CPU風(fēng)扇的三維實(shí)體仿真設(shè)計(jì)

CPU風(fēng)扇的三維實(shí)體仿真設(shè)計(jì),cpu,風(fēng)扇,三維,實(shí)體,仿真,設(shè)計(jì) 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 CPU風(fēng)扇的三維實(shí)體仿真設(shè)計(jì) 作者姓名：** 專業(yè)名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 指導(dǎo)教師：** 講師 摘要 隨著電腦的普及，機(jī)械設(shè)計(jì)也采用了更方便快捷高效的軟件制圖。計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，正在各方面取代傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方式。基于Pro/E實(shí)現(xiàn)幾何模型的參數(shù)化建模方法及其實(shí)現(xiàn)原理介紹了設(shè)計(jì)CPU風(fēng)扇的全過程，闡明了產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)的發(fā)展趨勢。 通過對CPU風(fēng)扇的設(shè)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，同一產(chǎn)品中有許多相同或相似的特征；或者由于產(chǎn)品系列化的原因，以前的產(chǎn)品中曾有過相同或相似的結(jié)構(gòu)。對于這些特征，可以在Pro/ENGINEER 中快速復(fù)制這些特征，從而大大加快及優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。 基于特征的Pro/E三維造型軟件為設(shè)計(jì)者提供了方便的設(shè)計(jì)平臺，重點(diǎn)在于通過對CPU風(fēng)扇的設(shè)計(jì)完成對Pro/E軟件基本特征的掌握。 關(guān)鍵詞：Pro/ENGINEER 機(jī)械制造 CPU風(fēng)扇  Abstract Along with the popularity of computer, mechanical design has also adopted the software drawing of more convenient shortcut efficiency. The technology of computer utilize , is replacing traditional handwork design way in each aspect. Based on Pro/E, the parameter that realizes geometry model melts to build mould method and it, realize the principle whole course that has introduced the design parts of CPU Fan, have expounded products plan research and develop develop tendency. Through discovering for the design of the parts of CPU Fan in the development course of products plan, in a product, have a lot of identical or similar features; Or because of the reason that range of products melts before product in have had identical or similar structure. For these features can duplicate fast in Pro/ENGINEER these features, so, the design of and optimization product accelerates greatly. Based on the design of feature that the three-dimensional modelling software of Pro/E has offered convenience to design platform, focal point lie in the design completion of passing for CPU Fan for the software basic feature of Pro/E grasp. Keyword: Pro/ENGINEER, mashine building, The parts of CPU Fan  目錄 摘要 I Abstract II 目錄 III 前言 1 1 CPU風(fēng)扇的三維實(shí)體仿真設(shè)計(jì)概述 2 1.1 CPU風(fēng)扇的工作原理及性能 2 1.2 CPU風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及技術(shù)規(guī)格 3 2 Pro/ENGINEER軟件簡介 8 2.1 Pro/ENGINEER的主要特性 8 2.2 Pro/ENGINEER的常用模塊 9 2.3 Pro/E軟件的建模功能 10 3CPU風(fēng)扇的部件設(shè)計(jì) 12 3.1 創(chuàng)建實(shí)體特征 12 3.2 創(chuàng)建倒角特征 13 3.3 創(chuàng)建殼特征 14 3.4 在實(shí)體底部添加兩個(gè)拉伸實(shí)體特征 15 3.5 在實(shí)體特征上創(chuàng)建筋特征 18 3.6 在實(shí)體特征上創(chuàng)建一組剪切材料特征 21 3.7 創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)曲面特征 23 3.8 創(chuàng)建第1組基準(zhǔn)軸線特征 25 3.9創(chuàng)建第1組邊界的曲面特征 29 3.10創(chuàng)建第2組邊界的曲面特征 30 3.11合并曲面特征 32 3.12在曲面特征上加入倒圓角特征 37 3.13由曲面特征生成實(shí)體特征 39 3.14在模型上創(chuàng)建倒圓角特征 41 總結(jié) 44 致謝 45 參考文獻(xiàn) 46 - 46 - 前言 隨著全球經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，新的技術(shù)革命不斷取得新的進(jìn)展和突破，技術(shù)的飛躍發(fā)展已經(jīng)成為推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)增長的重要因素，，促使了工業(yè)產(chǎn)品在市場上的競爭力日益加強(qiáng)，產(chǎn)品開發(fā)周期、生產(chǎn)周期的不斷縮短，促使了機(jī)械制造行業(yè)的飛速發(fā)展。傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)已越來越難以滿足市場激烈競爭的需要。計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，正在各方面取代傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方式。隨著信息化程度日益提高。CAD、PDM、CAPP、RE、CIMS、ERP及其他許多先進(jìn)制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等廣泛應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)。