三维参数化总布置设计系统

基于Pro/ENGINEER的卡车三维参数化总布置设计系统

摘要：介绍了在建立零部件图形库、底盘参数数据库、底盘设计标准库的基础上，通过Pro/ENGINEER软件进行二次开发建立的集成于Pro/ENGINEER环境下的卡车底盘参数化三维总布置设计系统。该系统的研制在一定程度上实现了卡车底盘的虚拟设计与虚拟开发。详细阐述了系统开发的基本原理和主要方法。

关键词：卡车总布置计算机辅助设计参数化

1 引言

产品设计通常可以分为创新设计和变型设计两类，在机械、汽车行业中，创新设计较少，大量的是变型设计，也就是在原有产品的基础上，按市场需求进行局部换型和调整、重组。变型设计的实现过程可以最大限度地利用企业已有的成熟产品资源，具有很强的灵活性和适应性，这也就要求企业实施平台化战略。

卡车是一种多品种、多系列的产品，新技术、新产品日益广泛的应用使得卡车的底盘的更新和换型周期不断缩短。卡车性能主要取决于底盘，卡车底盘设计制造水平的不断提高是卡车行业赖以发展的基础。同时，底盘作为平台战略的主要对象，它的快速设计与开发对企业产品平台化战略的实施也必将产生积极的作用。

车辆的总布置是整车开发的基础，其水平对整车产品质量和性能起决定性作用。现惯用的是二维平面方法，它要求总布置人员素质要高，必须对产品零部件相当熟悉且总布置工作必须做细，总布置过程当中要基本完成全部部件的布置，部件设计人员不独立进行部件的布置。这种做法的优点是总布置人员站在整车的高度全局统筹考虑，一般不易发生由于部件之间缺乏沟通造成的干涉等矛盾；缺点是要求总布置人员具有相当丰富的专业知识和经验并且对各种繁杂的产品具有较深入的了解，对零部件掌握程度高，否则由于部件人员介入晚，一旦总布置出现问题极易影响开发进度和质量。

针对汽车总布置的性质和特点，结合企业实际，以大型CAD/CAE/CAM三维软件Pro/ENGINEER 为基础进行二次开发，研制了卡车底盘总布置设计系统，同时采用部件设计人员参与部件布置、总布置与部件布置相结合同步进行的开发思路，使该系统操作简单，设计过程直观、高效，适用于轻卡底盘变型设计与开发。

2 Pro/ENGINEER软件

Pro/ENGINEER是美国PTC公司（Parametric Technology Corporation，参数技术公司）开发的三维造型设计系统，它以单一数据、参数化、基于特征、全相关性以及工程数据再利用等改变了传统机械设计的观念，为工业产品设计提供完整的解决方案，成为当今世界机械CAD领域的新标准，广泛应用于造型设计、机械设计、模具设计、加工制造、机构分析、有限元分析及关系数据库管理等各个领域。Pro/ENGINEER复合式建模工具较之纯参数化的系统更灵活和自由，可以有效利用已有的产品模型数据并充分发挥其在新产品设计中的价值，特别是其自顶向下的设计思路，运用Layout和骨架来传递和交流设计意图，大大提高了设计效率。Pro/ENGINEER软件还提供了强大的装配功能，包括定义不同零部件之间的位置约束关系，生成爆炸视图，进行零部件之间的干涉检查，

并计算装配体的距离、总重、重心等各种物理属性等。

3 底盘总布置设计系统基本结构

图1为卡车底盘总布置设计系统基本框架结构。

4 三维参数化总布置的实现

4.1 基础环境建立

（1）硬件设施。局域网基础上的高性能PC机或工作站，主服务站（总布置）对硬盘、内存、显卡等要求要高。

（2）软件设施。具备Pro/ENGINEER产品中Pro/ENGINEER、Pro/ASSEMBLY等模块，可进行

三维建模、CAD转化、曲面、骨架等功能支持。

（3）功能模块的配置。根据不同用户分Pro/ENGINEER的功能模块。

（4）工作目录环境设置。设定服务区域及模型存放位置。

（5）建立零件标准启动模板。使各用户的零件特征具有一致性。

（6）建立装配标准启动模板。在同一环境下的装配实现。

（7）配置统一使用环境。对长度、密度等配备同一基准。

（8）配置统一绘图环境。设定可以输出生产用图的背景，包括图框、符号库等。

（9）标准件、常用件、汽标件、厂标件整理。自动调用已存在的零部件库及标准件库。

4.2 明确设计任务，界定关联范围

根据设计任务书的要求和各零部件的分组情况，确定各自部件，为模块化建立基础。

4.3 导入主产品结构定义及骨架模型建立方法

根据各总成间的构建情况，设定传递接点和要素，用以控制设计意图在各系统间的传递，同时为骨架传递确定初步要素。同时建立整车基准坐标系和各总成坐标系，各总成坐标系与整车坐标系可无关联联系。如图2所示。

图2 建立整车基准坐标系和各总成坐标系

4.4 约定(Conventions)

在设计之前仍需对整个过程进行约定，包括对象(Object)的文件命名约定、产品库与标准库中典型的对象类型、库文件夹结构、角色（Roles）和授权（艾俊路桂婷（北汽福田汽车股份有限公司）izations）等的约定，以及诸如采用标准化的格式、记录本人的工作任务、接受信息来源、输出信息方向、变更的影响范围等等，以使项目的组织管理及设计过程的了解有据可考。设计流程、任务范围界定、任务描述由各系统的设计人员在未开始设计之前，先静下心来，描述自己在该项目中的角色，设计内容，与周围的信息交流内容和形式，并将其记录在文档中，存档于数据库，同时与所设计的子系统相关联，有利于理顺设计思路，流畅设计过程，便于后续自顶向下设计方法的开展。同时为后续新项目的快速启动奠定基础。

4.5 零部件三维参数化模型

传统的设计过程中，原有的几何模型是设计者用固定的尺寸值得到的，零件的结构形状不能灵活地改变，一旦零件尺寸发生改变必须重新绘制相应的几何模型。所谓参数化设计即以一定量的参数控制零件的几何模型，通过修改参数而改变几何模型，从而改变零件的结构尺寸。利用参数化技术进行设计时，图形的修改非常容易，用户构造几何模型时可以集中于概念和整体设计，因此可以充分发挥创造性，提高设计效率。我们知道卡车产品一经定型，在其众多系列变型产品中，一些零部件的结构基本不变，通常都是个别的地方有所改动或改变总成的位置更换总成，如切换发动机、变动轴距等.在原车基础上进行变型车设计能充分体现出参数化的优势。卡车底盘总布置设计首要任务是确定底盘各总成的基本结构型式和空间大致位置，在只考虑零部件主要尺寸的前提下进行总成及零部件的空间位置及基本结构参数的动态修改。为此，首先必须抽取各零部件的总体参数，即与总布置有关的基本结构参数，如表征零部件外形轮廓的长、宽、高等的尺寸，零部件的定位基准等，通过这些总体参数控制零部件的简化模型，进行变量化、参数化设计。在底盘装配时，通过修改相应参数就可以实现汽车零部件的快速布置和基本结构尺寸的动态修改，这个用Layout来进行总布置的方法是卡车参数化总布置所要达到的一个目标。

4.6 卡车参数化设计模型的控制点

卡车总布置是从动力总成开始的，动力总成在整车中的定位参数有：动力线与0Z面（一般取车架上平面较大平面为0Z平面）的夹角，动力总成的设计基准点（一般取曲轴中心线与发动机缸体后端面的交点）坐标、动力总成在XOY面内的倾角（此参数在一般在装化油器的汽油车中出现），而此定位参数靠发动机前悬置和变速器吊架来保证。动力总成包括发动机、离合器、变速器。发动机在本车型设计中被分为发动机本体、进气系统、排气系统、供油系统及冷却系统等五个模块：发动机本体其所要控制的要素为发动机软垫安装点、离合器壳在发动机上的安装点、进排气口、进出水口，进出油口及发动机的部分外形（主要为油底壳外形和发动机上表面）；发动机其他模块则需要控制的要素为与发动机的联接位置和在车架上的安装位置。离合器在本车型设计中所要控制的要素为离合器壳外形、离合拨叉与分泵的接触点、离合器分泵安装点、变速器操纵支架安装点以及离合壳与发动机、变速器的安装点。变速器在本车型设计中所要控制的要素为变速器外形、变速器与吊架安装点、输入输出轴的参数、装手制动器的位置。

