yè)設(shè)計效率與設(shè)計質(zhì)量的高低和企業(yè)核心競爭力的強弱。這是關(guān)系到企業(yè)長久生存與發(fā)展的重大問題。本文是研究三維標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)。標(biāo)準(zhǔn)件包括螺釘、螺栓等。標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)是在Pro/ENGINEER基礎(chǔ)上，依據(jù)它的二次開發(fā)工具族表和excel，設(shè)計并開發(fā)了一套三維標(biāo)準(zhǔn)件庫，實現(xiàn)了各種標(biāo)準(zhǔn)件的自動生成，解決了產(chǎn)品設(shè)計效率、生產(chǎn)重復(fù)勞動、產(chǎn)品開發(fā)周期等問題。實際應(yīng)用表明，利用本論文開發(fā)的系統(tǒng)于各種標(biāo)準(zhǔn)件的建模工作，可提高效率50左右。關(guān)鍵字：設(shè)計方法；Pro/Engineer；標(biāo)準(zhǔn)件庫；族表；ESTABLISHMENTOF3DCOMMONANDSTANDARDPARTLIBRARYABSTRACTKeywords:Mechanicalmanufacturing；Standardpiece；Pro/Engineer；3Ddatabases；Familytable；第1章緒論1國內(nèi)外CAD技術(shù)研究動態(tài)1.1國內(nèi)外CAD技術(shù)發(fā)展歷程CAD技術(shù)起步于50年代后期，60年代，隨著計算機軟硬件技術(shù)的發(fā)展，在計算機屏幕上繪圖變?yōu)榭尚?，CAD技術(shù)開始迅速發(fā)展。CAD技術(shù)以二維繪圖為主要目標(biāo)的算法一直持續(xù)到70年代末期，CAD開始實用化，以后的CAD技術(shù)作為一個分支而相對獨立、平穩(wěn)地發(fā)展。在CAD技術(shù)約50年的發(fā)展歷史中，共經(jīng)歷了四次重大的技術(shù)革命.（1）第一次CAD技術(shù)革命“貴族化”的曲面造型系統(tǒng)70年代，法國達索飛機制造公司的開發(fā)者們，在二維繪圖系統(tǒng)CADCAM的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了三維曲面造型系統(tǒng)CATIA。此時CAD軟件價格極其昂貴，因此被稱為“貴族化”的曲面造型系統(tǒng)。（2）第二次CAD技術(shù)革命生不逢時的實體造型技術(shù)有了表面模型，CAM的問題可以基本解決。但由于表面模型技術(shù)只能表達形體的表面信息，難以準(zhǔn)確表達零件的其他特性?；趯τ贑AD/CAE一體化技術(shù)的探索，SDRC公司于1979年發(fā)布了世界上第一個完全基于實體造型技術(shù)的大型CAD/CAE軟件I-DEAS。(3)第三次CAD技術(shù)革命一鳴驚人的參數(shù)化設(shè)計技術(shù)正當(dāng)實體造型技術(shù)逐漸普及之時，CAD技術(shù)的研究又有了重大進展。那就是參數(shù)化實體造型方法。該方法具有以下特點:基于特征、全尺寸約束、全數(shù)據(jù)相關(guān)、尺寸驅(qū)動設(shè)計修改。80年代中期，PTC公司推出最早的參數(shù)化軟件Pro/Engineer。進入90年代，參數(shù)化技術(shù)變得比較成熟起來，充分體現(xiàn)出其在許多通用件、零部件設(shè)計上的簡單易行的優(yōu)勢。因而參數(shù)化技術(shù)的應(yīng)用主導(dǎo)了CAD發(fā)展史上的第三次技術(shù)革命。(4)第四次CAD技術(shù)革命更上層樓的變量化技術(shù)參數(shù)化技術(shù)的成功應(yīng)用，使它在90年代前后幾乎成為CAD業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)。但參數(shù)化技術(shù)亦尚有一些不足之處。變量化造型的技術(shù)特點是保留了參數(shù)化技術(shù)基于特征、全數(shù)據(jù)相關(guān)、尺寸驅(qū)動設(shè)計修改的優(yōu)點，但在約束定義方面做了根本性改變。它的成功應(yīng)用，為CAD技術(shù)的發(fā)展提供了更大的空間和機遇。