PRO/Ⅱ软件（共3篇）
PRO/Ⅱ软件 篇1
一引言
工程制图是工程类大专院校一门重要的技术基础课程。其主要目的是培养学生读图和制图能力、空间想象和空间构思能力。工程制图对刚进大学校门、习惯逻辑思维的学生而言十分陌生，且内容抽象，学起来难度较大。目前，虽然有很多应用于工程制图教学的多媒体教学课件，但仍存在交互性不够，缺乏实时动态显示等缺点。随着现代计算机技术的发展，出现了Pro/E、SOLIDWORKS等软件，这些软件具有强大的三维实体造型、曲面造型及渲染等功能，具有良好的人机操作界面，可以通过不同角度和不同显示方式观察三维形体，这为工程制图教学提供了一个良好的辅助平台。利用Pro/E软件，可以将板书教学中难以表达的过程生动形象地再现出来，特别是三维立体建模过程、三维立体与二维图形的相互转换，创造生动形象的教学气氛，激发学生的学习兴趣与热情，以达到主动、积极学习的目的。
二Pro/E软件辅助工程制图教学
1．相贯线的表达
工程制图教学中的一个难点就是相贯线，相贯线是由两个立体相互贯穿而产生的交线，一般为光滑封闭的空间曲线。学生对于求解回转体的相贯线经常感到力不从心，难以想象相贯线的空间形状。教学中，教师可利用Pro/E演示各种类型的相贯线，其相对位置不同、组合方式不同时的相贯线情况，对相贯线的形成、变化规律及投影特点进行实时、动态演示，启发学生归纳总结相贯线的画法。如，“求两圆柱的相贯线;当水平圆柱前后移动时，相贯线有什么变化?”学生普遍反映这道题中相贯线的空间形状难以想象，特别是哪些地方是虚线哪些地方是实线搞不清楚，作业正确率较低。作业评讲时，通过用Pro/E演示两圆柱偏交，水平圆柱前后移动时相贯线的形状变化，让学生观察两圆柱相贯线的投影情况(见图1)，这样表达直观清楚，学生理解起来简单容易。
2．组合体的表达
工程制图的主要目的是培养学生读图和制图的能力，这种能力的培养，组合体部分的教学内容起着至关重要的作用，所以组合体部分是教学的重点内容。组合体视图题型多为补视图和补缺线，学生在学习过程中常常因为空间想象力较差，对此类题目一筹莫展，做题正确率不高。在做补缺线的题目时，首先要分析清楚组合体表面的组合方式是平齐还是不平齐，是相交、相切还是相贯，否则补线时易出错。在教学中利用Pro/E进行实体造型，让学生观察各种不同的表面组合方式，建立起二维视图和实物模型之间的对应关系，逐步训练学生的空间思维能力，使学生不仅掌握了知识，也学会了分析的方法和步骤。图2所示，为组合体的组合方式不同表面产生的交线也不同。
3．建立模型库
通过Pro/E实时造型演示，形象、直观，三维模型的变化可动态反映在视图的变化上，容易在学生的头脑里架起二维视图和实物模型之间的一座桥梁，有助于学生形成正确的空间立体概念，使学生在学习时以直接感知为主，进而掌握所学知识。机件的形体都是复杂多变的，购买所有的模型、挂图也是不现实的。笔者把课本及习题集上涉及的机件都用Pro/E建模，这样既方便教师授课，又方便学生的学习和理解。将来还可以建立制图Pro/E模型库，并上传到学校的网络资源平台上，方便广大教师和学生使用。模型库可以利用光盘或U盘存储，在使用中完全能取代实物模型，从而解决了实物模型携带不便的缺点。
三结束语
用Pro/E软件辅助工程制图课程教学，与多媒体课件穿插使用，可以创造一种形象、直观、高效、生动的教学气氛，简化了教师对零件结构的讲解，提高了课堂教学的效率，大大激发学生的学习兴趣和学习的主动性，在培养和发展学生空间想象能力方面收到了很好的效果。
参考文献
[1]朱冬梅等.画法几何及机械制图[M].北京:高等教育出版社, 2008
[2]占刚.简析应用UG软件辅助高职《机械制图》教学[J].黑龙江科技信息, 2011 (3) :164～165
PRO/Ⅱ软件 篇2