在总布置的骨架中需有动力总成的定位参数和与前后发动机悬置的安装点，在以后的设计中动力总成的位置可以靠改这些参数来实现。动力总成分组做的动力总成骨架需要与总布置中的动力总成的参数一样。在动力分组在以后的设计中，只能在动力总成骨架中修改骨架和增加中一些参

数，不能删除初定的参数，否则就会造成总布置再生的失败。在动力总成中进一步创建发动机本体、进气系统、排气系统、供油系统及冷却系统、离合器、变速器子总成；在这些子总成里面首先创建这相子总成的骨架零件。然后根据骨架创建各子总成的零件，或将零件安装在骨架上。当其中一零件需要其他零件的面做参考时，尽量不从同一级关系的零件中去取参考，从此一级零件的骨架上或上一级的零部件上去取参考，如传动轴的中间支撑由车架提供安装点，在传动轴的骨架中，万向节一定要建立为十字轴的骨架，同时为了以后的可调性和传动轴随动性，每一个传动轴采用两段，由中间轴线和与通过与十字轴连接的孔中心线与传动轴骨架装配。

4.7 参数化底盘总成装配树型结构

在装配体中各个组成的零件和子部件之间构成了装配关系树。在建立底盘装配模型之前，需要先建立好底盘参数化总装配的树型结构。参数化总装配树型结构的根节点为我们所要建立的底盘文件，各大总成作为树型结构的一级子节点，对于复杂的总成如包含有纵梁、横梁的车架还有二级甚至三级子节点。父节点与子节点之间的关系由相关参数联系，这些参数包括配合参数和安装定位参数（尺寸参数、位置参数）。

图3所示即为卡车底盘总体装配树简单结构示意图。在该树型结构中，不同分支的节点之间存在着限制或约束关系，所以在确定总成及零部件的安装位置时，需要对该节点增加相关参数或安装位置的限定。骨架模型是最好的传递设计意图的工具，同时保证了信息传递途径的单向性，因而这种方式是高度可靠的。在承担设计意图方面，它有三种功能：（1）可作为元件间的设计截面来创建和使用骨架，建立安装关系；（2）划分空间声明，控制元件位置，实现分块同步设计；（3）确定组件的运动，控制元件连结的运动。当将车身与货厢等作为总成，以骨架或约束与底盘系统结合后就形成了卡车参数化总布置系统。

4.8 总成及零部件装配方式

由于底盘总成及零部件位置关系的复杂性，在进行底盘总布置时采用了两种装配方式：骨架装配及约束装配，如图３所示。骨架装配具有思路简单，操作快捷、方便的特点。约束装配可以实现不同零件之间复杂的装配关系。骨架装配时零件根据组件内的上下关系创建的特殊零件模型，使用它不必创建元件并将其装配到一起，就可以发展设计规范，骨架零件是组件的一个三维布局，创建组件时可将其用作构架。

图３ Top-down下的骨架装配与约束装配

图４骨架空间占位进行(排气)零件设计

可以使用骨架在不开发元件的情况下，创建组件的三维布局、模拟运动、空间设计并显示组件设计。然后，使用该骨架作为中心参照，通过将信息经组件结构向下传递，就可以改变该骨架以更新元件。同时在开发下级模型时就可以使用组件中的这些块临时地开发空间声明，如图４所示

在骨架模型中直接进行排气系统的设计。约束装配（Assembly）可以实现的形式可分为贴合、对齐、定向、插入等来实现元件间的组合。

图５

4.9 干涉检查及基本运动校核

在进行总布置设计时，一项重要的工作就是对各相对运动的零部件进行运动校核。其中包括转向轮极限转角和钢板弹簧极限动载时的运动干涉情况。在Pro/ENGINEER中，干涉检查是静态的，只有当用户发出命令时才进行。但可以通过Analysis中的Modle Analysis来输入一定参数，从而进行初步分析。钢板弹簧是卡车底盘广泛采用的悬架型式之一。对于发动机前置车型，前钢板弹簧的极限上跳可能与布置在其上方的发动机油底壳发生干涉；对于后驱动车型，后钢板弹簧的调动范围将影响与后桥凸缘相连的传动轴参数的设计选择。因此必须对钢板弹簧的运动进行校核。通过将正反弯曲的两段圆弧前轮转向的运动校核是总布置设计必须进行的工作，其目的是检查转向轮与转向直拉杆、车架之间的运动间隙。车轮运动实际是由转向节绕主销的转动引起的。在进行车轮装配时，我们通过引入曲线与曲面约束来进行模拟运动。这样，在进行车轮转向的检查时，只要调整转向节与前轴之间定义的Angle约束的角度大小，就可以实现前轮转向角度的调整，还可以得到任意角度下车轮与转向直拉杆、车架等的运动间隙情况。

4.10 质量参数计算

汽车的质量参数是总布置设计必须考虑和确定的参数。它直接影响着汽车的性能和型式。

在Pro/ENGINEER中已经提供了计算整车总质量及质心坐标的菜单，计算对象为零件、装配部件以及装配树中包含的实体，利用该模块可以计算和控制他们的质量和其他质量参数，如体积、质心以及转动惯量等。该模块既可以计算整个零件和装配体，也可以有选择地计算其中一部分实体或装配部件。当我们采用相同的模板（含相同的质量单位、基准等），运行相应的模块，则可以进行总布置中所有质量参数的迅速计算。

5 三维图的转化

Pro/ENGINEER中提供了相应的功能模块来创建三维实体零件所对应的各种工程图。工程图中的各个视图以及三维实体都是相互关联的，如果在一个视图中修改了尺寸，那么所有视图、实体模型中的相关部分都会被更新并且重新生成，反之亦然。各种尺寸标注、注释、表格和文本等都可以经过约定和共用模板进行操作。完成三维模型建模，确定各部件总成状态后，就可以从整车模型中取出所需的零件、部件的三维模型，并转化为二维工程图，同时，分总成可以通过建立连接关系，自动生成相应的明细表。

6 零部件图形库与参数数据库

6.1 整车零部件三维参数化模型库

产品系列化、零部件通用化和零件设计标准化是汽车设计的基本要求之一，也是平台化战略的特点之一。对于整车的变形设计，其零部件更是具有很大程度的继承性。对于特定的企业尤其如此。为提高装配设计效率和已设计零件的使用率，有必要建立整车各相关零部件模型库，其中的零部件能够表示底盘零部件常见的结构形式，模型的总体参数实现参数化。当设计零件的基本拓扑形状与模型库中标准零件相同时，则可以直接调用模型库中的模型进行参数修改，使整车总布置设计效率得到了极大的提高。同时，该模型库也是开放的，设计人员不仅可以调用模型库中已有的模型，还可以把新结构形式的零部件添加到模型库中，准确并完善的零部件数据库使我们的总布置工作如同“堆积木”，实现模块化操作，效率会更高。

6.2 整车车型参数数据库

汽车设计在某种程度上也是一种积累的过程。企业已有产品以及国内外样车的车型数据，蕴涵着设计者的经验和知识，对于设计新产品具有很重要的借鉴作用。车型参数数据库将车型尺寸及结构型式数据信息和产品开发过程集成起来，创造出一种透明度很高的虚拟环境，能适应复杂多变的变型设计的需求，保证在整个产品生命周期中使产品数据具有一致性定义的条件下，进行产品设计的数据管理和过程控制。除车型基本参数外，对于发动机和变速器等与整车基本性能密切相关的总成，他们的性能参数也分别进行了建库工作，以便于在整车总布置时进行匹配和选型。

