Pro/ENGINEER軟件提供的強(qiáng)大的行為建模工具完全無縫地集成在Pro/ENGINEER軟件當(dāng)中(2000i或更高版本),構(gòu)建分析特征就像構(gòu)建拉深特征(ExtradeFeature)和旋轉(zhuǎn)特征(RevolveFeature)一樣方便初祠。行為建模工具能夠捕捉用戶的設(shè)計意圖,且能自動地建立虛擬模型來滿足多個優(yōu)化目標(biāo)卸耘。行為建模包括下面幾個的方面內(nèi)容:構(gòu)造設(shè)計、靈敏度分析腔益、可行性分析、優(yōu)化設(shè)計络峦、多月標(biāo)設(shè)計和用戶自定義特征等舰打。

Pro/ENGINEER軟件以其基于特征、參數(shù)化和全相關(guān)而著稱蒋巡。Pro/ENGINEER軟件具有靈活多變的實(shí)體特征構(gòu)建方法,再加上Pro/ENGINEER提供的獨(dú)一無二的行為建模技術(shù),可使用戶在設(shè)計中更加得心應(yīng)手凫荡。

鈑金設(shè)計模塊是和Pro/ENGINEER基礎(chǔ)完全集成的一個模塊。鈑金零件的設(shè)計不單純是一個造型的過程,在進(jìn)行鈑金設(shè)計時同時要考慮兩個重要因素:第一,料樣是否簡單;第二,鈑金零件完全展開之后是否符合加工要求肚苇。鈑金設(shè)一計常采用兩種方法:一是先進(jìn)行零件折彎成型后的形狀設(shè)計,然后在進(jìn)行展開功抠。二是先確定料樣的形狀,然后在折彎成型。采用第一種方法保證了零件折彎成型后的形狀的準(zhǔn)確性和精度,但是很難保證鈑金完全展開后對料樣的形狀的要求蚣锌。采用第二種方法保證鈑金完全展開后對料樣的形狀的要求,但是很難保證零件折彎成型后的形狀的準(zhǔn)確性和精度耘昙。采用行為建模技術(shù)就能找到兩種方法優(yōu)勢的結(jié)合點(diǎn)。行為建模方法對零件進(jìn)行優(yōu)化的過程,如圖1所示计浮。

一谓墨、實(shí)例

下面引用筆者實(shí)際設(shè)計中碰到的實(shí)例來說明行為建模技術(shù)的應(yīng)用過程。

1.零件展開形狀要求

該鈑金零件壁厚為2.5mm,展開后的形狀要求如圖2所示漓拾。

2.零件折彎成型后的形狀要求

如圖3所示,該零件折彎成型后必須保證下列尺寸:兩個豎壁圓孔中心軸平行,它們之間的距離為125mm;兩個豎壁圓孔中心軸到底板外側(cè)的距離為75mm;兩個豎壁內(nèi)側(cè)距離為60mm阁最。

前兩個尺寸無法在造型中保證,這兩個尺寸值只有通過建立參變量和分析特征,將兩個尺寸值設(shè)為優(yōu)化目標(biāo),通過系統(tǒng)自動收斂計算來實(shí)現(xiàn)。兩個優(yōu)化目標(biāo)需要兩個參變量,系統(tǒng)才能求解出唯一的解骇两。這兩個參變量分別是折彎線的傾斜角度和折彎半徑速种。

第三個尺寸可在創(chuàng)建兩個"角度折彎"特征時保證。創(chuàng)建這兩個特征的步驟如下:折彎特征一角度折彎一內(nèi)側(cè)半徑一折彎線向中心方向?yàn)樽冃螀^(qū)域折彎線到零件對稱面的距離為30mm完成折彎低千。

3.建立分析特征

建立分析特征也就是確立優(yōu)化目標(biāo)配阵。建立分析特征的對話窗,如圖4所示。分析特征包含下面幾種類型:

(1)測量包含測量距離示血、邊長直徑夾角等;

(2)曲線分析包含曲率棋傍、曲率半徑、投影長度等曲線分析;

(3)模型分析包含質(zhì)量、質(zhì)心位置瘫拣、轉(zhuǎn)動慣量等模型分析;

(4)曲面分析包含高斯曲率亿絮、二面角、法矢麸拄、曲率半徑等曲面分析;

(5)關(guān)系;

(6)UDF即用戶自定義特征派昧。

本模型只建立兩個分析特征:HOLE-DIS-測量兩個豎壁圓孔中心軸平行,它們之間的距離;ANALYSIS1-測量兩個豎壁圓孔中心軸到底板外側(cè)的距離。[anerroroccurredwhileprocessingthisdirective]

4.進(jìn)行參數(shù)敏感度分奔

在整個參數(shù)變化范圍內(nèi)來評價"優(yōu)化目標(biāo)",敏感度分析計算對話框如圖5所示颤皆。其中參數(shù)選擇既可以是尺寸也可以是參變量酬苇。每個尺寸和參變量都要給定其值的變化范圍。在"需放樣的參數(shù)"欄中輸人一個或多個已經(jīng)定義的"分析特征"给番。在"步數(shù)"欄中輸人所有參數(shù)在給定的"值域"分段數(shù)目蚤件。

圖6為折彎線角度對孔距的影響曲線,折彎線角度變化范圍20度-40度,HOLE_DIS從76.95mm-44.62mm。

圖7為折彎角對孔距的影響曲線,折彎角大小變化范圍2mm-lOmm,HOLE_DIS從l12.544mm下降到112.5mm,后再七升到112.611mm狞绰⊥曛辏可以明顯看出孔距對折彎角的敏感度很小。

圖8為折彎線角度對ANALYSIS1的影響曲線,折彎線角度變化范圍20度-40度,ANALYSISI從82.32mm下降到67.42mm般迈。

圖9為折彎角對ANALYSIS1的影響曲線,折彎角大小變化范圍2mm-1Omm,ANALYSIS1從73mm上升到82.36mm乳环。

5可行性/優(yōu)化分析

對敏感度分析計算,其對話框內(nèi)應(yīng)設(shè)置的參數(shù)及其值如圖10所示。

6.優(yōu)化結(jié)果

通過優(yōu)化計算,折彎線角度值為33.7480;折彎角大小為6.291mm恋赎。

二倘回、結(jié)論

在Pro/ENGINEER模型中,包括幾何特征、基準(zhǔn)特征疾浓、控制曲線特征音瓷、分析特征等。所有特征之間存在父/子關(guān)系和先后次序關(guān)系夹抗。為更明晰地表達(dá)設(shè)計意圖,可以在特征之間人工添加"關(guān)系"(在Pro/ENGINEER中稱為Relation)绳慎。創(chuàng)建Relation有兩個限制條件:父特征不能引用子特征變量;特征變量的引用只能向前引用。

行為建模技術(shù)突破了這兩方面的限制,如果在設(shè)計中靈活運(yùn)用可以得到非常滿意的效果漠烧。

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