1、基于Pro/E的動(dòng)態(tài)循環(huán)污水光催化處理裝置虛擬樣機(jī)的干涉檢測(cè)1桂偉（湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院，湖北武漢， 430079）摘要：動(dòng)態(tài)循環(huán)污水光催化處理裝置是一個(gè)用于污水動(dòng)態(tài)循環(huán)處理的實(shí)驗(yàn)裝置。本文以Pro/ENGINEER軟件為平臺(tái)，利用軟件的干涉檢測(cè)功能，對(duì)該裝置的虛擬樣機(jī)進(jìn)行了靜態(tài)與運(yùn)動(dòng)干涉檢測(cè)，分析產(chǎn)生干涉的原因，并闡述解決干涉的措施。關(guān)鍵詞：動(dòng)態(tài)循環(huán)；虛擬樣機(jī)；干涉檢測(cè)中圖分類號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AInterference detection of the virtual prototype of the dynamic cycling sewagephotocatalytic tr

2、eatment device based on Pro/EGUI Wei（School Of Business，Hubei University Of Technology，Wuhan ，430079，China）Abstract: The dynamic recycling sewage photocatalytic reactor is an experiment device for dynamic recycling sewage. With Pro/Engineer software as a design platform, this paper carried on the st

3、atic and dynamic interference detection of the device, analyzed the reasons for the interference, and provided measures to resolve it.Keywords：Dynamic Cycling; Virtual prototype of the device; Interference detection 1引言在進(jìn)行動(dòng)態(tài)循環(huán)污水光催化處理裝置零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可能由于某個(gè)零件尺寸設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤，以至于在進(jìn)行組裝時(shí)零部件之間產(chǎn)生了一些干涉。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)這些干涉情況，

4、只能夠在物理樣機(jī)裝配的過(guò)程中，才能檢測(cè)出來(lái)。但是，利用Pro/E虛擬樣機(jī)裝配技術(shù)，設(shè)計(jì)者可以在虛擬環(huán)境中來(lái)檢測(cè)各零部件裝配之后的干涉情況，可以檢測(cè)哪些地方有干涉，分析什么原因?qū)е庐a(chǎn)生干涉，如何對(duì)樣機(jī)進(jìn)行修改來(lái)消除零部件裝配形成的1-2干涉。2動(dòng)態(tài)循環(huán)污水光催化處理裝置虛擬樣機(jī)的干涉檢測(cè)2.1靜態(tài)干涉檢測(cè)虛擬樣機(jī)的干涉檢測(cè)包括靜態(tài)干涉檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)干涉檢測(cè)兩種，靜態(tài)干涉檢測(cè)是指虛擬樣機(jī)在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行的干涉檢測(cè)，主要用于零部件之間配合關(guān)系的檢測(cè)，其檢測(cè)的步3驟如下：（1）在Pro/E打開(kāi)所要檢測(cè)的組件；（2）單擊菜單欄中的【分析】，在其下拉菜單【模型】中選擇【全局干涉】；（3）在【全局干涉】設(shè)置好

5、相應(yīng)選項(xiàng)后，單擊“計(jì)算當(dāng)前分析以供預(yù)覽”圖標(biāo)，即可對(duì)零部件進(jìn)行裝配干涉檢測(cè)。以大、小齒輪嚙合配合為例，對(duì)組件的各零件之間的干涉進(jìn)行檢測(cè)分析，其檢測(cè)的結(jié)果如圖1所示。. 湖北省省級(jí)環(huán)保科技項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：鄂財(cái)建發(fā)200786號(hào)，項(xiàng)目名稱：細(xì)菌礦化納米針鐵礦治理地下水污染研究作者簡(jiǎn)介：桂偉（1980），男，湖北黃岡人，漢族，湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院講師、碩士。主要研究方向:機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。圖1 齒輪靜態(tài)嚙合干涉檢測(cè)圖從干涉檢測(cè)圖上分析可知，大小齒輪嚙合時(shí)存在一定的干涉，其干涉的體積大小Pro/E已經(jīng)計(jì)算并在圖上顯示出來(lái)了。從這些可以看出零件的結(jié)構(gòu)尺寸或者零件之間的裝配有問(wèn)題，因此必須對(duì)干涉零件的結(jié)

