罗茨鼓风机叶轮AutoCAD向ProE图形的模型转换及其族表建立

罗茨鼓风机叶轮AutoCAD向Pro/E图形的模型转换及其族表建立 摘要：针对国内风机企业现状，介绍了利用已有的叶轮DWG文件，建立Pro/E罗茨鼓风机叶轮三维实体的过程；在此基础上，通过分析叶轮结构建立RD系列叶轮Pro/E族表，可以进行深层次的应用。关键词：罗茨鼓风机 叶轮 AutoCAD Pro/E 模型转换 族表Model Transmission of Roots Blower Impeller AutoCAD to Pro/E Figure and Build-up of Their Family Table Abstract: Aiming at the present of fan manufacturer in domestic, the process of Pro/E roots blower impeller 3D is built up using the old impeller DWG document. Based on the foundation, through analyzing impeller structure, RD series impeller Pro/E family table is built up, and it can be used deeply.Key words: Roots blower Impeller AutoCAD Pro/E Model transmission Family table 0 引言国内企业机械工程图计算机化以来，首先转化成的是AutoCAD格式，将零件图纸全部进行DWG格式存档。随着计算机工程设计的发展，2D的AutoCAD设计向3D转化是一大的趋势。以前，在零件未制造出时，是无法观看零件形状的，只能通过二维平面图进行想象。罗茨鼓风机叶轮的叶型特殊，Pro/E的模型建模没有现成的公式，那么就可以利用AutoCAD的DWG格式文件中的叶轮线型为基础来建立Pro/E中的三维模型。1 Pro/E三维化模型的应用介绍PTC的系列软件包括工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等。Pro/E提供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。Pro/E软件包的产品开发环境在支持并行工作，它通过一系列完全相关的模块表述产品的外形、装配及其他功能。Pro/E能够让多个部门同时致力于单一的产品模型。包括对大型项目的装配体管理、功能仿真、制造、数据管理等。工业设计模块主要用于对产品进行几何设计时用Pro/E生成的实体建模，不仅美观，而且相当实用。事实上，Pro/E后阶段的各个工作数据的产生都要依赖于实体建模所生成的数据。2 建立模型的方法（1）工程图纸在AutoCAD中已经建立了平面图样，为了在Pro/E中建立三维模型，必须将AutoCAD中和叶轮叶型无关的所有元素，包括尺寸、公差、剖面线、图框等全删除，只留下叶轮叶型线条，另存为一个新的DWG文件。（2）在Pro/E中，利用OPEN命令另存为DWG的文件，系统会提示DWG文件中的线型的具体信息，选择PART模式，见图1。 图1 建立新实体（3）建立实体的坐标原点。Pro/E实体的坐标原点既可以选择DWG文件坐标系的坐标原点（在Pro/E中显示为TMP_DWG），也可以选择新建Pro/E系统默认的坐标原点。（4）通过坐标原点建立3个基本参考平面，其中一个肯定与导入的叶轮叶型曲线是平行的。当然，也可在建立参考平面时，选择尽量靠近叶轮叶型曲线，以方便后面的草绘。（5）选择EXTRUDE工具，选择与叶轮线型平行的参考平面为草绘平面，进入草绘模式。选择边界工具，沿着叶轮叶型进行选择，由于叶轮线型构成的复杂性，选择要仔细，确保不会有曲线被遗忘，否则系统将提示所选线型没有封闭，见图2。 图2 选择叶轮轮廓（6）随着叶轮线型线段的逐一选中，Pro/E计算所选线型将会变得越来越慢。如果将所有的曲线选完，将会用很长时间。根据叶轮的特点，可以只选择一半线型，再用镜像的方法完成另外一半线型。输入拉伸长度后，生成叶轮的实体模型，见图3。 图3 拉伸成型（7）罗茨鼓风机所有系列的叶轮外形均为相同的曲线，因此B，C，D，E，F系列鼓风机的叶轮实体均可以从所作的叶轮实体上按比例放大或者缩小而得来。因此，从拉伸获得的叶轮实体不难得出其他型号罗茨鼓风机叶轮的模型。通过菜单EDITMODEL SCALE，输入放大或缩小的比例，就可分别得到B，C，D，E，F系列鼓风机叶轮的基本模型。（8）在Pro/E中,具有相似特征的零件可以建立族表。因为同系列风机叶轮区别主要在于叶轮长度尺寸不同，这也为建立族表提供了最大的方便。为了建立叶轮的族表，生成的叶轮实体上孔的拉伸必须引入RELATION关系约束。关系约束的基准尺寸为叶轮的长度，设置所有的空孔拉伸的尺寸均根据叶轮长度的改变而改变。在TOOLRELATIONS中根据条件建立孔拉伸尺寸的关系式，见图4。 图4 叶轮内孔与叶轮长度关系式这样，叶轮上所有孔元素拉伸的长度尺寸均可根据叶轮长度的变化而变化，这就为建立族表提供了先决条件。（9）为族表中的叶轮长度尺寸添加注释，为清晰族表做准备：EDITPROPERTIES见图5。图5 给叶轮长度尺寸添加注释（10）制作叶轮的族表TOOLSTABLE FAMILY，添加列，添加长度尺寸到族表参数中，这样就可以根据不同的叶轮长度生成系列叶轮的实体模型。之后，就可以逐一输入长度尺寸，并且必须通过验证，才能成功建立RD系列叶轮的族表，见图6。 图6 验证叶轮族表所有系列的罗茨鼓风机的叶轮外形均为相同的曲线，因此B，C，D，E，F系列鼓风机的叶轮实体均可以从所作的叶轮实体上按比例放大或者缩小得到。根据各个系列叶轮尺寸的比例关系，得到所有系列罗茨鼓风机叶轮的Pro/E的族表，以便以后使用。3 结论在机械行业中，三维设计逐步成为实现产品的主要手段。随着计算机技术的发展，功能强大的三维设计软件不但可以实现视觉上的三维化，还可根据生成的三维实体模型进行进一步的处理，比如热处理、受力分析、运动分析、装配干涉等以前需要花费大量现场时间的实体试验，不仅节约了时间，还避免了以往研制新产品时，必须做出实际产品所产生的麻烦，极大地提高了设计效率。本方法是建立在产品已经生成了AutoCAD图纸的基础上再进行三维化处理。这个方法在目前国内机械企业中都是很有用的，因为经过这么多年的发展，大多数工程企业都已经建立了自己的AutoCAD图纸档案，从DWG格式向三维格式的转换可以最大程度上利用以前所做的工作，避免了重新设计模型而造成的浪费。当然，Pro/E也可以直接接受三坐标的数据生成三维实体。6