三自由度機(jī)械手3D設(shè)計(jì)與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真

1、本文由zhuimenzhe貢獻(xiàn)doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。論文編號(hào)_畢業(yè)論文三自由度機(jī)械手 3D 設(shè)計(jì)與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真學(xué)號(hào) 姓名 學(xué)院 專業(yè) 導(dǎo)師 時(shí)間 2010 年 10 月 15 日 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)電一體化技術(shù)目 錄摘要 . I 一、前言 . 1 （一）研究的目的及意義 . 1 （二）工業(yè)機(jī)械手的簡(jiǎn)史 . 1 （三）主要研究的內(nèi)容 . 2 二、機(jī)械手的簡(jiǎn)略概述及 Pro/E 軟件的介紹 . 3 （一）機(jī)械手的概述 . 3 1機(jī)械手的組成. 3 2機(jī)械手的主要參數(shù). 3 3應(yīng)用機(jī)械手的意義. 4 （二） Pro/E 軟件的介紹. 4 1

2、Pro/E 的簡(jiǎn)史 . 4 2Pro/E 的發(fā)展 . 4 3Pro/E 的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì) . 5 三、零件圖的應(yīng)用 . 6 （一） Pro/E 軟件的打開. 6 （二） 設(shè)置工作目錄 . 6 （三） 建立零件圖 . 6 1進(jìn)入零件圖. 6 2繪制圖形. 7 四、工程圖的應(yīng)用 . 10 （一）工程圖的分類及制作流程 . 10 （二）工程圖的制作 . 10 1進(jìn)入工程圖. 10 2設(shè)制工作環(huán)境. 11 3調(diào)入模板. 11 4插入立體視圖. 11 5插入平面視圖. 11 6標(biāo)注. 11 五、零部件的組裝 . 16 （一）進(jìn)入裝配圖 . 16 1設(shè)置工作目錄. 16 2進(jìn)入裝配窗口. 16 （二）組裝零部

3、件 . 17 1放置“zhijiaban”. 17 2放置“gudingxiao”. 17 3放置“daqigang”. 18 4放置“huosaigan”. . 19 5放置“kouban”. 20 6放置其它小件. 20 7放置“huadaozhua”. 22 8組裝“shouzhua”. 239組裝左右“jiaoguai”. 24 六、組件的動(dòng)態(tài)仿真 . 26 （一）打開組件圖 . 26 （二）添加“電動(dòng)機(jī)” . 26 1拍照. 27 2添加伺服電機(jī). 27 （三）機(jī)構(gòu)分析 . 28 （四）播放機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)仿真分析的結(jié)果 . 29 （五）輸出機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)仿真視頻 . 30 參考文獻(xiàn) . 31 致

4、謝 . 32三自由度機(jī)械手 3D 設(shè)計(jì)與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真 摘要機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。通過(guò)編程來(lái)完成 各種動(dòng)作，它的準(zhǔn)確性和多自由度，保證了機(jī)械手能在各種不同的環(huán)境中工作。 機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較多，機(jī)械手的使用能夠顯著的提高生產(chǎn)效率，減少人 為因素造成的廢次品率。機(jī)械手可以完成很多工作，它在自動(dòng)化車間中用來(lái)運(yùn)送 物料，從事多種工藝操作。它的特點(diǎn)是通過(guò)編程來(lái)完成各種預(yù)期的作業(yè)，在構(gòu)造 和性能上兼有人和機(jī)器人的部分優(yōu)點(diǎn)， 尤其體現(xiàn)了人的靈活協(xié)調(diào)和機(jī)器人的精確 到位。 機(jī)械手是在機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)中逐步發(fā)展出的一種新型裝置?，F(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中 機(jī)械手被廣泛的應(yīng)用到自動(dòng)生產(chǎn)線中。機(jī)

5、械手目前雖然不如人手的靈活多變，但 它具有重復(fù)性，無(wú)疲勞，不懼危險(xiǎn)，有大的抓舉力量，因此越來(lái)越多的被廣泛運(yùn) 用。 機(jī)械手技術(shù)涉及機(jī)械學(xué)、力學(xué)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感技術(shù)、電氣液壓技術(shù)， 計(jì)算機(jī)可編程技術(shù)等，是一門跨學(xué)科綜合技術(shù)。但它更是機(jī)電一體化技術(shù)的總合 和表現(xiàn)。 本文中所涉及的是其中的一部分， 即機(jī)械手的設(shè)計(jì)和機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)仿真， 其意為模仿實(shí)際的機(jī)械手在工作臺(tái)上的運(yùn)動(dòng)路線，再現(xiàn)了自動(dòng)化的動(dòng)作，從而在 仿真中便能清晰的看出機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)路線和動(dòng)作順序等。 進(jìn)而配以實(shí)圖詳細(xì)地介 紹了用 Pro/E 構(gòu)建仿真的步驟，機(jī)械手的零件圖和工程圖的應(yīng)用等知識(shí)。一目了 然的學(xué)會(huì)機(jī)械類很多內(nèi)容。實(shí)踐和實(shí)用性相結(jié)合