大麦、小麦、水稻、玉米等粮食作物在场地晒完进行粮食收集装袋是费力费时的, 特别是对大面积粮食晒完装袋。通过文献检索发现目前国内没有单位或个人对其研究, 对于2~3亩地的粮食晒完, 1~2人收集装袋强度不大, 但目前很多种地专业户或者承包户, 粮食收割的面积常常是20亩以上, 晒粮收集装袋是个巨大的工作。某公司根据实践调研, 设计了一种利用负压将粮食颗粒吸进粮食料斗, 而后利用重力原理再从料斗底部流出到袋子里。由于采用负压原理将粮食颗粒吸进来, 考虑到吸气形成负压与颗粒用重力收集等因素, 需将料斗上下圆心设计不同心。图1是料斗正投影视图及尺寸, 由于料斗上下圆心不同心, 料斗的板料下料带来一定的难度。假若料斗上下圆心是同心, 只需计算出上下圆的周长, 按照等腰梯形下料即可。由于有一定技术难度, 为精准下料, 该企业技术人员及技术有限, 请求我们技术支援以解决难题。
1 Pro/E设计
1.1 Pro/E造型设计[1,2]
基于Pro/E创建钣金或者曲面, 料斗的壁厚2~3 mm, 利用“插入”→“混成”特征, 来创建“薄长出”或“曲面”, 这里以曲面来研究料斗展开设计方法。在“混成命令”下选择“平行”、“规则”、“草绘截面”, 进入绘图截面完成大圆并切换截面完成小圆绘制, 如图2, 最后输入2个圆垂直的高度后完成的造型如图3。
1.2 Pro/E造型曲面展开设计
在料斗造型右斜曲面中间对称面与上小圆边交汇处创建基准点“PNT0”, 而后复制“TOP”前半曲面并粘贴创建复制曲面如图4, 点击“插入”→“高级”命令→“平坦面组”, 如图5在“平坦面组”中, “来源面组”选择前面复制曲面, “原点”选择前面创建的基准点“PNT0”, 单击完成后创建的平坦曲面如图6。
选择前面创建好的平坦曲面, 用镜像特征以“TOP”为镜像平面完成另一半, 用“ctrl”选择2个平坦曲面, 点击“编辑”命令下“合并”将2个平坦曲面合并, 完成后如图7。
1.3 展开后二维转化[2,3]
为了便于测量、加工及导入其他软件, 三维的造型常常需要转化成二维, 而二维CAD用得最广就是Auto CAD, Auto CAD软件的通用性较好, 很多线切割、电火花设备的软件接口都能与Auto CAD软件很好地衔接。在三维Pro/E软件中将三维转化成二维, 首先要设置Pro/E工程图的属性, 投影视角设置第一视角, 绘图单位设置“mm”为单位, 特别是单位设置。虽然三维造型是以“mm”为单位绘制的, 但若工程图中不设置单位, 图形的尺寸就被缩小了25.4倍。在Pro/E软件工程图中以某个基准平面正投影即可得到主视图, 因此必须在三维造型中创建平行于曲面与垂直于曲面2个基准平面, 以平行的基准平面作前面, 以垂直基准平面作顶面进行投影。在将工程图转换成Auto CAD软件图形时, 需将工程图的左下角的比例修改成“1”, 只需鼠标双击“比例”即可修改, 转换成Auto CAD软件的二维图形如图8所示。
由料斗板料的展开图形可知, 只需将图形导入激光切割设备系统进行下料, 下好的料通过适当压力旋压, 最后将接头焊接即可。
2 结论
基于Pro/E软件, 利用混合特征生成造型曲面, 通过创建基准点、复制曲面, 及使用平坦面组、镜像、合并等命令方式展开曲面。最后通过Pro/E工程图生成二维图, 并将工程图转换成Auto CAD软件二维图形, 大大地降低了设计难度, 提高设计效率。准确下料后, 通过焊接完成料斗实体, 经实践使用满足要求, 说明收粮机料斗展开的方法是正确的, 用平坦面组解决不规则料斗的设计方法对同类零件的下料有一定参考价值与指导意义。
参考文献
[1]汪超, 杜文忠, 徐安林.Pro/Engineer Wildfire[M].北京:中国原子能出版社, 2012.
[2]白柳, 郭松.Pro/engineer实例教程[M].北京:北京理工大学出版社, 2009.