6、構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)或者對(duì)零件進(jìn)行重新裝配，直到在虛擬裝配時(shí)不再出現(xiàn)干涉的情況為止，這樣才能保證實(shí)際裝置在進(jìn)行裝配時(shí)不會(huì)出現(xiàn)干涉。在虛擬樣機(jī)中檢測(cè)出零部件產(chǎn)生干涉以后，必須檢查產(chǎn)生干涉的原因。首先需要檢查虛擬樣機(jī)裝配的方法與步驟是否正確，在這里主要是檢查零部件在裝配時(shí)的定位基準(zhǔn)以及相互之間的約束關(guān)系是否正確；其次再檢查零部件的三維建模的尺寸是否正確；最后再檢查整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否正確。在圖1中，大、小齒輪在初始嚙合時(shí)就產(chǎn)生了干涉，如果不進(jìn)行干涉消除將會(huì)對(duì)虛擬樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)仿真產(chǎn)生影響，經(jīng)檢查該干涉是由于在虛擬裝配時(shí)大、小齒輪的初始位置沒(méi)有調(diào)整好引起的，因此必須調(diào)整大、小齒輪的初始位置。調(diào)整后的兩個(gè)齒輪

7、的輪齒的相對(duì)位置以及干涉檢測(cè)的情況如圖2所示。盡管干涉檢測(cè)時(shí)也產(chǎn)生了0.1毫米體積干涉，但這是由于兩輪齒面在接觸時(shí)產(chǎn)生的接觸干涉，對(duì)運(yùn)動(dòng)仿真不會(huì)產(chǎn)生影響，因此可以參照虛擬裝配時(shí)兩齒輪的相對(duì)位置來(lái)進(jìn)行物理樣機(jī)的裝配。圖2 調(diào)整后齒輪靜態(tài)嚙合干涉檢測(cè)圖2.2虛擬樣機(jī)運(yùn)動(dòng)干涉檢測(cè)在Pro/ENGINEER中，可以進(jìn)行虛擬樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)干涉檢測(cè)。運(yùn)動(dòng)干涉檢測(cè)是指虛擬樣機(jī)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行的干涉檢測(cè)，主要用于檢測(cè)有相互運(yùn)動(dòng)關(guān)系的零部件，在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下產(chǎn)生的干涉情況。在機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真完成后，通過(guò)運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果的回放功能，設(shè)置好有關(guān)的檢測(cè)項(xiàng)目后，就可以檢測(cè)運(yùn)動(dòng)中的零部件之間是否產(chǎn)生干涉，什么位置產(chǎn)生干涉以及干涉的體積

8、有多大4-6等，根據(jù)運(yùn)動(dòng)干涉仿真結(jié)果對(duì)所設(shè)計(jì)的零件進(jìn)行修改，直到不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉為止。運(yùn)用運(yùn)動(dòng)干涉檢測(cè)功能對(duì)大、小齒輪在運(yùn)動(dòng)嚙合時(shí)的干涉進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果如圖3所示。圖3 齒輪運(yùn)動(dòng)干涉檢測(cè)結(jié)果圖從檢測(cè)結(jié)果圖上可以看出，兩齒輪在嚙合運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生了干涉，其干涉的位置及大小在結(jié)果圖上用紅色的邊框已經(jīng)顯示出來(lái)。根據(jù)產(chǎn)生干涉的位置及大小，分析干涉產(chǎn)生的原因有以下幾種可能：（1）初始裝配時(shí)，大小齒輪位置沒(méi)有調(diào)整，導(dǎo)致一開(kāi)始就產(chǎn)生干涉；（2）齒輪安裝時(shí)中心距有誤差；（3）大小齒輪的形狀尺寸有誤差。從產(chǎn)生的原因依次進(jìn)行排查，最后確定產(chǎn)生上述干涉的原因是，開(kāi)始裝配時(shí)兩齒輪的位置沒(méi)有調(diào)整好，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)中每對(duì)輪齒嚙合時(shí)都產(chǎn)

9、生干涉。因此，只需對(duì)兩齒輪的初始安裝位置進(jìn)行微調(diào)即可消除運(yùn)動(dòng)干涉。3結(jié)束語(yǔ)利用Pro/E進(jìn)行動(dòng)態(tài)循環(huán)污水光催化處理裝置的虛擬樣機(jī)的干涉檢測(cè)，可以檢測(cè)虛擬樣機(jī)在裝配以及運(yùn)動(dòng)中時(shí)出現(xiàn)的干涉問(wèn)題，指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員對(duì)本裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)，以達(dá)到降低研制成本，縮短研制周期，提高研制質(zhì)量的目的。參考文獻(xiàn)：1 譚雪松，甘露萍，張黎驊.Pro/ENGINEER Wildfire 中文版基礎(chǔ)教程M.北京：人民郵電出版社，2005：5-442.2 楊利紅，張淳.基于Pro/E的可控制起動(dòng)行星齒輪減速裝置虛擬樣機(jī)的設(shè)計(jì)J.組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2008(10)：98-100.3 Wiens，G.J，“An overview of Virtual Manufacturing，”Virtual Manuracturing. Proceedings of the 2nd Aglie Manuracturing Conference.（AMC95），Albuquerque，New Mexieo，USA 1995，ERI Press：233-243.4 陳定方，羅亞波.虛擬設(shè)計(jì)M.