6.3 整车设计标准库

进行汽车设计时，无论是尺寸参数、质量参数，还是性能参数，都必须首先满足相关法规的要求。满足技术法规要求是整车总布置设计的前提和基本出发点之一。为此，我们将与整车设计、部件设计相关的国家标准、ISO标准等以网页的形式集成到整车总布置设计系统，通过网络可以随时调用和查阅。

7 结束语

总布置分为两部分——总体布置（Package）和部件布置（Lay out）。设计人员人人都做总布置，做部件布置（Lay out）人更多。部件布置工作做得很细，因此局部结构很精细，产品档次高。

（1）在建立整车三维参数化图形库、整车车型参数数据库、整车设计标准库的基础上，通

过Pro/ENGINEER软件进行二次开发，建立了集成于Pro/ENGINEER环境下的卡车整车参数化三维参数总布置设计系统。

（2）该系统具有人机界面友好、使用方便、内核程序完善等特点，零部件图形库和数据库都具有良好的开放性和可拓展型，已具备良好的软件构架。

（3）该软件的研制将大幅度提高卡车整车总布置设计、变型设计的水平和速度，有效缩短开始周期，超前并动态地发现设计问题，很好地适应了卡车多品种快速适应市场的特点。

（4）系统的研制在一定程度上实现了卡车的虚拟设计与虚拟开发。

Grasshopper 参数化建筑设计应用

Grasshopper 参数化建筑设计应用 摘要：在各种常用的参数化辅助设计软件当中，Rhinoceros 和Grasshopper 组成 的参数化设计平台是目前最为流行、使用得最为广泛的一套设计平台，Grasshopper独特的可视化编程建模，适合于前期方案构思阶段的快速实验。Grasshopper 采用并行数据控制方式。使得简单的程序可以处理复杂的的数据控制。它不需要太多任何的程序语言的知识就可以通过一些简单流程方法达到设计师所 想要的模型。Grasshopper 其很大的价值在于它是以自己独特的方式完整记录起始模型（一个点或一个盒子）和最终模型的建模过程，从而达到通过简单改变起始 模型或相关变量就能改变模型最终形态的效果。当方案逻辑与建模过程联系起来时，grasshopper可以通过参数的调整直接改变模型形态。这无疑是一款极具特点、简单易行的参数化设计的软件。 关键词：参数化设计；Grasshopper；模型；变量绪论参数化建模技术在辅助 建筑设计上的应用越来越广泛，参数化设计，对应的英文是Parametric Design 标 准的英语表达是：ParametricDesign is designing by numbers.（Prof.Herr from ShenZhen University）。 它是一种建筑设计方法该方法的核心思想是，把建筑设计的要素都变成某个 函数的变量，通过改变函数，或者说改变算法，人们能够获得形态各异的建筑设 计方案。通过对Grasshopper 在建筑设计应用中的研究，可以帮助我们更好的理 解参数化设计建筑本身对建筑行业的影响，参数化概念的引入，可以对复杂形体 建筑构造进行精确调节，在保持固有衍生关系的前提下，进行最优化设计；并且 可以引入相应数学算法，使建筑自身在一个严密逻辑下进行自我设计。 一、Grasshopper 参数化设计概述1、目前参数化软件应用现状：参数化设计 工具随时间的发展和参数化设计的广泛应用，由一开始的应用其他领域的软件逐 渐发展到应用为建筑领域专门开发的软件。如动画领域的Maya、3dsmax,虽然是 为动画产业设计的软件，但其中有大量功能经恰当使用也可用来定义物体间的几 何逻辑关系。 UG、TopSolid 拥有明确的几何逻辑、强大的造型控制能力、极为准确的建模 功能以及直接将模型转化为施工图纸的建造服务功能。它们虽属工业化设计软件 却被用于辅助建筑设计。还有一类专门为建筑师开发的软件或插件。如以CATIA 为平台GT 开发的Digital Project、以RHINO 为平台的Grasshopper、Autodesk 公司 开发的Revit、以MicroStation 为平台开发的Generative Component 等。上述软件 可被应用于项目的不同阶段，也有各自不同优势。Revit Architecture 软件经过逐 渐的改进，目前已经具有了非常完善的建筑参数化设计与作图功能，其提供的族(Famliy)模型编写平台能够为建筑师较快掌握，建立特定制图环境所需的参数化模型、详图构件与标准符号。DP 主要应用于整个工程全面设计、生产、管理的较好选择。 2、Grasshopper 编程建模在各种常用的参数化辅助设计软件当中，Rhinoceros 和Grasshopper 组成的参数化设计平台是目前最为流行、使用得最为广泛的一套设计平台，Rhinoceros 建模软件拥有强大的造型能力和Grasshopper 独特的可视化编程建模，两者结合比较适合于前期方案构思阶段的快速实验。Grasshopper 采用并行数据控制方式。使得简单的程序可以处理复杂的的数据控制。它不需要太多任何的程序语言的知识就可以通过一些简单流程方法达到设计师所 想要的模型。

浅谈参数化设计在室内空间中的运用趋势

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/a51131788.html, 浅谈参数化设计在室内空间中的运用趋势 作者：楚琦杨茂川 来源：《艺术与设计·理论》2013年第09期 随着科学技术特别是计算机技术以及数控技术的不断发展，“参数化设计”一跃进入中国设计的热点话题之一。其最早的探索是出现在国外的建筑学领域，并逐渐成为了前卫建筑方法的代名词及未来建筑的设计方向，而室内设计作为建筑学的一个派生，也开始逐渐受到参数化设计的影响。在室内设计中，内部空间的不断变化也依托着参数化设计有了新的发展趋势，使其无论在功能还是个性风格体现上都有了新的阐释方法与技术指导。 一、有关参数化设计 （一）参数化设计的概念界定 在参数化设计中，因为本身“参数”变量的存在，使得系统运行与系统成员之间的“关系”成为关键所在，“参数”可以定义为一个系统的运作方式及特征与其成员之间的相互关系。参数化设计也就从这种关系出发，制定出一个关联系统，从而通过输入不同的条件来得到不同的结果。然而，是否能建立一个关联系统就是判断其是否属于参数化设计的基本标准。 参数化设计的本质就是在于找到一种潜在的关系或者规则，把影响设计的主要因素组织串联在一起，形成特有的的参数式或者我们所习惯称之为参数模型。这种关系或者规则可以通过计算机语言及技术讲参量及变量数据信息换成易于理解的图像，最终形成设计雏形。 （二）参数化设计的现状 参数化设计最早出现于20世纪90年代中后期，并开始运用在非线性建筑设计中，之后这一概念也主要运用在高等院校的建筑教学研究中。在一些著名高等院校也相继开设了有关参数化设计的课程。可以说参数化设计的萌芽出现在建筑领域。 在目前的设计发展中，建筑的“参数化设计”是指将设计过程中能够影响到建筑设计的各种因素看做参数本身，并从中找出这些因素之间的相互关联的关系，运用计算机中的一些技术性软件将这种关联关系构建成一系列具有特殊数学关系的几何模型，这种几何模型能够很切实的表达出建筑师的设计意图。然而，这种方式也从根本上改变了建筑师的设计思维方式，将之前的自上而下、完全依靠建筑师形象思维推敲的传统设计方式直接重组，形成现在典型的由下而上的建造模式，将一些符合的尺度及参数通过关联关系进行数字化建模，在虚拟的建构之中形成连建筑师自身都无法预料的造型结构，并通过参数化设计软件解决复杂形体由设计到深化乃至生产的种种问题。 参数化设计的工具由一开始应用于其他领域的软件逐渐发展到应用于建筑领域所专门开发的软件。如动画专业的Maya、3Dsmax等，之后建筑师发现了专门用来定位物体间相互关系的