6、的通一運(yùn)動(dòng)。本文所講述的內(nèi)容 為機(jī)械手的繪制和運(yùn)動(dòng)。 關(guān)鍵詞：機(jī)械手 Pro/E 軟件 工程圖 零件圖 運(yùn)動(dòng)仿真I一、 前言（一）研究的目的及意義 用于再現(xiàn)人手的功能 的技術(shù)裝置稱為機(jī)械手。機(jī)械手是模仿著人手的部分 動(dòng)作，按給定程序，軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取，搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。在 工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)械手被稱為工業(yè)機(jī)械手。 工業(yè)機(jī)械手是近代自知?jiǎng)涌刂祁I(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)， 并已成為現(xiàn)代機(jī)械 制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，這種新技術(shù)發(fā)展技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)，傳 感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域，是一門跨學(xué)科綜合性技術(shù)。 工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種高科技自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備。 工業(yè)機(jī)械手也

7、是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支。他的特點(diǎn)是可以通過(guò)編程來(lái)完成各種預(yù)期的作 業(yè)， 在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器人各自的優(yōu)點(diǎn)， 尤其體現(xiàn)在人的智能和適應(yīng)性。 機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和環(huán)境中完成作業(yè)的能力， 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域有著廣泛的發(fā)展 空間。 機(jī)械手的發(fā)展是由于它的積極作用正日益為人們所認(rèn)識(shí) ：其一它部分的代 替人工操作。其二，它能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序，時(shí)間和位置來(lái) 完成工件的傳送和裝卸；其三，它能操作必要的機(jī)具進(jìn)行焊接和裝配，從而大大 的改善了工人的勞動(dòng)條件，顯著的提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化 和自動(dòng)化的步伐。因而，受到很多國(guó)家的重視，投入大量的人力物力來(lái)研究和應(yīng) 用。尤其是在高

8、溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場(chǎng)合，應(yīng)用的更 為廣泛。在我國(guó)近幾年也有較快的發(fā)展，并且取得一定的效果，受到機(jī)械工業(yè)的 重視。 機(jī)械手是一種能自動(dòng)控制并可從新編程能變動(dòng)的多功能機(jī)器， 他有多個(gè)自由 度，可以搬運(yùn)物體以完成在不同環(huán)境中的工作。 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式開始比較簡(jiǎn)單，專用性較強(qiáng)。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，制成 了能夠獨(dú)立的按程序控制實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作，適用范圍比較廣的“程序控制通用機(jī)械 手” ，簡(jiǎn)稱通用機(jī)械手。由于通用機(jī)械手能很快的改變工作程序，適應(yīng)性較強(qiáng)， 所以它在不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中獲得廣泛的引用。 （二）工業(yè)機(jī)械手的簡(jiǎn)史 現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械手起源于 20 世紀(jì) 50 年代初， 是

9、基于示教現(xiàn)現(xiàn)和主從控制方式， 能適應(yīng)產(chǎn)品種類變更，具有多自由度動(dòng)作功能的柔性自動(dòng)化產(chǎn)品。 機(jī)械手大概分為三類：一是不需要人工控制的通用型機(jī)械手。它是不屬于其 他主機(jī)的獨(dú)立裝置。可以根據(jù)任務(wù)需要編制獨(dú)立程序完成各項(xiàng)規(guī)定操作。它的特 點(diǎn)是具備不同裝置的性能之外還具備通用機(jī)械及記憶功能的三元型機(jī)械。 二是需1要人工操作的，起源于原子，軍事工業(yè)。先是通過(guò)操作完成特定工序，后來(lái)逐步 發(fā)展到無(wú) 線遙控操作。第三類是專用機(jī)械手，通常依附于自動(dòng)生產(chǎn)線上，用于機(jī) 床的上下料和裝卸工件。這種機(jī)械手國(guó)外叫做“Mechanical Hand”。它由主機(jī) 驅(qū)動(dòng)來(lái)服務(wù)，工作程序固定，一半是專用的。 機(jī)械手首先是在美國(guó)開始

10、研制。第一臺(tái)機(jī)械手是在 1958 年美國(guó)聯(lián)合控制公 司研究制作出來(lái)的。結(jié)構(gòu)是：主機(jī)安裝一個(gè)回轉(zhuǎn)長(zhǎng)臂，長(zhǎng)臂頂端有電磁 抓放機(jī) 構(gòu)。 日本在工業(yè)上應(yīng)用機(jī)械手最多，發(fā)展最快的國(guó)家，自 1969 年從美國(guó)引進(jìn)兩 種機(jī)械手后開始大力研發(fā)機(jī)械手。 前蘇聯(lián)自六十年代開始發(fā)展和應(yīng)用，自 1977 年，前蘇聯(lián)使用的機(jī)械手一半 來(lái)自國(guó)產(chǎn)一半來(lái)自進(jìn)口。 我國(guó)機(jī)械手起步于 20 世紀(jì) 70 年代初期，經(jīng)過(guò) 30 多年發(fā)展，大致經(jīng)歷了 3 個(gè)階段：70 年代萌芽期，80 年代的開發(fā)期和 90 年代的應(yīng)用化期。在我國(guó)，機(jī)械 手市場(chǎng)份額大部分被國(guó)外機(jī)械手企業(yè)占據(jù)著。在國(guó)際強(qiáng)手面前，國(guó)內(nèi)的機(jī)械手企 業(yè)面臨著相當(dāng)大的競(jìng)爭(zhēng)壓力。