PRO/Ⅱ软件 篇3
作为应用最广泛的三维机械设计软件—P r o/E软件, 是美国P T C公司开发的CAD/CAE/CAM三维软件, 它具有参数化造型、模块化结构、基于特征的实体模型、3D实体模型、单一数据库及其全相关性等功能, 可使产品设计开发流程大大简化, 使设计工作直观化、高效化、精确化和系统化。Pro/E软件在参数化设计方面的优点使其在产品参数化设计应用中发挥了巨大作用。
1 参数化设计概念及优点
参数化设计指在已对图形所建立的几何约束 (尺寸约束和拓扑约束) 基础上, 通过调整参数来修改和控制几何形状, 从而自动实现产品的精确造型[1]。
参数化设计方法更符合和贴近现代CAD中概念设计以及并行设计思想, 它与传统设计方法相比, 不仅仅局限于产品的详细设计阶段, 可支持设计过程的完整阶段;可以快速地进行设计修改并有效地利用以前的设计结果;支持并行设计符合设计人员的习惯。除此之外, 参数化设计还能够使设计人员在设计的同时实现参数化建库, 极大的方便后续设计工作。
参数化设计极大的改善了图形的修改手段, 提高了设计的柔性, 在概念设计、动态设计、实体造型、装配, 公差分析与综合、机构方针、优化设计等领域发挥着越来越大的作用, 体现出很高的应用价值。
2 Pro/E软件的参数化技术特点
参数化特征设计是Pro/E软件主要功能之一。通过有机地结合参数化设计和特征建模, Pro/E软件可方便地进行参数化建模。模型中的每一特征及尺寸都有相应参数一一对应, 同时可通过关系将参数建立联系, 使各模型及模型的特征及尺寸具有全相关性, 实现对模型的控制。同时设计人员对其中一个特征或尺寸进行修改后, 全局设计的相关修改可自动实现, 以确保所有零件和多个环节的数据一致性。
3 Pro/E软件的参数化常用设计方法
Pro/E软件为用户提供了丰富的参数化设计方法和工具, 常用的有:族表 (Family Table) 、用户自定义特征 (User Define Feature, UDF) 、程序 (Pro/Program) 、开发工具包 (Pro/Toolkit) 等。
3.1 族表
族表是Pro/E软件提供的一种可以复制特征的高级工具[2]。族表是本质上相似零件 (或组件或特征) 的集合, 使用族表功能可以将产品开发中用到的标准件或结构相似的零部件生成产品库, 从而可以在设计中方便选用。在产品装配模型中, 族表使得组件中的零件更加容易互换。
创建族表首先要创建一个基本的类属零件, 该零件需具有代表性并尽可能包括所有特征和尺寸参数。以类属零件作为基础, 根据设计需要, 确定需要变化的特征和尺寸等参数并将其写入族表, Pro/E软件通过读取族表内容从而生成系列化的衍生零件。也可以创建装配族表。整个族表可使用Microsoft Excel电子表格来管理并方便地修改参数。
3.2 UDF
用户自定义特征是把产品设计中常用的一些特征组合成为一个群组特征, 对放置参考、可变化的尺寸特征进行定义并加以标注命名后保存起来, 在设计需要时调出来使用生成设计衍生件的特征参数化建立方法。
UDF的使用流程主要有以下步骤:规划并创建参照模型, 建立UDF, 放置UDF[3]。
在建立UDF时, 应保证UDF组外的特征和尺寸尽可能少, 并在参照模型内尽可能建立特征和尺寸之间的关系。同过对UDF时的定义进行清楚的标注使UDF库的创建者和使用者根据定义能顺利地建立新特征并生成设计衍生件。
3.3 程序 (Pro/Program)
程序 (Pro/Program) 是Pro/E软件中的一个可程序化模块, 它将模型的整个创建过程记录下来, 包括特征类型及建立过程、尺寸参数设置、关系等创建特征所需要的所有信息, 以类似于BASIC语言的简单程序来表示。程序经过适当修改后运行, Pro/E软件可以通过提问的方式完成手动的删除、特征显示和隐含、特征和尺寸的修改、暂停再生过程和附加特征等。设计人员可以根据产品研发需要编辑修改模型的Program以实现模型的建立和修改, 可以方便地生成一族外型类似的模型及特征, 这将大大加快建模速度, 提高设计效率。
使用Pro/Program的步骤:对零件进行分析, 提取零件的关键参数, 然后设置参数变量, 以便后续建模, 并根据需要确定驱动参数;创建零件模型;编制程序;运行程序[4]。
3.4 Pro/Toolkit
Pro/Toolkit是针对Pro/E软件功能强大的二次开发和参数化设计工具, 它装了许多针对Pro/E软件底层资源调用的库函数与头文件, 能够使外部应用程序安全有效地访问Pro/E软件的数据库和应用程序。由于Pro/E软件提供了大量的库函数和定制标准Pro/ENGINEER用户界面的能力, 使用和操作方便简单, 使其在二次开发及参数化应用领域有着较为广泛的应用基础和良好的应用前景。
使用Pro/Toolkit开发应用程序进行参数化设计包含以下步骤:编写源文件 (包括资源文件和程序源文件) 、编制Pro/Toolkit应用程序、编译生成可执行文件以及在Pro/E软件中的注册和运行可执行文件[5]。