率先使用變量化技術(shù)的軟件是SDRC公司推出的I-DEASMasterSeries軟件。變量化技術(shù)驅(qū)動了CAD發(fā)展的第四次技術(shù)革命。從CAD技術(shù)的發(fā)展歷程可以看出，CAD技術(shù)一直處于不斷的發(fā)展和探索之中。沒有那一種技術(shù)是常青樹，正是這種此消彼長的互動和交替，造就了今天CAD技術(shù)的興旺與繁榮，促進了工業(yè)的高速發(fā)展。CAD技術(shù)在我國CAD技術(shù)的研究和開發(fā)工作起步相對較晚，自80年代開始，CAD技術(shù)應(yīng)用工作才逐步得到了開展。在參數(shù)化技術(shù)方面我國仍處在不斷完善二維圖形參數(shù)化技術(shù)階段。國內(nèi)有自主版權(quán)的CAD軟件如高華CAD、電子圖板CAXA、開目CAD等軟件技術(shù)含量相對較低，它們主要面向國內(nèi)市場，提供操作簡便的二維工程圖設(shè)計平臺，在設(shè)計的參數(shù)化及軟件的可靠性方面都需進一步提高。值得注意的是，經(jīng)過多年的投入和推廣，我國CAD技術(shù)己經(jīng)廣泛應(yīng)用在機械、電子、航空、建筑等行業(yè)，應(yīng)用CAD技術(shù)起到了提高企業(yè)的設(shè)計效率、優(yōu)化設(shè)計方案、減輕技術(shù)人員的勞動強度、縮短設(shè)計周期、加強設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化的作用。近年來，我國CAD技術(shù)的研究也有了長足的進步。1.2CAD技術(shù)發(fā)展趨勢隨著CAD技術(shù)的不斷研究、開發(fā)與廣泛應(yīng)用，對CAD技術(shù)提出越來越高的要求，因此CAD從本身技術(shù)的發(fā)展來看，其發(fā)展趨勢是參數(shù)化、三維化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。具體表現(xiàn)為:(1)參數(shù)化設(shè)計參數(shù)化一直是CAD系統(tǒng)所追求的目標(biāo)，它能極大地提高機械設(shè)計效率。通過尺寸驅(qū)動既能為用戶提供設(shè)計對象的直觀、準(zhǔn)確的反饋，又能隨時對設(shè)計對象加以修改。(2)三維化傳統(tǒng)的CAD主要以二維繪圖軟件為主。從設(shè)計的觀點來看，人們頭腦中所構(gòu)思的設(shè)計對象是三維物體，用二維圖形表示三維物體有很多局限性。而采用三維建模更能直觀、全面地反映設(shè)計意圖。在三維的基礎(chǔ)上可以進行裝配、干涉檢查、有限元分析、運動分析等高級的計算機輔助設(shè)計工作。（3）智能化CAD技術(shù)作為一種設(shè)計工具，其核心目標(biāo)在于能夠幫助工程技術(shù)人員設(shè)計出更好、更具市場競爭力的產(chǎn)品。在以幾何模型為主的現(xiàn)代通用CAD技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)展面向設(shè)計過程的智能CAD技術(shù)是一種必然的趨勢。（4）網(wǎng)絡(luò)化從工作站和高性能微機問世以后，大多數(shù)用戶采用工作站和微機系統(tǒng)來代替集中式CAD系統(tǒng)，形成網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)。借助于互聯(lián)網(wǎng)的跨地域、跨時空的溝通特性和近乎無限的接入能力，CAD軟件的團隊協(xié)作能力可以直接利用互聯(lián)網(wǎng)進行。(5)集成化從制造業(yè)的信息化角度來看，CAD的廣義概念包括AD/CAE/CAM/CAPP/PDM/ERP技術(shù)的集合，利用基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM集成技術(shù)，實現(xiàn)真正的全數(shù)字化設(shè)計與制造。（6）標(biāo)準(zhǔn)化隨著CAD系統(tǒng)的集成和網(wǎng)絡(luò)化，制定各種產(chǎn)品設(shè)計、評測和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)勢在必行。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織己經(jīng)頒布了新的產(chǎn)品數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)STEP。