proe環境下3D公差的實現

2013-05-25 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

隨著計算機技術的迅猛發展,工業設計領域的三維設計軟件得到了前所未有的發展。各種三維CAD/CAM軟件系統應運而生,各具特色。其中PTC(美國參數技術)公司開發的proeNGINEER軟件系統表現得非常突出,其"參數化"及"單一數據庫"的設計理念使產品的設計與更改更加簡易、靈活。該軟件系統囊括了零件設計、產品裝配、模具開發、NC加工、板金件設計、鑄造件設計、自動量測、機構仿真和應力分析等多種功能。它的出現徹底地改變了傳統CAD/CAM軟件的作業方式,大大縮短了用戶開發產品的時間。
由于傳統的設計模式是在產品的造型和裝配設計基本完成后才進行公差設計,因此proeNGINEER軟件將公差標注功能放在基本工程圖模塊和Pro/DETAIL模塊中,公差的立體標注功能還不夠完善。隨著先進制造技術的日益普及,現代產品設計的公差3D表示已經成為必然趨勢。

一、proeNGINEER系統的公差概念

1、公差的分類

根據互換性和公差的分類,公差可分為線性公差(DimensionTolerance)和形位公差(Geometric Tolerance)。線性公差用來表示尺寸的范圍,即加工(裝配)時所允許的尺寸變動量;形位公差用來表示所允許的幾何形狀變動量以及所允許相對于基準位置的變動量。由于翻譯的原因,在proeNGINEER系統中, Dimension Tolerance和Geometric Tolerance分別稱為尺寸公差和幾何公差,因此本文將兩種稱呼并列。
在零件模式下,線性(尺寸)公差歸屬于尺寸屬性,形位(幾何)公差歸屬于注釋特征,在組件模式下,公差標注有其特殊性,因此需要分別敘述。本文以變速箱為例,分別標注箱體軸承支座半圓的直徑、中心距等尺寸公差和圓柱度、位置度等幾何公差,以及裝配體的從動尺寸公差。

2.繪圖環境設置

在零件/組件模式下標注公差,必須先設置環境變量,單擊菜單欄中[工具]/[選項]命令,系統彈出"選項"對話框,在"選項"和"值"兩欄中依次輸入表1中的數值。

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二、零件模型的公差標注

1 線性(尺寸)公差的標注

(1)操作概述。雙擊尺寸所屬的特征元素,系統會顯示該元素的所有尺寸,選擇要附加公差的尺寸,單擊菜單欄中【編輯】/【屬性】命令。在"尺寸屬性"對話框中根據設計要求設置"公差模式"、"上公差"、"下公差",完成后單擊【確定】按鈕。
(2)以標注箱體軸承支座半圓的直徑、中心距為例,標注直徑Φ100的公差過程如圖1所示,圖中附加的數字為設置的次序。在標注中心距150時類似,只是在"公差模式"選擇"+ -對稱","公差"欄輸入0.015。

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2.零件形位(幾何)公差的標注

(1)在proeNGINEER中有兩種方法添加形位(幾何)公差:一種是單擊菜單欄中【插入】/【模型基準】/【注釋】命令,系統彈出"注釋特征"對話框,選擇【添加】/【幾何公差】/【確定】按鈕;另一種是單擊菜單欄中【編輯】/【設置】命令,在彈出的菜單欄菜單中選擇【幾何公差】/【指定公差】命令。
(2)采用【插入】/【模型基準】/【注釋】的方法添加軸承支座圓柱度的步驟如圖2所示。第二種方法在組件的公差標注介紹。

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三、組件的公差標注

1.裝配尺寸的分類

在proeNGINEER中,組件的裝配尺寸可分為驅動尺寸和從動尺寸。驅動尺寸是指保存在模型自身中的尺寸,也就是設計者直接定義的尺寸;從動尺寸是指沒有直接定義但是可以增加的特定尺寸。由于受proeNGINEER軟件的限制,有些尺寸無法直接定義,但是對于裝配體必不可少,必須增加該尺寸,如變速箱總成的輸入、輸出軸的軸線間距。
裝配驅動尺寸和零件模型的尺寸類似,添加公差的方法也相同,因此不再重復,下面介紹裝配從動尺寸的定義即其公差的標注方法。

2,從動尺寸的定義

(1)單擊菜牟欄中【插入】/【模型基準】/【注釋】命令,系統彈出"注釋特征"對話框,選擇【添加】/【從動尺寸】/【確定】按鈕。
(2)系統提示選取基準平面,然后選取需要定義的兩個元素,并點擊中鍵放置從動尺寸。
(3)在"注釋特征"對話框中點擊【編輯】命令,指定尺寸公差的形式和公差數值,具體操作步驟見圖3(圖中編輯尺寸步驟省略)。

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