4 基于Pro/E软件的参数化设计实例
族表、UDF、程序 (Pro/Program) 是可在交互模式下操作, 可用于重复性高、外形特征类似的或结构和特征之间关系较复杂的零部件的参数化设计, 对于复杂件很难再生成功。Pro/Toolkit可结合上述方法, 利用Pro/Toolkit提供的菜单和可视化界面的定制技术, 设计出方便实用的人机交互界面, 通过设计参数来控制三维模型, 实现产品设计参数化。
以19”机箱为例, 介绍基于Pro/Toolkit的Pro/E软件的参数化设计的实现过程。
4.1 建立基准模型及参数
在Pro/E软件交互模式下利用Pro/E软件自顶向下设计工具中的布局和骨架模型建立机箱模型。在布局中定义机箱的参数和尺寸, 根据文献[6]建立参数和尺寸相互之间的关系, 并根据设计需要将机箱U数、机箱深度、把手间距和面板厚度作为变量参数输入。
4.2 创建菜单
在主程序中使用P r o/T o o l k i t里的Pro Menubar Menu Add () 函数在Pro/E软件菜单栏里增加“机箱参数化设计系统”的菜单条。使用Pro Menubarmenu Pushbutton Ad () 函数在“机箱参数化设计系统”菜单条下添加“钣金机箱设计”、“铝板拼接机箱设计”、“铝板焊接机箱设计”、“非金属机箱设计”、“非标机箱设计”及“帮助”等菜单按钮, 同时对应建立与之对应的“message.Txt”文件。使用Pro Cmd Action Add () 函数设计各菜单按钮的动作函数, 实现通过单击按钮打开对应对话框的功能。通过P r o/Toolkit创建的菜单结构如图1所示。
4.3 可视化界面设计
在VC++开发环境下建立MFC App Wizard (dll) 工程, 通过VC++开发环境提供的可视化界面设计对界面进行布局、修改和调试。可视化界面的设计涉及两个方面:一是按界面的布局编写资源文件;二是针对UI对话框的功能编写相应的控制程序[7]。
4.4 主程序设计
在工程文件中加入并编写开始函数use_initialize () 和结束函数use_terminate () 。利用Pro Parameter Value Get () 函数遍历获得机箱的参数值, 然后利用P r o P a r a m e t e r Valueset () 函数对变量参数设置成输入的参数值。建立参数与可视化界面之间的传递和界面中对话框按钮的动作函数。利用Pro Solid Regenerate () 函数进行模型再生。
4.5 编译连接
通过设置好包含头文件的路径和连接所需库文件的路径完成编译环境设置后, 用VC++6.0进行编译连接生成动态链接库文件。
4.6 注册和运行程序
编译连接成功后, 制作一个 (*.Dat) 的注册文件, 采取手动注册的方式进行Pro/Toolkit应用程序的注册。完成注册后就可以选取启动命令选项运行应用程序。如图2所示, 程序运行显示参数输入对话框, Pro/E软件根据输入的参数生成所需的模型。
5 结语
该文介绍了Pro/E软件的参数化技术特点及常用参数化设计方法, 给出了部分设计方法的基本步骤, 并通过机箱设计的实例来对Pro/E软件参数化设计的基本步骤作进一步的说明。设计实例说明Pro/E软件在参数化设计方面具有广泛的应用前景, 通过Pro/E软件进行参数化设计可大大提高产品的设计效率。
摘要：参数化设计是目前三维机械设计应用技术中最重要的技术之一, 已被工业界所广泛采用, 而参数化特征设计是Pro/E软件主要功能之一。该文根据参数化设计概念及优点, 总结了三维机械设计软件—Pro/E软件的参数化技术特点及常用参数化设计方法, 并以机箱为例介绍了Pro/E软件参数化设计方法在产品设计过程中的应用方法和步骤, 通过机箱参数化设计可在定制的用户交互界面进行设计参数的输入并直接生成模型, 从而缩短产品研发和设计周期, 提高设计质量。该实例对Pro/E软件参数化设计方法在产品设计方面的应用有一定的借鉴参考。
关键词：参数化设计,族表,UDF,程序 (Pro/Program) ,Pro/Toolkit
参考文献
[1]孟祥旭.参数化设计模型的研究与实现[D].北京:中科院计算机技术研究所, 1998.
[2]文熙.Pro/ENGINEER野火版4.0实例宝典[M].北京:电子工业出版社, 2008.
[3]吴礼征.基于Pro/E的零件库建库工具的研究与开发[D].武汉:华中科技大学, 2005.
[4]林清安.PRO/ENGINEER零件设计:高级篇 (上) [M].北京:清华大学出版社, 2003.
[5]李世国.Pro/TOOLKIT程序设计[M].北京:机械工业出版社, 2003.
[6]GB/T3047.1-1995.面板、架和柜的基本尺寸系列[S].北京:中国标准出版社, 1995.