基于Pro/E骨架模型的戶式風(fēng)管機(jī)設(shè)計(jì)
闡述了Pro/E 自頂向下設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)方法,并利用該方法實(shí)現(xiàn)戶式風(fēng)管機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。從戶式風(fēng)管機(jī)總體設(shè)計(jì)布局和結(jié)構(gòu)層次入手,建立各級(jí)系統(tǒng)的控制關(guān)系,確定主要零部件的設(shè)計(jì)參數(shù),創(chuàng)建骨架模型進(jìn)行參數(shù)傳遞,完成零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并以骨架模型為參照,實(shí)現(xiàn)零部件裝配和整體結(jié)構(gòu)控制。采用Pro/E 自頂向下設(shè)計(jì)方法,提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性,并為模型控制和變形設(shè)計(jì)提供了方便。
戶式風(fēng)管機(jī)(Air-Handler)是一種家用中央空調(diào),利用風(fēng)道連接可將換熱空氣傳輸?shù)礁鱾(gè)獨(dú)立空間,其結(jié)構(gòu)簡單緊湊、安裝方便。本文采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法,利用Pro/E 相關(guān)設(shè)計(jì)功能,從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖和結(jié)構(gòu)層次入手,以Pro/E 骨架模型為載體傳遞信息參數(shù),結(jié)合外部獨(dú)立零件裝配關(guān)系,實(shí)現(xiàn)戶式風(fēng)管機(jī)的參數(shù)化模型設(shè)計(jì)。
1、Pro/E 自頂向下設(shè)計(jì)方法
在 Pro/E 應(yīng)用技術(shù)中,實(shí)現(xiàn)自頂向下設(shè)計(jì)的方法常用的有兩種:主控模型設(shè)計(jì)(Master Part)和骨架模型設(shè)計(jì)(Skeleton)。主控模型設(shè)計(jì)是利用一個(gè)主控零件控制多個(gè)零件,使受控零件自動(dòng)跟隨主控零件改變的方式實(shí)現(xiàn)。骨架模型設(shè)計(jì)是利用點(diǎn)、線、面等完成3D 總體構(gòu)架模型,用以規(guī)范和控制設(shè)計(jì)全局。自頂向下設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)為:①設(shè)計(jì)思路與設(shè)計(jì)流程相符,能有效把握設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求,提高設(shè)計(jì)準(zhǔn)確度;②可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)信息集中管理,便于產(chǎn)品設(shè)計(jì)修改和完善;③有利于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的協(xié)同開展,實(shí)現(xiàn)并行設(shè)計(jì),提高設(shè)計(jì)效率。
2、戶式風(fēng)管機(jī)自頂向下設(shè)計(jì)過程
2.1、戶式風(fēng)管機(jī)的設(shè)計(jì)布局
本文所設(shè)計(jì)的戶式風(fēng)管機(jī)總體外形尺寸為500 mm(寬)×600 mm(深)×1000 mm(高),其結(jié)構(gòu)包括機(jī)組外殼、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、換熱器系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等幾大部件,如圖1 所示。產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期,需要根據(jù)設(shè)計(jì)目的及產(chǎn)品功能、結(jié)構(gòu)需求規(guī)劃產(chǎn)品設(shè)計(jì)空間布局,確定關(guān)鍵零部件形狀及位置的相互關(guān)系?衫貌堇L或簡單示意圖繪制產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)框架,并確定關(guān)鍵尺寸和主要設(shè)計(jì)參數(shù),如風(fēng)機(jī)外形尺寸、電器盒高度、風(fēng)機(jī)與換熱器位置關(guān)系等。
2.2、戶式風(fēng)管機(jī)結(jié)構(gòu)層次設(shè)計(jì)
利用 Pro/E 自頂向下設(shè)計(jì)功能,考慮采用骨架模型作為載體傳遞設(shè)計(jì)參數(shù),需要?jiǎng)澐智宄a(chǎn)品結(jié)構(gòu)中各零部件的層次關(guān)系,以利于信息參數(shù)在各級(jí)系統(tǒng)中的準(zhǔn)確傳遞,戶式風(fēng)管機(jī)結(jié)構(gòu)層次設(shè)計(jì)圖如圖2 所示。將總體布局的外形尺寸、各主要部件位置關(guān)系、各主要零部件輪廓尺寸作為頂級(jí)輸入?yún)?shù),各下級(jí)子系統(tǒng)利用上級(jí)系統(tǒng)傳遞的信息參數(shù),創(chuàng)建各級(jí)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案及參數(shù),以此一級(jí)一級(jí)將信息參數(shù)往下傳遞并在各子系統(tǒng)創(chuàng)建自身設(shè)計(jì)方案的方法實(shí)現(xiàn)自頂向下設(shè)計(jì),如圖3 所示。保證各級(jí)系統(tǒng)的控制關(guān)系和參數(shù)準(zhǔn)確性。

圖 1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)空間布局總體構(gòu)思

圖 2 戶式風(fēng)管機(jī)結(jié)構(gòu)層次設(shè)計(jì)圖

圖 3 骨架關(guān)系圖
4、結(jié)束語
應(yīng)用 Pro/E 自頂向下設(shè)計(jì)功能,以骨架為載體傳遞信息參數(shù)完成戶式風(fēng)管機(jī)的開發(fā)設(shè)計(jì),能有效地貫徹設(shè)計(jì)思路和總體目標(biāo),使設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期的目的和要求。同時(shí),在進(jìn)行較復(fù)雜的設(shè)計(jì)工作時(shí),可實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)的同步開發(fā),團(tuán)隊(duì)成員有效分工協(xié)作,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人通過控制頂級(jí)骨架模型,從而保證總體裝配和整體設(shè)計(jì)思路的正確性。