畢業設計-基于proe筆記本電腦三維造型cad系統設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 內許多大學也選用 Pro/ENGINEER 作為其研究開發的基礎軟件平臺。可以說， Pro/ENGINEER 為專業人士提供了一個理想的設計環境，有力地推動了企業的技術進步。 Pro/eENGINEER 系統的參數化設計特性 Pro/ENGINEER 是一個參數化、基于特征的實體造型系統，具有單一數據庫功能，并且軟件組成模塊化，起最大的特點是參數化設計。 參數化設計就是指用參數來表示零件的形狀、尺寸和屬性，工程技術人員可以通過修改參數的值來修改零件的大小、 11 形狀和屬性。這種參數化設計的功能不但改變了設計的概念，并且姜設計的便捷性推進了一大步。 12 基于特征的造型 Pro/ENGINEER 是一個基于特征的實體模型建模工具。它可根據工程設計人員的習慣思維模式，以各種特征作為設計的基本單位，方便地創建零件的實體模型。如孔、倒角、倒圓、肋板和抽殼等，均為零件設計的基本特征。用這種方法來建立形體，更自然、更直觀，無須采用復雜的幾何設計方式；可以隨意勾畫草 圖，輕松改變模型。這一功能也被稱為特征驅動。 此外，因為以特征作為設計的單元，工程技術人員可以在設計過程中導入實際制造觀念，在模型中可隨時對特征做合理、不違反幾何規則之順序調整、插入、刪除、重新定義等修正操作。 單一數據庫 單一數據庫是指 Pro/ENGINEER 的零件、裝配、工程圖、加工等模塊全部建立在統一的基礎數據庫上，在設計過程的任何一處進行改動，都反映在整個設計過程的相關環節上。即 Pro/ENGINEER 具備了貫穿所有應用的完全關聯性。例如，隨時由 3D實體模型產生 2D 工程圖， 而且自動標注工程圖尺寸。不論在 3D 或 2D 圖形上作尺寸修改時，其相關的 2D 圖形或 3D 實體模型均自動修改，同時組合、制造等相關設計也會自動修改，這樣可確保資料的正確性，并避免反復修正之耗時性。 由于采用單一數據庫，提供了所謂完全關聯性的功能。該功能應許在開發周期的任一階段對產品進行修改，并且能夠自動消除與前后階段產生的沖突，使得并行工程成為可能，進而縮短了產品的開發周期。 參數化設計 Pro/ENGINEER 是一個參數化系統，在工程設計中，用可變參數而不是固定尺寸來表達零件形狀或部件裝 配關系，即通過設置參數就可以表達零件形狀或部件的裝配關系的修改。這樣，工程設計人員可任意建立形體尺寸和功能之間的關系。任何一個參數改變，其相關的特征也會自動修正，以保持設計者的設計意圖。當特征之間存在參考關系時，特征之間即產生所謂的父 \子關系。同時模型參數不僅表達模型的形狀，而且具有實際的物理意義。通過引用系統參數或設置用戶定義參數，設計人員可以方便的得出模型的體積、面積、質心、重量、慣性矩。 Pro/ENGINEER 是第一個參數化實體建模系統，而參數化設計實際上已成為 CAD\CAM 系統的發展趨勢。 正因為采用參數化設計，在設計過程中，工程技術人員可以隨時改變模型的驅動尺寸，還可以通過加入關系式增加特征之間的參數關系。關系式是數學方程，用于驅 13 動模型，并提高捕捉設計意圖層次的關聯尺寸或其他參數，通過關系式可以減少模型的獨立驅動尺寸，這樣在修改模型時可以減少逐一修改尺寸的工作，并可減少錯誤發生。 行為建模技術 行為建模技術是 PTC 公司在 Pro/ENGINEER2021i 版本中開始試用的新技術。所謂行為建模技術就是在設計產品時，綜合考慮產品所要求的功能行為、設計背景和幾何圖形。