单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,计算机辅助设计,机电工程系,,主讲：郭 便,,教材： ? Pro/ENGINEER Wildfire 5.0 从入门到精通 ? 作 者：钟日铭 出版社：机械工业出版社 论坛：三维网技术论坛 仿真科技论坛〔需要邀请码〕,,前 言,一、开启三维新时代,,我们本来生活在三维的立体空间中，我们的眼睛和身体感知到的这个世界都是三维立体的，并且具有丰富的色彩、光泽、外表、材质等等外观质感，以及巧妙而错综复杂的内部结构和时空动态的运动关系，我们对世界的任何发现和创造的原始冲动都是三维的但是在人类漫长的历史进程中，局于技术的限制，只能在沙土、羊皮、纸张的二维平面上表达和传递对这个世界的认识和创造，人们创造了平面投影方法，并基于纸张平面形成了抽象的平面视图体系随着科技的开展，基于电脑和互联网的三维〔简称3D〕技术终于使人们对现实世界的认识重新回归到了原始的直观三维的立体境界无论是虚拟的网络还是现实生活中，大到飞机、轮船、大厦、楼宇，小到生活中的每一个小小的工业产品，到处都能见到电脑制作的三维模型和动画与仿真。
二、CAD、CAM和CAE的定义 1、计算机辅助设计〔Computer-Aided Design,CAD〕是产品开发过程中使用计算机系统辅助产品创立、修改、分析和优化的有关技术CAD工具包括了从创立形体的几何建模工具到诸如分析、优化应用程序的所有工具目前可以使用的典型工具包括公差分析、质量属性计算、有限元建模和分析结果的可视化CAD最根本的功能是定义设计的几何形状、模型，设计可以是机械零件、建筑结构、电子电路和建筑平面布局等的设计为CAE和CAM奠定根底 2、计算机辅助制造〔 Computer-Aided Manufacturing,CAM 〕技术是将计算机系统直接或间接地应用于方案、管理和控制生产作业的有关技术CAM最成熟的应用领域之一是数字控制〔简称NC),即使用可编程的指令来控制机床，进行磨削、切割、冲压、成型、车削等作业，将原材料加工成零件计算机辅助工艺设计〔 Computer-Aided Process Planning，CAPP 〕软件是CAM软件的一种，目前100%自动化的CAPP软件现在还没有但是，现在有许多通过生成数控程序来驱动数控机床的优秀软件包，如SIEMENS NX〔UG〕的数控加工模块，MasterCAM软件等可以快速、高效的通过三维的模型数据及参数设定自动生成NC代码，并且可以用NC代码对加工过程进行仿真与验证。
此外，用于机器人搬运零部件或从事制造活动的编程软件包、用于检测产品的坐标测量机的编程软件包也属于CAM软件范畴 3、计算机辅助工程〔Computer-Aided Engineering，CAE〕是使用计算机系统来分析CAD几何模型，允许设计者模拟并研究产品的行为，以便进行改进和优化产品设计最为广泛应用的计算机辅助分析是有限元分析即用较简单的问题代替复杂问题后再求解将几何模型消除一些不必要的细节或减少维数得到抽象模型，利用软件生成有限单元网格软件有ANSYS、ADAMS等ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析,,于一体的大型通用有限元分析软件它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, AutoCAD等， 是现代产品设计中的高级CAE工具之一三、CAD软件,,三维CAD是三维数字化设计技术的泛称，其包括像PRO/E、CATIA、UG、SolidWorks、MasterCAM等等三维CAD是对二维CAD技术的突破和开展，是数字化设计、制造和管理的根底，是现代产品创新的根本工具，更是影响我国制造业创新开展的共性关键技术1、 CATIA软件覆盖了产品开发的整个过程 ，包括风格设计、机械设计、设备与系统工程、管理数字样机、机械加工、分析和模拟。
主要特点是具有很强的三维复杂曲面造型和加工编程能力在国内应用情况：最先主要应用在西飞公司、航空设计院等高端设计领域随着汽车行业的开展，在上汽、一汽、丰田、本田、现代等汽车生产企业应用2、UG软件是一个集CAD、CAM、CAE与一体的计算机辅助设计与制造集成系统适合于航空航天、汽车、通用机械以及模具等的设计分析与制造其CAM功能被认为是业界中最好和最具代表性的 在国内应用情况：最先应用于高端的数控加工领域随着通用汽车落户上海，UGS以其汽车模块、高级曲面造型、逆向工程、模具、数控加工以及PLM系统的强大优势，在长三角地区通用系汽车产业链企业、航空发动机企业得到了广泛应用 3、Pro/E软件第一个提出了参数化设计的概念它的特点表现在基于特征参数化设计方面 在国内应用情况：随着20世纪80、90年代我国对外开放， Pro/E伴随着“三来加工〞从台、港等地迅速传入广东、浙江一带，并在我国东南地区轻工行业的快速开展中形成较大的影响，广泛应用于轻工、电器及其模具设计制造等的中小型制造企业，并随着开展壮大不断向汽车等大型制造领域延伸Pro/ENGINEER的特征,Pro/ENGINEER具有如下的特性：,,,3D实体模型,,,单一数据库，全相关性,,,以设计特征作为数据库存取单位,,,参数式设计,,Pro/E Wildfire 5.0,著名的三维建模软件Pro/ENGINEER是美国PTC〔参数技术〕公司的大作。