服装立体造型课程标准

《服装立体裁剪》课程标准 一、课程概述 《立体裁剪》课程是服装设计专业必修的核心课程。本课程在教学中以学习立体裁剪基本原理、基本方法为基础；通过面料的抽缩、编织、堆积、填充、折叠、悬垂、缠绕、饰缀等众多的处理手法，巩固和深化所学理论知识，强化对服装结构设计理论知识的理解和消化，提高对服装服装设计的感性认识，努力实现设计者所构想的艺术造型。从而培养学生立体造型能力、平面造型能力、实践能力及创新能力，以达到从事服装工作的职业技能与职业素质要求，缩短人才培养与需求的差距，实现学院教育与市场需求的真正结合。 二、课程目标 （一）知识目标 1、了解立体裁剪的来历 2、掌握服装原型的立体裁剪方法 3、掌握在人台上获取衣片的方法 4、学会制作可装卸的手臂 5、掌握服装的省道、分割、抽褶等变化规律 6、能独立进行生活装、创意装的立体裁剪和缝制 （二）能力目标

1、具备利用人台进行服装设计的能力 2、能运用坯布直接进行成衣造型设 3、具备把立体裁剪和平面裁剪相结合的能力 4、能用立体坯样进行纸样转化 5、能进行样版调整、版型制作，以及样衣制作 （三）素质目标 1、培养学生的团队协作精神 2、培养学生学习的主动意识、竞争意识、组织协调和创新意识 3、培养学生自主学习能力 4、培养学生良好的自我表现、与人沟通的能力 三、课程内容与教学设计 (一)课程设计思路 本课程是一门实践性强且在服装设计与工艺等方面有着广泛应用的专业课，是集综合性、设计性、技术性于一体的特色课程。在专业知识链中，本课程是服装结构设计重要组成部分，一方面完成服装设计造型环节，另一方面为工艺设计提供样版，因此其课程承上启下、融会贯通服装相关课程的作用。 为使本课程的内容结构、教学方法能适应企业实际的需要，按照人才培养目标和岗位方向，改革教学内容，服装设计专业方向侧重服装的立体裁剪操作技巧项目，在实践中锻炼学生对服装市场的把

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减速器三维课程设计说明书

第一章《机械ＣＡＤ／ＣＡＭ课程设计》任务书 学生姓名学号班级 一、课程设计题目 带式输送机传动装置 已知条件： 1、运输带工作拉力F= 1.7N 2、滚筒的直径D= 300 MM 3、运输带速度V= 1.8M/S 技术与条件说明： 1、工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35摄氏度； 2、使用折旧期：8年，工作制度（两班制） 3、检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 4、动力来源：电力，三相交流，电压380/220V； 5、制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 6、带速允许偏差（±5％） 二、设计内容 1、减速器三维装配图； 2、各零件的建模； 3、编写课程设计说明书。 三、设计期限 1、设计开始日期：2012 年4 月16日 2、设计完成日期：2012 年4 月27 日

第二章：零件三维CAD建模 三维造型思维框架，根据三维构型图学理论，在未使用计算机前应具有心理造型的一个思维框架。 体素分解，传统的手工二维图或二维CAD图是用各种线条绘制，无论怎样图形总能绘出，因此该顺序的重要性显得不太突出。而计算机实体造型是几何特征的集合，其造型的先后顺序尤为重要，类似于模拟客观世界中对零件的加工顺序，若安排不当零件就无法生成，或生成过程太复杂。反之生成零件既简单又方便。为此可以按模块化的方式来处理，对造型体进行体素分解。分解原则为从反映形体主要特征的明显程度和占总体积的大小及其主要功能等方面进行划分，一般可分为基本特征体素系列、辅助特征体素系列、附加特征体素系列，然后在每个系列内再进行细分。其分解步骤如下： 1划分基本特征体素系列。该部分体素的局部组合体现了实体的主要形体特征和主要功能并且所占体积比例相对较大。在该系列内再根据主次进一步划分出若干单一的体素。划分出来的最主要的第一个体素应为构形的基础特征体素，即生成其它体素的基准体。 2划分辅助特征体素系列。该部分体素是加在基本特征体素上，在功能上不起主要作用，例如肋板、凸台等结构。在该系列内再划分出单独的体素。 3附加特征体素系列。该类体素具有不能独立存在、必须附加于上述二种体素系列之内的特征，如孔、空腔、槽等。属于挖切即差集。而上述系列均为体素的叠加即并集。 依照这种有序的体素分解逐步在大脑内建立起了形象的“搭积木”的顺序。因此该思考过程是规划零件几何特征创建顺序的依据。即在基本特征体素系列内确定出基础特征体素，然后在此基础上通过布尔运算的并集先依次构建基本特征体素系列内的其它体素，再构建辅助特征体素系列内的各体素，然后通过差集运算在以上构建的基础上依此减去附加特征体素系列内的各体素。 体素几何特征形成分析体素的创建是造型重要的—步，只要体素特征创建成功，按上述顺序搭建即可完成造型。点的运动轨迹是线，线的运动轨迹是面，而

三维参数化设计的发展现状

三维参数化设计的发展现状 浏览次数：195次悬赏分：10 |解决时间：2011-3-26 23:19 |提问者：linusjenny 最佳答案 在国内大多数人，不习惯三维，精通的更少 很多人，只是把三维作为，设计后的产品演示 从草图规划开始，就是直接用三维设计的人及其比较少。 根据三维三维模型进行有限元分析的也不多。 直接用三维做设计，对个人的软件操作水平要求比较高，老工程师学不了，没有相关知识积累。 新人，对软件应用不够深入，只会皮毛 其发展到目前为止可以分为3个阶段。1995年至2000年是第一阶段，此阶段是三维动画的起步以及初步发展时期。在这一阶段，皮克斯／迪斯尼是三维动画影片市场上的主要玩家。 2001年至2003年为第二阶段，此阶段是三维动画的迅猛发展时期。在这一阶段，三维动画从“一个人的游戏”变成了皮克斯和梦工场的“两个人的撕咬”：你（梦工场）有怪物史瑞克，我（皮克斯）就开一家怪物公司；你（皮克斯）搞海底总动员，我（梦工场）就发动鲨鱼黑帮。 从04年开始，三维动画影片步入其发展的第三阶段———全盛时期。在这一阶段，三维动画将演变成“多个人的游戏”：华纳兄弟电影公司推出圣诞气氛浓厚的《极地快车》；曾经成功推出《冰河世纪》的福克斯再次携手在三维动画领域与皮克斯、梦工场的PDI齐名的蓝天工作室，为人们带来《冰河世纪2》……此外，皮克斯推出自己的第一部独立影片《蹩脚炖菜》。而迪斯尼也将推出第一部独立制作的三维动画影片《小鸡》。至于梦工场，则制作了《怪物史瑞克3》，并且将《怪物史瑞克4》的制作也纳入了日程之中 浅谈三维CAD发展现状 出处：日期：2005-10-28 三维服装CAD有别于二维CAD的地方在于：它是在通过三维人体测量建 立起的人体数据模型的基础上，对模型进行交互式三维立体设计，然后 再生成二维的服装样片。它主要解决的问题是人体三维尺寸模型的建立 及局部修改、三维服装原型设计、三维服装覆盖及浓淡处理、三维服装 效果显示特别是动态显示和三维服装与二维衣片的可逆转换等方面。 三维服装CAD的基础是三维人体测量。目前三维人体测量系统在国外已经商品化，其技术已经较为成熟，其中法国、美国、日本等国利