它采用知識捕捉和迭 代求解的智能方法，使工程師可以面對不斷變化的要求，追求高度創新的、能滿足行為和完善性要求的設計。 在傳統的機械設計自動化系統中，設計人員用手工繪制的幾何圖形，以期接近設計目標，這是一個很費時的重復工作。經過許多次重復，理想的解決方案還是不能確定下來，設計人員只能用一種盡可能接近原始設計意圖的模型來作為最終設計。而Pro/ENGINEER 的行為建模器為設計人員提供了他們所需要的工具，用來建立滿足工程師或客戶目標的智能化產品模型。 行為建模技術被業內稱為第五代 CAD 技術。它通過把導出值包含到參數 特征中，再反過來使它們生成和控制其他模型的幾何圖形。使用行為建模技術，用戶首先要定義一個工程分析模型，其中包括名稱、類型和定義；接著，要建立“操作” —— 定義和引用一類用在分析模型的新特征，比如，體積；然后分析模型設置的約束條件 ——包括目標值、一個參數的最小值或最大值。例如， Pro/ENGINEER 能自動修改一個油箱，使它滿足容積要求，同時在客戶規定的約束條件內，使表面積保持最小；在復雜的排氣管設計中，行為建模器能通過跟蹤橫截面面積和總容積來滿足氣流的要求；用戶可以建立非幾何的行為特征，如反射率、容積和質心等 ，它們比傳統形式的特征具有更高的智能。這些自適應過程特征可滿足特定的工程需求，能被用來捕捉高標準的原始設計意圖，并驅動最優模型設計。一旦特征確定下來，就可以使用目標驅動的設計方法來約束和分析模型。另外，行為建模器會自動驅動設計以自適應的形式重建模型，以滿足所有行為目標。工程師可以通過靈敏度研究，估計改變設計變量對設計目的標的影響；可以根據多個目標和一系列設計變量來進行設計適應性和優化性研究，研究結果能通過容易理解的圖形畫面傳送給設計工程師。這些畫面直接保存在設計系統中，能夠替代實時結果，或提供諸如圖標和彩色 線條圖等方便的可視化幫助。使用這些工具，工程師可以容易的選擇最佳設計方案。除了行為建模器內包括的大量功能 14 外，體系結構還可以全面擴充，因此，可以成功地完成必須由外部系統才能解決的設計目標和要求。最后，行為建模器能將結果反饋給設計者。這些結果成了設計中符合Pro/ENGINEER 產品模型的參數和關聯特征。這種開放、靈活的方法意味著行為建模技術可以虛擬任何工程問題，從而提高設計水平。通過應許特定要求和功能行為來驅動模型，行為建模技術有助于在產品開發過程的早期改進功能運作和設計質量。 在 Pro/ENGINEER Wildfire 版中，行為建模技術進一步被深入使用，行為建模已經稱為一個設計過程自動化的流行工具。 15 第三章 筆記本電腦的設計 方案論證 相對于現在市面上的筆記本電腦，我的方案有以下優點： 1. 材料方面 材料采用 PC+ABS 塑膠，具有非常好的強度特性和溫度特性， 散熱 部分采用鎂合金件，使其散熱性能更出色。 2. 設計方面 設計時充分的計算了各個部件的尺寸，達到零間隙。使結構更緊湊、體積更小、更節省原料 ,更加輕薄，便于攜帶 。加大了出風口的尺寸，使更好的散熱。 內置 xD、SD、 MS、 MS Pro、 MMC 讀卡器， 耳機 接口， HDMI 接口， 還 包括 2 個 USB 接口等常用接口，也有串口、并口等等 。 3. 安全方面 新增了 人臉 識別功能 ，能很好的保證資料的安全。顯示屏 30 度自動合蓋功能，能保證顯示屏的安全。雙重合金件鎖卡鉤，使筆記本電腦鎖住后不會被很容易的用暴力解鎖。 4. 改善設計上不合理 與臺式機相比，筆記本電腦存在明顯的設計缺陷，其中一個難以克服的缺陷是鍵盤和屏幕距離太近。