自1988年Pro/ENGINEER问世以来，该软件不断开展和完善，目前已是世界上最为普及的CAD/CAM/CAE软件之一，根本上成为三维CAD的一个标准平台Pro/ENGINEER广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、航空航天、家电、玩具等行业，是一个全方位的3D产品开发软件它集零件设计、产品装配、模具开发、NC加工、钣金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构模拟、压力分析、产品数据管理等功能于一体该软件版本主要经历了2000、2000i、2001、Wildfire版本升级过程从2001版本开展到Wildfire版本，Pro/ENGINEER的界面风格和易用性发生了很大变化，特别是以直观的可交互的特征操控面板替代以往版本的菜单流风格，不仅便于用户快速掌握此软件的使用，也大大提高了设计人员的操作效率Pro/ENGINEER Wildfire 5.0版本在功能加强和软件的易用性上作了进一步的改进Pro/ENGINEER Wildfire 5.0增强的地方很多，举以下几点进行说明：,一、相比其他软件，PROE的草绘命令品种最少，用得非常不爽，此次5.0版本增加很多草绘命令，这些草绘命令品种其他软件很早就有了，此次5.0吸取其他软件的优点，更人性化了。
1、可以画倾斜的矩形、倾斜的椭圆和菱形；,,2、以前版本只能偏移外部实体〔曲面〕边或外部草图线条，假设要快速偏移刚画好的线比较麻烦，尤其是要想偏移一条样条曲线，必须画完样条曲线后跳出来重新建一个草图才能偏移那个样条曲线，现在不用这么麻烦，在同个草图环境下，可以直接偏移刚刚画好的线；,,3、约束命令：先前版本点个约束要跳出一个框，然后才能选约束5.0不再那么麻烦，也像其他软件一样，点选三角符号，所有约束全部显示，而且运用后的新约束会智能留在约束工具外表上，可以快速重复点击使用4、标注多了几个命令,,5、标注好的尺寸可以在强尺寸和参考尺寸之间任意转换，就好比方一条线，可以在实线和建构线之间任意转换；,,6、标注一个尺寸会直接跳出等待输入数值的框，以前版本标注一个尺寸，要双击该尺寸才能输入数值；,,二、软件反响速度更快三、加强筋功能增强了，画加强筋不再那么麻 烦，这点其他软件也早就具有这种功能；,,四、工程图中增加很多工具命令了，不用去菜单里头找五、模型外观颜色器，颜色更换 快速点选 有改进，但还是比不上其他软件第1章 Pro/ENGINEER Wildfire 5.0根本操作,本节详细介绍Pro/ENGINEER Wildfire 5.0的工作界面，对文件菜单的使用方法作了详细介绍，同时对主菜单和工具栏也作了介绍，此外还介绍了鼠标的使用、系统参数的配置方法以及培训文件的使用方法。
熟悉Pro/ENGINEER Wildfire 5.0的工作环境，掌握Pro/ENGINEER Wildfire 5.0的根本操作，为学习后面的内容做准备1.1 熟悉Pro/E Wildfire 5.0工作界面,如以下图所示为Pro/ENGINEER Wildfire 5.0零件设计,,模块的工作界面，其他模块界面的风格也大致如此这里以零件设计模块为对象，介绍Pro/E W 5.0的工作界面 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有所不同 主菜单工具栏区：一些使用频繁的根本操作命令，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 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 工作区：Pro/E软件的主窗口区用户操作的结果常常显示在该区域内，用户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 导航栏隐藏/显示区：位于窗口工作区的左侧。
单击导航栏右侧的符号“>〞，显示导航栏，单击导航栏右侧的符号“<〞，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局部内容单击相应选项按钮，可翻开相应的导航面板，如下图 信息显示区：位于窗口工作区的顶部，对当前窗口中的操作作出简要说明或提示，对于需要输入数据的操作，会在该区出现一文本框，供用户输入数据使用，如下图 过滤器栏：位于主窗口的右下角，使用该栏相应选项，可以有目的地选择模型中的对象利用该功能，可以在较复杂的模型中快速选择要操作的对象单击其右侧的按钮 ，翻开其下拉列表，显示当前模型可供选择的工程，如下图所谓“智能选择〞，是指当光标移动到模型某个特征上时，系统会自动识别出该特征，在光标附近出现该特征的名称，同时该特征的边界高亮显示为蓝色，如下图此时，单击鼠标左键，便选中该特征，其边界高亮显示为红色1.2 关于选取,选取对象是应用Pro/E软件最根本的操作必须选取设计工程〔基准或几何〕才可在模型上工作用户可以在激活特征工具之前或之后选取工程要选取工程，将鼠标指针置于图形窗口中要选择的工程附近，工程预选加亮后，单击它如果特征复杂，或选择的对象不易捕捉时，那么可查询该工程或使用过滤器选择方式选择对象。
