基于PRO/E的三维管道轨迹专用检测工具的设计
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摘要：介绍了利用软件组件设计模块中的高级工具-Cut Out功能设计高精度三维轨迹管道零件检测工具的方法。该方法具有高效、精密的特点。
1 引言在设计用于检测3D管道轨迹的检测工具时，由于空间尺寸转换计算费时费力，精度低，传统设计方法已经无法满足技术发展的要求，容易出错，手工绘图效率低。 Pro/Engineer 软件具有单一数据库、基于特征、参数化和程序建模的特点。从设计到制造的整个过程可以保证数据的完整性和一致性。对零件的修改会自动反映到其他文件，如组件和工程图，对零件设计的修改也会自动转移到零件和工程图文件。它不仅可以用于零件建模、仿真组件装配和模型检查，而且非常适合检具设计。对于同系列其他零件的检具设计，只要修改原零件的扫描轨迹等参数，系统会自动形成一套新的检测工具。 检具设计其他复杂的异形曲面也可以移植这个设计方法。在 PRO/E 环境中，设计检测工具的方法有很多种。本文主要介绍了使用软件构件设计模块中的高级工具-Cut Out功能来设计检测工具的方法。这种方法比根据创建零件的过程使用反向切割材料的方法更快、更有效。其基本原则是先设计零件模型；其次，设计检具的毛坯；其次，根据需要将零件和毛坯结合起来，使用组件模块的高级工具——切割功能，以零件为参考模型，将毛坯切割出来进行检查。工具腔；最后，完善检具的设计。下面以高精度三维轨迹管道零件检测工具的设计为例，介绍其要点和方法。
图 1 立体管件
图 2 检查工具空白
图 3 装配位置图
图 4 检查混凝土上的空腔
图 5 去除多余材料的空白
图 6 轮廓面和扫描边
图 7 变截面扫描截面图
图 8 用于切割的曲面
2 检测工具的设计方法2.1 零件设计 对于三维轨迹管零件，首先用二次投影法创建扫描轨迹曲线，二次投影所需的两个截面图最好划分预先创建成两步，在绘制二次投影曲线的横截面视图时只使用边，以便于空间轨迹的设计和修改。接下来，扫描出形状体积。如果普通扫描方法无法构建特征，可以使用高级函数-扫描混合方法构建特征，跳过中间的所有点，只在开头和结尾绘制两个相同的横截面图。在切割内部材料之前，将零件另存为临时文件。该零件用于切出空腔，如图 1a 所示。然后，采用同样的扫描混合方法，减少管道内部孔洞，再完成其他结构设计，并将零件保存为正式文件，如图1b所示。使用最初设计的零件文件时，如果体积已被切割材料切割，则必须创建一个曲面以关闭出口并将其填充为实体，然后才能使用它来切割量具毛坯。 2.2 检具毛坯设计 毛坯的设计原理是包含临时文件部分，底板和检具体可以通过焊接连接，如图2所示。 2.3 组装并切出型腔首先使用元件模块按照图3的要求组装临时零件和毛坯。接下来使用元件模块的高级功能切出检测特定的型腔，流程如下：元件→Adv Utils→切出→【选择要切出的空白零件】→完成选择→【选择切出加工参考零件-临时零件】→完成选择→【如果要在空白中再次使用临时零件上的其他基准特征设计过程，选择copy智能检具，否则选择Reference]→Done此时，元件模块和零件模块中的空白零件已经同步切出与临时零件完全一致的型腔。检查体上的空腔如图4所示。
2.4 完善检具设计(工艺结构详细设计) 在零件模块中，需要进一步设计检具的毛坯。剪掉多余的材料 先用拉伸的方法剪掉周围多余的材料，然后再剪掉管子末端的斜角材料。切割管端斜面的材料时，需要先建立一个临时的草绘基准平面，然后用切割材料的方法去除多余的材料。切割后的检查如图5所示。为了找到特定的分型面智能检具，必须首先创建一个轮廓图像。要创建剪影图像，您需要创建一个投影表面。 Create→Surface→Copy|Done→[Select Surf & Bnd（曲面和边界）选项，使用查询选择方法选择管道的任意内表面]→[查询并选择管道的两个端面作为边界面分别。此时，管道除两端外的所有内表面都被选中]→Done Sel→Done→done→Ok，曲面创建完成。找到轮廓 Create→Surface→Trim→Silhouette（剪影）|Done→【选择上一步创建的曲面】→【选择投影轮廓切割