美國人機工程學會的湯姆 艾爾賓說：“當你使用一臺筆記本電腦時，你希望你的頭部和頸部能保持一種舒服的姿勢或你能使你的手臂感覺舒服，但在使用筆記本電腦時要同時做到這兩點是不可能的。” 美國杜克大學人機工程學教授塔瑪拉 詹姆斯最近對醫學系學生發表的演講中提醒，擁有筆記本電腦的學生增多，如果利用得好，筆記本電腦可能促進學習，但學生們應該意識到使用電腦的姿勢問題。如果使用不當，也許用不了多久，學生們的身體就會出現這樣那樣的不適。 通過對 人機工程學的研究，改善了鍵盤的設計，使手感更好，即使長時間使用也不會出現手部的肌肉酸痛等不適反應。 5. 對電腦引起的疾病的預防 現年一些商界精英似乎一直在奔波，一天當中的大部分時間不是花在了咖啡店、 16 飛機上，就是花在乘坐出租車或俯身于隨身攜帶的筆記本電腦上。 有越來越多的人選擇筆記本電腦作為辦公工具，與此同時，這種電腦也為他們帶去了苦惱―――病痛。例如：脖頸和手腕會出現疼痛癥狀，骨骼健康加速衰老。 隨著筆記本電腦使用人數的不斷增多，由其引發的病痛也越來越多。醫生和物理療法專家們憂心忡忡地表示：隨著便攜式電腦的價格不斷下降，功能不斷強大，體積越來越小，重量越來越輕以及無線上網接口的出現，越來越多的人選 擇了這種電腦 ，隨之而來的則是健康問題：持續背痛、肩周炎、手腕痛 及頸痛。 加強了連接顯示屏和機座的鉸鏈強度，使顯示屏可以 180 度不定位停留。可使用戶調整選擇自己認為最舒適的角度。 6. 外觀設計 外觀的設計參照最先進的工業設計理念，運用人體視覺參數 以及美學觀念 ，使外觀更自然、和諧 、 大方 、 美觀 。主色調用黑白色，使樸素大方，有神秘的東方韻味隱在其中。 17 筆記本電腦的設計流程 產品構想 產品企劃 PROTOYPE 設計評鑒會議 設計修改 試作（ Design Build） 測試 開模 設計修改 試產（ SI Build） 測試 NO 試產檢討會議 YES 試產（ PV Build） 測試 NO PV Build 試產檢討會議 零件確認 量產 產品構想 階段： FRD or MRD 和 ID DRAWING 18 產品企劃 階段：產品 /主件規格 產品設計 階段：新機型簽核表、機構作業準則、電子作業準則 設計評鑒會議 階段：會議記錄、新產品環境管理評估表、機型專利評估表 設計修改 階段：評估報告書 試作 階段：試作通知書、 BOM 作業管理辦法、電子作業準則、 Layout 作業程序、系統軟件作業程序、 EMI 作業程序 試產 階段：試產通知單、 Layout 作業程序、安規作業程序、 EMI 作業程序 測試 階段：產品規格、硬件品保測試規范 PV Build 試產 階段：試產通知單、 Layout 作業程序、安規作業程序、 EMI 作業程序 零件確認 階 段：新零件測試報告 Notebook 設計相關部門介紹 1. 客戶 OEM（市場開發 ODM） 2. 直接部門： （ 1） . 機構 新機種研發之有關機構設計工作 （ 2） . 電子 新機種研發之有關電子設計工作 （ 3） . 軟件 新機種研發之有關軟件設計研發工作 （ 4） . 工業設計造型 新機種研發之有關產品造形設計工作 （ 5） . 系統軟件 Firmware Software 偵錯與確認 ,產品新功能及特性的導入應用 （ 6） . 技術支持 軟件接口設計 ,包裝設計 ,安規 , PCB layout 等與產品相關的支持工作 3. 間接部門： （ 1） . 生產制造部門 （ 2） . 品保部門 （ 3） . 采購部門