如果同时选择多个对象，应使用Ctrl键或Shift键按Ctrl键同时双击鼠标可选取或移除工程，并激活“编辑〞〔Edit〕，以更改选定工程的尺寸值和属性如以下图，左图所示为按下Ctrl键，依次点击要选择的特征，同时选中三个特征；右图所示为按下Shift 键，依次点击首尾两个特征，同时选中这两个特征之间的所有特征图2-6,,1.3 定制窗口布局,使用“工具箱〞快捷菜单可改变窗口中菜单条和工具栏的布局在顶部或右侧工具栏上的任何地方单击鼠标右键，弹出如右图所示的“工具箱〞快捷菜单使用“工具箱〞快捷菜单，可定制如下布局：,,,有些按钮用于特殊菜单或功能集的命令，要在工具栏显示这些按钮，在“工具箱〞快捷菜单项选择取相关的选项即可 单击“工具箱〞快捷菜单中的【命令】选项，翻开如右图所示的〖定制〗对话框使用〖定制〗对话框的〖命令〗选项卡可以添加或删除菜单工程和按钮,单击〖定制〗对话框中的【工具栏】按钮，显示如右图所示的〖工具栏〗选项卡，在该选项卡中设定菜单或按钮在窗口的放置位置注：如果打算在每次翻开Pro/E软件时都显示定制的工作界面，那么选中〖定制〗窗口的“自动保存到〔S〕〞选项，否那么不要勾选此项。
1.4 使用多个Pro/E窗口,,,在Pro/E中如果翻开多个窗口，那么一次只能激活其中一个〔即处于工作状态〕；不过，在非活动窗口中仍可以执行某些功能要激活一个非活动窗口，只需单击菜单【窗口】→【激活】命令或在键盘上按“Ctrl+A〞键1.5 在Pro/E窗口输入数据,,1.6 Pro/E窗口常用的快捷菜单,,1.7 Pro/E窗口常用的快捷键,常用快捷键及其用途,,1.8 工具栏,,,,1.9 使用三键鼠标,,,1.10 文件的管理,,使用文件菜单中的相应命令选项，可对图形文件执行相应操作单击主菜单中的,【,文件,】,选项，弹出如右图所示的下拉菜单，现将该菜单中常用功能选项的使用方法介绍如下新建,,单击文件菜单中的【新建】选项，系统显示如下图的〖新建〗对话框，该对话框包含要建立的文件类型及其子类型名称：输入新建的文件名，假设不输入那么接受系统设置的默认文件名在本地存储时该名称为模型的文件名；在Windchill存储时该名称映射到CAD内容名称和CAD文档编号 公共名称：输入模型的公共描述，该公共名称将映射到Windchill中的CAD文档名称 使用“缺省〞模板：使用系统默认模板选项，如系统默认的单位、视图、基准面、图层等的设置。
假设不选该项，单击【确定】按钮，弹出如下图的对话框，在该对话框中可选择其他模板样式翻开,,单击【文件】菜单中的【翻开】选项，系统显示如下图的〖文件翻开〗对话框，使用该对话框可以翻开系统接受的图形文件该对话框中各功能选项的用法说明如下：,,,,,,,,在该对话框中选择相应的模型表示选项 用户定义的表示：由用户自定义一种模型简化表示方式简化表示可减少系统重新生成、检索和显示模型所需的时间，在复杂模型建模或复杂组件装配时，应用简化表示可有效降低系统消耗 图形表示：选取模型的只读版本，以模型的视图版本翻开模型，仅显示模型外观 几何表示：以模型和视图参照版本翻开模型，显示模型的外观与参照，但不能对模型进行修改 符号表示：以模型的符号版本翻开视图 主表示：翻开完整的模型文件 缺省：在翻开文件时，系统默认的模型表示方式，一般为“主表示〞方式 启用即时更新：根据模型定义的表示方式，即时更新显示模型只有中选择一个用户定义的表示时，该选项才被激活设置工作目录,,单击【文件】菜单中的【设置工作目录】选项，翻开如下图的〖选取工作目录〗对话框在〖名称〗栏中输入一个目录名称，单击【确定】按钮即可完成当前工作目录的设定。
保存副本,,单击【文件】菜单中的【保存副本】选项，系统显示如下图的对话框，输入保存文件名，选择相应的文件类型，单击【确定】按钮即可备份,,单击【文件】菜单中的【备份】选项，翻开如下图的〖备份〗对话框，在〖备份到〗一栏中输入要备份的路径名称，单击【确定】按钮即可完成备份既可在当前目录下对当前模型文件同名备份，亦可在其他目录中同名备份选择模板,,新建一个空模板模型文件时，单击该选项，系统显示如下图的〖选择模板〗对话框选择一个模型文件，然后单击【翻开】按钮，该模型被复制到新建的模型工作窗中重命名,,使用该选项可实现对当前工作界面中的模型文件重新命名，如下图为〖重命名〗对话框在〖新名称〗栏中输入新的文件名称，然后根据需要相应选择“在磁盘上和进程中重命名〞〔更改模型在硬盘及内存中的文件名称〕或“在进程中重命名〞〔只更改模型在内存中的文件名称〕选项拭除文件,,使用【拭除】命令可将内存中的模型文件删除，但并不删除硬盘中的原文件单击该选项会弹出如下图的下拉菜单 到文件：将打印结果保存为打印文件，假设选择该项，单击【确定】按钮后显示如下图的对话框 到打印机：直接将当前模型通过打印机输出 份数：在该栏中输入打印的份数。
绘图仪命令：在该栏中输入操作系统的打印命令假设选择“MS Printer Manager〞作为打印机类型，单击【确定】按钮，那么弹出Microsoft Windows的〖打印〗窗口，其打印设置及打印机操作同常规的Windows打印设置及操作1.11 创立映射键,在Pro/E中，映射键是将常用命令序列映射到特定键盘键或组合键的键盘宏也就是说，通过设定映射键，可以根据需要对Pro/E的操作过程建立相对应的功能键或菜单把经常执行的操作步骤创立成相应的映射键，在执行操作时直接使用映射键来完成，可减少设计人员的重复劳动，提高操作速度创立映射键的操作步骤如下 单击菜单【工具】→【映射键】，翻开如下图的〖映射键〗对话框 单击【新建】按钮，翻开如下图的〖录制映射键〗对话框 如果需要，单击【暂停】按钮以定义运行映射键时在何处暂停在翻开的如下图的〖恢复提示〗对话框中键入必要的提示，然后单击【确定】按钮,,单击〖录制映射键〗对话框的【恢复】按钮，继续进行映射键的录制,,宏录制完成后，单击【停止】按钮，然后单击【确定】按钮，〖映射键〗对话框中显示新建的映射键图2-37,,,提示：要应用映射键只需在键盘中敲击映射键名称使用的字母或功能键即可。
