第三章 六自由度机械手零件的建模
在Pro/E软件环境下，机械三维建模应该严格以设计构思或者前期计算为依据，尽量保持三维图形数据的完整和正确性。三维模型的一般建模过程如图所示。
图 3.1 Pro/E零件建模一般过程
由于在Pro/ENGINEER中实体模型可以有多种不同的构造方法，采取何种方法更为合理、高效，需要有一个经验积累过程。一般来说，要根据图形的形状选择合适的构造模型的方式。因此，在设计实体模型之前，必须要考虑好模型的生成方法和步骤。其中建模的难点在于辅助平面和辅助点的建立，只有建立好辅助平面和辅助点，才能保证零件模型的精确性。
图3.2 六自由度机械手
由课题资料提供图3.2可知，六自由度机械手的主要建模构件为：机械手指、机械手掌、机械手腕、机械手臂、垂直轴旋转体、垂直轴支撑体、底座等。
3.1 六自由度机械手手指建模
（1）运行Pro/E，新建零件PRT0001, 创建和更改基准平面、基准轴、基准坐标，详见图3.3模型PRT0001
图3.3 图3.4 单击
（2）创建机械手指的基本轮廓，这一步用草绘曲线的方法，选取TOP面为基准面， 拉伸工具，然后右键单击（延时单击）界面，出现右键菜单，选取定义内部草
绘（如上图3.4），出现草绘界面，接着草绘机械手指外部轮廓，包括长，宽，指尖，斜背，内槽，旋转中心轴轮廓等，其草绘结果如下：
图3.5
（3）拉伸形成实体，确定草绘尺寸、轮廓无误后，单击草绘工具栏下方需厚度5，见下图
按钮，
进入拉伸实体界面。此操作可定义机械手指所需的厚度，双击界面中尺寸数字，输入所
图3.6
敲Enter回车键即完成定义。操作无误后，单击界面下方实体拉伸。
按钮，即完成机械手指的
（4）去除实体重合部位，由于机械手指由两瓣组成且形成对称运动，所以两瓣共一回转中心，必然有实体重合，因此需进行实体重合部位的处理。其操作仍属于拉伸实体，与步骤（3）类似，只是拉伸实体时须额外步骤。现仍先选取TOP面（亦机械手指底面）为基准面，单击
拉伸工具，右键单击进去草绘界面，草绘须拉伸的实体，旋
转中心外轮廓，如下图3.7
图3.7 图3.8
草绘完成后，单击确定按钮，进去拉伸界面，定义拉伸厚度为3，如上图3.8所示。
由于此次拉伸并不是增加实体，而是去除材料，所以应进行相应操作，如下图所示
图3.9
单击界面下方工具栏中去除材料按钮即可，而后单击界面下方重合部位的去除。
按钮，即完成了实体
（5）打旋转中心孔，Pro/E具有方便的打孔工具，选取需要打孔的面，然后单击零件界面右边工具栏
孔工具按钮，而后选取的面上便出现了孔的示意模型，定义孔的
位置在旋转中心上，深度为至下一个曲面，直径为3，见下图
图3.10
而后单击界面下方
按钮，便完成了旋转中心孔。
（6）倒圆角边，逐个选取所需倒圆角的边，而后逐个倒圆角，或者按住Ctrl键一次全选需要倒圆角的边，如下图3.11，然后直接右键单击出现图中倒圆角边选项，选
图3.11
取并定义圆角半径即完成倒圆角边操作。
3.2 六自由度机械手手掌建模
由于机械手手指需嵌入手掌内部，使起到固定和支撑的作用。故机械手手掌分为上部、下部两部分。机械手手掌上部建模过程如下：
（1） 利用拉伸工具，拉伸出手掌上部的主体。
（2） 利用基准工具，创建一基准平面，为后面的拉伸做准备。 （3） 利用拉伸工具，拉伸出机械手手指嵌入空间。 （4） 利用拉伸工具，拉伸出机械手手腕连接件的嵌入空间。 （5） 利用拉伸工具，拉伸出上下机械手手掌连接螺栓的支持柱。 （6） 利用孔工具，打出前后2个连接螺栓孔和旋转中心轴孔。 （7） 利用阵列工具，阵列机械手手腕连接件嵌入孔。 （8） 最后倒圆角边。
图3.12 六自由度机械手手掌上部
机械手手掌下部建模过程如下：
（1） 利用拉伸工具，创建外形尺寸特征。 （2） 利用孔工具，打出前后2个连接螺栓孔。 （3） 倒圆角边。
图3.13 六自由度机械手手掌下部
3.3 六自由度机械手手腕建模
机械手手腕建模过程：
（1） 利用拉伸工具，拉伸机械手手腕主体。
（2） 利用拉伸工具，拉伸出机械手手掌连接件的活动槽。 （3） 利用拉伸工具，拉伸出与机械手手臂的连接杆。
基于proe的机械手设计-ug设计机械手
