1、基于Pro/E的動態(tài)循環(huán)污水光催化處理裝置虛擬樣機的干涉檢測1桂偉（湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院，湖北武漢， 430079）摘要：動態(tài)循環(huán)污水光催化處理裝置是一個用于污水動態(tài)循環(huán)處理的實驗裝置。本文以Pro/ENGINEER軟件為平臺，利用軟件的干涉檢測功能，對該裝置的虛擬樣機進行了靜態(tài)與運動干涉檢測，分析產(chǎn)生干涉的原因，并闡述解決干涉的措施。關(guān)鍵詞：動態(tài)循環(huán)；虛擬樣機；干涉檢測中圖分類號：TH122 文獻標識碼：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引言在進行動態(tài)循環(huán)污水光催化處理裝置零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，可能由于某個零件尺寸設(shè)計的錯誤，以至于在進行組裝時零部件之間產(chǎn)生了一些干涉。在傳統(tǒng)的設(shè)計中，出現(xiàn)這些干涉情況，

4、只能夠在物理樣機裝配的過程中，才能檢測出來。但是，利用Pro/E虛擬樣機裝配技術(shù)，設(shè)計者可以在虛擬環(huán)境中來檢測各零部件裝配之后的干涉情況，可以檢測哪些地方有干涉，分析什么原因?qū)е庐a(chǎn)生干涉，如何對樣機進行修改來消除零部件裝配形成的1-2干涉。2動態(tài)循環(huán)污水光催化處理裝置虛擬樣機的干涉檢測2.1靜態(tài)干涉檢測虛擬樣機的干涉檢測包括靜態(tài)干涉檢測和運動干涉檢測兩種，靜態(tài)干涉檢測是指虛擬樣機在靜止的狀態(tài)下進行的干涉檢測，主要用于零部件之間配合關(guān)系的檢測，其檢測的步3驟如下：（1）在Pro/E打開所要檢測的組件；（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)選項后，單擊“計算當前分析以供預(yù)覽”圖標，即可對零部件進行裝配干涉檢測。以大、小齒輪嚙合配合為例，對組件的各零件之間的干涉進行檢測分析，其檢測的結(jié)果如圖1所示。. 湖北省省級環(huán)保科技項目，項目編號：鄂財建發(fā)200786號，項目名稱：細菌礦化納米針鐵礦治理地下水污染研究作者簡介：桂偉（1980），男，湖北黃岡人，漢族，湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院講師、碩士。主要研究方向:機電一體化系統(tǒng)設(shè)計。圖1 齒輪靜態(tài)嚙合干涉檢測圖從干涉檢測圖上分析可知，大小齒輪嚙合時存在一定的干涉，其干涉的體積大小Pro/E已經(jīng)計算并在圖上顯示出來了。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題，因此必須對干涉零件的結(jié)

6、構(gòu)進行重新設(shè)計或者對零件進行重新裝配，直到在虛擬裝配時不再出現(xiàn)干涉的情況為止，這樣才能保證實際裝置在進行裝配時不會出現(xiàn)干涉。在虛擬樣機中檢測出零部件產(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的定位基準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；最后再檢查整個裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否正確。在圖1中，大、小齒輪在初始嚙合時就產(chǎn)生了干涉，如果不進行干涉消除將會對虛擬樣機的運動仿真產(chǎn)生影響，經(jīng)檢查該干涉是由于在虛擬裝配時大、小齒輪的初始位置沒有調(diào)整好引起的，因此必須調(diào)整大、小齒輪的初始位置。調(diào)整后的兩個齒輪

7、的輪齒的相對位置以及干涉檢測的情況如圖2所示。盡管干涉檢測時也產(chǎn)生了0.1毫米體積干涉，但這是由于兩輪齒面在接觸時產(chǎn)生的接觸干涉，對運動仿真不會產(chǎn)生影響，因此可以參照虛擬裝配時兩齒輪的相對位置來進行物理樣機的裝配。圖2 調(diào)整后齒輪靜態(tài)嚙合干涉檢測圖2.2虛擬樣機運動干涉檢測在Pro/ENGINEER中，可以進行虛擬樣機的運動干涉檢測。運動干涉檢測是指虛擬樣機在運動狀態(tài)下進行的干涉檢測，主要用于檢測有相互運動關(guān)系的零部件，在運動狀態(tài)下產(chǎn)生的干涉情況。在機構(gòu)的運動仿真完成后，通過運動仿真結(jié)果的回放功能，設(shè)置好有關(guān)的檢測項目后，就可以檢測運動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)運動干涉仿真結(jié)果對所設(shè)計的零件進行修改，直到不產(chǎn)生運動干涉為止。運用運動干涉檢測功能對大、小齒輪在運動嚙合時的干涉進行了檢測，結(jié)果如圖3所示。圖3 齒輪運動干涉檢測結(jié)果圖從檢測結(jié)果圖上可以看出，兩齒輪在嚙合運動中產(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。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，大小齒輪位置沒有調(diào)整，導致一開始就產(chǎn)生干涉；（2）齒輪安裝時中心距有誤差；（3）大小齒輪的形狀尺寸有誤差。從產(chǎn)生的原因依次進行排查，最后確定產(chǎn)生上述干涉的原因是，開始裝配時兩齒輪的位置沒有調(diào)整好，導致運動中每對輪齒嚙合時都產(chǎn)

9、生干涉。因此，只需對兩齒輪的初始安裝位置進行微調(diào)即可消除運動干涉。3結(jié)束語利用Pro/E進行動態(tài)循環(huán)污水光催化處理裝置的虛擬樣機的干涉檢測，可以檢測虛擬樣機在裝配以及運動中時出現(xiàn)的干涉問題，指導設(shè)計人員對本裝置進行結(jié)構(gòu)改進設(shè)計，以達到降低研制成本，縮短研制周期，提高研制質(zhì)量的目的。參考文獻：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的可控制起動行星齒輪減速裝置虛擬樣機的設(shè)計J.組合機床與自動化加工技術(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M.