参数化设计在模具设计中应用研究_汪列隆

机械 2006年第7期 总第33卷 计算机应用技术 ·27· ——————————————— 收稿日期：2006－03－24 基金项目：国家自然科学基金资助项目（50375026） 作者简介：汪列隆（1972－），男，安徽池州市人，池州师专机电工程系讲师，东南大学在读硕士，研究方向为机械结构的动态优化设计、参数化设计在模具设计中应用研究 汪列隆1， 2，朱壮瑞2 （1.池州师范专科学校 机电工程系，安徽 池州 247000；2.东南大学，江苏 南京 210096） 摘要：介绍了参数化设计的基本原理 ，设计思想和实现方法 ，并给出了参数化设计在模具固定板设计中的应用。使用该方法可以大大缩短模具设计时间，对提高模具的市场竞争力具有重要意义。 关键词：CAD ；参数化设计；模具设计 中图分类号：TH112 文献标识码：A 文章编号：1006－0316（2006）07－0027－03 Appling research on parametric design in mould design WANG Lie-long 1， 2，ZHU Zhuang-rui 2 （1.Department of Mechanical and Electrical Engineering ，Chizhou Teachers College ，Chizhou 247000，China; 2.Southeast University ，Nanjing 210096，China ） Abstract ：In this paper ，the fundamental ，design idea and realization method of parametric design are introduced. The parametric design is applied to design of the board fixed on injection mould. This method can shorten greatly for design of mould ，and has important signification to improve competitive ability in mould industry. Key words ：CAD ；parametric design ；mould design 随着现代化工业的高速发展，产品的功能、结构日趋复杂，新产品的更新换代周期不断缩短，设计阶段对于生产系统的整个生产率起着举足轻重的作用。工程图是工程实际中表达设计思想的重要手段，提高工程图的制图质量和效率是提高设计质量和缩短设计周期的重要途径之一。传统的CAD 绘图技术用固定的尺寸值定义几何元素，输入的每一条线都有确定的位置，在修改、编辑已有图形时，只能一个图元一个图元地修改，反复进行大量的删除和重画操作。因此，从某种意义说，一般的CAD 系统只是做到了将制图员的工作环境从图板上移到了计算机上。传统的CAD 在几何造型和工程图的发展中起了相当大的作用，但在实际应用中，人们逐渐发现它们存在着某些严重不足，主要表现在以下几个方面： （1）无法支持快速的设计修改和有效地利用以前的设计结果。传统的CAD 只记录了产品的形状坐标信息，这样一来，即使一个很小的设计修改也往往会导致对以前大量设计努力的放弃。因为设计的 局部改动常常会引起整个图形的删除和重画，不仅效率低而且难以保证设计约束的前后一致性。 （2）无法很好地支持设计的一致性维护工作。传统的CAD 系统没有记录下设计对象内部元素相互之间的关系，在设计修改时，某一局部的改动不能自动反映到相关部分的变动，需要设计人员手工修改，这样往往不能保证设计要求在设计反复时得到可靠的保证。 （3）不符合工程设计人员的习惯。工程设计往往是通过定义一个结构草图作为原型，通过一些高层次的设计指令不断定义约束和调整参数值，逐步细化以达到最佳的设计结果，而传统CAD 系统面向具体几何形状，所能处理只是图形元素的几何信息，仅仅记录了几何形体的精确坐标信息，而大量丰富的具有实际工程意义的几何拓扑、尺寸约束信息和功能要求信息均被丢弃，其应用仅局限于产品的详细设计阶段[1]。 进入20世纪90年代后，CAD 技术发展到了第5阶段，以参数化设计和特征造型等新技术为主要

汽车造型课程设计

汽车造型课程设计 指导书 交通运输教研室编 甘肃农业大学工学院 2007.8

现代汽车造型技术是汽车自主开发能力的核心部分，也是提高汽车产品竞争能力的最有力手段之一。随着计算机辅助设计水平的日益提高，传统的手工油泥模型造型方法已不能适应现实发展的需要，因此，计算机辅助设计已成为现代造型设计的主要途径。 汽车造型课程设计是汽车造型课程教学后进行的综合应用该课程基本知识和技能的一个教学环节，通过课程设计，使学生系统地掌握汽车造型设计的任务和原则，色彩学等基本理论，造型设计程序和表现技法，人体工程学、空气动力学对汽车造型的作用，从而，学生可以全面了解技术与艺术、设计与审美的相互关系，汽车造型的特点，培养学生解决生产实际问题的能力和所学基本知识的综合应用能力。培养学生的动手能力和创新能力，加强学生基本技能的训练。要求学生牢固掌握和深入理解每个设计步骤的技能，养成独立操作和分析能力。

1目的与要求 (4) 2设计步骤 (6) 3编制课程说明 (10) 4时间地点 (11) 5.设计评分要求 (11)

1目的与要求 汽车造型设计是车身设计的最初步骤，是整车设计最初阶段的一段综合构思。汽车造型设计是依据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状，是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法科学的表现汽车的性能、材料、工艺和结构特点。汽车造型的目的是以其美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲望。汽车造型设计虽然是车身设计的最初步骤，但却是决定产品命运的关键。汽车造型最终通过车身结构设计而体现为产品，它是科学技术与艺术手法相结合的产物。 汽车造型设计是现代化工业设计的一个重要方面，它能够体现工业设计工作的特色。汽车造型要能表现出汽车的特征，使人们对这种交通工具的性能、材料等内容产生美感。例如，汽车外形的高速感和稳定感，内饰造型的舒适感和安全感等。造型设计的目的是使使用者由审美、鉴赏上升为对产品内容更为深刻的理解，并由此产生去使用和占有这种产品的欲望。如果造型的结果不能达到这样的效果，则绝非是成功的造型。现代汽车造型是从产品形式上考虑如何满足人们的生理和心理的需要，所以对于汽车工业，造型是产品方案选择的决策性步骤，由此其设计才被工业界认为是决定产品命运的关键。 现代汽车造型设计是一门科学与艺术相结合的技术，它涉及很多门类的科学领域，如人机工程学、空气动力学、各种材料的工艺学、汽车机构布置、经济成本、商业心理学等等。另外，汽车造型中美的概念和时代感不是抽象的或固定的，它随着科学物质条件、时间、人的审美格调和经济水平而不断的演变。至于民族风格问题也是一样，不同国家和民族具有不同的审美格调，做生产的汽车也具有不同的特点。如美国车给人的感觉是豪放、狂野，注重车厢宽敞、豪华、外观大方，有派头。日本车小巧玲珑，轻便省油，重经济性甚于安全性。德国车沉静、深藏不露，很少以外观哗众取宠。而意大利车则外形超前，马力强劲、追求速度，艺术色彩很浓。 不可否认，汽车造型工作中视觉美的规律和汽车结构形式之间存在矛盾，因为汽车整车及各部结构本身只是对功能的保证，材料只是组成特定结构的需要，而造型设计的任务是利用其已有的条件，从视觉规律上予以发挥、协调，在这些矛盾中寻求一种既能满足结构功能需要又可在视觉上体现这种结构或材料质地

