2。2 三维建模软件选择

在工业设计方面，有众多的三维建模软件。例如世界上第一个基于Windows开发的三维计算机辅助设计系统SolidWorks，基于C语言开发的交互式CAD/CAM系统软件UG，以及实现了CAD/CAM/CAE一体化的三维软件Pro/E。选择合适的建模软件对之后的虚拟样机样机起到至关重要的作用。经讨论我们选择PTC公司的 Pro/E 软件作为建模软件，因为它采用模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计钣金设计、加工处理等，确保用户可以按照自己的需求进行选择使用。同时Pro/E软件具有以下特点：

1．采用特征化的设计方式：

Pro/E 最人性化的显著特点就是基于零件形状特征的实体模型化系统，操作者可以准确地扑捉到所要建立的零件形状特征，如腔、壳、倒角及圆角，并可以随意勾画草图，轻松的改变模型，使设计者能够高效，快速地完成建模任务。 

2．参数化设计：

参数化设计可以把一个复杂的几何模型分解，分成若干数量的构成特征，然后用有限的参数对每一种构成特征尽心约束，完全用参数来表达零部件的尺寸信息，并且通过修改参数就可以改变零件的外形特征。

3．三维实体建模：

Pro/E 建模软件可以在计算机中展现出真实生动的三维实体模型，并且设计者可以通过软件将实体模型的体积大小、质心位置、面积多少、重量以及惯性力矩等随时地计算出来，然后与实际的数据进行对比，以此来准确的判断模型是否精准。如此在建模的过程中，操作者就可以在建模的过程中就及时地发现模型是否存在设计问题，并进行修改，这样的建模方式更能节省工作时间。 

4．单一的数据库：

由 Pro/E 3D 建模软件制成的三维实体模型可以随时生成二维工程图纸，并且可自动在二维工程图中方便快捷地标示出详细尺寸。因为存在单一的数据库，无论是想要修正 3D 模型上的尺寸还是其生成的二维图形尺寸，只要修改它们其中一个就可以了，另一幅图会自动修改，保证数据的统一性。

综上Pro/E具有的种种优良特性，使用Pro/E可以更快捷有效的建立直列6缸柴油机三维模型，并及时在建模同时就发现错误以便更正，防止建模后的反复修改。

2。3 零部件三维实体的建立

在建立三维实体模型时，我们将直列6缸柴油机大致分为主要固定部件（气缸，机座，机架等）和运动部件（曲柄连杆机构以及活塞组等）两部分，接下来内容就是详细介绍如何运用三维建模软件Pro/E对柴油机各个机构进行三维实体的建立。

2。3。1 主要固定部件建模

柴油机的主要固定部件包括气缸套、机架、主轴瓦、主轴承盖等。这些部件的模型结构一般细节繁多，轮廓复杂，故此在建模的时候难度比较大，特别是机体部件的建立。图2-2示柴油机机架三维模型制作过程。图2-3示柴油机机架三维模型实体图。文献综述

图2-2 柴油机机架三维模型制作过程

图2-3 柴油机机架三维模型实体图

机体的功用是，与机座一起组成曲轴箱，安装气缸套，安装凸轮轴、气缸盖、以及喷油泵等。本次建模考虑到机架在虚拟样机仿真中的用途只是形成一个样机的外部轮廓，对样机试验的运动学，动力学特性并不会产生实质性的影响，于是在质量基本一致，零件中心位置相差不大的前提下，建立机架模型的时候就可以尽可能的简单处理并省略部分模型的细节，以此来减少建模的时间和精力。如图2-4示柴油机的主轴瓦。图2-5示柴油机的气缸套和主轴承盖。

图2-4 柴油机的主轴瓦