機(jī)械制造正在向著應(yīng)用越來越廣泛地位越來越重要的方向發(fā)展.Pro/Engineer是一個(gè)優(yōu)秀的三維模型制作軟件，系統(tǒng)可以非常方便地生成三維模型，并且可以很容易地根據(jù)三維模型生產(chǎn)平面圖形。此外，利用Pro/Engineer制作三維模型時(shí)，它完全依賴于各種特征，并且用戶可以在任何時(shí)候?qū)μ卣鬟M(jìn)行修改或者刪除，從而可在模型設(shè)計(jì)過程中大大地提供設(shè)計(jì)效率，并降低設(shè)計(jì)難度。 鑒于以上幾點(diǎn)，我選擇了設(shè)計(jì)CPU風(fēng)扇作為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題。  1 CPU風(fēng)扇的三維實(shí)體仿真設(shè)計(jì)概述 我們到底該如何才能為電腦防暑降溫呢？一般來說，我們可以采用風(fēng)冷、水冷、半導(dǎo)體制冷和氟（氮）制冷等多種方法來降溫，但由于這些方法實(shí)現(xiàn)成本比較高，而且還可能對電腦的安全構(gòu)成威脅，因此這幾種方式在國內(nèi)并不是十分流行。與這些方法相比，另外一種最實(shí)效、最方便、最常用的方法就是使用風(fēng)扇和散熱片。說到CPU的風(fēng)扇和散熱片，其實(shí)就是利用它們快速將CPU的熱量傳導(dǎo)出來并吹到附近的空氣中去，降溫效果的好壞直接與CPU散熱風(fēng)扇有關(guān)?！? 目前CPU風(fēng)扇主要用的是60、70和80三種型號。這個(gè)型號是什么 意義呢？我們知道，CPU風(fēng)扇的外框形狀是正方形，而它的型號就是正方形的邊長。比如一個(gè)風(fēng)扇的外框邊長為60毫米，則型號為60。此外風(fēng)扇還有厚型和薄型之分，CPU用的風(fēng)扇全都是薄型的。同樣尺寸的風(fēng)扇都是可以互換的。比如Tt火山9和Coolermaster HV81的風(fēng)扇都為80型，你可以把火山9的風(fēng)扇拆下來裝到HV81的散熱片上，一點(diǎn)問題都沒有。也有些特殊設(shè)計(jì)的風(fēng)扇是無法與其他風(fēng)扇互換的，比如Intel原裝散熱器的風(fēng)扇。 1.1 CPU風(fēng)扇的工作原理及性能 CPU散熱的過程及原理 CPU工作產(chǎn)生熱量，熱量由CPU源源不斷的散發(fā)出來，由于散熱片接觸到CPU表面，熱量由CPU傳到散熱片上，再由散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的氣流將熱帶走，如此循環(huán)，形成整個(gè)散熱的過程。為保證良好的散熱效果，還要用扣具將它們組裝起來。 散熱器組成 散熱片 ——散熱片的熱是經(jīng)由流動(dòng)的冷空氣帶走，跟空氣接觸的面積越多，散熱的速率就越快。 散熱風(fēng)扇——送風(fēng)的部分；其扇葉的數(shù)量、形狀和傾斜程度都影響著散熱效果 。 扣具——扣具設(shè)計(jì)是隨CPU而定，不同的CPU要選用對應(yīng)的扣具。 主要性能 風(fēng)扇的主要性能從以下幾個(gè)方面體現(xiàn)：轉(zhuǎn)速、扇葉形狀、扇葉 角度和軸承系統(tǒng)。一般情況下，在散熱器的說明書上都標(biāo)明風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。一般來說散熱器的散熱效果有30%要取決于風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。但風(fēng)扇并不是轉(zhuǎn)速越高越好。正確的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速應(yīng)該根據(jù)CPU的發(fā)熱量決定，不同規(guī)格的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇都應(yīng)該有所區(qū)分，基本的原則就是：在產(chǎn)生同等風(fēng)量的前提下，風(fēng)機(jī)越大轉(zhuǎn)速就應(yīng)該越低，噪音同樣也會較小，一般在3500轉(zhuǎn)至5200轉(zhuǎn)之間的轉(zhuǎn)速是比較合乎常規(guī)的。 功率越大，風(fēng)扇風(fēng)力越強(qiáng)勁，散熱效果也就越好。而風(fēng)扇的功率與風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速又是有直接聯(lián)系的，也就是說風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速越高，風(fēng)扇也就越強(qiáng)勁有力。目前一般電腦市場上出售的風(fēng)扇都是直流12V的，功率則從0.X W到2.X W不等，那么功率的大小就需要根據(jù)您的CPU發(fā)熱量來選擇了。特別提醒大家的是，不能片面的強(qiáng)調(diào)大功率，只需要與CPU本身的功率要相匹配就可以了，如果功率過大，不單冷卻效果沒有多大增強(qiáng)，反而可能會加重計(jì)算機(jī)的工作負(fù)荷，最終縮短CPU和風(fēng)扇的壽命。因此，在選擇CPU功率大小的同時(shí)，應(yīng)該量“熱”而行。 較好的散熱器，邊緣不會出現(xiàn)毛刺現(xiàn)象，散熱鰭片無變形、底部光滑無裂痕、外觀整潔、造型大方、有質(zhì)保、有防偽標(biāo)志或者其他特征的商標(biāo)等。另外，大家在選擇散熱器時(shí)還要注意的是散熱器的底部不能太厚，因?yàn)殇X的導(dǎo)熱性不太好，太厚了會影響熱量的傳遞；另外散熱器表面的導(dǎo)流槽應(yīng)密一些，這樣可以確保散熱器能與空氣有較大的接觸面積，從而增強(qiáng)散熱效果。 1.2 CPU風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及技術(shù)規(guī)格 ①葉片形狀 有鐮刀型、梯形和AVC專利的折緣型等。 相對來說，鐮刀型扇葉運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)比較安靜，但風(fēng)壓也較?。惶菪紊热~容易產(chǎn)生較大風(fēng)壓，但噪音相對也較大。折緣型是最優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，在保持低噪音的同時(shí)能產(chǎn)生較大的風(fēng)壓，但目前僅用于AVC自己的產(chǎn)品中。 ②葉片數(shù)量 CPU風(fēng)扇的葉片通常在6片到12片之間。 一般說來，葉片數(shù)量較少的容易產(chǎn)生較大的風(fēng)壓，但運(yùn)轉(zhuǎn)噪音也較大；而葉片數(shù)量較多的則恰好相反。 ③出風(fēng)的方向 分為軸流式和離心式兩種。 顧名思義，軸流式的出風(fēng)方向是沿風(fēng)扇軸的方向，即垂直于葉片旋轉(zhuǎn)面的方向出風(fēng)；離心式的出風(fēng)方向則是沿葉片旋轉(zhuǎn)面的徑向往四面八方出風(fēng)。目前CPU散熱器基本上都采用軸流式風(fēng)扇，采用離心式風(fēng)扇的僅有Coolermaster的“龍卷風(fēng)”系列。而從實(shí)用效果來看，離心式風(fēng)扇工作時(shí)出的風(fēng)得不到充分利用，反而會增加工作噪音，所以并不是好的選擇。但采用離心式風(fēng)扇的散熱器比較容易做到很薄的形狀，所以常在一些顯卡散熱系統(tǒng)中被采用。 ④風(fēng)扇功率 風(fēng)扇功率是影響風(fēng)扇散熱效果的一個(gè)很重要的條件，功率越大通常風(fēng)扇的風(fēng)力也越強(qiáng)勁，散熱的效果也越好。