定义映射键后，Pro/E 将创立一个相应的图标，并将其放置在〖定制〗对话框〖命令〗面板的〖目录〗的“映射键〞子目录中，用户通过光标拖动，可以将建立的映射键添加到菜单或工具栏中1.12 配置Pro/E系统环境,,“Config.pro〞是Pro/E的系统环境配置文件，其中包含了许多工程的设置，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配置“Config.pro〞文件,, 单击菜单【工具】→【选项】，显示〖选项〗对话框，如下图 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〞，如下图1.13 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，删除不必要的局部 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〖翻开〗对话框中选择编辑后的新文件〔如resume.txt〕，单击【翻开】按钮，系统自动执行原始操作步骤1.14 培训文件操作实例,翻开练习文件,,,关闭基准显示,,,旋转零件,,改变模型的显示方式,,,,,退出系统,,复制培训文件, 翻开资源管理器，在Pro/ENGINEER系统的工作目录中找到最新版本的trail.txt文件，将其复制并更名为cadedu.txt文件 将新建的cadedu.txt文件转移到自己的文件夹〔如E:\proe\ch2〕中运行培训文件,,,2.15 上机综合练习,设置工作目录,,翻开图形文件,,观察模型,,保存模型,,拭除文件,,退出系统,,,第,3,章,,,参数化草图绘制,,参数化草图绘制是创立各种零件特征的根底，它贯穿整个零件建模过程，不管3D特征的创立、工程图的创立还是2D组装示意图的创立都要用到它。
3.1 草绘工作界面,,,3.1.1 进入草绘工作界面,,单击工具栏中的新建文件按钮 ， 或单击菜单【文件】→【新建】选项，在弹出的〖新建〗对话框中选择“草绘〞类型，在〖名称〗栏输入草绘图名称，如“sk1〞〔或接受系统默认的文件名〕，如图3-1所示单击【确定】按钮，系统进入草绘工作界面，如图,3-2,所示它与,Pro/ENGINEER,系统最初工作界面不同的是：在主菜单中新增【草绘】选项，取消【插入】选项；在工具栏中新增草绘工具栏；工作区右侧新增草绘命令工具栏图,3-2,草绘工作界面,,,3.1.2 草绘工具栏,,工具栏中新增的草绘工具栏如图,3-3,所示，它们主要用来控制草绘过程及在草绘图中是否显示尺寸、几何约束等现将工具栏中的命令按钮说明如下：,,,,：控制草图中是否显示尺寸,,：控制草图中是否显示几何约束,,：控制草图中是否显示网格,,：控制草图中是否显示草绘实体端点草绘命令工具栏,,草绘命令工具栏位于屏幕右侧，该栏中将绘制草图的各种绘制命令、尺寸标注、尺寸修改、几何约束、图元镜像等命令以图标按钮的形式给出，与之对应的草绘命令也可在菜单〖草绘〗的下拉菜单中找到现将草绘命令工具栏中各命令按钮的功能说明如下：,,,,,,,3.2 点、直线、矩形的绘制,,3.2.1 点的绘制,,在进行辅助尺寸标注、辅助截面绘制、复杂模型中的轨迹定位时经常使用该命令。
绘制点的步骤如下：,, 单击草绘命令工具栏中的绘制点按钮 ， 也可单击菜单【草绘】→【点】选项 在绘图区域单击鼠标左键即可创立第一个草绘点 移动鼠标并再次单击鼠标左键即可创立第二个草绘点，此时屏幕上除了显示两个草绘点外，还显示两个草绘点间的尺寸位置关系3.2.2 直线的绘制,,在所有图形元素中，直线是最根本的图形元素，在草绘命令工具栏上有三种形式的直线创立方式：绘制实体直线、绘制中心线、绘制与两实体相切的直线绘制直线的步骤如下：,, 在草绘命令工具栏上单击一种绘制直线方式的图标按钮 在草绘区域任一位置上单击鼠标左键，此位置即为绘制直线的起点，随着鼠标的移动，一条高亮显示的直线也会随之变化；拖动鼠标至直线的终点，单击鼠标左键，即可完成一条直线的绘制 移动鼠标可继续绘制第二条直线第一条直线的终点将为第二条直线的起点拖动鼠标至线段的终点，单击鼠标左键即可完成第二条直线的绘制重复步骤 ，可连续绘制多条直线，完成所有的直线绘制后，单击鼠标中键即可结束直线绘制命令，此时系统会自动标注各线段的尺寸实例,,绘制如图,3-4,所示的图形图,3-4,实例要求绘制的图形,,,翻开练习文件,,,绘制实体直线,,,绘制与两实体相切的直线,,,保存文件,,,3.2.3 矩形的绘制,,使用绘制直线命令，通过绘制四条直线并给予适当的尺寸标注和几何约束即可绘制一矩形。
此外，草绘命令工具栏中提供了更为方便的绘制【矩形工具】按钮 ，使用该工具可快速创立矩形绘制矩形的步骤如下：,, 在草绘工具栏中，单击【绘制矩形】按钮 在绘图区域任意一点上，单击鼠标左键，作为矩形的一个角端点 移动鼠标产生一动态矩形，将矩形拖动到适当大小后单击鼠标左键，完成矩形的绘制，系统自动标注与矩形相关的尺寸和约束条件实例,,,,,创立新的草绘文件,绘制矩形,,,,保存文件,,3.3,弧与圆的绘制,,Pro/ENGINEER Wildfire,提供了多种绘制弧与圆的方式，下面逐一进行讲解3.3.1,圆弧的绘制,,在草绘命令工具栏中,Pro/ENGINEER Wildfire,提供以下,4,种绘制圆弧的方式3,点方式绘制圆弧的步骤如下：,,,,单击草绘命令工具栏中的按钮,,,,单击绘图区中任意一点作为弧的起点，然后单击另一个位置作为弧的终点，移动鼠标，在产生的动态弧上指定一点，以定义弧的大小和方向同心弧方式绘制圆弧的步骤如下：,,,,单击草绘命令工具栏中的按钮,,,,在绘图区单击一个已存在的圆或圆弧上任意一点，移动鼠标以确定圆弧的半径大小,,在绘图区指定圆弧的起点与终点即可完成圆弧的绘制。