基于Pro-E的参数化设计及绘图系统的开发

基于Ｐｒｏ／Ｅ的参数化设计及绘图系统的开发 工具技术 陶宇，平雪良，董宁，叶晶 江南大学 摘要：针对产晶系列化制造巾存在的拓扑结构相同、尺寸参数不旧的情况，借助Ｐｒｎ／Ｅ参数化建模功能及其二 次开发工具ＰｒＩ，仃ｂｌ鼬ｔ，开发满足企业实际需求的参数化没计及绘图系统。首先，创建‘维参数化模删；其次，以陬ｌ厂ｒ洲ｌ（ｉｔ提供的ＡＰｌ函数为基础，以ＭＦＣ为操作平台编辑数据接Ｌｊ，实现ＰＩＤ几ｏＩｌ（ｉｔ、Ｐｒ０／Ｅ与ＭＦＣ的无缝链接， 具备交互性、可视性、针对性；最后，进入系统，输入参数，实现零件和工程ｌ冬｜的自动牛成。该系统有效避免了系列 化设计中苇复性劳动，大大提高‘ｒ设计效率。 关键词：参数化建模；一次开发；ＰＴｏ厂ｎｄＫｉｔ；工程图 中图分类号：ＴＨｌ２；７ｒＰ３１９文献标志码：Ａ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ ＰａｍｍｅｔｒｉｃＤｅｓｉｇＩｌｉ】【ｌｇ粕ｄＤｍ、】．，ｉ１１９ｓｙｓｔｅｍＢａｓｅｄ肌Ｐｒｏ／Ｅ １知Ｙｕ，ＰｉｎｇＸｕｅｌｉａｎｇ，ＤｏｎｇＮｉｆｌｇ，ＹｅＪｉｎｇ Ａｂ缸翟ｃｔ：ｋｖｉｅｗｏｆｔ１１ｅａｃｔｕａｌｓｉｔｕａｔｉ蚰ｔ｝Ｉａｔｎ陀ｃｈａｒａｃｔ硎ｓｔｉｃｓｏｆｌｌｌｅｓ明陀ｔｏ浏。西ｃａｌｓｔｎＪｃｔｕ陀ａｒＩｄｄｉⅡ．ｅｒｅｒｎｄｉｒｎｅ璐ｉ伽ｐａ一眦ｒＩｅｔｅｒｓｉｆｌｔＩｌｅｃｏｕｒｓｅ０ｆＰｌＤｄｕｃｔ鸵ｒｉａｌｉ∞，岫ｉｌｌｇＰｒｏ／Ｅ’ｓ‰ｃｔｉｏｎ０ｆＰａ黜ｔｒｉｃ咖ｄｅｌｉＴｌｇａｎｄｓｅｃ０Ｉｌｄｄｅｖｅｌ叩咖斌ｔａ小一Ｐｒｏ／ＴｂｏｌⅪｔｗｅｄｅｖｅｌ叩ａｐａｍｍｅｔ商ｃｄｅ８ｉ鲥ｎｇａｎｄｄ驯ｉｎｇｓｙｓｔｅＩｎｗｈｉｃｈｍｅｅｔｓｍｅｃ咖ｐ叩ｙ’８ｎｅｅｄｓ．Ｆｉｒｓｄｙ，“ｉｓｎｅｃ髑髓ｒｙｔ０ｓｅｔｕｐ３Ｄｐａ功ｍｅｔｒｉｃｌＴｍｄｅｌ；ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｂａｓｅｄ∞ｔ１１ｅＡＰＩ缸１ｃｔｉｏ惜。睢ｎｅｄｂｙ Ｐｍ爪ｏＪｌ（ｉｔ，ｔＩｌｅｓｙｓｔ咖ｃ锄ｅ曲ｄａ【ａ抽ｌｅｄｋｅ∞ｔ｝ｌｅ叩ｅｒ－ａｔｉ鸭ｐｌ础嘞ｏｆＭｆ℃，ａｃｈｉｅｖｅｔ１１ｅ蝴｜Ｉｌｌ麟ｌｉｎｋ吨帅ｎｇＰＩＤ几ｏｌ格ｔ，Ｐｍ／Ｅ蚰ｄＭＦｃ，龃ｄｈａｖｅ岫ｎａｔｕｒｅｏｆｉｍｅｒａｃｂ哪，尚?ｂｉｌｉ哆，ｐｅｎｉｎｅｎｃｅ；ＦｉＩｌａｌｌｙ，ｕｓｅ瑁ｅｎｔｅＩｙｔｏｔ｜ｌｅｓｙｓｋｍ，ｉｎｐｕｔｃＩａｔａ，ｃ咖ｐｌｅｌｅｔ｜ｌｅ籼ｔｏ－ｇｅｎｅｍｔｉ∞ｏｆｐａｎｓａｒＩｄｄｒ州ｎ伊．Ｔｈｅｓｙ砒ｅｍｍａｌ【ｅ璐ａｖｏｉｄｄｕ曲洲∞０ｆｗｏｒｋｉｎ“砣ｃｏｕｒ就ｏｆＰｌＤｄｕｃｔ∞ｄａ￡ｉｏｎ，ｅｎｈ锄ｃｅｅ缶ｃｉｅｆｌ（了ｇｒｅａｄｙ． Ｋ叩舳ｒｄｓ：ｐａ训ｃ啪ｄｅＩｉｆＩｇ；ｓｅｃｏｎｄｄｅｖｅｌｏｐｎ地ｎｔ；脚Ｄ厂ｒｏｏＩｌ（ｉｔ；ｄｒａｗｉｎｇ １引言 Ｐｒ℃ｌ／Ｅ是一款基于ｗｉｎｄｏｗｓ平台、以参数化技术为核心的三维ＣＡＤ软件，主要应用于参数化建模和 绘图，可以使用户方便、准确、快捷地建立所需要的三维实体模型。其二次开发工具Ｐｍ／‰ｌｌ（ｉｔ是一种类似于Ｃ语言的程序开发语言，它提供了ＰＩＤ／Ｅ开发所需的数据库和头文件，用户编辑的程序可以安全控制和访问Ｐｍ／Ｅ，实现应用模块与Ｐｒｏ／Ｅ系统的无缝链接，完成零件的参数化驱动，大大提高零件的设计效率…。 图ｌ盖膜纠偏机构 收稿日期：加ｌＯ年７月 企业在设计过程中，经常遇到零件结构简单，拓扑结构相同、尺寸参数不同的情况，有时甚至必须得重新设计。这就造成形效率低下，无法满足一个企业的发展要求，同时也不利于创新能力的提高。 ２模板的参数化建模技术 ２．１Ｐｒｏ／Ｅ参数化建模技术 模板零件的参数化是指，在建模过程中根据零件的结构特征和拓扑关系来建立三维实体模型，并建立尺寸代号，为ＭＦＣ中数据传递提供数据接口［２｜，利用尺寸驱动的方法来实现零件模型的变更。在编辑运行程序时，用户只需在人机界面上输入所需变更的参数，点击按钮，通过尺寸驱动就可实现参数变更。 该方法有效利用了ＰＴｏ僵所具有的参数化技术及其提供的Ｐｌｎ厂Ｔｂｏｌ硒ｔ二次开发工具，同时利用ＭＦＣ成熟的对话框技术，使得原本繁琐的操作过程变得快速、准确、高效。 ２．２参数化模板的建立 以盖膜纠偏机构中的导套为例（见图４中动态界面），利用ＰｌＤ／Ｅ软件的参数化功能建立参数化模 板。万方数据

_参数化实现_设计的一个建筑实例杭州奥体中心体育游泳馆

杭州奥体中心体育游泳馆(以下简称“体育游泳馆”)位于杭州奥体博览中心内北侧，北临钱塘江，西临七甲河，是一座集合了体育馆、游泳馆、商业设施和停车设施等复杂内容的庞大综合体建筑，总建筑面积近40万平米。建筑形态分为上下两个部分，下部是一个形式低调的大平台，内部包含了以商业设施和地下停车为主的功能空间，平台上部放置了一个形态生动的巨大的非线性曲面，把体育馆、游泳馆两个最主要的功能空间覆盖其中。这一非线性曲面通过长短轴连续变化的一系列剖面椭圆连缀放样而成，曲面内的支撑结构和曲面外表皮分块相互对应，保持了内外一致，分格体系呈菱形网格状分布，使曲面成为巨大的网壳体。由于这一形态从造型到构造用传统手段难以完成设计、优化和输出，因此设计者从方案阶段引入了参数化手段直至施工图设计结束。借助参数化手段，设计者应用了一系列逻辑强烈的数学方式对网壳主体和各子体加以描述并确定其形态，对网壳结构和内外表面进行有效划分和组织，对空间构件进行定位，对围护结构构造和内外节点进行设计和控制，并且从实际加工角度对构件进行了逐次优化。同时，还在建筑内部进行了BIM 设计，使上部网壳围护结构的构造、空间结构、内外幕墙、雨水、采光、通风等系统等与下部功能对应的各系统全部虚拟搭建起来，并进行了三维的校核和调整。