11、如今我國(guó)正從一個(gè)“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”邁 進(jìn)，中國(guó)制造業(yè)面臨著與國(guó)際接軌、參與國(guó)際分工的巨大挑戰(zhàn)，對(duì)我國(guó)工業(yè)自動(dòng) 化的提高迫在眉睫，政府務(wù)必會(huì)加大對(duì)機(jī)器人的資金投入和政策支持，將會(huì)給機(jī) 械手產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的動(dòng)力。 現(xiàn)代工業(yè)中，自動(dòng)化在生產(chǎn)過(guò)程中已日趨突出，機(jī)械手就是在機(jī)械工業(yè)中為 實(shí)現(xiàn)加工、裝配、搬運(yùn)等工序的自動(dòng)化而產(chǎn)生的。隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，機(jī)械 手的出現(xiàn)大大減輕了人類的勞動(dòng)，提高了生產(chǎn)效率。采用機(jī)械手已為目前研究的 熱重點(diǎn)。 目前機(jī)械手在工業(yè)上主要用于機(jī)床加工、鑄造，熱處理，自動(dòng)生產(chǎn)線上料下 料等方面，但是還不能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求。 （三）主要研究的內(nèi)容 隨著機(jī)械手技術(shù)的飛速發(fā)

12、展和機(jī)械手應(yīng)用領(lǐng)域的不斷深化， 不僅要求其控制 可靠性強(qiáng)、使用靈活性高和操作靈活性好，還要其成本低、可開發(fā)經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。本 論文主要研究的是在現(xiàn)有的自動(dòng)生產(chǎn)線亞龍 YL-335A 機(jī)械手設(shè)備上進(jìn)行測(cè)繪、 加 工、組裝、改進(jìn)等幾個(gè)方面的內(nèi)容和利用 Pro/E 軟件進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟。 （1） 機(jī)械手的概述和 Pro/E 軟件的簡(jiǎn)單介紹 （2） 零件圖模塊的簡(jiǎn)單介紹及畫各個(gè)零件圖形 （3） 工程圖模塊的介紹及利用 Pro/E 軟件工程圖模塊畫出各個(gè)零件的工 程圖 （4） 仿真模塊的介紹及利用 Pro/E 軟件仿真模塊進(jìn)行機(jī)械手組裝件的運(yùn) 動(dòng)仿真2二、機(jī)械手的簡(jiǎn)略概述及 Pro/E 軟件的介紹 機(jī)械手的

13、簡(jiǎn)略概述及（一）機(jī)械手的概述 1機(jī)械手的組成 機(jī)械手的形式是多樣的，但是其基本的組成都是相似的。一般機(jī)械手由執(zhí)行 機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)和輔助裝置組成。圖 2-1 機(jī)械手的組成及相互關(guān)系 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)由手、關(guān)節(jié)、手臂和支柱組成，與人體手臂相似。手為抓取機(jī)構(gòu)， 用于抓取工件。關(guān)節(jié)是連接手與手臂的關(guān)鍵性原件，具有多方位旋轉(zhuǎn)特性。支柱 用來(lái)支撐手臂，可做活動(dòng)支柱方便機(jī)械手多方位移動(dòng)。 ·傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。常用的有機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳 動(dòng)，電力傳動(dòng)等形式。 ·控制系統(tǒng) 機(jī)械手按照制定的程序，步驟，參數(shù)進(jìn)行動(dòng)作完成該指定工作要依靠控制系 統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)

14、。簡(jiǎn)易機(jī)械手通常情況下不使用專用的控制系統(tǒng)，只有動(dòng)作復(fù)雜的機(jī)械 手采用可編程控制器，微型計(jì)算機(jī)控制進(jìn)行動(dòng)作。 ·輔助裝置 輔助裝置主要是連接機(jī)械手各部分元件的裝置。 機(jī)械手按用途分類為：專用機(jī)械手、通用機(jī)械手。 按照傳動(dòng)方式分類為：液壓式機(jī)械手、氣動(dòng)式機(jī)械手、機(jī)械式機(jī)械手和電動(dòng)機(jī)械 手。 2機(jī)械手的主要參數(shù) ·傳動(dòng)方式·反應(yīng)速度·尺寸和重量·負(fù)荷能力·控制方式·操控范圍3·反應(yīng)速度·定位·自由度·安全性·實(shí)用性 3應(yīng)用機(jī)械手的意義 隨著科技的發(fā)展，機(jī)械手應(yīng)用的越來(lái)越多。在機(jī)械

15、工業(yè)中，機(jī)械手應(yīng)用的意 義概括如下： ·提高生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度，增強(qiáng)生產(chǎn)效率。 機(jī)械手方便與材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換等自動(dòng)化過(guò)程，從而提 高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)投入，從而降低生產(chǎn)成本。 ·改善勞動(dòng)條件 在車間的勞動(dòng)環(huán)境下，高溫、高壓、噪音、灰塵等污染會(huì)嚴(yán)重影響人的身體 健康，人在車間工作不可避免的會(huì)接觸到危險(xiǎn)，而應(yīng)用機(jī)械手可以替代人安全的 完成作業(yè)，從而改善勞動(dòng)條件。 在一些簡(jiǎn)單，重復(fù)的工作中以機(jī)械手代替人進(jìn)行工作可以避免因疲勞和疏忽 造成的事故。 ·減少人力資源，便于節(jié)奏生產(chǎn)。 機(jī)械手的應(yīng)用增強(qiáng)了自動(dòng)化生產(chǎn)，會(huì)減少人力的使用。機(jī)械手可以長(zhǎng)時(shí)間重 復(fù)性連