而風(fēng)扇的功率與風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速又是直接聯(lián)系在一起的，也就是說風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速越高，風(fēng)扇也就越強(qiáng)勁有力。目前一般電腦市場上出售的都是直流12V的，功率則從0.X瓦到2.X瓦不等，這其中的功率大小就需要根據(jù)你的CPU發(fā)熱量來選擇了，理論上是選擇功率略大一些的更好一些，因?yàn)檫@種風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速要高一些。但筆者在這里還要提醒大家的是，不能片面地強(qiáng)調(diào)高功率，這需要同計(jì)算機(jī)本身的功率要相匹配，如果功率過大，不但不能起到很好的冷卻效果，反而可能會加重計(jì)算機(jī)的工作負(fù)荷，從而會產(chǎn)生惡循環(huán)，最終縮短了CPU風(fēng)扇的壽命。因此，在選擇CPU風(fēng)扇功率大小的時(shí)候，應(yīng)該遵循夠用為原則。 ⑤風(fēng)扇口徑 該性能參數(shù)對風(fēng)扇的出風(fēng)量也有直接的影響，它表示在允許的范圍之內(nèi)風(fēng)扇的口徑越大，那么風(fēng)扇的出風(fēng)量也就越大，風(fēng)力效果的作用面也就越大。通常在主機(jī)箱內(nèi)預(yù)留位置是安裝8cm×8cm的軸流風(fēng)扇，如果不在標(biāo)準(zhǔn)位置安裝則沒有這個(gè)限制，那么這時(shí)我們可以選擇稍微大一點(diǎn)尺寸的風(fēng)扇。對于該指標(biāo)，筆者要說的就是選擇的風(fēng)扇口徑一定要與自己計(jì)算機(jī)中的機(jī)箱結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)，保證風(fēng)扇不影響計(jì)算機(jī)其他設(shè)備的正常工作，以及保證計(jì)算機(jī)機(jī)箱中有足夠的自由空間來方便拆卸其他配件。 ⑥風(fēng)扇轉(zhuǎn)速 風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速與風(fēng)扇的功率是密不可分的，轉(zhuǎn)速的大小直接影響到風(fēng)扇功率的大小。通常我們認(rèn)為，在一定的范圍內(nèi)，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速越高，它向CPU傳送的進(jìn)風(fēng)量就越大，CPU獲得的冷卻效果就會越好。但是一旦風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速超過它的額定值，那么風(fēng)扇在長時(shí)間超負(fù)荷之下工作時(shí)，本身也會產(chǎn)生熱量，時(shí)間越長產(chǎn)生的熱量也就越大，此時(shí)風(fēng)扇不但不能起到很好的冷卻效果，反而會“火上澆油”；另外，風(fēng)扇在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，可能會產(chǎn)生很強(qiáng)的噪音，時(shí)間長了可能會縮短風(fēng)扇壽命；還有，較高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度需要較大的功率來提供“動(dòng)力源”，而高動(dòng)力源又是從主板和電源中的高功率中獲得的，主板和電源在超負(fù)荷功率下就會經(jīng)常引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。因此，我們在選擇風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)該根據(jù)CPU的發(fā)熱量決定，最好選擇轉(zhuǎn)速在3500轉(zhuǎn)至5200轉(zhuǎn)之間的風(fēng)扇。 ⑦風(fēng)扇材質(zhì) 由于CPU的熱量是通過傳導(dǎo)到散熱片，再經(jīng)風(fēng)扇帶來的冷空氣吹拂而把散熱片的熱量帶走的，而風(fēng)扇所能傳導(dǎo)的熱量快慢是由組成風(fēng)扇的導(dǎo)熱片的材質(zhì)決定的，因此風(fēng)扇的材料質(zhì)量對熱量的傳導(dǎo)性能具有決定性的作用，為此我們在選擇風(fēng)扇時(shí)一定要注意風(fēng)扇導(dǎo)熱片的熱傳導(dǎo)性是否良好。目前導(dǎo)熱性能比較好的材料中，導(dǎo)熱效果最好的當(dāng)然是金子了，黃金白金都不錯(cuò)，之所以AOPEN的AX6BC系列主板會在北橋芯片散熱片上鍍上金子，一方面是顯示尊貴的地位，另一方面則是有利于散熱。僅次于金子的導(dǎo)熱金屬就是銅了，銅是一種導(dǎo)熱性能優(yōu)良的金屬，如果用銅來生產(chǎn)散熱片，那散熱效果會非常理想，但銅質(zhì)地較結(jié)實(shí)，加工難度較大，質(zhì)量較重，而且成本也較高，所以我們目前很難見到使用銅來生產(chǎn)的散熱片。再次于銅的便是鐵和鋁，這兩種可是很大眾化的金屬了，但兩者橫向比較一下，你便會發(fā)現(xiàn)鐵易銹、質(zhì)地堅(jiān)硬、不易加工、質(zhì)量重等弱點(diǎn)，而鋁卻沒有這些麻煩事，所以鋁便成為生產(chǎn)散熱片最好的材料了。 ⑧風(fēng)扇噪聲 衡量風(fēng)扇質(zhì)量高低的另外一個(gè)外在表現(xiàn)是噪音大小。試想一下，如果買回來的風(fēng)扇噪音很大，就算風(fēng)扇其他性能非常完好，自己心里也不踏實(shí)，因?yàn)樘蟮脑胍魧O大影響我們操作電腦的心情。噪音大小通常與風(fēng)扇的功率有關(guān)，通常功率越大，轉(zhuǎn)速也就越快，此時(shí)一個(gè)負(fù)面影響也就表現(xiàn)出來了，那就是噪聲。因此，我們在購買風(fēng)扇時(shí)，一定要試聽一下風(fēng)扇的噪音，如果太大，那么最好不要購買；當(dāng)然風(fēng)扇發(fā)出噪音，不一定都是風(fēng)扇質(zhì)量的問題，也有可能是風(fēng)扇的轉(zhuǎn)軸潤滑效果不行，或者是風(fēng)扇沒有被正確安裝好，如果是這樣的話，我們最好能重新給風(fēng)扇定位，或者給風(fēng)扇的轉(zhuǎn)軸加上一些潤滑劑，以保證其潤滑效果良好。如今風(fēng)扇為了減輕噪聲都投入了一些設(shè)計(jì)，例如改變扇葉的角度，增加扇軸的潤滑度和穩(wěn)定度等。我們在使用潤滑油潤滑軸承時(shí)，由于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不長就很容易導(dǎo)致機(jī)器過熱而出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，嚴(yán)重的時(shí)候還有可能把機(jī)芯燒壞。為此，現(xiàn)在有許多好品牌的風(fēng)扇都開始使用滾珠軸承，這種軸承就是利用許多鋼珠來作為減少摩擦的介質(zhì)。這種滾珠風(fēng)扇的特點(diǎn)就是風(fēng)力大，壽命長、噪音小，但成本可是比較高的，只有高檔風(fēng)扇才可能使用到它，而對于普通的風(fēng)扇來說，雖然都叫“軸承”，但只是軸瓦軸承，即由銅質(zhì)外套和鋼制軸芯組成的，與“滾珠軸承”可是完全的兩碼事。另外，筆者在這里還要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)要平穩(wěn)，否則很容易產(chǎn)生噪音，因此我們在購買風(fēng)扇時(shí)，一定還要記得檢查風(fēng)扇滾軸軸心是否松動(dòng)。 ⑨風(fēng)扇形狀 我們所指的風(fēng)扇形狀，通常是指組成風(fēng)扇的散熱片的形狀。由于風(fēng)扇的形狀對進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)影響很大，而進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)又會直接關(guān)系到最后的散熱效果，因此從某種意義上來說，風(fēng)扇的形狀對風(fēng)扇的工作性能也有一定的影響。普通的散熱片是壓鑄成的，常見的形狀只是多了幾個(gè)葉片的“韭”字形，這種散熱片的散熱效果是最為普通的。較高檔的散熱片則使用鋁模經(jīng)過車床車削而成的，車削后的形狀呈多個(gè)柱狀突起，這種散熱片常用在高檔顯卡和一些國外原裝機(jī)的CPU之上（有許多國外原裝機(jī)根本就不使用風(fēng)扇，只使用這種散熱片）。還有一種鰭形散熱片，是通過薄薄的鋁板折彎而成的，看起來就像手風(fēng)琴的風(fēng)箱，這種鰭形散熱片的散熱效果不錯(cuò)。更為高檔的就是渦流式導(dǎo)流散熱片了，這類散熱片都是通過壓鑄成形，散熱較密實(shí)，且都向某個(gè)方向傾斜，以助于空氣流的通過，這類散熱片用在著名的“渦輪扇”和原裝CPU的散熱風(fēng)扇上。對于這個(gè)指標(biāo)，筆者建議大家從風(fēng)扇的外形、風(fēng)扇的尺寸大小、葉片的設(shè)計(jì)形式以及風(fēng)扇厚度等角度來綜合檢查，通常不同形狀的風(fēng)扇對散熱產(chǎn)生的影響也不會太大，但相比之下，風(fēng)扇的尺寸大小對芯片進(jìn)行散熱起著比較大的作用。 ⑩風(fēng)扇排風(fēng)量 風(fēng)扇排風(fēng)量可以說是一個(gè)比較綜合的指標(biāo)，因此我們可以這么說排風(fēng)量是衡量一個(gè)風(fēng)扇性能的最直接因素。如果一個(gè)風(fēng)扇可以達(dá)到5000轉(zhuǎn)/分，但其扇葉如果是扁平的話，那就不會形成任何氣流的，所以關(guān)系散熱風(fēng)扇的排風(fēng)量，扇葉的角度是決定性因素。測試一個(gè)風(fēng)扇排風(fēng)量的方法很容易，只要將手放在散熱片附近感受一下吹出的風(fēng)的強(qiáng)度即可，通常質(zhì)量好的風(fēng)扇，即使我們在離它很遠(yuǎn)的位置，也仍然可以感到風(fēng)流，這就是散熱效果上佳的表現(xiàn)。  2 Pro/ENGINEER軟件簡介 1985年，PTC公司成立于美國波士頓，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10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/ENGINEER2000i2。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/ENGINEER還提供了目前所能達(dá)到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。下面就Pro/ENGINEER的特點(diǎn)及主要模塊進(jìn)行簡單的介紹。 2.1 Pro/ENGINEER的主要特性 （1）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，卻沒有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。 （2）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，它們對工程人員來說是很熟悉的，因而易于使用。 （3）裝配、加工、制造以及其它學(xué)科都使用這些領(lǐng)域獨(dú)特的特征。通過給這些特征設(shè)置參數(shù)（不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性），然后修改參數(shù)很容易的進(jìn)行多次設(shè)計(jì)疊代，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)。 （4）數(shù)據(jù)管理：加速投放市場，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。 （5）裝配管理：Pro/ENGINEER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”、“對齊”等很容易的把零件裝配起來，同時(shí)保持設(shè)計(jì)意圖。高級的功能支持大型復(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。 （6）易于使用：菜單以直觀的方式聯(lián)級出現(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。 2.2 Pro/ENGINEER的常用模塊 Pro/DESIGNIER 是工業(yè)設(shè)計(jì)模塊的一個(gè)概念設(shè)計(jì)工具，能夠使產(chǎn)品開發(fā)人員快速、容易的創(chuàng)建、評價(jià)和修改產(chǎn)品的多種設(shè)計(jì)概念?？梢陨筛呔鹊那鎺缀文Ｐ?，并能夠直接傳送到機(jī)械設(shè)計(jì)和/或原型制造中。 Pro/NETWORK ANIMTOR 通過把動(dòng)畫中的幀頁分散給網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)處理器來進(jìn)行渲染，大大的加快了動(dòng)畫的產(chǎn)生過程。 Pro/PERSPECTA-SKETCH 能夠使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員從圖紙、照片、透視圖或者任何其它二維圖象中快速的生成一個(gè)三維模型。 Pro/PHOTORENDER 能夠很容易的創(chuàng)建產(chǎn)品模型的逼真圖象，這些圖象可以用來評估設(shè)計(jì)質(zhì)量，生成圖片。 Pro/ASSEMBLY 構(gòu)造和管理大型復(fù)雜的模型，這些模型包含的零件數(shù)目不受限制。裝配體可以按不同的詳細(xì)程度來表示，從而使工程人員可以對某些特定部件或者子裝配體進(jìn)行研究，同時(shí)在整個(gè)產(chǎn)品中使設(shè)計(jì)意圖保持不變。附加的功能還能使用戶很容易的創(chuàng)建一組設(shè)計(jì)，有效的支持工程數(shù)據(jù)重用（EDU）。 Pro/DETAIL 由于具有廣泛的標(biāo)注尺寸、公差和產(chǎn)生視圖的能力，因而擴(kuò)大了Pro/ENGINEER生成設(shè)計(jì)圖紙，這些圖紙遵守ANAI、ISO、DIN和JIS標(biāo)準(zhǔn)。 Pro/FEATURE 允許產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建高級特征（例如高級的掃描和輪廓混合）利用簡便的設(shè)計(jì)工具，在很短的時(shí)間內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)。 Pro/NOTEBOOK 以“自頂向下”的方式對產(chǎn)品的開發(fā)過程進(jìn)行管理，同時(shí)對復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中涉及的多項(xiàng)任務(wù)自動(dòng)分配，來增強(qiáng)工程的生產(chǎn)效率。 Pro/SCAN-TOOLS 滿足工業(yè)上使用物理模型作為新設(shè)計(jì)起點(diǎn)的需求。