之间最大的区别所在。

1. 通过参数化编程进行造型的区域 2. BIM的区域 DesIgn cycle anD aPPlIcatIon software 设计周期和应用软件 各软件分工和使用阶段如下： 平面工作由Microstation完成。方案时期的基础形态由Rhino生成，3DSMAX进行细节加工；初步设计时期引入GC对造型进行参数化，特殊部位使用Rhino生成，Catia进行综合并输出；施工图阶段由GC转移至Rhino平台，并采用Rhinoscript+Grasshopper实现从总体造型到特殊部位全过程的参数化，Catia进行整合、细化和BIM，并在Catia中实现输出。 图5

卡车三维参数化总布置设计系统

基于Pro/ENGINEER的卡车三维参数化总布置设计系统 摘要：介绍了在建立零部件图形库、底盘参数数据库、底盘设计标准库的基础上，通过Pro/ENGINEER软件进行二次开发建立的集成于Pro/ENGINEER环境下的卡车底盘参数化三维总布置设计系统。该系统的研制在一定程度上实现了卡车底盘的虚拟设计与虚拟开发。详细阐述了系统开发的基本原理和主要方法。 关键词：卡车总布置计算机辅助设计参数化 1 引言 产品设计通常可以分为创新设计和变型设计两类，在机械、汽车行业中，创新设计较少，大量的是变型设计，也就是在原有产品的基础上，按市场需求进行局部换型和调整、重组。变型设计的实现过程可以最大限度地利用企业已有的成熟产品资源，具有很强的灵活性和适应性，这也就要求企业实施平台化战略。 卡车是一种多品种、多系列的产品，新技术、新产品日益广泛的应用使得卡车的底盘的更新和换型周期不断缩短。卡车性能主要取决于底盘，卡车底盘设计制造水平的不断提高是卡车行业赖以发展的基础。同时，底盘作为平台战略的主要对象，它的快速设计与开发对企业产品平台化战略的实施也必将产生积极的作用。 车辆的总布置是整车开发的基础，其水平对整车产品质量和性能起决定性作用。现惯用的是二维平面方法，它要求总布置人员素质要高，必须对产品零部件相当熟悉且总布置工作必须做细，总布置过程当中要基本完成全部部件的布置，

部件设计人员不独立进行部件的布置。这种做法的优点是总布置人员站在整车的高度全局统筹考虑，一般不易发生由于部件之间缺乏沟通造成的干涉等矛盾；缺点是要求总布置人员具有相当丰富的专业知识和经验并且对各种繁杂的产品具有较深入的了解，对零部件掌握程度高，否则由于部件人员介入晚，一旦总布置出现问题极易影响开发进度和质量。 针对汽车总布置的性质和特点，结合企业实际，以大型CAD/CAE/CAM三维软件Pro/ENGINEER为基础进行二次开发，研制了卡车底盘总布置设计系统，同时采用部件设计人员参与部件布置、总布置与部件布置相结合同步进行的开发思路，使该系统操作简单，设计过程直观、高效，适用于轻卡底盘变型设计与开发。 2 Pro/ENGINEER软件 Pro/ENGINEER是美国PTC公司（Parametric Technology Corporation，参数技术公司）开发的三维造型设计系统，它以单一数据、参数化、基于特征、全相关性以及工程数据再利用等改变了传统机械设计的观念，为工业产品设计提供完整的解决方案，成为当今世界机械CAD领域的新标准，广泛应用于造型设计、机械设计、模具设计、加工制造、机构分析、有限元分析及关系数据库管理等各个领域。Pro/ENGINEER复合式建模工具较之纯参数化的系统更灵活和自由，可以有效利用已有的产品模型数据并充分发挥其在新产品设计中的价值，特别是其自顶向下的设计思路，运用Layout和骨架来传递和交流设计意图，大大提高了设计效率。Pro/ENGINEER软件还提供了强大的装配功能，包括定义不同零部件之间的位置约束关系，生成爆炸视图，进行零部件之间的干涉检查，并计算装配体的距离、总重、重心等各种物理属性等。

参数化设计在汽车内饰设计中的应用

参数化设计在汽车内饰设计中的应用【摘要】本文介绍了基于UG的参数化建模方法在汽车内饰设计中的应用，从整体建模思路，自定义特征、WAVE功能、表达式、运动分析的运用等对参数化建模的方法和思路进行了总结。 【关键词】: 参数化建模；汽车内饰设计；WAVE功能。 0.前言 汽车内饰设计与造型面关系密切，参数化建模不但可以让工程师轻松地进行数模更新，提高数模质量，还可以大大提高建模效率，缩短零件开发周期，是内饰设计的主流方向。本文介绍了基于UG的汽车内饰件参数化建模方法和应用，从整体建模思路，自定义特征、表达式、运动分析、W A VE方法的运用等对参数化建模的方法和思路进行了总结。 1.参数化建模应用背景和定义 计算机辅助设计在汽车行业的应用越来越广，从CAS（计算机辅助造型）、CAD（计算机辅助设计）、CAE（计算机辅助分析）到CAM（计算机辅助加工），都离不开计算机。但软件设计仅仅只是工具，怎么如何高质量地使用这些工具很大程度上取决于人的良好习惯和使用工具的能力。对于CAD更是如此，好的CAD工程师通常也是参数化建模的高手，关注标准结构重复使用，重视布置分析和校核才能提高建模效率，更好地保证设计质量。 图一汽车内饰数模开发流程图 大部分汽车内饰件都是外观件，与造型设计密切相关。在汽车内饰的开发流程中（如图一所示），工程师往往需要根据不同阶段的造型面和不同阶段的工程交付物要求做两到三次数模：有安全强度、刚度相关要求的零件会首先在造型冻结时做一版数模供CAE 分析和优化用；接着工程师会基于非正式发布的造型面做一版数模用来做设计验证和软模样件制造；最后才是基于正式发布造型面的产品数模用于生产模具开发和制造。每一版造型面在造型和数据质量上都不相同，相应的每一版数模都需要更新。如果不采用参数化建模的方法或不保留参数，每次三维建模都要从造型面重新开始，不仅费时费力而且还很容易出错。 在产品数模发布之后，因为造车过程问题或本身数模不完善而发生工程更改，也往往需要更改数模，同样地，参数化设计可以仅更改参数或仅做少量的更改就完成数模更新。 那么，什么是参数化建模呢。参数化建模，从广义来说，参数化建模是用参数（变量）而不是数字建立和分析的模型，通过简单的改变模型中的参数值就能建立和分析新的模型。具体到CAD设计，零件参数化建模将零件模型的构造工作划分为几何约束、尺寸约束、确定尺寸值和模型生成四个基本任务。模型生成是一项工作量巨大、琐碎但是有规律的工作，可以由计算机基于UG等三维CAD软件完成；几何约束、尺寸约束和尺寸值的确定是非规律性的创造性工作，由设计者根据设计要求设定，并建立零件特征之间的尺寸关联，用户修改零件模型时，只需输入一组新的特征尺寸值, 更改某些特征参数，而不需要重新设计。

