Pro-engineer之特征
《ProENGINEER企业实施与应用》第1章ProEN.
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1.1.1 Pro/ENGINEER的特点
Pro/ENGINEER采用了单一数据库、参数化、基 于特征及工程数据再利用等概念，改变了MDA的 传统观念，这种全新的概念已成为当今世界 MDA(Mechanical Design Automation，机械设计 自动化)领域的新标准。利用此概念开发的软件 Pro/ENGINEER能将产品从设计至生产的过程集 中到一起，让所有的用户同时进行同一产品的设计 制造工作，即所谓的并行工程。 Pro/ENGINEER具有如下特点。
(1) (2) (3) 参数化设计和特征功能。 单一数据库。 工程数据再利用。
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1.1.2 Pro/ENGINEER的模块和功能
Pro/ENGINEER采用了模块方式，保证用户可以 按照自己的需要进行选择使用。目前共有20多个 模块，涉及工业设计、机械设计、功能仿真、加工 制造等方面，为用户提供全套解决方案。 下面介绍Pro/ENGINEER中的一部分模块和功能， 某些模块和功能在设计中的应用将在本书的后续章 节中进行详细讲解。
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1.1 Pro/ENGINEER简介
Pro/ENGINEER是美国PTC公司的标志性软件产 品，是一套由设计至生产的机械自动化软件。自 1988年问世以来，引起了机械CAD/CAE/CAM界 的极大震动，由于其强大的功能，很快得到业内人 士的普遍欢迎，其销售额连年递增，并使其迅速成 为当今世界最为流行的CAD软件之一。自20世纪 90年代中期，国内许多大型企业开始选用 Pro/ENGINEER，发展至今，已拥有相当大的用 户群。目前Pro/ENGINEER最新版本为2006年4月 发布的Pro/ENGINEER Wildfire 3。
1. 概念设计 2. 工业设计 3. 产品建模 4. 分析和优化 5. 工程图输出和NC程序输出
1PROE简介
1 PROE简介Pro/Engineer系统是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC公司）为工业产品设计提供完整解决方案而推出的CAD设计系统软件。
该产品以其参数化、基于特征、权相关等新概念而闻名于世。
Pro/Engineer简称Pro/E是一套从设计到生产的机械自动化软件，是一个参数化、基于特征的、具有单一数据库功能的产品造型系统。
Pro/E集零件设计、装配、工程图、钣金件设计、模具设计、NC加工、造型设计、逆向工程、机构分析、有限元分析等于一体，基本上覆盖了产品加工的全部流程，是一个全方位的CAD/CAM设计解决平台。
最新的Pro/Engineer Wildfire5.0版本软件充分考虑到了设计者的需要。
最新的版本软件的界面有了很大改进，采用了智能化的菜单操作，使之可以针对不同的对象智能选取常用功能，更加符合操作习惯；具有智能化的绘图环境，可通过在模型中的直接“拖拉”来改变模型，提高了工作效率；具备了灵活的自由曲面生成功能，讲产品设计中的艺术性和精确性完美地结合在了一起。
Pro/E系统特点Pro/Engineer系统按其功能可以分为如下五大部分: Pro/Engineer设计软件、Pro/Engineer仿真、Pro/Engineer布线系统设计软件、Pro/Engineer模具设计与加工软件、Pro/Engineer工作组数据管理。
下面对其各部分功能做一简要介绍。
Pro/Engineer 设计Pro/Engineer设计是Pro/Engineer系统最主要的部分，它可在一套解决方案中获得完善的参数化的、基于特征的和关联的建模环境；可以从一个单一的CAD 模型自动生成所有必要的数字化产品信息；可按照预先制定好的设计目标来优化数字模型；实施数字化原型和全面功能仿真；还可利用自由式和参数化曲面处理技术，设计灵活、自由的形状复杂的曲面。