中心点方式绘制圆弧的步骤如下：,,,,单击草绘工具栏中的按钮,,,,在绘图区单击一点作为圆弧的中心点，然后指定弧的起点与终点即可完成圆弧的绘制,,三切点方式绘制圆弧的步骤如下：,,,,单击草绘工具栏中的按钮,,,,在绘图区分别选中三个参考图元即可绘制与其相切的圆弧实例,,创立新的草绘文件,绘制圆弧,,图,3-9,显示动态圆弧，自动标注尺寸,,保存文件,,,,圆的绘制,,在草绘命令工具栏中,Pro/ENGINEER Wildfire,提供以下,4,种绘制圆的方式中心点方式绘制圆的步骤如下：,,,,单击草绘命令工具栏中的按钮,,,,单击绘图区中的一点确定圆的圆心，移动鼠标，然后单击左键确定圆的大小,,单击鼠标中键，结束圆的绘制同心圆方式绘制圆的步骤如下：,,,,单击草绘工具栏中的按钮,,,,在绘图区单击一个已存在的圆或圆弧边线，移动鼠标，然后单击左键定义圆的大小,,单击鼠标中键，结束圆的绘制三点圆方式绘制圆的步骤如下：,,,,单击草绘工具栏中的按钮,,,,在绘图区依次单击三个点，系统自动生成过这三个点的圆实体相切方式绘制圆的步骤如下：,,,,单击草绘工具栏中的按钮,,。
,,在绘图区中依次选择三个图素的边线，系统自动生成与该三边相切的圆实例 创立新的草绘文件,绘制圆,,,保存文件,,,3.4 绘制高级几何图元,,,3.4.1 圆锥曲线的绘制,,单击草绘命令工具栏中的按钮 ， 可绘制圆锥曲线通过控制曲线的斜率〔rho〕，可以绘制出抛物线〔rho=0.5〕、双曲线〔0.5rho0.95〕、椭圆〔rho=sqrt〔2〕-1〕等图形绘制圆锥曲线的步骤如下：,, 单击草绘命令工具栏中的按钮 依次单击鼠标左键，分别选择两点作为圆锥曲线的两个端点 移动鼠标，以决定圆锥曲线的形状，单击鼠标左键，完成圆锥曲线的绘制实例,,翻开练习文件,,绘制圆锥曲线,,保存文件,,,3.4.2 绘制坐标系,,单击草绘命令工具栏中的按钮 ，可绘制坐标系，以用于辅助尺寸的标注、样条线的绘制以及混合特征的创立等绘制坐标系的步骤如下：,, 单击草绘命令工具栏中的按钮 在绘图区选择一点作为新建坐标系的原点，单击左键完成坐标系的建立3.4.3 绘制椭圆形圆角,,单击草绘命令工具栏中的按钮 ， 可绘制与两直线相切的椭圆形圆角，其方法与使用 创立圆角相同3.4.4,绘制椭圆,,单击草绘命令工具栏中的按钮,,，可完成椭圆的绘制。
绘制椭圆的步骤如下：,,,,单击草绘命令工具栏中的按钮,,,,在绘图区域选择一点作为椭圆的中心点,,移动鼠标，将椭圆拖动至适当的大小后单击鼠标左键,,修改椭圆的,X,、,Y,轴尺寸大小，完成椭圆绘制实例,,创立新的草绘文件,绘制椭圆,,保存文件,,,3.4.5,绘制样条曲线,,单击草绘命令工具栏中的,按钮,,， 在绘图区单击数点，可绘制出过这些点的样条曲线，如图,3-14,所示为过,5,个点的一条样条曲线曲线上的点称为插入点图,3-14,过,5,个点的一条样条曲线,,,在Pro/ENGINEER Wildfire中允许用户对样条线进行修改在样条线上选取一点并拖动光标可动态改变样条线的外形，假设按住Ctrl-Alt键那么沿样条线端点跟随光标延伸样条线；选中样条曲线或点，单击右键，在弹出的快捷菜单中可选择【添加点】或【删除点】命令，可在样条线上添加或删除控制点双击样条线，系统显示如图3-15中的图〔a〕所示的样条线修改面板，图〔b〕、图〔c〕、图〔d〕分别为【点】、【拟合】、【文件】按钮对应的面板利用这些面板可对样条线作进一步的修改与控制现将各功能说明如下：,〔a〕,〔b〕,〔c〕,〔d〕,,点：在该按钮对应的面板〔图〔b〕〕中设定样条线控制点的坐标值，可使用绝对坐标〔选中草绘原点〕或相对坐标〔选中局部坐标系〕。
拟合：在该按钮对应的面板〔图〔c〕〕中设定样条线控制点的疏密及样条线的平滑 文件：在该按钮对应的面板〔图〔d〕〕中，可以从文件读入样条线或将当前的样条线保存 ：在样条线上创立可控制的外多边形，通过调整外多边形的形状调整样条曲线的形状用样条线的内插点修改样条线用样条线的控制点修改样条线 ：显示样条线的曲率分析图绘制样条线的操作步骤如下：,,,,单击草绘命令工具栏中的按钮,,,,用鼠标左键连续单击几个点，然后单击鼠标中键，系统自动绘制光滑的样条线,,双击样条曲线或点使其处于可修改状态，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中单击【添加点】或【删除点】命令，在样条线上添加或删除控制点,,根据需要在样条线修改面板中进行相应设置可进一步控制样条线的外观实例,,使用草绘命令工具栏中的绘制样条线按钮，建立一条样条线创立新的草绘文件,,绘制样条线,,,,3.4.6 文字的绘制,,在Pro/E中文字也可作为剖面的一局部，可对文字进行拉伸、旋转等操作单击草绘命令工具栏中的按钮 ， 可绘制文字图形在绘制文字时，会弹出如图3-20所示的〖文本〗对话框，使用该对话框可设置文字内容、字体及文字放置方式等。