把模型數(shù)字化，它的形狀和曲面就可以以點(diǎn)數(shù)據(jù)的形式輸入到Pro/SCAN-TOOLS中，因此能產(chǎn)生高質(zhì)量的與物理原型非常匹配的模型。 Pro/SURFACE 能夠使設(shè)計(jì)人員和工程人員直接對Pro/ENGINEER的任一實(shí)體零件中的幾何外形和自由形式的曲面進(jìn)行有效的開發(fā)，或者開發(fā)整個(gè)的曲面模型。 Pro/WELDINGTM 參數(shù)化的定義焊接裝配體中的對接要求，使用戶很容易的確認(rèn)焊接點(diǎn)，避免裝配零件與焊接點(diǎn)之間發(fā)生干涉，在文件編制和制造中消除錯(cuò)誤成本. 2.3 Pro/E軟件的建模功能 Pro/E是非常成功的CAD /CAM軟件之一，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是參數(shù)化、基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一的數(shù)據(jù)庫功能。 （1）建模功能 Pro /E軟件的基本建模功能體現(xiàn)如下： 1)實(shí)體特征(倒角、殼、拉伸、自由造型等) 、基本曲面特征(拉伸、合并、轉(zhuǎn)換等)結(jié)合特征復(fù)制(復(fù)制、陣列、鏡像幾何等)功能直接畫零件三維圖。 2)基于裝配約束及干涉檢查的零件組合功能，及時(shí)修改零件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的不合理以保證零件組合的協(xié)調(diào)性，并可組建設(shè)備的三維裝配圖。 3)實(shí)體模型自動(dòng)生成工程圖功能可生成三視圖及任意位置的剖視圖，并對視圖進(jìn)行標(biāo)注及編輯。 （2）建模準(zhǔn)則 了解Pro/E的建模準(zhǔn)則，可以快速地進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，其建模準(zhǔn)則如下。 1) 基于特征的參數(shù)化造型準(zhǔn)則 Pro/E的基于特征的參數(shù)化造型準(zhǔn)則，即用一些基本的幾何模型的構(gòu)造要素(如圓角、倒角、殼體等)加入必要的參數(shù)經(jīng)過疊加、相交、相切等操作形成特征，然后將特征組合形成零件，再將零件組裝起來，即可實(shí)現(xiàn)完整的設(shè)計(jì)意圖。 參數(shù)化的特點(diǎn)使零件造型的再設(shè)計(jì)和再修改變得方便易行，在任何時(shí)候都可以對零件的設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行修改。 2) 基于全尺寸約束的參數(shù)化模型設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 Pro/E系統(tǒng)將形狀和尺寸結(jié)合起來，通過尺寸約束實(shí)現(xiàn)對實(shí)體幾何形狀的控制。 實(shí)體造型必須有完整的尺寸約束。 3) 基于尺寸驅(qū)動(dòng) 的參數(shù)化模型設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 Pro/E使用尺寸來驅(qū)動(dòng)特征，即通過修改尺寸可以驅(qū)動(dòng)模型。 尺寸驅(qū)動(dòng)可以很方便地修改模型的初步設(shè)想尺寸，從而改變模型形狀，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 4) 基于單一的數(shù)據(jù)庫的全相關(guān)數(shù)據(jù)管理準(zhǔn)則 由于Pro/E采用了單一的數(shù)據(jù)庫，使得在零件設(shè)計(jì)、組裝、加工制造等環(huán)節(jié)對數(shù)據(jù)的修改都可自動(dòng)反映到其他各個(gè)相關(guān)環(huán)節(jié)。 系統(tǒng)使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，使零件數(shù)據(jù)管理更加容易、科學(xué)。  3CPU風(fēng)扇的部件設(shè)計(jì) 3.1 創(chuàng)建實(shí)體特征 (1) 選擇菜單欄【文件】—→【新建】命令，系統(tǒng)彈出如圖3.1所示的對話框，選擇類型為”零件”, 新建prt0010的零件文件，同時(shí)取消【使用缺省建板】選項(xiàng)。單擊【確定】按鈕。如圖3-1所示： 圖3-1新建零件對話框 （2）單擊基礎(chǔ)特征工具欄的按鈕，在主視區(qū)下側(cè)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)特征用戶操作界面 （3）單擊旋轉(zhuǎn)用戶操作界面上的按鈕以旋轉(zhuǎn)生成實(shí)體，單擊用戶操作界面上的按鈕草繪旋轉(zhuǎn)剖面。 （4）彈出“剖面”對話框，在主視區(qū)選取基準(zhǔn)平面TOP面草繪剖面，接受系統(tǒng)默認(rèn)的特征草繪旋轉(zhuǎn)剖面。 （5）接受系統(tǒng)提供的尺寸參照FRONT和RIFHT基準(zhǔn)平面，關(guān)閉“參照”對話框，開始草繪。繪制草繪剖面如圖3-2，單擊草繪工具欄中的按鈕完成草繪操作，并退出草繪模式。 圖3-2旋轉(zhuǎn)特征草繪剖面圖 （6）在旋轉(zhuǎn)特征用戶操作界面上的“角度”框中，輸入旋轉(zhuǎn)角度值360。單擊界面上的按鈕，創(chuàng)建基礎(chǔ)實(shí)體特征如圖3-3。 圖3-3基礎(chǔ)實(shí)體特征 3.2 創(chuàng)建倒角特征 （1）單擊工程特征工具欄中的按鈕，在主視區(qū)下側(cè)出現(xiàn)倒角特征用戶操作界面。 （2）在用戶操作界面的“標(biāo)注形式”框中選擇45×D項(xiàng)，在D項(xiàng)框中輸入倒角尺寸值60，在模型上選擇邊線如圖3-4所示。單擊用戶操作界面上的按鈕完成倒角，如圖3-5。 圖3-4選擇倒角邊線 圖3-5倒角后的實(shí)體模型 3.3 創(chuàng)建殼特征 本步驟將使用創(chuàng)建殼特征的方法對模型進(jìn)行抽殼操作，并去除模型的一個(gè)面。 （1）單擊工程特征工具欄中的按鈕，在主視區(qū)下側(cè)出現(xiàn)殼特征用戶操作界面。 （2）在殼特征用戶操作界面的“厚度”框中輸入殼厚度值20.0，在模型上選擇如圖3-6所示的表面，選擇將該面切除。單擊用戶操作界面上的換向按鈕，完成殼特征的創(chuàng)建。所創(chuàng)建殼體如圖3-7所示。 圖3-6選擇殼特征參照平面 圖3-7創(chuàng)建殼特征 3.4 在實(shí)體底部添加兩個(gè)拉伸實(shí)體特征 本步驟分別使用加材料拉伸和剪材料拉伸的方法創(chuàng)建中心通孔的圓柱體。 （1）單擊特征工具欄中的按鈕，在主視區(qū)下側(cè)出現(xiàn)拉伸特征用戶操作界面。 （2）單擊用戶操作界面上的按鈕指定生成拉伸實(shí)體，單擊操作界面上“放置”再單擊“定義”，選取殼特征內(nèi)側(cè)底部剖面作為草繪平面，接受系統(tǒng)默認(rèn)的特征生成方向。單擊“剖面”對話框中的按鈕，進(jìn)入草繪模式。接受系統(tǒng)提供的尺寸參照，關(guān)閉“參照”對話框，開始草繪。 （3）繪制如圖3-8所示的草繪剖面，單擊草繪工具欄中的按鈕退出草繪模式。 圖3-8草繪剖面圖 （4）在拉伸特征用戶操作界面中的“深度”框中輸入拉伸高度值150。單擊用戶操作界面上的按鈕，完成基礎(chǔ)實(shí)體特征的創(chuàng)建，如圖3-9所示。 圖3-9創(chuàng)建的拉伸實(shí)體特征 （5）單擊特征工具欄中的按鈕，在主視區(qū)下側(cè)出現(xiàn)拉伸特征用戶操作界面。 （6）單擊用戶操作界面上的按鈕指定生成拉伸實(shí)體。