Pro/Engineer 仿真Pro/Engineer仿真软件，可以让工程师对设计进行结构、动力学、热传导和耐用性等性能测试，从而进行优化。
第1章 ProENGINEER基础知识
机械 零件
电子 产品
模具 制造
NEER的特点
基于特征 ：特征是一个包含工程意义的几何模型，
是一种集合了各种属性和功能的元素。
此零件由拉伸 特征、孔特征 和壳特征构成
参数化设计：参数化设计就是将设计要求、设计原则、
设计方法和设计结果用灵活可变的参数来表示，在设计过 程中可以根据实际情况随时对设计加以更改。在设计过程 中，设计者只需大致绘制出剖面的形状，然后设置尺寸参 数的数值或创建各尺寸参数间的关系公式后，系统即可自 动计算出模型的精确外形，并得到所需的结构形状。
Pro/NC：数控加工模块，使用其创建必要的数据来驱动数控机床，以加 工零件。它通过为用户提供工具，使其遵循一系列的逻辑步骤来从设计模 型进展到ASCII CL数据文件，这些文件可后处理为NC加工数据，支持常 见的多种数控加工（包括铣床、车床、钻孔及线切割），能够产生工序过 程规划以及刀具轨迹，能够对相应的生产工序做出时间、价格及成本上的 估计。 Pro/TOOLKIT：Pro/ENGINEER开发应用程序接口，用户可以利用这个 接口来直接存取Pro/ENGINEER数据库，并可以根据自己的需要使用开 发程序开发、定制Pro/ENGINEER。
保存副本：用于保存当前活动对象的副本，名 称（即“新建名称”）不能与已保存的文件名 称相同。保存的目录没有限制，可以为当前目 录，也可以是其他目录。
备份：用于将当前文件在不改变名称的情况下 保存到当前目录以外的其他目录中。
• 1.3.5 拭除与删除文件
拭除：使用该命令可以将文件从进程中清除，但 不会删除保留在磁盘上的文件，包括三种方式。 当前：在零件模式下表示关闭当前文件，并将当 前文件从进程中删除。在组件等其他模式下，系 统将打开“拭除”对话框，供用户选择要同时从 内存拭除的关联对象。
Pro-ENGINEER中文野火版4.0工程特征简介
图4-92 改变壳特征的厚度方向
工程特征简介
4.定义非缺省厚度
定义壳的厚度后可以看到缺省厚度是指壳各个曲面上的厚度均相 等，如图4-93所示。若想使指定曲面上的壁厚不同于缺省厚度，需要 定义非缺省厚度。
(2)在绘图窗口中单击如图4-109 所示的直边，此时“拔模”特征操控 板发生如图4-110所示的变化。Pro/ENGINEER 以黄色箭头指示拖动方 向并以缺省角度1°显示恒定拔模的预览模型。此外单击“拖动方向” 收集器右侧的按钮可以使拖动方向反向。
工程特征简介
5.定义拔模角度
(1)在“拔模”特征操控板的角度设置区域将拔模角度设置为“20”， 如图4-111所示。
参照3.1.1节中的方法,用拉伸特征创建一个圆柱体,拉伸截面如图487所示,将草绘截面设置为“TOP”基准面,将拉伸深度设置为“35”。通 过拉伸得到的圆柱体模型如图4-88所示。
1.1 壳特征
工程特征简介
工程特征简介
1.激活“壳”按钮
要激活“壳”按钮可以在菜单栏中选择“插入”→“壳”，或在 界面右侧的工具栏中单击“壳”按钮，系统弹出如图4-89所示的“壳” 特征操控板。
图4-102 需要拔模的长方体截面 图4-103 需要拔模的长方体模型
工程特征简介
1.激活“拔模”按钮
要激活“拔模”按钮可以在菜单栏中选择“插入”→“斜度”， 或在界面右侧的工具栏中单击“拔模”按钮，系统弹出如图4-104所 示的“拔模”特征操控板。
图4-104 “拔模”特征操控板
工程特征简介
2.选择拔模曲面
图4-107 选取拔模枢轴
ProENGINEER5.0第6章 高 级 特 征
6.2 管道 在创建管道特征前，其参照基准点必须已经存在。
所以需要创建管道特征所需的所有参照基准点。
6.3 曲面变形特征
6.3.1 环形折弯
环形折弯可以将实体、非实体曲面或基准曲线在 0.001°～360°范围内折弯成环形。折弯特征比较适合 从平整实体对象构建汽车轮胎类的零件模型。