16、續(xù)完成工作，這是人工無(wú)法實(shí)現(xiàn)并完成的。生產(chǎn)線增加使用機(jī)械手以減少 人力和精準(zhǔn)的生產(chǎn)節(jié)拍，有利于節(jié)奏性的工作生產(chǎn)。 綜上所述，機(jī)械手的合理利用是機(jī)械行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 （二） Pro/E 軟件的介紹 1Pro/E 的簡(jiǎn)史 Pro/E 是美國(guó) PTC 公司旗下的產(chǎn)品 Pro/Engineer 軟件的簡(jiǎn)稱。Pro/E （Pro/Engineer 操作軟件）是美國(guó)參數(shù)技 術(shù)公司（Parametric Technology Corporation，簡(jiǎn)稱 PTC）的重要產(chǎn)品。是一款集 CAD/CAM/CAE 功能一體化的綜 合性三維軟件，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，并作為當(dāng)今世界 機(jī)械 C

17、AD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今最成功的 CAD/CAM 軟件之一。 2Pro/E 的發(fā)展 在中國(guó)也有很多用戶直接稱之為“破衣”。1985 年 PTC 公司成立于美國(guó)波 士頓，開始參數(shù)化建模軟件的研究。1988 年，V1.0 的 Pro/ENGINEER 誕生了。經(jīng) 過(guò) 20 余年的發(fā)展，Pro/ENGINEER 已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。目前已經(jīng)發(fā) 布了 Pro/ENGINEER WildFire6.0（中文名野火 6)。PTC 的系列軟件包括了在工 業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)功能，還包括對(duì)大型裝配體的管理、功能仿真、 制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。Pro/E

18、NGINEER 還提供了全面、集成緊密的產(chǎn)品開發(fā) 環(huán)境。是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一4個(gè)參數(shù)化、基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫(kù)功能的綜合性 MCAD 軟件。 3Pro/E 的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì) 經(jīng)過(guò) 20 多年不斷的創(chuàng)新和完善，Pro/E 現(xiàn)在已經(jīng)是三維建模軟件領(lǐng)域的領(lǐng) 頭羊之一，它具有如下特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)： 參數(shù)化設(shè)計(jì)和特征功能 Pro/Engineer 是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模 型化系統(tǒng)， 工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型， 如腔、 殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè) 計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上

19、從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活。 單一數(shù)據(jù)庫(kù) Pro/Engineer 是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫(kù)上，不象一些傳統(tǒng) 的 CAD/CAM 系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上。所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù)，就是工程中的資料全部 來(lái)自一個(gè)庫(kù)，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部 門的。換言之，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的任何 設(shè)計(jì)過(guò)程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。 全相關(guān)性：Pro/ENGINEER 的所有模塊都是全相關(guān)的。這就意味著在產(chǎn)品開 發(fā)過(guò)程中某一處進(jìn)行的修改，能夠擴(kuò)展到整個(gè)設(shè)計(jì)中，同時(shí)自動(dòng)更新所有的工程 文檔，包括裝配體、設(shè)計(jì)圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。全相關(guān)性鼓勵(lì)在開發(fā)周期的任一 點(diǎn)進(jìn)行修改，卻沒(méi)有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能

20、夠使開發(fā)后期的 一些功能提前發(fā)揮其作用。 基于特征的參數(shù)化造型：Pro/ENGINEER 使用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何 模型的構(gòu)造要素。這些特征是一些普通的機(jī)械對(duì)象，并且可以按預(yù)先設(shè)置很容易 的進(jìn)行修改。例如：設(shè)計(jì)特征有弧、圓角、倒角等等，它們對(duì)工程人員來(lái)說(shuō)是很 熟悉的，因而易于使用。 數(shù)據(jù)管理：加速投放市場(chǎng)，需要在較短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)更多的產(chǎn)品。為了實(shí)現(xiàn) 這種效率，必須允許多個(gè)學(xué)科的工程師同時(shí)對(duì)同一產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)。數(shù)據(jù)管理模塊 的開發(fā)研制，正是專門用于管理并行工程中同時(shí)進(jìn)行的各項(xiàng)工作，由于使用了 Pro/ENGINEER 獨(dú)特的全相關(guān)性功能，因而使之成為可能。 裝配管理：Pro/ENGINEER

21、 的基本結(jié)構(gòu)能夠使您利用一些直觀的命令，例如 “嚙合”、 “插入”、 “對(duì)齊”等很容易的把零件裝配起來(lái)， 同時(shí)保持設(shè)計(jì)意圖。高級(jí)的功能支持大型復(fù)雜裝配體的構(gòu)造和管理， 這些裝配體中零件的數(shù)量不受限 制。 易于使用： 菜單以直觀的方式聯(lián)級(jí)出現(xiàn)， 提供了邏輯選項(xiàng)和預(yù)先選取的最普 通選項(xiàng)，同時(shí)還提供了簡(jiǎn)短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學(xué) 習(xí)和使用。 一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)5三、 零件圖的應(yīng)用零件模塊用于創(chuàng)建和編輯三維實(shí)體模型。在大多數(shù)情況下創(chuàng)建三維模 型實(shí)體模型是使用 Pro/E 軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)的主要目的，因此零件 模塊也是參數(shù)化實(shí)體造型最基本和最核心的模塊。創(chuàng)建零

22、件圖更加清晰明 了，實(shí)體感光能力一目了解。 （一） Pro/E 軟件的打開 打開 Pro/E 軟件如圖 3-1 所示：圖 3-1 （二） 設(shè)置工作目錄 （工作目錄為所畫零件圖的保存的路徑）單擊“文件”“設(shè)置工作目錄” 即可。 （三） 建立零件圖 1進(jìn)入零件圖 單擊“文件”“新建”類型選為“零件下的實(shí)體”輸入文件名并取消使用 缺省模塊,即可進(jìn)入零件圖窗口,如圖 3-2 所示:6圖 3-2 2繪制圖形 繪制如圖所示零件圖其步驟如下: 1 單擊零件圖下的“拉伸 ”選擇“放置”“定義”下的“TOP”平面，點(diǎn)擊“確定”即可進(jìn)入草繪界面，繪制如圖 3-3 所示：圖 3-3點(diǎn)擊，然后輸入拉伸的長(zhǎng)度為 10m

