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1、机械工程CAD基础,第7章 Pro/Engineer应用基础,2019/5/19,机械工程CAD基础,2,Pro/ENGINEER由美国参数技术公司(Parametric Technology Corporation，PTC公司)研制和开发 广泛应用于电子、机械、工业设计、模具设计制造、汽车、航空航天、家电、玩具、等行业的产品设计; 成为三维3C一体化的标准平台之一。,2019/5/19,机械工程CAD基础,3,版本变迁,1988年Pro/ENGINEER1.0问世主要经历了2000、2000i、2001、Wildfire版本升级过程。 针对不同的用户以及软、硬件平台推出过许多版本，仅仅是从2
2、005年的 Pro/ENGINEER 2001到2007年的 Pro/ENGINEER Wildfire 3.0就有数十种版本，近年来还推出了 Pro/ENGINEER Wildfire 3.0的若干其他版本以及4.0和5.0。,2019/5/19,机械工程CAD基础,4,基础软件包。并非模块，它是该系统的基本部分，其功能主要包括：零件设计、钣金设计、部件装配、电缆与管道、焊接设计、干涉检验、机构与仿真、运动分析、NC后处理以及外观与场景。 若干模块（二十几个需要单独购买的）。这些模块提供了有别于基础包的专门或加强功能，主要有：,Pro/ENGINEER系统组成：,2019/5/19,机械工程
3、CAD基础,5,参数化组装管理系统（Pro/ASSEMBLY） 电缆布线(Pro/CABLING) 大型复杂组件设计（Pro/DESIGN） 通用标准零件和特征库（Pro/LIBRARYACCESS） 实体有限元网格自动生成（Pro/MESH） 模具设计(Pro/MOLDESIGN) 生产过程规划（Pro/MANUFACTURING） NC模拟（Pro/NC-CHECK） 大规模块复杂设计管理系统（Pro/ProJECT） 与其他三维软件的接口模块 二次开发工具 对基础包的钣金、工程图、曲面生成等功能进行强化 ,2019/5/19,机械工程CAD基础,6,7.1 Pro/Engineer基础,
4、7.1.1 Pro/ENGINEER的主要特征,基于特征的参数化造型：以特征作为产品几何模型的构造要素，将其所有尺寸存为可变参数，进而形成实体，以此为基础进行更为复杂的几何形体的构建。这对工程人员来说是很熟悉的，因而易学易用；,2019/5/19,机械工程CAD基础,7,全相关性： Pro/ENGINEER的所有模块都是全相关，无缝连接的。这就意味着在产品开发过程中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有工程文档，包括装配体、设计图纸，仿真分析与制造数据，使并行工程成为可能，为产品的集成设计与制造（CAD/CAM/CAE） 提供了完整的解决方案；,2019/5/19,机械工程C
5、AD基础,8,全尺寸约束：将实体的所有特征和尺寸结合起来考虑，几何形状的控制是通过尺寸约束实现的。通过编辑尺寸数值可以改变几何形状的相关尺寸参数，并更新到实体上，即实体是尺寸驱动的；,2019/5/19,机械工程CAD基础,9,单一数据库： 所谓单一数据库，即所有设计数据与资料全部来自一个数据库，在整个设计过程的任何一处发生改动，均可以反应在整个设计过程的相关环节上。例如，零件图的变化会自动反映在实体装配中，CAM的刀具路径也会自动更新，同时工程图也会作出相应变化。使得设计更优化，产品质量更高，性能更稳定，更新换代更快。,2019/5/19,机械工程CAD基础,10,7.1.2 Pro/Eng
6、ineer工作环境,如下图所示为Pro/ENGINEER Wildfire 3.0零件设计模块和装配模块的工作界面，其他模块界面的风格也大致如此。,2019/5/19,机械工程CAD基础,11,2019/5/19,机械工程CAD基础,12,2019/5/19,机械工程CAD基础,13,装配模块界面同零件模块区别主要在于： 导航栏中的特征树换成装配树； 特征命令工具栏换成装配命令工具栏，界面其他部分的功能大致相同。,2019/5/19,机械工程CAD基础,14,这里以零件设计模块为对象，工作界面一般包括如下几个部分： 主菜单区：位于窗口的上部，放置系统的主菜单。不同的模块，在该区显示的菜单及内容
7、有所不同。 主菜单工具栏区：一些使用频繁的基本操作命令，以快捷图标按钮的形式显示在这里，用户可以根据需要设置快捷图标的显示状态。不同的模块，在该区显示的快捷图标有所不同。,2019/5/19,机械工程CAD基础,15,特征命令工具栏区：位于窗口工作区的右侧，将使用频繁的特征操作命令以快捷图标按钮的形式显示。用户可按需设置快捷图标的显示状态。不同模块在该区显示的快捷图标有所不同。 工作区：主窗口区。用户操作的结果常常显示在该区域，也可在该区域内对模型进行相关的操作，如观察模型、选择模型、编辑模型等。,2019/5/19,机械工程CAD基础,16,导航栏隐藏/显示区：位于窗口工作区的左侧。单击导航
8、栏右侧的符号“”，显示导航栏，单击符号“”，隐藏导航栏。导航栏中包括模型树、资源管理器、收藏夹和相关网络技术资源四部分内容。单击相应选项按钮，可打开对应导航面板。,2019/5/19,机械工程CAD基础,17,2019/5/19,机械工程CAD基础,18,信息显示区：位于窗口工作区的底部，对当前窗口中的操作作出简要说明或提示，也可供用户输入数据使用。,2019/5/19,机械工程CAD基础,19,7.1.3 配置Pro/E系统环境,“Config.pro”是Pro/E的系统环境配置文件，其中包含了许多项目的设置，如系统、特征、用户界面、环境、绘图、层、尺寸公差、颜色、草绘、打印和出图等。通过在