该对话框中各项的意义说明如下 文本行：在该栏中输入显示在绘图区中的文字 ：单击该按钮翻开如图3-21所示的〖文本符号〗对话框，在该对话框中选择相应的文本符号作为草图 字体：对输入的文字字体进行设置 字体：在该栏下拉列表中选择要使用的字体 位置：设定文本字符串的定位点〔也称控制点〕位置通过在“水平〞和“垂直〞栏选择相应选项来定位文本字符串的控制点 长宽比：设置文字的长宽比例 斜角：设置文字的倾斜角度 沿曲线放置：设置文字是否沿指定曲线放置 ：使文字反向放置 字符间距处理：控制某些字符对之间的空格，改善文本字符串的外观 字符间距处理属于特定字体的特征通过在配置文件中设置sketcher_default_font_kerning选项，可以自动为创立的新文本字符串启用字符间距处理 确定：完本钱次文字图形设置 取消：放弃本次文字图形设置绘制文字的操作步骤如下：,, 单击草绘命令工具栏中的按钮 ，以创立文字图形 在绘图区绘制一段直线，线的长度代表文字的高度，线的角度代表文字的方向完成定义后，出现〖文本〗对话框 在对话框的〖文本行〗栏输入显示的文字；在〖字体〗栏选择字型，设置文本字符串的定位点；在〖长宽比〗栏设置文字的长宽比例；在〖斜角〗栏设置文字的倾斜角度，假设选择“沿曲线放置〞选项，可使文字沿着选定的曲线方向排列。
完成以上设置，单击【确定】按钮，完成2D文字图形的绘制3.5 人工标注尺寸,,系统产生的尺寸有时并不符合设计要求，可使用草绘命令工具栏中的【尺寸标注】按钮 重新标注尺寸Pro/ENGINEER Wildfire对草图的几何尺寸或尺寸约束有严格的要求，用户可通过尺寸标注或添加几何约束定义草图，使其成为完全定义状态尺寸缺乏或尺寸过多，系统都会显示出错信息3.5.1,标注线性尺寸,,线性尺寸是指一线段的长度或线段间的距离，下面以实例的方式说明各种标注线性尺寸的方法实例,,翻开练习文件,,标注线段长度,,,标注两平行线间的距离,,,标注点到直线的距离,,,标注两个圆心间的距离,,,标注直线与圆或圆弧之间的距离,,,,标注两圆弧间切点之间的距离,,,提示：,,,,两圆心的标注有水平、垂直、倾斜三种方法尺寸放置位置不同，系统自动以相应的方式标注 系统选择标注的原那么如下：以圆心为对角点所围成的长方形区域为界，区域以内放置尺寸，以倾斜方式标注，区域以外的左侧或右侧放置尺寸并以垂直方式标注，区域以外的上方或下方放置尺寸，以水平方式标注，如图3-41所示3.5.2,标注直径,,除了圆或圆弧要进行直径标注外，直径标注也常用于定义截面绕中心线旋转的直径尺寸，下面以实例的方式说明这两种标注方法。
实例,,翻开练习文件,标注圆或圆弧的直径,,,标注截面绕中心线旋转的直径,,,3.5.3 标注半径或曲率半径,,标注半径或曲线的曲率半径非常简单，首先单击草绘命令工具栏中的【尺寸标注】按钮，单击要标注的圆弧或曲线，再选择一适当的位置以放置标注尺寸，然后单击鼠标中键，完成半径或曲线曲率半径的标注3.5.4,标注角度,,标注角度分标注两条线之间的夹角和标注圆弧的角度两种下面以实例方式说明操作方法实例,,翻开练习文件,标注两条直线间的夹角,,,标注圆弧的角度,,图,3-48,圆弧角度的标注,,,3.5.5,标注坐标,,在一些复杂的图面中，有时为了保持图面整洁便于读图，常使用坐标标注方式下面以实例说明此标注方式的具体操作实例,,翻开练习文件,,设定坐标标注基准,,,,坐标标注,,,3.6 几何约束,,一个确定的草图必须有充足的约束，约束分尺寸约束和几何约束两种类型，尺寸约束是指控制草图大小的参数化驱动尺寸；几何约束是指控制草图中几何图元的定位方向及几何图元之间的相互关系在工作界面中尺寸约束显示为参数符号或数字，几何约束显示为字母符号，如图,3-52,所示3.6.1,几何约束类型,,图,3-53,〖约束〗对话框,,单击工具栏中的按钮,,，弹出如图,3-53,所示的〖约束〗对话框，选择相应的几何约束按钮以进行相应的几何约束操作。
下面对几何约束功能按钮的意义说明如下,：,,,,在使用,Pro/ENGINEER Wildfire,软件时,，由于使用意图管理器功能，在设计窗口中经常以各种符号来标记相关约束条件在草绘模式下常见符号及其意义如下：,,,实例,,翻开练习文件,,,,,,,,,垂直约束,,,相切约束,,水平约束、相等约束,,,,提示：在草图绘制过程中移动鼠标，系统会提示相应的几何约束〔以约束符显示〕，根据是否需要约束进行取舍3.6.2,解决过度约束,,前面讲过,Pro/E,系统对尺寸约束要求很严，尺寸过多或几何约束与尺寸约束有重复，都会导致过度约束，此时显示如图,3-58,所示的〖解决草绘〗对话框根据对话框中的提示或根据设计要求对显示的尺寸或约束进行相应取舍即可图,3-58,〖解决草绘〗对话框,,下面对〖解决草绘〗对话框介绍如下：,, 上部信息区提示有几个约束发生冲突，并提示解决方法 中部文本显示区列出所有相关约束 撤销：取消本次操作，回到原来完全约束的状态 删除：删除不需要的尺寸或约束条件 尺寸>参照：将某个不需要的尺寸改变为参照尺寸，同时该尺寸数字前会有“ref〞符号标记〔注：参照尺寸不能被修改〕。
