I粮油工业Wildfire三维设计软件在磨粉机设计中的应用常兴，曹筅周（河南工业大学，河南郑州450052践表明利用三维设计软件能够大大缩短产品的设计和开发周期提高设计效率并使其质量得到优化。

　　随着科学技术的不断进步和人们生活水平的不断提高以及粮食机械市场竟争的曰益激烈，粮食机械制造企业面临比以往更大的挑战，企业只有在*短的时间内设计开发出符合用户需求的高质量粮食机械产品，才能在激烈的市场竟争中立于不败之地，因此高效率机械设计软件的应用曰益受到重视，目前在国际上二维设计软件以AUTOCAD应用*为广泛，而三维软件则首推Pro/Engineer.的所有功能。在Pro/Engineer中提出了单一数据库、参数化、基于特征、全相关及工程数据再利用等概念。Pro/Engineer软件利用此概念能将产品从设计至生产的过程集成在一起，让所有用户同时进行同一产品的设计工作，即所谓的并行过程。Pro/En-gineer目前共有80多个模块，涉及机械设计、功能仿真、加工制造等方面，为用户提供全套解决方案。为机械系统自下而上的设计流程图。

　　7Pro/Engineer软件系统主要功能Pro/Engineer是美国参数技术公司推出的一套CAD/CAE/CAM参数化软件系统，它的内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图的输出、数控加工编程。

　　Pro/Engineer软件系统提供了丰富而实用的实体造型和装配功能，通过可视化的三维设计，保证了产品设计的合理性、高效性。设计人员在较短时间内，将设计思维在计算机中以立体造型的形式转化出来，从而使设计人员能将注意力始终集中于创造性的设计活动中，提高设计质量和设计效率。

　　Pro/Engineer软件的参数化设计可使CAD系统不仅具有交互式绘图功能还具有自动绘图的功能。Pro/Engineer软件使用单一数据库设计，设计人员在设计过程中，任何时候所做的任何修改都会自动调整到整个设计过程中，如零件图中有改动其装配图也会自动发生更改，做到了所谓全相关这对设计复杂的装音尤为重要。

　　Pro/Engineer还具有主要的Mechanism、Mechanica2个分析模块。前者用于机构分析，后者则是集运动、结构、热力学于一体的大型分析模块，能够进行静态、动态、疲劳、冲击等多种分析。

　　2应用实例磨粉机是面粉厂的主要工艺设音主要用于加工小麦、玉米等谷物原料，其设计效果的好坏将直接影响到所生产面粉的产量和质量，也是粮机生产企业设计制造工艺水平的一项重要标志。磨粉机的设计以往都是二维图形设计滩以实现参数化、系列化滩以分析和反映各零部件形状及零部件与整机之间的装配关系。因此笔者以磨粉机慢辊轴承座零件及磨粉机磨辊装配的三维实体模型为例，说明应用Pro/Engineer进行CAD/CAE/CAM的一般过程提出其设计思路和方法。其设计图形如、所示。

　　2.1零件模型的建立2.1.1零部件设计是磨粉机慢辊轴承座零件三维图形。

　　2.1.2分析实体首先须找出设计目标是由哪些特征组成的，那个特征作为基本特征（即*先要建立的特征），然后决定组成设计目标、各个特征被创建的顺序。特征被创建的顺序对建模效率有较大的影响。一般将孔、倒角等辅肋特征放在*后处理。

　　2.1.3创建基本特征（1障图绘制。用于绘制特征二维轮廓的平面成为早图平面。可用Line、Circle等2D命令绘制早图轮廓线。（2）对草图施加约束。约束类型一般有几何约束和尺寸约束。几何约束保证图形的几何形状；尺寸约束可以调整零件的大小。草图的约束总数=尺寸约束个数/几何约束个数。应该多用几何约束，如共线、共心、相切、垂直等。

　　（3）创建基本特征。Pro/Enginee*提供的拉伸、旋转、扫描、放样等方法将施加了全约束的草图生成一个三维实体，即零件的基本特征。

　　2.1.4填加新特征填加新特征的步骤与基本特征的创建类似，但有以下区别：如果所要创建的新特征不是孔、倒角、倒和阵列，则需要定义新特征草图平面，因为草图平面就是一个暂时的二维工作坐标面，没有考虑零件在整机中与其它零件、部件之间的约束。所以只有考虑了这些因素后才能进行零件的草图绘制工作。

　　总之，零件的生成是通过平面上草图的绘制再有特征生成初始三维形体之后在形体上重复以上步骤，逐步深化形成目标形状。总的来说是尺寸驱动特征的重叠。

　　2.2零件的装配设计在完成零件建模后利用装配模块进行装配。

　　虚拟装配就是利用零部件的链接关系建立装配。Pro/E的装配模式提供了并行的、自下而上的、自上而下的产品开发方法。在自下而上的设计模，先在零件模块中构造各个零件的三维模型或者调用原先做好的三维模型，然后在装配模块中建立零部件之间的链接关系，它是通过配对条件在零部件之间建立约束关系来确定零部件在产品中的位置。在虚拟装配中，零部件的几何体是被装配引用，而不是复制到装配中不管如何编辑零部件和在何处编辑零部件，整个装配部件保持关联性，如果修改某些零部件，则引用它的装配件自动更新，反映部件的*新变化。

　　进行零件装配时，*重要的步骤就是对零部件进行适当的约束。在Pro/E中建立装配关系是用贴合、平面和基准面对齐、坐标系各个轴相互对齐等约束命令将所有的零部件按要求装配在一起。Pro/E是基于特征的建模方式创建零件的三维模型的，每创建的一个特征都是以一个虚体特征为的，这些虚体特征在实体造型及装配方面十分有用，是起辅肋作用的。

　　如作为草绘面控制模型中特征之间的夹角、回转轴等，在Pro/E中把这些虚体特征称Datum（如Plane、Axes、point等）。在虚拟装配时，如果每个零部件都采用世界坐标系进行装配，势必牵涉大量的计算，由于计算的误差还将导致装配失败，因此，借肋Pro/E提供的虚体特征，可以使装配过程大大简化。

　　就是用Pro/E构建的一组上述建模过程中所作的磨粉机零件或子装配体，将磨辊、轴、齿轮、端盖、轴套、轴承等零件的三维模型和子装配体按需要添加装配约束后，装配到总装配体中。

　　2.3利用Mechanism和Mechanica模块进行分析在计算机上建立机械系统的模型，伴之以三维可视化处理模拟在真实环境下系统的运动和动力特性再利用优化系统进行优化处理。虚拟样机技术利用虚拟环境在可视化优势条件下以及可进行交互式探索虚拟物体的功能，对产品在材料、几何尺寸、功能、制造等诸多方面进行交互式的建模与分析。它在CAD模型的基础上，巴虚拟技术与仿真方法相结合为产品的研发提供了一个全新的设计方法，其过程为！定义材料"定义运动副给出初始条件；进行静态和动态分析％根据优化结果改进设计。通过静态和动态分析，可以检查机构在运动中是否会产生干涉，干涉量有多少，以及各点的速度、加速度和受力大小，以便进一步改变设计参数，优化设计结果。通过对磨粉机进行仿真运动、模拟动态分析基本上搞清了磨辊、轴承、箱体等各部位的受力状况及强度要求。通过优化处理，更改了磨辊、轴承和箱体设计方案加厚了箱体的加强筋。