基于布局的客车气动内摆门气缸自动装配

张成杰 曹苏群 左晓明

淮阴工学院机械工程学院 223003

基于布局的客车气动内摆门气缸自动装配

张成杰 曹苏群 左晓明

淮阴工学院机械工程学院 223003

使用Pro/Engineer中的布局实现客车气动内摆门气缸自动装配，不仅效率高，可控性强，而且当建模尺寸改变时不影响装配关系，同时，可方便实现定义约束关系，防止虚拟仿真时活塞杆跑出缸体等异常情况的发生。

布局；自动装配；约束

布局，是一种用于以概念方式记录和注释零件和组件的二维草绘，它是实体模型的一种概念块图表或参照草绘，用于建立尺寸和位置的参数和关系，以便于成员的自动装配或数据传递[1]。布局与工程图类似，但它不是精确比例的绘图，而且与实际的三维模型几何不相关。布局的作用在于以参照基准的形式提供用于尺寸和全局放置约束的全局关系，从而满足设计目的要求[2-4]。通过布局建立参照、基准平面、轴、坐标系或点，然后，在设计和装配零件时，Pro/Engineer（简称：Pro/E，下同）就会识别对应于布局中所建立参照基准[5-6]。例如，当两个零件参照同一个参照轴时，Pro/E就知道将这些轴对齐。

以客车气动内摆门气缸装配为例，说明运用布局实现气缸自动装配的方法和具体步骤。

首先新建一个布局取名lay_qigang，然后利用画直线的工具在布局中绘制如图1的示意图，利用工具栏下的【插入】插入基准轴线分别取名为axis_1、axis_2、axis_3；插入基准平面，取名d t m_1、d t m_2、dtm_3、front_1，注意绘制是要自右向左，自下而上，平面是有方向的。

图1 创建布局

新建名称为qigang的装配体，添加气缸零件，运用刚刚创建的布局lay_qigang进行位置关系的声明。在【文件】中选择【声明】，选择刚才制作好的lay_qigang，如图2所示。

在声明之后，点选上图中的声明名称，再在组件中选取你所要选的轴线或是平面，选择后输入在lay_qigang中所建立的基准，如选择轴线的可以将其对应为lay_qigang中的axis_1等等，定义好以后可以看到所定义的基准已经将名字换成了lay_qigang中的基准名称，如图3。

同样的方法将其他的装配组件进行声明然后保存。接着进行装配，界面上会出现这样一个如图4选项，选择【自动】，这样就会自动装配如图5所示。

图2 声明布局

图3 定义基准

图4 自动/手工选项

图5 自动装配

再次打开lay_qigang，选择在工具栏下的【工具】下的【参数】选项，增加一个实数型的参数名为“offset”，如图6。

图6 添加offset参数

切换窗口到装配体，选择【工具】下的【关系】选项，之后在装配件中选择活塞杆组件，这样其自身的参数就出现了，如图7所示。

图7 活塞杆参数

在出现这些参数符号后，在关系对话框中输入：

这样，就可以利用offset这个参数对气缸活塞杆的伸长情况进行控制了。将offset数值设置为10，按再生；再将数值设置为100，按再生，分别可得图8(a)和图8(b)装配体。

图8 offset参数对装配的影响

若将offset的值设置为-10，将看到如图9的错误提示，这样就有效地防止了活塞杆跑出缸体的情况。

图9 错误提示

[1]吴宏宇, 王霜, 彭燕军.Pro/E 布局功能在虚拟样机装配中的应用.机械工程师.2011, 2(1): 49-51

[2]詹友刚.Pro/ENGINEER中文野火版4.0高级应用教程.北京：机械工业出版社.2008

[3]丁淑辉, 曹连民.Pro/Engineer Wildfire 4.0基础设计与实践.北京:清华大学出版社.2008

[4]林清安.完全精通Pro/ENGINEER野火4.0中文版零件设计基础入门.北京:电子工业出版社.2009

[5]李慎旺.基于Pro/ENGINEER系统的虚拟装配技木应用与研究.科技信息.2008,5(1): 88-90

[6]杨新顺, 王涛.基于Pro/E虚拟装配技术在车装钻机设计中的应用.石油矿场机械.2009, 38(6)： 68-71

TH126；TH138.51

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.21.041

江苏省高校自然科学重大基础研究项目资助(11KJA460001); 2011年江苏省苏北科技发展计划项目(项目名称: 客车气动内摆门制造及产业化); 江苏省高校青蓝工程资助项目; 江苏省淮安市科技项目(HAG2010039, HAG2010062)

曹苏群(1976-), 男, 江苏淮安人, 博士, 副教授, 研究方向为模式识别, 智能系统, 故障诊断。