23、m，去除材料，點(diǎn)擊即可。2 重復(fù)拉伸工具繪制如圖 3-4 所示四個(gè)圓拉伸深度為 5mm，去除材料,點(diǎn)擊即可。7圖 3-4 3 繪制螺紋。建立一個(gè)輔助平面 DTM1，距離 front 平面 20mm 然后單擊“插 入”“螺旋掃描”“伸出項(xiàng)”如圖所示：選擇 DTM1 平面，“正向”“缺省”進(jìn)入草繪界面。繪制如圖所示的掃引軌跡：然后點(diǎn)擊完成軌跡的繪制進(jìn)入下一步輸入節(jié)距為 0.7 點(diǎn)擊繪制截面如圖所示然后點(diǎn)擊 即可完成螺紋的繪制。用同樣的方法繪制 其它三個(gè)螺紋。最后完成的零件圖如下圖 3-5 所示。 4 個(gè)螺紋圖 3-58然后依次繪制出如下圖所示零件：圖 3-6 固定銷圖 3-7 小件圖 3-8 扣板

24、9四、 工程圖的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中，為了準(zhǔn)確地表達(dá)工程對(duì)象的形狀、大小、相對(duì)位置及技術(shù)要 求，通常需要將其按照一定的投影方法和有關(guān)的技術(shù)規(guī)定表達(dá)在 圖紙上，稱之 為“工程圖” 。更明了的來(lái)說(shuō)就是畫出平面圖以利于工作人員看懂并加工出來(lái)， 在 Pro/E 中專門提供了工程圖模塊， 該模塊不但可以用來(lái)注釋工程圖、 處理尺寸， 還可以使用層來(lái)管理不同項(xiàng)目的顯示。工程圖中的所有視圖都是相關(guān)的，如果改 變一個(gè)視圖的尺寸值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地更新其他工程圖的顯示。 （一）工程圖的分類及制作流程 工程圖是確切表示機(jī)械的結(jié)構(gòu)形狀、 尺寸 大小、 工作原理和技術(shù)要求的圖樣。 圖樣由圖形、符號(hào)、文字和數(shù)字等組成，是表達(dá)設(shè)計(jì)

25、意圖和制造要求以及交流經(jīng) 驗(yàn)的技術(shù)文件，常被稱為工程界的語(yǔ)言。 根據(jù)視圖生成的順序分為一般視圖和其他投影視圖， 一般視圖是其他投影視 圖生成的基礎(chǔ)。 根據(jù)視圖的不同特性分為投影視圖、輔助視圖、旋轉(zhuǎn)視圖、剖視圖和部面圖 等類型。 根據(jù)剖視位置和方向不同分為全剖、半剖、局部剖、旋轉(zhuǎn)剖以及斷面圖等類型。圖 4-1 工程圖的基本制作流程 （二）工程圖的制作 1進(jìn)入工程圖 單擊“新建 ”系統(tǒng)彈出“新建”對(duì)話框，在“類型”中選擇“繪圖”選項(xiàng)，取消使用缺省模板，輸入一定字母名稱，點(diǎn)擊“確定”選擇“A4”圖紙點(diǎn)“確 定”即可進(jìn)入工程圖界面。如圖 4-2 所示：10圖 4-2 2設(shè)制工作環(huán)境 設(shè)制第一坐標(biāo)系為視

26、圖方向，即單擊“文件”-“屬性”“繪圖選項(xiàng)” 點(diǎn)擊“projectiontype”把 third 改為 fist 點(diǎn)擊“添加/更改”點(diǎn)擊 “drawing_text_height”把“0.15620”改為 3，然后點(diǎn)擊“確定”即可。 3調(diào)入模板 調(diào)入步驟為單擊“文件”“頁(yè)面設(shè)置”“格式下選擇瀏覽”選擇事先做 好的模板，然后單擊“確定”調(diào)入完畢。 4插入立體視圖 在繪圖窗口右下方單擊右鍵選擇“插入普通視圖”在工作目錄下選擇 “gudingxiao”點(diǎn)擊“確定”在想要放置的位置處單擊下鼠標(biāo)，在缺省方向下選 擇“等軸測(cè)”類型下選擇視圖顯示，在顯示線型下選擇無(wú)隱藏線，在相切邊顯示 樣式下選擇無(wú)，然后單

27、擊“確定”即可把立體圖形插入視圖中。 5插入平面視圖 在繪圖窗口左上方單擊右鍵選擇“插入普通視圖”然后在屏幕指定位置下單 擊左鍵，在視圖類型下的模型視圖名中選擇 right，視圖顯示下的顯示線型下選 擇隱藏線，在相切邊顯示樣式下選擇無(wú)，然后單擊“確定”即可把視圖中的主視 圖插入到視圖區(qū)域中了。右擊主視圖選擇插入投影視圖即可插入俯視圖和左視 圖。 6標(biāo)注 單擊 進(jìn)入標(biāo)注，然后標(biāo)注螺紋，單擊11進(jìn)行螺紋的標(biāo)注，螺紋標(biāo)注圖中所示 2XM3 所示。標(biāo)注技術(shù)要求，最后標(biāo)注表面粗糙度，單擊“插入” 下的“表面光潔度”選擇去除材料型的，標(biāo)注如圖中 1.6、3.2 所示，完成圖樣 如圖 4-3 所示：圖 4-