解释：信息窗口显示选中尺寸或约束条件的功能实例,,翻开练习文件,,过度约束,,图,3-60,〖解决草绘〗对话框,,解决过度约束,,图,3-61,解决过度约束后的结果,,,3.7 草绘编辑工具,,使用Pro/ENGINEER Wildfire系统提供的“动态剪切〞、“镜像〞、“分割〞等编辑工具，可快速制作出符合设计要求的草图3.7.1 动态剪切,,单击草绘命令工具栏中的【动态剪切】按钮 ，可对绘图区中的任意图元作动态剪切动态剪切的操作步骤如下：,, 在草绘命令工具栏中单击【动态剪切】按钮 ，也可单击菜单【编辑】→【修剪】→【删除段】选项 在绘图区域的草图中，按下左键并移动光标，使其通过欲删除的线段〔注意移动鼠标的速度不能太快〕 此时画面中会出现一条高亮显示的鼠标移动轨迹，如图3-62所示只要是该轨迹通过的线段，都会高亮显示，此时放开鼠标左键，选中的线段即可被删除图,3-62,出现一条高亮显示的鼠标移动轨迹,,提示：,动态剪切也可删除单一线段，具体操作是：单击【动态剪切】按钮，然后直接单击要删除的线段实例,,绘制如图,3-63,所示的图形图,3-63,要求绘制的图形,,翻开练习文件,图3-64 翻开文件“ch3_sk14.sec〞后的图形,,动态修剪,,图,3-65,动态修剪圆弧线段,,图,3-66,绘制线段,,,3.7.2 拐角剪切,,使用草绘命令工具栏中的 按钮，可通过设置边界，修剪或延伸指定的线段。
拐角修建图元的操作步骤如下：,, 单击草绘命令工具栏中的按钮 ，也可单击菜单【编辑】→【修剪】→【拐角】选项 单击两条线段〔不一定要相交〕，系统会将所选择的局部保存并形成夹角 假设两线相交，单击要保存的线段，那么该线的另一局部线段被删除实例,,翻开练习文件,,修剪,,,图,3-68,两线段自动汇于一点,,图,3-69,修剪结果,,,,分割,,单击草绘命令工具栏的按钮,,，可将选中的线段分割用鼠标单击要分割的线段，系统即会在单击的位置将该线段一分为二，并自动标注两线段的长度分割图元的操作步骤如下,：,,,,单击草绘命令工具栏中的按钮,,，也可单击菜单【编辑】→【修剪】→【分割】选项,,在欲分割的线段上单击鼠标左键，系统会在单击的位置将线段一分为二实例,,创立新的草绘文件,分割,,图,3-70,分割线段,,保存文件,,,,复制,,使用〖编辑〗菜单中的【复制】、【粘贴】命令，可对选定的图元对象进行复制复制图元的操作步骤如下：,,,,选择欲复制的图元,,单击【编辑】菜单中的【复制】命令，然后单击【编辑】菜单中的【粘贴】命令，系统显示如图,3-71,所示的〖缩放旋转〗对话框，设定复制对象的比例及旋转角度,,图,3-71,〖缩放旋转〗对话框,,,,在绘制区域选择复制对象的放置位置，单击鼠标左键即完成对选定图元对象的复制。
3.7.5,,镜像,,单击草绘命令工具栏中的按钮,,，可对选定的图元对象进行镜像注意在镜像之前应先绘制一中心线作为镜像线镜像图元的操作步骤如下：,,,,选取要镜像的图元使其处于高亮选中状态,,单击草绘命令工具栏中的按钮,,,,单击镜像中心线即可完成图元的镜像实例,,绘制如图3-72所示的图形创立新的草绘文件,,绘制中心线,,绘制如图,3-73,所示的三条辅助中心线绘制镜像用图元,,镜像图元,,,,,3.7.6,比例旋转,,使用草绘命令工具栏中的,,按钮，可对选定的图元进行移动、缩放和旋转，在出现的〖缩放旋转〗对话框中设定要显示的比例和旋转角度，如图,3-78,所示移动、缩放和旋转图元的操作步骤如下：,,,,选中欲编辑的图元使其处于高亮选中状态,,单击草绘命令工具栏中的按钮,,，也可单击菜单【编辑】→【缩放和旋转】选项,,在图元周围出现红色编辑框并显示操作手柄，如图,3-79,所示将鼠标移向移动手柄，单击鼠标左键，可移动选定的图元，再次单击鼠标左键，完成图元的移动,,将光标移向编辑框右上方的旋转手柄，单击鼠标左键移动光标，按顺时针或逆时针方向移动旋转图元，再次单击鼠标左键完成图元的旋转。
,,将光标移向编辑框右下方的缩放手柄，单击鼠标左键移动光标，将指定的图元缩小或放大，再次单击鼠标左键完成图元的缩放实例,,翻开练习文件,,旋转图元,,,3.8 使用草绘器调色板,,在Pro/ENGINEER Wildfire 3.0中新增草绘器调色板功能，它提供了一个预定义形状的定制库，用户可以方便地把预定的几何图形输入到当前草绘中，同时可以对插入的图形进行调整大小、平移和旋转等操作这些预定的几何图形位于调色板中，如图3-83所示可以使用在独立“草绘器〞模式下创立的现有截面来表示用户定义的形状，也可以使用在“零件〞或“组件〞模式下创立的截面来表示用户定义的形状草绘器调色板中具有表示截面类别的选项卡每个选项卡都具有唯一的名称，且至少包含某个类别的一种截面可将任意数量的选项卡添加到草绘器调色板中，并可将任意数量的形状放入每个经过定义的选项卡中也可添加形状或从预定义的选项卡中移除形状草绘器调色板中的形状是由位于草绘器形状目录下的截面文件定义的使用配置选项 “sketcher_palette_path〞可指定草绘器形状目录的路径有如下四种含有预定义形状的预定义选项卡 多边形：包含常规多边形。
星形：包含常规的星形形状 轮廓：包含常见的轮廓 形状：包含其他常见形状从草绘器调色板输入形状的操作步骤如下：,, 在“草绘器〞模式中，单击【草绘】→【数据来自文件】→【调色板】，也可单击“草绘器〞工具栏上的按钮 ，翻开〖草绘器调色板〗对话框注意：,, 如果未设置配置选项“sketcher_palette_path〞，那么当前工作目录将被设置为草绘器形状目录，且草绘器调色板中仅会出现一个用户定义的选项卡该选项卡的标签与工作目录的名称相对应工作目录中的截面文件〔扩展名为 .sec 的文件〕会作为可用形状出现在草绘器调色板中，如图3-83中的【ch3】选项所示 如果更改了草绘器形状目录的内容，例如，添加或移除了选项卡子目录或形状，那么只有重新载入草绘器调色板才会看到这些更改要重新载入草绘器调色板，请关闭并重新翻开草绘器调色板 在“草绘器调色板〞中选取所需的选项卡，出现与选定的选项卡中的形状相对应的缩略图和标签 单击与所需形状相对应的缩略图或标签，与选定形状相对应的截面将出现在预览窗格中 双击选中的缩略图或标签，将选定的形状输入到当前草绘区域此时光标指针将变为包含一个加号〔+〕，要求用户选择一个位置来放置选定的形状。