9、配置文件中设置选项来定制Pro/E的外观和运行方式。 下面以在文件中设定参数“allow_anatomic_features”为例，介绍Pro/E系统环境的配置方法。,2019/5/19,机械工程CAD基础,20,配置“Config.pro”文件,单击菜单【工具】【选项】，显示选项对话框，如图所示。,2019/5/19,机械工程CAD基础,21,在选项栏中输入allow_anatomic_features（用户也可只输入allow，然后单击【查找】按钮，在列出的系列参数中选择allow_anatomic_features即可），在值栏中输入 “yes”，如图2-39所示。,2019/5/19,
10、机械工程CAD基础,22,提示： Config.pro文件一般是以文本文件的形式存在，将其放在工作目录或 Pro/Engineer安装路径的text目录中，启动时可以自动加载。这样就无需每次启动Pro/E 时都要修改配置。,单击按钮“添加/更改”，单击按钮“应用”，单击“关闭”，完成“allow_anatomic_features”参数的设置。,2019/5/19,机械工程CAD基础,23,7.1.4 使用培训文件,在使用Pro/ENGINEER时，系统会自动产生培训文件trail.txt，这个文件自动记录“进入Pro/ENGINEER到退出Pro/ENGINEER的所有操作，并实时保存。一旦
11、在操作过程中Pro/ENGINEER系统意外中断，且模型文件未被存盘时，即可利用【工具】菜单中的【播放跟踪/培训文件】选项，运行此培训文件，以恢复原来模型文件的原始操作步骤。,2019/5/19,机械工程CAD基础,24,运行培训文件的步骤如下： 在工作目录中，确认trail.txt文件的版本（如trail.txt5）。 复制一个培训文件为一个新文件（如resume.txt）。 使用文本编辑器（如记事本等）编辑复制的新文件，删除不必要的部分。 再次进入Pro/ENGINEER工作环境，单击【工具】【播放跟踪/培训文件】选项，在打开对话框中选择编辑后的新文件（如resume.txt），单击【打开
12、】按钮，系统自动执行原始操作步骤。,2019/5/19,机械工程CAD基础,25,7.2 Pro/Engineer建模实例,本节介绍万向轴传动系统中典型零件的建模过程，可以从中了解 Pro/Engineer特征建模的原理、方法和主要步骤。如图所示的万向轴由六个零件构成，选择两个零件来举例说明主要建模过程。,2019/5/19,机械工程CAD基础,26,2019/5/19,机械工程CAD基础,27,7.2.1十字轴建模,2019/5/19,机械工程CAD基础,28,7.2.2 万向节叉建模,2019/5/19,机械工程CAD基础,29,7.3 Pro/Engineer装配,上节中以万向轴中的十字
13、轴和万向节叉为例说明了 Pro/Engineer中的基本建模方法和步骤。当按照相似的方法创建了万向轴中的其他零件模型后，接下来会考虑如何将这些零件进行装配，并且装配的模式能够方便以后的运动分析与模拟，装配的同时还需要进行干涉检查与消除。,2019/5/19,机械工程CAD基础,30,Pro/Engineer中，装配模型存储在组装文件中，扩展名为.asm。下面我们将对万向轴进行装配。由于装配后需要进行运动模拟，因此装配时就不能仅仅考虑各部件之间的位置关系，同时还应该确定各部件之间的相对运动方式。,2019/5/19,机械工程CAD基础,31,Pro/Engineer的装配方式主要有两种： 仅确定
14、各部件之间的相对位置关系； 确定各部件之间的相对运动（连接）方式。 教材中采用第二种方式，既可以确定相对位置，还可以确定相对运动方式。,2019/5/19,机械工程CAD基础,32,完成后可以得到一个相对完整的系统，如下图所示。该装配系统主要实现了： 各零部件的建模 零件部件系统的装配 定义了具有相对运动关系的零部件之间的连接方式（关系到它们的相对运动方式） 读者在练习时可以对该系统进行适当的简化。,2019/5/19,机械工程CAD基础,33,2019/5/19,机械工程CAD基础,34,7.4 运动分析和仿真,机构在装配之后，大多数用户并不满足于仅仅将机构进行静态的组装，一般还需要： 检验
15、是否发生干涉与碰撞； 机构是否能完成预定的运动方式； 检验是否满足设计时预订的各种运动参数。 这就需要让机构动起来运动仿真,2019/5/19,机械工程CAD基础,35,运动仿真模块内嵌在 Pro/Engineer平台中，不需要单独安装。 打开或新建一个装配文件（*.asm）后，点击窗口下拉菜单“应用程序”，然后选择“机构”，进入机构运动分析和仿真的界面。,2019/5/19,机械工程CAD基础,36,在本节中，利用 Pro/Engineer机构模块，以汽车转向运动为例，说明在进行正确的装配后如何进行运动仿真与分析。下面主要在运动模拟的基础上，对转向油缸行程与前后车架铰接点转角之间的关系以及这两个参数分别随时间的变化规律进行分析，并得到相关数据。 由于篇幅关系不能详述其建模过程，读者可自行建立类似的零件及装配，运用相同的方法进行仿真。,2019/5/19,机械工程CAD基础,37,该例子最后我们可以得到的结果主要有两个： 机构运动仿真的动画表达； 铰链点旋转角度X和油缸行程SITA之间的关系曲线。 这也是进行动画仿真与分析的主要目的。,