28、312按同樣的方法順次標(biāo)注如下圖型：圖 4-413圖 4-514圖 4-6 裝配15五、零部件的組裝（一）進(jìn)入裝配圖 1設(shè)置工作目錄 首先設(shè)置工作目錄（即保存的地方） “文件”“工作目錄”選擇一個(gè)保存 的位置點(diǎn)擊“確定”即可完成工作目錄的設(shè)定。 2進(jìn)入裝配窗口 點(diǎn)擊 “文件” “新建” “組件” 子類型中選擇 “實(shí)體” 名稱輸入 “zuzhuang” 取消 “使用缺省模板” “確定” 點(diǎn)擊 如圖 5-1 所示， 模板下選擇 “mmns-asm-desing” 模板，如圖 5-2 所示，點(diǎn)擊“確定”即可進(jìn)入組裝界面，如圖 5-3 所示：圖 5-1圖 5-2圖 5-316（二）組裝零部件 1放置“

29、zhijiaban” 點(diǎn)擊窗口右豎方的工具欄中的“裝配 開”即可，如圖 5-4 所示： ”圖標(biāo)，選擇圖示零件，點(diǎn)擊“打圖 5-4 在繪圖窗口按住右鍵后點(diǎn)擊“缺省約束”后點(diǎn)擊 的放置。 2放置“gudingxiao” 重復(fù)第一步的步驟選擇“gudingxiao”即可，把約束選擇為“自動(dòng)”如圖 5-5 所示： 即可完成“zhijiaban”圖 5-5 選擇對(duì)應(yīng)孔的軸線如圖 5-6 所示：17圖 5-6 連續(xù)選擇“A-15 對(duì)應(yīng) A-5，A-16 對(duì)應(yīng) A-6, A-14 對(duì)應(yīng) A-4”最后點(diǎn)擊 “zhijiaban”的上面和“gudingxiao”的下底面即可完成這兩個(gè)零件的組裝， 如圖 5-7

30、所示：圖 5-7 3放置“daqigang” 重復(fù)第一步的步驟選擇“daqigang”即可，把約束選擇為“自動(dòng)”選擇“A-7 軸線對(duì)應(yīng) A-6 軸線, A-8 軸線對(duì)應(yīng) A-5 軸線”選擇對(duì)應(yīng)孔的軸線，如果 5-8 所示：圖 5-818選擇“gudingxiao” 的上面和“daqigang”的下面，點(diǎn)擊 “daqigang”的組裝，如圖 5-9 所示：即可完成圖 5-9 4放置“huosaigan” 重復(fù)第一步的步驟選擇“huosaigan”即可，把約束選擇為“滑動(dòng)桿”如圖 5-10 所示：圖 5-10 選擇 “daqigang” 的軸線 A-1 對(duì)應(yīng) “huosaigan” 的軸線 A-2

31、 ,選擇 “daqigang” 的 TOP 面對(duì)就“huosaigan”的 TOP 面，按住 Ctrl+Alt+鼠標(biāo)右鍵把“huosaigan” 托到適當(dāng)合位置，點(diǎn)擊 即可完成“huosaigan”的組裝，如圖 5-11 所示：19圖 5-11 5放置“kouban” 重復(fù)第一步的步驟選擇“kouban”即可，把約束選擇為“自動(dòng)”選擇 “huosaigan”的 A-2 軸線對(duì)應(yīng)“kouban”的 A-7 軸線，選擇“huosaigan”螺紋 的端面對(duì)應(yīng)“kouban”的后面，距離為 0，單擊 即可，如圖 5-12 所示：圖 5-12 6放置其它小件 放置“zhijia”左側(cè) 重復(fù)第一步的步驟選

32、擇“zhijia”即可，把約束選擇 為 “自動(dòng)” 選擇 “zhijia” A-1 軸線對(duì)應(yīng) 的 “kouban” A-5 軸線， 的 選擇 “zhijia” 的后端面對(duì)應(yīng)“kouban”的后端面，單擊 即可。放置“zhijia”右側(cè) 重復(fù)第一步的步驟選擇“zhijia”即可，把約束選擇 為 “自動(dòng)” 選擇 “zhijia” A-1 軸線對(duì)應(yīng) 的 “kouban” A-6 軸線， 的 選擇 “zhijia” 的后端面對(duì)應(yīng)“kouban”的后端面，單擊 即可。放置“xiaojian” 重復(fù)第一步的步驟選擇“xiaojian”即可，把約束選擇 為“自動(dòng)”選擇“xiaojian”的 A-1 軸線對(duì)應(yīng)左

33、邊“zhijia”的 A-1 軸線，選擇 “xiaojian”的 A-2 軸線對(duì)應(yīng)右“zhijia”的 A-1 軸線，選擇“zhijia”的前面 對(duì)應(yīng)“xiaojian”的前面，最后單擊 5-13 所示。 即可完成“xiaojian”的組裝，如圖20圖 5-13 放置“xiaoban” 重復(fù)第一步的步驟選擇“xiaoban”即可，把約束選擇為 “自動(dòng)” “xiaoban” A-7 軸線對(duì)應(yīng) 選擇 的 “kouban” A-1 軸線， “xiaojian” 的 選擇 的 A-8 軸線對(duì)應(yīng)右 “kouban” A-2 軸線， “xiaoban” 的 選擇 的后端面對(duì)應(yīng) “kouban” 的后端面，