在草绘窗口中单击并释放鼠标左键，将以默认的尺寸放置插入的图形；在草绘窗口中单击并拖动鼠标左键，可以使用定制大小放置 根据设计需要，可以以默认的尺寸放置选定的形状，也可以缩放、旋转选定的形状注意：在默认状态放置选定的形状时，不会进行捕捉定位要启用捕捉操作，可将“移动〞控制滑块拖动到选定的形状上实例,,翻开练习文件,,插入调色板中的形状,,,,3.9,草绘综合范例,,绘制如图,3-89,所示的草绘截面创立新的草绘文件,绘制几何图元,,图,3-91,将图元的五个角绘制成圆角,,,图,3-92,绘制两个圆,,图,3-93,绘制两条公切线,,,修剪几何图元,,,添加几何约束,,,复制图元,,,标注尺寸,,图,3-99,标注尺寸,,,,修改尺寸数值,,提示：,在绘制复杂草图时经常使用结构线作为辅助线，要建立结构线只需选中要成为结构线的图元对象，然后单击右键菜单中的【构建】命令即可,3.10,课后练习,,,1．思考题,,〔1〕熟悉草绘命令工具图标的功能〔2〕想一想圆和圆弧有几种绘制方式？,,〔3〕圆锥曲线的绘制步骤是怎样的？如何绘制一条抛物线？,,〔4〕如何绘制样条曲线？如何添加和删除控制点？,,〔5〕绘制文字的操作步骤是怎样的？如何实现沿指定的曲线放置文字？,,〔6〕如何标注直径尺寸，如何标注角度尺寸？,,〔7〕Pro/E提供了哪几种几何约束类型？,,〔8〕Pro/E提供了哪几种编辑工具？各种编辑操作的方法是怎样的？,,〔9〕如何建立结构线？,,2．上机题,,〔1〕按尺寸要求，绘制如图3-101所示的图形。
〔2〕按尺寸要求，绘制如图3-102所示的图形〔3〕绘制如图3-103所示的图形〔4〕按尺寸要求绘制如图3-104所示的图形〔5〕按尺寸要求绘制如图3-105所示的图形图3-105 要求绘制的图形〔5〕,,第,,3,章,基准特征,基准特征是零件建模的参照特征，其主要用途是辅助3D特征的创立，可作为特征截面绘制的参照面、模型定位的参照面和控制点、装配用参照面等此外基准特征〔如坐标系〕还可用于计算零件的质量属性，提供制造的操作路径等基准特征包括：基准平面、基准轴、基准点、基准曲线、坐标系等5.1,基准平面,,基准平面是零件建模过程中使用最频繁的基准特征，它既可用作草绘特征的草绘平面和参照平面，也可用于放置特征的放置平面；另外，基准平面也可作为尺寸标注基准、零件装配基准等基准平面理论上是一个无限大的面，但为便于观察可以设定其大小，以适合于建立的参照特征基准平面有两个方向面，系统默认的颜色为棕色和黑色在特征创立过程中，系统允许用户使用基准特征工具栏中的按钮 或单击菜单【插入】→【模型基准】→【平面】选项进行基准平面的建立如图,5-1,所示为〖基准平面〗对话框，该对话框包括〖放置〗、〖显示〗、〖属性〗三个面板。
根据所选取的参照不同，该对话框各面板显示的内容也不相同下面对该对话框中各选项进行简要介绍图,5-1, 放置：选择当前存在的平面、曲面、边、点、坐标、轴、顶点等作为参照，在〖偏距〗栏中输入相应的约束数据，在〖参照〗栏中根据选择的参照不同，可能显示如下5种类型的约束：,, 穿过：新的基准平面通过选择的参照 偏移：新的基准平面偏离选择的参照 平行：新的基准平面平行选择的参照 法向：新的基准平面垂直选择的参照 相切：新的基准平面与选择的参照相切 显示：该面板包括反向按钮〔垂直于基准面的相反方向〕和调整轮廓选项〔供用户调节基准面的外部轮廓尺寸〕 属性：该面板显示当前基准特征的信息，也可对基准平面进行重命名建立基准平面的操作步骤如下：,, 单击菜单【插入】→【模型基准】→【平面】选项，或单击基准特征工具栏中的按钮 在图形窗口中为新的基准平面选择参照，在〖基准平面〗对话框的〖参照〗栏中选择适宜的约束〔如偏移、平行、法向、穿过等〕 假设选择多个对象作为参照，应按下Ctrl键 重复步骤 ~ ，直到必要的约束建立完毕 单击【确定】按钮，完成基准平面的创立此外，系统允许用户预先选定参照，然后单击按钮 ，即可创立符合条件的基准平面。
可以建立基准平面的参照组合如下：,, 选择两个共面的边或轴〔但不能共线〕作为参照，单击按钮 ，产生通过参照的基准平面 选择三个基准点或顶点作为参照，单击按钮 ，产生通过三点的基准平面 选择一个基准平面或平面以及两个基准点或两个顶点，单击按钮 ，产生过这两点并与参照平面垂直的基准平面 选择一个基准平面或平面以及一个基准点或一个顶点，单击按钮 ，产生过这两点并与参照平面垂直的基准平面 选择一个基准点和一个基准轴或边〔点与边不共线〕，单击按钮 ，〖基准平面〗对话框显示通过参照的约束，单击【确定】按钮即可建立基准平面翻开练习文件,图,5-2,,实例,,,,建立通过轴线的基准平面,,,,建立相切曲面的基准平面,,,提示：选择模型外表或基准平面时，只需在其附近移动光标，相应的面将高亮显示，同时光标旁也显示该面的名称，然后单击鼠标左键即可选中高亮显示的平面用DTM1设定视角,,提示：选择基准平面DTM1为“前〞参照面，是指基准平面DTM1的正法线方向朝前；选择模型上端面。