單擊用戶操作界面上的去除材料按鈕指定使用切剪材料的方法創(chuàng)建拉伸。單擊操作界面上的“設(shè)置”后在單擊“定義”，在模型上選擇如圖3-10所示表面2草繪平面，接受系統(tǒng)默認(rèn)的特征生成方向。單擊“剖面”對話框中的按鈕，進(jìn)入草繪模式，接受系統(tǒng)提供尺寸參照。關(guān)閉“參照”對話框，開始草繪。 圖3-10選擇切剪拉伸草繪平面 （7）繪制如圖3-11所示的草繪剖面，單擊草繪工具欄中的按鈕退出草繪模式。 圖3-11草繪剖面圖 （8）在拉伸特征用戶操作界面的“深度”選項(xiàng)中選擇項(xiàng)，指定剪切特征與所用的曲面相交。單擊拉伸特征用戶操作界面上的兩個(gè)按鈕，改變剪切材料的方向。設(shè)置好后可以單擊用戶操作界面上的按鈕預(yù)覽，在確認(rèn)剪切方向無誤后，單擊按鈕，完成剪切特征的創(chuàng)建，如圖3-12所示。 圖3-12創(chuàng)建的切剪實(shí)體特征 3.5 在實(shí)體特征上創(chuàng)建筋特征 本步驟將在殼體模型內(nèi)創(chuàng)建筋特征，并使用特征鏡像復(fù)制的方法實(shí)現(xiàn)多個(gè)相同的筋特征的創(chuàng)建。 （1）單擊工程特征工具欄中的按鈕，在主視區(qū)側(cè)出現(xiàn)筋特征用戶操作界面。 （2）單擊用戶操作界面上的“參照”后在單擊“定義”按鈕后，選擇基準(zhǔn)平面RIGHT面為草繪平面，接受系統(tǒng)的默認(rèn)參照，進(jìn)入草繪界面，繪制如圖3-13所示的筋截面草繪圖。 圖3-13筋截面草繪圖 （3）單擊草繪工具欄中的按鈕完成草圖并切換模型狀態(tài)。在“筋厚度”框中輸入數(shù)值20，單擊用戶操作界面中的按鈕完成筋的創(chuàng)建，如圖3-14所示。 圖3-14筋特征 （4）單擊工程特征工具欄中的按鈕，進(jìn)行第2個(gè)筋特征的創(chuàng)建，選擇基準(zhǔn)平面TOP面為草繪平面，筋的剖面、尺寸和上一步創(chuàng)建的筋特征相同，結(jié)果如圖3-15所示 圖3-15第2筋特征 （5）選擇“編輯”∣“特征操作”菜單命令，彈出“特征”菜單。選擇“特征”菜單中的“復(fù)制”命令，彈出“復(fù)制特征”子菜單。在“復(fù)制特征”子菜單中選擇“鏡像”、“選取”和“獨(dú)立”命令，選擇“完成”命令。彈出“選取特征”子菜單，單擊該菜單中的“選取”命令，彈出“選取”對話框，系統(tǒng)提示“選擇要鏡像的特征”。在模型樹窗口中選擇第1次創(chuàng)建的筋特征，選擇“選取特征”菜單中的“完成”命令。彈出“設(shè)置平面”子菜單，在“設(shè)置平面”菜單中選擇“平面”命令，彈出“選取”對話框，系統(tǒng)提示“選取鏡像平面”。依次選取的菜單如圖3-16所示。 圖3-16依次選取的菜單 （6）選取基準(zhǔn)平面TOP面為鏡像，鏡像特征操作完成，選擇“特征”菜單上的“完成”命令。鏡像復(fù)制生成的筋特征如圖3-17所示。 圖3-17第1次鏡像筋特征 （7）進(jìn)行同樣的鏡像操作，選取第2次生成的筋特征為鏡像對象，選取基準(zhǔn)平面RIGHT面為鏡像平面，第2次產(chǎn)生鏡像特征。最后創(chuàng)建的結(jié)果如圖3-18所示。 圖3-18最后創(chuàng)建的筋特征 3.6 在實(shí)體特征上創(chuàng)建一組剪切材料特征 本步驟將使用剪切材料拉伸的方法創(chuàng)建一組風(fēng)扇輪盤的剪切特征，并使用特征陣列的方法旋轉(zhuǎn)陣列該特征。在生成剪切材料特征時(shí)需要正確設(shè)置剪切材料的方向。 （1）單擊特征工具欄中的按鈕，在主視區(qū)下側(cè)出現(xiàn)拉伸特征用戶操作界面。 （2）單擊用戶操作界面上的按鈕，指定生成拉伸實(shí)體。單擊用戶操作界面上的去除材料按鈕，指定使用切剪材料的方法創(chuàng)建拉伸。單擊操作界面上的“放置”再“定義”后，在模型上選擇剛才創(chuàng)建的基準(zhǔn)平面RINGT為草繪平面，以默認(rèn)的參照進(jìn)入草繪模式，開始草繪。 （3）繪制如圖3-19所示的草繪剖面，單擊草繪工具欄中的按鈕退出草繪模式。 圖3-19草繪剖面圖 （4）在拉伸特征用戶操作界面的“深度”選項(xiàng)中選擇項(xiàng)，指定切剪特征與所有的曲面相交。單擊拉伸特征用戶操作界面上的兩個(gè)換向按鈕，改變切剪材料的方向，此時(shí)在主視區(qū)的幾何預(yù)覽圖如圖3-20所示。 圖3-20幾何預(yù)覽圖 （5）設(shè)置好后，可以單擊用戶操作界面上的按鈕預(yù)覽。在確認(rèn)切剪方向無誤后，單擊按鈕，完成切剪特征的創(chuàng)建，如圖3-21所示。 圖3-21創(chuàng)建的切剪材料特征 （6）在模型樹窗口中選擇剛才創(chuàng)建的切剪特征。單擊編輯特征工具欄中的陣列按鈕，在主視區(qū)的下側(cè)出現(xiàn)陣列特征用戶操作界面，選擇“軸”，在圖中選擇軸A-2，輸入旋轉(zhuǎn)數(shù)目為6，在把角度輸入為60，如圖3-22所示。 圖3-22創(chuàng)建陣列分部旋轉(zhuǎn)特征 （7）設(shè)置陣列參數(shù)尺寸后，單擊按鈕完成如圖3-23所示的陣列圖像。 圖3-23創(chuàng)建的陣列特征 3.7 創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)曲面特征 本步驟將使用創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)曲面的方法創(chuàng)建兩個(gè)基礎(chǔ)曲面，并且使用曲面復(fù)制的操作在曲面所在位置生成一個(gè)曲面。 （1）單擊基礎(chǔ)特征工具欄中的按鈕，在主視區(qū)下側(cè)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)特征用戶操作界面。 （2）單擊旋轉(zhuǎn)用戶操作界面上的按鈕以旋轉(zhuǎn)生成曲面：單擊用戶操作界面上的“位置”︱“定義”進(jìn)入草繪旋轉(zhuǎn)剖面。 （4）接受系統(tǒng)提供的尺寸參照FRONT和RIGHT基準(zhǔn)平面，關(guān)閉“參照”對話框，開始草繪。繪制如圖3-24所示的草繪剖面，單擊草繪工具欄中的按鈕完成草繪操作，并退出草繪模式。 圖3-24旋轉(zhuǎn)特征草繪剖面 （5）在旋轉(zhuǎn)特征用戶操作界面上的“角度”框中輸入旋轉(zhuǎn)角度值90，單擊界面上的按鈕，創(chuàng)建如圖3-25所示的基礎(chǔ)實(shí)體特征。 圖3-25創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)曲面特征 （6）在模型樹中選擇剛才創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)曲面特征，選擇主菜單欄中的“編輯”︱“偏移”命令，在操空半中將偏移距離設(shè)置為0，然后單擊“確定”按鈕，相當(dāng)于再原來的位置復(fù)制一個(gè)同樣的曲面，該曲面在模型上不能直接看到，但可以在模型樹窗口中看到已經(jīng)生成了一個(gè)偏移曲面特征。 （7）單擊基礎(chǔ)特征工具欄中的按鈕，在主視區(qū)下側(cè)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)特征用戶操作界面。 （8）單擊旋轉(zhuǎn)用戶操作界面上的按鈕以旋轉(zhuǎn)生成曲面，單擊用戶操作界面上“位置”︱“定義”草繪旋轉(zhuǎn)剖面。 （9）彈出“剖面”對話框，在主視區(qū)選取基準(zhǔn)平面TOP面作為草繪平面，接受系統(tǒng)默認(rèn)的特征生成方向。 （10）接受系統(tǒng)提供的尺寸參照FRONT和RIGHT基準(zhǔn)平面，關(guān)閉“參照”對話框，開始草繪。