34、輸入距離為 0 單擊 即可完成“xiaoban”的組裝。放置 “xiaoban” “gudingxiao” 重復(fù)第一步的步驟選擇 上的 “gudingxiao” 即可， 把約束選擇為 “自動(dòng)” 連續(xù)選擇 “gudingxiao” A-3 軸線對(duì)應(yīng) 的 “xiaoban” 的 A-1 軸線， “gudingxiao”的 A-5 軸線對(duì)應(yīng)“xiaoban”的 A-3 軸線，選擇 “gudingxiao”的下底面對(duì)應(yīng)“xiaoban”的上端面，單擊 “gudingxiao”的組裝。 放置“2daqigang” 放置“2huosaigan” 放置“2kouban” 步驟和 3 大徑相同，在此不多敘述。

35、 步驟和 4 大徑相同，在此不多敘述。 步驟和 5 大徑相同，在此不多敘述。 即可完成放置“2zhijia”前方 步驟和 6 大徑相同，在此不多敘述。放置“2zhijia” 后方，步驟和 7 大徑相同，在此不多敘述。放置“xiaojian” 步驟和 8 大徑相 同，在此不多敘述。其組裝圖如圖 5-14 所示：圖 5-1421放置“xiaoqigang” 重復(fù)第一步的步驟選擇“xiaoqigang”即可，把約束 選擇為“自動(dòng)”選擇“xiaoqigang”的 A-3 軸線對(duì)應(yīng)“2kouban”的 A-1 軸線， 選擇 “xiaoqigang” A-4 軸線對(duì)應(yīng)右 的 “2kouban” A-2 軸

36、線， “xiaoqigang” 的 選擇 的上面對(duì)應(yīng) “2kouban” 的下端面， 輸入距離為 0 單擊 的組裝。 放置 “huadao” 重復(fù)第一步的步驟選擇 “huadao” 即可， 把約束選擇為 “自 動(dòng)”選擇“huadao”的 A-1 軸線對(duì)應(yīng)“xiaoqigang”的 A-9 軸線，選擇“huadao” 的 A-2 軸線對(duì)應(yīng)右“xiaoqigang”的 A-10 軸線，選擇“huadao”的上面對(duì)應(yīng) “xiaoqigang”的下端面，輸入距離為 0 單擊 7放置“huadaozhua” 在模型樹上選中除“huadao”外單擊右鍵選擇“隱藏”把以上做的所有零件 圖隱藏起來(lái)，以利于方便

37、組裝“huadaozhua”如圖 5-15 所示： 即可完成“huadao”的組裝。 即可完成 “xiaoqigang”圖 5-15 重復(fù)第一步的步驟選擇“huadaozhua”即可，把約束選擇為“滑動(dòng)桿”選擇 圖示兩條直線如圖 5-16 所示：圖 5-16 選擇兩條線所對(duì)應(yīng)的平面按住 Ctrl+Alt+鼠標(biāo)右鍵把“huadaozhua”托之合22適位置即可完成“huadaozhua”的組裝。如圖 5-17 所示：圖 5-17 重復(fù)以上步驟完成左右“huadaozhua”的組裝。如圖 5-18 所示：圖 5-18 8組裝“shouzhua” 重復(fù)第一步的步驟選擇“shuozhua”即可，把約束

38、選擇為“自動(dòng)”選擇 “shouzhua”的 A-2 軸線對(duì)應(yīng)“huadaozhua”的 A-1 軸線，選擇“shouzhua”的 A-3 軸線對(duì)應(yīng)“huadaozhua”的 A-2 軸線，選擇“shouzhua” 的內(nèi)側(cè)面對(duì)應(yīng) “huadaozhua”的左側(cè)面，輸入距離為 0 單擊 所示： 即可完成“shouzhua”左側(cè)的組裝。重復(fù)以上步驟即可完成右側(cè)“shouzhua”的組裝，完成圖形如圖 5-19圖 5-19 組裝左右側(cè)“yuanzhuxiaoding” 重復(fù)第一步的步驟選擇“yuanzhuxiaoding” 即可，把約束選擇為“自動(dòng)”選擇“yuanzhuxiaoding”的 A-1 軸

39、線對(duì)應(yīng) “xiaoqigang”的 A-1 軸線，選擇兩零件的前面，向內(nèi)托動(dòng)一定距離，然后輸入 距離值為 1 即可完成左側(cè)組裝，重復(fù)以上步驟即可完成右側(cè)組裝。23完成后的零件如圖 5-20 所示：圓柱銷釘圖 5-20 組裝 “xiaoqigang” “xiaoqiganggan” 的 步驟和 “daqigang” “huosaigang” 的 大徑相同，在此不多序述了。組裝“xiaoqiganggan”上的 “xiaoqiganggangudingxiao”在此也不多序述。 9組裝左右“jiaoguai” 重復(fù)第一步的步驟選擇 “jiaoguai” 即可， 把約束選擇為 “銷釘” 其圖如 5-