洗发水产品课程设计

第1部分产品简介 1.1产品选择 我选择设计的产品是品牌优良品质，价格适中的蒂花之秀洗发水，第一就产品本身而言蒂花之秀活力洗发露以“活力”为基本定位，以消费者最关注的“润黑、去屑、柔顺”需求细分功能品种，以一流的产品品质创造自然、充满活力的秀发。 1.2产品特点及市场销售定位及材料选择 产品设计，品牌基本定位和市场目标：1、基本定位：高品质、中价位、面向大众的洗发产品。 2、形象定位：力求创造蒂花之秀“自然、活力、潮流”的形象。 3、市场目标：第一步：2002年前成为中国洗发水市场的前十名品牌。第二步：2003年前成为中国洗发水市场的前五名品牌。第二就产品结构特征来讲蒂花之秀洗发水瓶体要求外观漂亮、手感好、无毒无味、尺寸稳定性好、光学性能好。从成型的角度考虑应该成型性能良好，原料来源广泛。由于其产量比较大，要求生产周期短，综合考虑各方面的因素，塑料包装容器以其密度小、质轻、可透明也可不透明、不易破碎；有较好的耐腐蚀、耐酸碱、耐油、耐冲击性能，并具有较好的机械强度；易于成型加工，只要更换模具，即可得到不同品种的容器，并容易形成大批量生产、生产能耗低；包装效果好，塑料品种多，易于着色，色泽鲜艳，课根据需要制作各种不同种类的包装容器，取得最佳包装效果等优异性能，在化工产品、食品、饮料、化妆品、医药品等包装中得到了广泛的应用，在虚度方面已取代了木质容器、金属容器、玻璃、陶瓷容器等。瓶身材料选用高密度聚乙烯,HDPE是乳白色固体，在微薄截面呈一定程度的半透明状，是一种坚韧的刚材料，密度0.941-0.965g/ml，结晶度>90%。HDPE 具有较高的硬度、机械强度和耐热性；有良好的耐化学性、阴湿性，可长期在100℃的温度下使用；耐大多数有机溶剂，且具有耐油性。但由于HDPE的结晶度比较高，为此，透明性差，但这不影响沐浴液瓶的设计，因为沐浴液瓶是不透明的。HDPE的耐冲击强度较低，粘接、印刷困难，需添加着色剂和一定量的增塑剂。因此，在生产沐浴液瓶的过程中，使用的材料不仅仅是HDPE，必须加入其他材料使HDPE改性。瓶盖材料选用聚丙烯,PP为白色蜡状固体，无味、无毒，外观上似PE，但比PE更透明光亮。PP的密度为0.89-0.91 g/ml，是通用塑料中最轻的一种；它具有优良的防潮性、抗水性和防止异味透过性，可热封；PP的抗张强度、硬度、耐磨性以及耐热性较好，可在100~200℃下长期使用，特别是在高温时抗张强度保留率高，如在100℃时仍可保留常温时抗张强度的一半，可在开水中蒸煮，在135℃的蒸汽中消毒100小时不被破坏；PP能耐80℃以下的酸、碱、盐溶液及大多数有机溶剂，在很多溶剂和去污剂中部发生应力开裂；最重要的是，PP具有极

第十二章-参数化三维实体造型系统

第十二章参数化三维实体造型系统 在传统的三维产品造型设计中，产品实体模型是设计者利用固定的尺寸值得到的。零件的结构形状不能灵活地改变，一旦零件尺寸发生改变，必须重新绘制其对应的几何模型，这样往往给设计工作带来极大的不便。 参数化设计是一种使用参数快速构造和修改几何模型的造型方法。利用参数化技术进行设计时，图形的修改变得非常容易，用户构造几何模型时，可以集中于概念和整体设计，因此可以充分发挥设计人员的创造性，提高设计效率。 参数化建模是指在参数化造型过程中记录建模过程和其中的变量以及用户执行的CAD 功能操作。因此，参数化建模通过捕捉模型中的参数化关系记录了设计过程，其本质就是设计过程的记录和回放。这种记录过程与次序有关（是顺序化的），同时它利用一系列定义好的参数对模型进行顺序计算。参数化建模的优势在于速度快，其缺点是用户必须提供几何元素的全部尺寸、位置信息，即只有完全定义前一元素才能定义下一个元素。 参数化的设计技术是一种面向产品制造全过程的描述信息和信息关系的产品数字建模方法，Pro/E、I-DEAS、MDT、Solidworks等都是在一定程度上以参数化、变量化、特征设计为特点的新一代实体造型软件产品。 齿轮减速器是广泛应用于机械行业的机械装置，其中包含多种通用零件，如齿轮、轴、轴承、螺纹紧固件、润滑装置、密封元件等。本章主要以齿轮减速器作为研究对象，通过在Solidworks环境下的参数化设计方法，实现减速器零件的参数化建模、虚拟装配及工程图设计等。 12.1 Solidworks简介 Solidworks是一种智能型的高级CAD/CAE/CAM组合软件，它集设计、加工、分析功能于一身，能方便地进行三维实体设计、加工制造以及动力学和热力学的各项分析。它包括Solidworks本身的CAD模块、CAM Work的加工模块以及Design work的分析模块等。Solidworks的智能化程度高，参数化功能强，并且操作起来非常简便，是最容易学习的高级绘图分析软件之一。图12-1是Solidworks的标准工作界面。 工具栏 下拉菜单 特征管理 器设计树 图12-1 Solidworks的标准工作界面

产品级参数化设计

第三章产品级参数化设计 本章所研究的是关于产品级的参数化设计问题，为此，拟订“产品模块化、模块参数化”的技术思路来对小型热风微波耦合干燥设备模块化设计进行研究。 3.1参数化设计概述 传统的CAD设计主要针对零件级别的建模，对产品设计本身缺乏有效的支撑，只有最后的结果，不注重整个设计过程，有输入数据量大，操作难度大，无参数设计功能，不能自动更新现有模型，设计周期长，效率低，工作量重复等缺点。 参数化设计过程中，Revit Building是一中重要思想，它在保证参数化模型约束不变的的条件下，通过修改模型的基本尺寸参数来驱动参数化模型，完成模型更新从而获得新模型的现代化设计方法。模型的设计不是一蹴而就的，往往经过一个复杂的过程，在设计初期，设计人员对产品的认识较浅，不能完全确定设计其边界条件，并不能一次性设计出满足产品要求的所有条件。随着时间的推移，研究的深入，设计人员通过不断的修改模型的尺寸和造型，摸索研究之后，一步一步设计出满足所有条件的产品。由此可知，设计是一个不断修改，不断更新数据并且不断满足模型约束条件的过程，这种精益求精，追求完美的过程促进了CAD系统中参数化设计的产生华和发展。参数化设计大大提高了设计的效率，缩短了设计周期的同时大大减少了设计人员的工作强度和工作压力。 目前，参数化设计已经实际运用并且不断的发展壮大，已经成为现代设计与制造，机械设计系统等方向的研究热点，与之相关的各种CAD软件系统也不断的设计完善自己的参数化设计系统和功能，满足未来设计发展的需要。另外，对于标准化，系列化产品，参数化设计尤为重要，对于此次热风微波耦合干燥系列产品，采用参数化设计技术是非常好的选择。 3.1.1 参数化设计定义 参数化设计是机械CAD系统的一项非常关键技术，从最初的概念设计到详细设计，到最后形成产品，它贯穿产品设计的全过程。参数化设计是将参数化的产品模型用数学中一一对应关系来表示，而不是确定其数值，当某些参数变化时，与之相关的其他参数也将随之改变，达到几何更改控制几何形状的目的。这种快速反应的尺寸驱动，高效的图形修改功能，为产品设计、产品造型、产品更新修改，产品系列化设计等提供了有效的手段。其核心是通过产品约束的表达方式，使用设计好的一组尺寸参数和约束来描述产品模型的几个图形，能够充分满足相同或者相近几何拓扑关系的设计需求，充分体现设计者的设计思想。 根据参数化设计对象不同，可以将参数化设计分成两种：零件级参数化设计和产品级参数化设计。目前，广泛应用于实践的是零件级参数化设计方法，主要是指在单个零部件的内部通过尺寸参数和约束控制零件的参数化模型，当尺寸参数和约束发生变化时，参数化零件模型自动更新。相对于零件级参数化设计，产品级参数化设计是一种更加高级的参数化设计方法，它更加注重零部件之间的相互关联关系，当某一个零件的参数修改后，与该零件相关的其他零部件也将完成同步更新，这种更新包括形状的更新和尺寸的更新。由此可知，产品