繪制如圖3-26所示的草繪剖面，單擊草繪工具欄中的按鈕完成草繪操作，并退出草繪模式。 圖3-26草繪剖面圖 （11）在旋轉(zhuǎn)特征用戶操作界面上的“角度”框中輸入旋轉(zhuǎn)角度值90，單擊界面上的按鈕，創(chuàng)建如圖3-27所示的基礎(chǔ)實(shí)體特征。 圖3-27第2次創(chuàng)建的曲面特征 3.8 創(chuàng)建第1組基準(zhǔn)軸線特征 本步驟將使用創(chuàng)建投影曲線的方法，在前面創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)曲面上創(chuàng)建第1組基準(zhǔn)曲線特征。在生成第1組基準(zhǔn)曲線時(shí)，需注意草繪平面和投影參照的選擇 （1）在主菜單中選擇“編輯”∣“投影”菜單命令，在主視區(qū)下側(cè)出現(xiàn)投影特征用戶操作界面。單擊投影用戶操作界面上的“參照”按鈕，彈出“參照”對話框。 （2）在“參照”對話框最上面的下拉列表中選擇“投影草繪”項(xiàng)，單擊對話框中的“定義”按鈕草繪投影曲線。選擇基準(zhǔn)平面RINGT面為草繪平面，接受系統(tǒng)默認(rèn)的特征生成方向，進(jìn)入草繪模式。 （3）接受系統(tǒng)提供的尺寸參照FRONT和RINGT基準(zhǔn)平面，關(guān)閉“參照”對話框，開始草繪。繪制如圖3-28所示的草繪剖面，單擊草繪工具欄中的按鈕完成草繪操作，并退出草繪模式。 圖3-28草繪曲線 （4）單擊以激活投影特征用戶操作界面上的“曲面收集器”框。選擇第1次創(chuàng)建的曲面特征，將曲線投影倒該曲面上。在“方向”框中選擇“按方向”項(xiàng)，選擇RINGT面為方向參照面，單擊用戶操作界面上的按鈕，創(chuàng)建如圖3-29所示的投影曲線。 圖3-29第1次創(chuàng)建的投影曲線 （5）仿照前述的方法，創(chuàng)建第2條基準(zhǔn)曲線，圖3-30是在草繪下繪制的草繪圖。 圖3-30草繪曲線 （6）選擇與第1條基準(zhǔn)曲線相同的投影曲面和投影方向，最后創(chuàng)建的基準(zhǔn)曲線如圖3-31所示。 圖3-31第2次創(chuàng)建的基準(zhǔn)曲線 （7）在主菜單欄中選擇“編輯”︱“投影”菜單命令，在主視區(qū)下側(cè)出現(xiàn)投影特征用戶操作界面。單擊投影用戶操作界面上的“參照”按鈕，彈出“參照”對話框。 （8）在“參照”對話框最上面的下拉列表中選擇“投影草繪”項(xiàng)，單擊對話框中的按鈕草繪投影曲線。選擇基準(zhǔn)平面RINGT面為草繪平面，接受系統(tǒng)默認(rèn)的特征生成方向，單擊“剖面”對話框中的“定義”按鈕，進(jìn)入草繪模式。 （9）接受系統(tǒng)提示的尺寸參照FRONT和RIGHT基準(zhǔn)平面，關(guān)閉“參照”對話框，開始草繪。繪制3-32如圖所示的草繪平面，單擊草繪工具欄的按鈕完成草繪操作，并退出草繪模式。 圖3-32草繪曲線 （10）單擊以激活投影特征用戶操作界面上的“曲面收集器”框，選擇第2次創(chuàng)建的曲面特征，將曲線投影倒該曲面上。在“方向”框中選擇“按方向”項(xiàng)，選擇RINGT面為方向參照面。單擊用戶操作界面上的換項(xiàng)按鈕，按如圖3-33所示的方向設(shè)置投影。 圖3-33投影方向 （11）單擊用戶操作界面上的按鈕，創(chuàng)建如圖3-34所示的投影曲線。 圖3-34第3次創(chuàng)建的基準(zhǔn)曲線 （12）仿照前述的方法，創(chuàng)建第4條基準(zhǔn)曲線。3-35圖是在草繪模式下繪制的草繪圖。 圖3-35草繪曲線 （13）選擇與第3條基準(zhǔn)曲線相同的投影曲面投影方向。最后創(chuàng)建的基準(zhǔn)曲線如圖3-36所示。 圖3-36第4次創(chuàng)建的基準(zhǔn)曲線特征 3.9創(chuàng)建第1組邊界的曲面特征 本步驟將以前面創(chuàng)建的基準(zhǔn)曲線為邊界，使用邊界曲線混合的方法，創(chuàng)建第一組邊界曲面。在生成曲面時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意曲線的選擇，即由哪幾條曲線生成曲面。 （1）單擊基礎(chǔ)特征工具欄中的按鈕，在主視區(qū)下側(cè)出現(xiàn)混合特征用戶操作界面。系統(tǒng)將第一向鏈?zhǔn)占骷せ?，按住Ctrl鍵，選擇繪制的基準(zhǔn)曲線1和基準(zhǔn)曲線3作為第一方向混合曲線。單擊用戶尺寸界面上的按鈕，完成一個(gè)曲面的創(chuàng)建，如圖3-37所示。 圖3-37混合曲面特征 （2）單擊基礎(chǔ)特征工具欄中的按鈕，按住Ctrl鍵，選擇繪制的基準(zhǔn)曲線2和基準(zhǔn)曲線4作為第一方向混合曲線。單擊用戶操作界面上的按鈕，完成第2個(gè)曲面的創(chuàng)建，如圖3-38所示。 圖3-38第2次混合曲面特征 3.10創(chuàng)建第2組邊界的曲面特征 本步驟將利用前一組邊界曲面的邊線生成另一組基準(zhǔn)曲線，然后根據(jù)生成的基準(zhǔn)曲線生成混合邊界曲面。 （1）單擊基礎(chǔ)特征工具欄中的“邊界混合”按鈕，在主視區(qū)下側(cè)出現(xiàn)混合特征操控板。單擊“選取項(xiàng)目”框，將第一方向鏈?zhǔn)占骷せ?，按Ctrl鍵選擇如圖3-39所示5、6兩條邊線作為第一方向的混合曲線，單擊“確定“按鈕，創(chuàng)建第三個(gè)曲面如圖3-40所示。 圖3-39創(chuàng)建的基準(zhǔn)曲線 圖3-40創(chuàng)建的第3個(gè)混合曲面特征 （2）與上一步相同的方法重復(fù)創(chuàng)建混合曲面特征，按下Ctrl鍵選擇如圖3-41所示的曲線7、8作為第一方向的混合曲線，單擊“確定“按鈕，創(chuàng)建第四個(gè)曲面，結(jié)果如圖3-42所示。 圖3-41創(chuàng)建的基準(zhǔn)曲線 圖3-42創(chuàng)建第4個(gè)混合曲面 3.11合并曲面特征 本步驟將使用曲面合并的操作，將前面創(chuàng)建的幾組曲面合并成一個(gè)曲面。在合并曲面的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意要按照曲面設(shè)計(jì)要求進(jìn)行修剪，去除不必要的部分，保留需要部分。 （1）在模型樹窗口按住Ctrl鍵，選擇所有的基準(zhǔn)曲線。單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“隱藏”命令，將基準(zhǔn)曲線隱藏顯示。 （2）在模型上按住Ctrl鍵，選擇如圖3-43所示的兩個(gè)曲面特征，單擊編輯特征工具欄中的按鈕，在主視區(qū)下側(cè)出現(xiàn)合并特征用戶操作界面。單擊合并用戶操作界面上的按鈕后，單擊按鈕，將主曲面和附加曲面合并成一個(gè)曲面，如圖3-44所示。 圖3-43選擇參與合并的曲面 圖3-44保留的合并結(jié)果 （3）重復(fù)曲面合并的操作，按照如圖3-45所示選擇主曲面（復(fù)制選擇曲面特征）和附加曲面。單擊合并特征用戶操作界面上的按鈕，以適當(dāng)調(diào)整面組側(cè)，最后保留如圖3-46所示的合并結(jié)果。 圖3-45選擇參與合并的曲面 圖3-46最后保留的合并結(jié)果 （4）重復(fù)曲面合并的操作，按照如圖3-47所示選擇住曲面和附加曲面。單擊合并特征用戶操作界面上的按鈕，適當(dāng)調(diào)整面組側(cè)，最后保留如圖3-48所示的合并結(jié)果。 圖3-47選擇參與合并的曲面 圖3-48最后保留的合并結(jié)果 （5）重復(fù)曲面合并的操作，按照如圖3-49所示選擇主曲面和附加曲面。單擊合并特征用戶操作界面的按鈕，適當(dāng)調(diào)整面組側(cè)，最后保留如圖3-50所示的合并結(jié)果。 