Pro/ENGINEER的拔模命令就是用来创建模型的拔模斜面。使用拔 模命令可以对实体表面或曲面建立拔模特征，拔模角度在-30°～ 30°之间。拔模曲ຫໍສະໝຸດ ：零件模型中要进行拔模特征操作的面。
枢轴平面：拔模曲面可绕着枢轴平面与拔模曲面的交线旋转而形成拔模斜 面。
拔模枢轴：拔模曲面可绕着一条曲线旋转而形成拔模斜面。这条曲线就是 拔模枢轴，它必须要在拔模的曲面上。在选择拔模枢轴的时候可以选择曲 面或曲线，如选择曲面则该曲面与拔模面的交线为拔模枢轴。
拖动方向：拔模的方向，用以测量拔模的角度。
拔模角度：拔模方向与拔模后的拔模面的夹角，在-30°～30°之间。
输入拔模角度
6.5 实训操作——绘制可乐瓶
选择两端面
6.3.2 骨架折弯 骨架折弯特征可以将实体或曲面沿着骨架线进行折弯。
骨架线
实体
选取此平面作为 骨架折弯的终止 面
6.3.3 实体自由形状 实体自由形状特征可在零件模型设计过程中，通过
使用鼠标拖拉控制点的方式，直接产生特殊的自由造型。
选取该平面作为实体自由 形状特征的生成范围
6.4 拔模特征 注塑和铸件往往需要一个拔模斜面，才能顺利脱模，
PROENGINEER系统简介
特征生成流程
1）选取合适的特征生成方式（拉伸、旋转 ）
2）进入二维剖面绘图界面画断面 先画草图，再通过约束修改尺寸完成图 形 选取加特征或减特征 给定厚度
3）完成特征生成
旋转特征的创建
旋转特征的创建注意要点： ◆必须有一条中心线作为旋转轴 ◆旋转截面必须位于中心线的一侧且封闭
例子：完成下述轴
Pro/E的特点：
1．3D 实体模型 (Solid model) 2. 单一数据库 (Single data base) 3. 以设计特征作为数据库存取的单位 (Feature-based design) 4. 参数式设计 (Parametric design)
Pro/E的界面介绍 建模过程简介
第一章 PRO/ENGINEER系统简介
1、 Pro/E简介 2、 Pro/E模块简介 3、 Pro/E的特点
Pro/E是一套基于全参数化的三维 CAD/CAM系统，是一个全方位的三维产品 开发软件，集零件设计、产品装配、模 具开发、数控加工、钣金件设计、铸造 件设计、造型设计、逆向工程、自动量 测、机构仿真、应力分析、产品数据库 管理等功能于一体。
，回到上一次成功生成的状态。 2、调查模型：调查导致失效的
原因，并回到指定的状态下。 3、修复模型：可以改变模型中
的特征或尺寸，以解决失效问题。 4、快速修复：针对失效快速修
改。
5.0版的失效处理方法
基准特征的建立
1、基准的概念和用途 为了创建几何特征而建立的平面、轴线、点、 坐标，这些称为基准。 用途：基准面作为二维剖面图的绘图面；
在绘制2D断面图时，要特别注意：
断面图必须是首尾相连 的封闭图框，否则无法生成 实体
• 特征生成流程 • 拉伸旋转命令 • 常用编辑命令 • 基准面的常用生成方法 • 扫描命令
PROENGINEER 概述
一. 二. 三. 四. 五. PRO/ENGINEER & PTC Pro/ENGINEER系统的特点 Pro/ENGINEER系统的特点 Wildfire的特点 Pro/ENGINEER Wildfire的特点 Pro/ENGINEER的基本功能 Pro/ENGINEER的基本功能 Pro/ENGINEER的CAD模块 Pro/ENGINEER的CAD模块 Pro/ENGINEER的草绘 1. Pro/ENGINEER的草绘 Pro/ENGINEER的零件设计 2. Pro/ENGINEER的零件设计 Pro/ENGINEER的模型编辑 3. Pro/ENGINEER的模型编辑 Pro/ENGINEER的工程图设计 4. Pro/ENGINEER的工程图设计 Pro/ENGINEER的CAM模块 六. Pro/ENGINEER的CAM模块 Pro/ENGINEER的CAE模块 七. Pro/ENGINEER的CAE模块 Pro/ENGINEER的CAID模块 八. Pro/ENGINEER的CAID模块