40、21 所示：圖 5-21 組裝后的圖形如圖 5-22 所示：圖 5-22 在窗口處單擊右鍵選擇“添加集”選項(xiàng)，把約束類型改為“槽”如圖 5-23 所示：圖 5-23 選擇點(diǎn)“PNT2”對(duì)就圖中所示線型，如圖 5-24 所示：24圖 5-24 重復(fù)“添加集”選項(xiàng)，選擇如圖 5-25 所示線型，單擊 的組裝，右角拐如此，在此不敘述了。 即可完成左角拐?qǐng)D 5-25 到此機(jī)械手已基本完成，組裝螺栓和螺母在此就不敘述了。其組裝完成后的 機(jī)械手如圖 5-26 所示：圖 5-2625六、 組件的動(dòng)態(tài)仿真Pro/E 動(dòng)態(tài)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真是 Pro/E 軟件包的重要組成部分之一，它的功能 是對(duì)組件產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)

41、分析及仿真， 以確保組件在進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)沒(méi)有零件 干涉的現(xiàn)象，并確認(rèn)零件的運(yùn)動(dòng)達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。Pro/E 仿真模塊既能夠與 第三方應(yīng)用程序緊密連接，也能單獨(dú)使用。利用 Pro/E 的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真功能不僅 可以使愿意來(lái)在二維圖紙上難以表達(dá)和設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)變得非常直觀和易于修改， 而 且還可以最大限度地簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與開發(fā)過(guò)程，提高產(chǎn)品質(zhì)量。此外，機(jī)構(gòu)設(shè) 計(jì)的模塊并可在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)重力、摩擦力、力矩、彈簧等有關(guān)“力”的元素及 元件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。本章著重學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)仿真學(xué)的應(yīng)用。 （一）打開組件圖 打開第五章的組件圖，點(diǎn)擊菜單欄中“應(yīng)用程序”下的“機(jī)構(gòu)”即可進(jìn)入動(dòng) 態(tài)仿真界面，如圖 6-1 所示：圖

42、6-1 （二）添加“電動(dòng)機(jī)”261拍照 （拍照的作用為用組件運(yùn)動(dòng)后還返回初始狀態(tài)）點(diǎn)擊工具欄中的 如圖 6-2 所示窗口： 出現(xiàn)圖 6-2 點(diǎn)擊圖示箭頭即可把當(dāng)前狀態(tài)拍照下來(lái)。 2添加伺服電機(jī) 1 添加電機(jī) 1 點(diǎn)擊 顯示電機(jī)窗口，把名稱改為 1，從動(dòng)元件下選擇“幾何”選擇驅(qū)動(dòng)圖元點(diǎn)擊扣板的右側(cè)面，參照?qǐng)D 元選擇大氣缸的左側(cè)面，運(yùn)動(dòng) 類型選擇“平移” ，如圖 6-3 所示：圖 6-3 點(diǎn)擊“輪廓”把規(guī)范下改為“速度”模下的 A 值改為“10”點(diǎn)擊 顯示當(dāng)前設(shè)定的速度。 點(diǎn)擊“確定”即可完成伺服電機(jī) 1 的設(shè)定。27即可2 添加電機(jī) 2 點(diǎn)擊顯示電機(jī)窗口， 把名稱改為 2， 從動(dòng)元件下選擇 “幾

43、何”選擇驅(qū)動(dòng)圖元點(diǎn)擊 2 扣板的上面，參照?qǐng)D元選擇 2 氣缸的下面，運(yùn)動(dòng)類型選 擇“平移” 點(diǎn)擊“輪廓”把規(guī)范下改為“速度”模下的 A 值改為“10”點(diǎn)擊“確 。 定”即可完成伺服電機(jī) 2 的設(shè)定。 3 添加電機(jī) 3 點(diǎn)擊 顯示電機(jī)窗口， 把名稱改為 3， 從動(dòng)元件下選擇 “幾何” 選擇驅(qū)動(dòng)圖元點(diǎn)擊小氣缸桿的下面， 參照?qǐng)D元選擇小氣缸的內(nèi)側(cè)面， “反 點(diǎn)擊 向” ，運(yùn)動(dòng)類型選擇“平移” 點(diǎn)擊“輪廓”把規(guī)范下改為“速度”模下的 A 值 。 改為“5”點(diǎn)擊“確定”即可完成伺服電機(jī) 3 的設(shè)定。 4 添加電機(jī) 4 點(diǎn)擊 顯示電機(jī)窗口， 把名稱改為 4， 從動(dòng)元件下選擇 “幾何”選擇驅(qū)動(dòng)圖元點(diǎn)擊小氣缸桿的下面，參照?qǐng)D元選擇小氣缸的內(nèi)側(cè)面，運(yùn)動(dòng)類 型選擇“平移” 點(diǎn)擊“輪廓”把規(guī)范下改為“速度”模下的 A 值改為“5”點(diǎn) 。 擊“確定”即可完成伺服電機(jī) 4 的設(shè)定。 5 添加電機(jī) 5 點(diǎn)擊 顯示電機(jī)窗口， 把名稱改為 5， 從動(dòng)元件下選擇 “幾何” 選擇驅(qū)動(dòng)圖元點(diǎn)擊 2 扣板的上面， 參照?qǐng)D元選擇 2 氣缸的下面， “反向” 點(diǎn)擊 ， 運(yùn)動(dòng)類型選擇 “平移” 點(diǎn)擊 。 “輪廓” 把規(guī)范下改為 “速度” 模下的 A 值改為 “20” 點(diǎn)擊“確定”即可完成伺服電機(jī) 5 的設(shè)定。 6 添加電機(jī) 6 點(diǎn)擊 顯示電機(jī)窗口， 把名稱改為 6， 從動(dòng)元件下選擇 “幾何”選擇驅(qū)動(dòng)圖元