圖3-49選擇參與合并的曲面 圖3-50最后保留的合并結(jié)果 （6）重復(fù)曲面合并的操作，按照3-51如圖所示選擇主曲面和附加曲面，單擊合并特征用戶操作界面上的換向按鈕，適當(dāng)調(diào)整面組側(cè)，最后保留如圖3-52所示的合并結(jié)果。 圖3-51選擇參與合并的曲面 圖3-52最后保留的合并結(jié)果 （7）重復(fù)曲面合并的操作，按照如圖3-53所示選擇主曲面和附加曲面，單擊合并特征用戶操作界面上的按鈕，適當(dāng)調(diào)整面組側(cè)，最后保留如圖3-54所示的合并結(jié)果。 圖3-53選擇參與合并的曲面 圖3-54最后保留的合并結(jié)果 3.12在曲面特征上加入倒圓角特征 本步驟將使用創(chuàng)建圓角特征的方法，對曲面的邊線進(jìn)行倒圓角處理。在創(chuàng)建倒圓角特征時(shí)，要注意多條邊線同時(shí)選取的方法。 （1）單擊工程特征工具欄中的按鈕，在主視區(qū)出現(xiàn)圓角特征用戶操作界面。 （2）此時(shí)系統(tǒng)提示“選取一條邊或邊鏈，或選取一個(gè)曲面以創(chuàng)建倒圓角集”。選擇如圖3-55所示的邊線，在圓角特征用戶操作界面的“半徑”框中輸入圓角半徑40.0。單擊按鈕完成倒圓角操作。最后生成的實(shí)體模型如圖3-56所示。 圖3-55選取的圓角邊線 圖3-56第1次倒圓角后的曲面特征 （3）單擊工程特征工具欄中的按鈕，選擇如圖3-57所示的邊線，在圓角特征用戶操作界面的“半徑”框中輸入圓角半徑30.0。單擊按鈕完成倒圓角操作。最后生成的實(shí)體模型如圖3-58所示。 圖3-57選取的圓角邊線 圖3-58第2次倒圓角后的曲面特征 3.13由曲面特征生成實(shí)體特征 本步驟將完成由曲面特征生成實(shí)體特征的操作。首先，使用旋轉(zhuǎn)移動(dòng)復(fù)制的方法得到一個(gè)角度尺寸作為陣列特征的驅(qū)動(dòng)尺寸，然后，進(jìn)行曲面實(shí)體化操作，最后進(jìn)行組操作，并讓該組陣列到多個(gè)特征陣列的目的。 （1）在選擇過濾器中選擇“面組”項(xiàng)，在模型上選擇風(fēng)扇葉片曲面。 （2） 在主菜單欄中選擇“編輯”︱“復(fù)制”后，再單擊主菜單欄中的“編輯”︱“選擇性粘帖”命令，在主視區(qū)下側(cè)出現(xiàn)移動(dòng)特征用戶操作界面，單擊操作界面上的旋轉(zhuǎn)按鈕，選擇旋轉(zhuǎn)移動(dòng)曲面，在模型中選擇旋轉(zhuǎn)體軸線A-2作為旋轉(zhuǎn)移動(dòng)軸的參照，輸入旋轉(zhuǎn)角度值為60，在選項(xiàng)中去掉“隱藏原始幾何”命令，最后單擊確定按鈕。完成風(fēng)扇葉片的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，如圖3-59所示。 圖3-59旋轉(zhuǎn)復(fù)制曲面 （3）在模型樹窗口中選擇上一步創(chuàng)建的“Moved Copy1”特征，然后單擊基礎(chǔ)特征工具欄中的“陣列”按鈕，系統(tǒng)彈出陣列操作界面，選擇陣列方式為“軸”，輸入旋轉(zhuǎn)角度值為60，輸入陣列樹為5在模型中選重軸“A-2”，最后單擊“確定”按鈕，完成陣列如圖3-60所示。 圖3-60創(chuàng)建陣列特征 （4）在模型中雙擊選擇初始風(fēng)扇葉片曲面，選擇主菜單中單擊“實(shí)體化”命令，進(jìn)入“實(shí)體化”操作界面，單擊實(shí)體操作按鈕后，單擊“確定”按鈕，完成風(fēng)扇葉片進(jìn)行實(shí)體化。如圖3-61所示。然后依次次操作吧其余葉片曲面進(jìn)行“實(shí)體化”操作命令。結(jié)果如圖3-62所示。（注意：實(shí)體化曲面特征時(shí)無法陣列，因此在陣列后依次實(shí)體化） 圖3-61創(chuàng)建實(shí)體化特征 圖3-62實(shí)體化后的結(jié)果 3.14在模型上創(chuàng)建倒圓角特征 （1）在模型樹窗口選擇第1次創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)曲面特征和復(fù)制曲面特征，將這兩個(gè)輔助曲面隱藏顯示。此時(shí)的實(shí)體模型如圖3-63所示。 圖3-63隱藏曲面后的實(shí)體模型 （2）單擊工程特征工具欄中的按鈕，分別在如圖所示的位置倒圓角。圓角尺寸如圖3-64所示，最后創(chuàng)建的風(fēng)扇模型如圖3-65所示。 圖3-64圓角尺寸 圖3-65最后創(chuàng)建的風(fēng)扇模型 總結(jié) 通過對CPU風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，基于Pro/engineer環(huán)境下進(jìn)行CPU風(fēng)扇的設(shè)計(jì)。該解決方案從產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、加工制造、機(jī)構(gòu)分析到數(shù)據(jù)庫管理，徹底改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。它更方便設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建、修改和仿真分析構(gòu)件，以及快速更新它們?？梢园l(fā)現(xiàn)Pro/E 在機(jī)械設(shè)計(jì)流程簡明而合理。在設(shè)計(jì)過程中，任何一環(huán)節(jié)如需要對產(chǎn)品進(jìn)行更改， Pro/E 可以自動(dòng)更新過來，無需重復(fù)大量的工作。設(shè)計(jì)完成后可以自動(dòng)生成裝配圖。設(shè)計(jì)完成后，可直接對前步進(jìn)行修改。通過這一系列的工作，大大地縮短了設(shè)計(jì)部件的生產(chǎn)周期,傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)已越來越難以滿足市場激烈競爭的需要。計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，正在各方面取代傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方式。 通過這次設(shè)計(jì)，我學(xué)習(xí)和熟練了Pro/E軟件的操作，并進(jìn)一步了解了Pro/E在機(jī)械設(shè)計(jì)工作中的巨大的作用。這次設(shè)計(jì)只是對Pro/E軟件的一次簡單運(yùn)用，更是會有很多的不足之處，希望能在以后的學(xué)習(xí)中進(jìn)一步完善對Pro/E軟件的運(yùn)用。  致謝 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)論文撰寫過程中，我要感謝那些幫助過我的老師，同學(xué)以及所有曾經(jīng)和現(xiàn)在幫助我的人。 首先要衷心地感謝我的指導(dǎo)教師鄭菲老師！她豐富的知識、嚴(yán)謹(jǐn)耐心的治學(xué)態(tài)度、全面的指導(dǎo)，對我啟發(fā)頗多，收獲頗豐。特別在指導(dǎo)我操作的時(shí)候，即使我問了好幾次的問題她都能熱心的解答，很有誨人不倦的作風(fēng)。 其次感謝我們系的每位老師，您們一直以來的辛勤工作和教誨使我能順利地度過這難忘的三年，使我在綜合素質(zhì)提高、專業(yè)理論知識學(xué)習(xí)和實(shí)踐工作能力等各方面受益匪淺。 最后感謝我的同學(xué)，是他們在我最需要幫助的時(shí)候，伸出友誼之手。  參考文獻(xiàn) [1] 唐俊，龍坤，張浩等.中文版 Pro/ENGINEER WildFire實(shí)例教程. 北京 清華大學(xué)出版社, 2004. 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