建立符合STEP標(biāo)準(zhǔn)的全局產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型是企業(yè)未來發(fā)展的需要。同時國家還將建立圖文并茂、參數(shù)化的標(biāo)準(zhǔn)件庫，替你現(xiàn)行的各種形式的標(biāo)準(zhǔn)化手冊。1.3Pro/Engineer二次開發(fā)現(xiàn)狀由于Pro/Engineer在CAD/CAM領(lǐng)域的優(yōu)秀表現(xiàn)，它在各個大中型企業(yè)中的使用率越來越高。但是這同時也帶來了另外一個問題，那就是怎樣對通用軟件進行本地化的問題。因為通用的CAD軟件在設(shè)計的時候不可能考慮到每個企業(yè)的特殊情況，要想充分發(fā)揮CAD軟件的功能，為企業(yè)創(chuàng)造更大的效益，企業(yè)必須跟據(jù)自身的特點，對軟件進行本地化的工作，即二次開發(fā)。這也是所有CAD軟件都留有開發(fā)接口的原因。Pro/Engineer的開發(fā)從實現(xiàn)方法上大致可以分為兩類:一類主要是對Pro/Engineer中使用的標(biāo)準(zhǔn)(如:公差符號、尺寸標(biāo)注樣式等)進行符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的改造。這類開發(fā)只需要根據(jù)Pro/Engineer的開發(fā)工具族表進行各種參數(shù)設(shè)置；另一類是需要開發(fā)出人性化的界面以方便用戶的使用，以及進行數(shù)據(jù)庫的連接。這一類一般是在比較大型的系統(tǒng)中出現(xiàn)，因為操作復(fù)雜必須要有友好界面。所以必須借助于其它的開發(fā)工具來實現(xiàn)。而這就涉及了開發(fā)工具和Pro/toolkit的兼容性問題。這個問題長期以來一直困擾著開發(fā)人員，沒有得到很好的解決。這也是使得人們認為Pro/Engineer難于開發(fā)的原因之一。2研究目的、意義本論文是在裝配設(shè)計過程中，為提高設(shè)計效率，減少重復(fù)勞動，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，針對設(shè)計過程中所遇到的問題而做的部分研究工作。機械設(shè)計領(lǐng)域里傳統(tǒng)的二維設(shè)計最終將被三維設(shè)計所取代。而如何更好地利用三維軟件進行產(chǎn)品設(shè)計存在著以下值得研究的問題。因此，本論文的研究目的在于解決以下關(guān)鍵問題:(1)參數(shù)化建模參數(shù)化技術(shù)是當(dāng)前CAD技術(shù)重要的研究領(lǐng)域之一。參數(shù)化設(shè)計一般是指設(shè)計對象的結(jié)構(gòu)比較定型，可以用一組參數(shù)來約定尺寸關(guān)系。參數(shù)的求解較簡單，參數(shù)與設(shè)計對象的控制尺寸有顯式的對應(yīng)，設(shè)計結(jié)果的修改受到尺寸驅(qū)動。參數(shù)化設(shè)計技術(shù)以其強有力的草圖設(shè)計、尺寸驅(qū)動修改圖形功能，成為初始設(shè)計、產(chǎn)品建模及修改系列設(shè)計、多方案比較和動態(tài)設(shè)計的有效手段。因此，如何充分地運用參數(shù)化技術(shù)進行零件的參數(shù)化建模來提高各種零件的建模效率是本文研究的重點。運用參數(shù)化建?？梢酝耆慵淖詣踊?，而所要提供的只是一些基本的設(shè)計參數(shù)。從而減少設(shè)計過程中的大量重復(fù)性的工作，大大提高工作效率。(2)模板的開發(fā)定制采用Pro/Engineer進行三維建模中，模板是建模的基礎(chǔ)，它能將相關(guān)的信息傳遞給根據(jù)模板創(chuàng)建的文件。通過模板創(chuàng)建的文件具有統(tǒng)一的界面、格式，符合相同的標(biāo)準(zhǔn)，如系統(tǒng)單位、零件精度、模型文件的參數(shù)及參數(shù)值等。在一定程度上可以提高設(shè)計效率。(3)標(biāo)準(zhǔn)零件庫的創(chuàng)建在機械設(shè)計中標(biāo)準(zhǔn)件的數(shù)量日益增多，這主要是因為采用標(biāo)準(zhǔn)