关系，使得某一特征的修改， 子”关系，使得某一特征的修改，同时会牵动其 他特征的变更；可以运用强大的数学运算方式， 他特征的变更；可以运用强大的数学运算方式， 建立各特征之间的数学关系， 建立各特征之间的数学关系，使得计算机能自动 计算出模型应有的形状和固定位置。 计算出模型应有的形状和固定位置。 4．相关性 Pro/ENGINEER创建的三维零件模型以及由此 Pro/ENGINEER创建的三维零件模型以及由此 产生的二维工程图、装配部件、模具、 产生的二维工程图、装配部件、模具、仿真加工 他们之间双向关联，采用单一的数据管理， 等，他们之间双向关联，采用单一的数据管理， 既可以减少数据的存储量以节约磁盘空间， 既可以减少数据的存储量以节约磁盘空间，又可 以在任何环节对模型进行修改， 以在任何环节对模型进行修改，同时与模型相关 的对象也会自动修改， 的对象也会自动修改，保证了设计数据的统一性 和准确性， 和准确性，也避免了因反复修改而花费大量的时 间。 5．系列化
Pro-ENGINEER中文野火版4.0的特点
Pro/ENGINEER 中文野火版4.0的特点
1.2 参数化设计
图1-26 设置特征尺寸
图1-27 重新生成的模型
Pro/ENGINEER 中文野火版4.0的特点
1.2 参数化设计
此外，参数化设计也提高了特征创建过程的人性化程度。设计 者可以在绘制剖面时暂时舍弃繁杂的尺寸限制，只需抓住图形的典型 特征画出雏形，然后通过添加约束条件规范图形，最后设置尺寸数值， 经过再生后即可获得理想的图形。
为了进一步观察绘图窗口中的零件及其模型树,用鼠标左键上下 拖动模型树中的红色“在此插入”箭头,零件只生成“在此插入”箭 头上方的特征,如图1-25所示。
Байду номын сангаас
Pro/ENGINEER 中文野火版4.0的特点
1.4.1 基于特征的建模方式
（a）
（b）
Pro/ENGINEER 中文野火版4.0的特点
1.1 基于特征的建模方式
Pro/ENGINEER 中文野火版4.0
谢谢观看！
Pro/ENGINEER 中文野火版4.0的特点
1.4.3 模块化与设计的关联性
与一般的软件有所不同，Pro/ENGINEER是一个大型的软件包， 包含了众多软件模块，如零件模块、草绘模块、装配模块、工程图模 块等。虽然Pro/ENGINEER由众多模块组成，但各模块在模型创建的 过程中共享一个公共的数据库，即所谓的单一数据库。采用这样的数 据库有很大的优势，设计者可以通过不同的渠道读取数据或修改数据， 数据库中的数据却可以始终保持唯一，并共享给Pro/ENGINEER的各 个模块。
Pro/ENGINEER 中文野火版4.0的特点
1.2 参数化设计
参数化设计是指在Pro/ENGINEER 中，零件和装配件的物理形 状由特征属性值来驱动，用户可以随时设置特征尺寸或其他属性。
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Pro/ENGINEER 之特性
Pro/E 参数式设计之特性
1. 3D 实体模型 (Solid model)
将使用者的设计概念以最真实的模型在计算机上呈现出来；
随时计算出产品之体积、面积、质心、重量、惯性矩等；
- 用以了解品之真实性
- 并补足传统面架构、线架构之不足
2.单一数据库 (Single data base)
随时由 3D 实体模型产生 2D 工程图，而且自动标工程图尺寸 不论在 3D 或 2D 图形上作尺寸修正时，其相关之 2D 图形或 3D 实体模型均自动修改，同时组合、制造等相关设计也会自
动修改；
- 可确保资料之正确性，并避免反复修正之耗时性
- 同步工程
3.以设计特征作为数据库存取之单位(Feature-based
design)
以设计特征作为数据库存取之单位(Feature-based design) 以最自然之思考方式从事设计工作
- 如钻孔、挖槽、圆角等
- 充分掌握设计概念之外
- 设计过程中导入实际的制造观念
以特征作为资料存取的单元
- 可随时对特征做合理、不违反几何之顺序调整、插入、删除、重新定义等修正动作
4. 参数式设计 (Parametric design)
设计者只须更改尺寸参数，几何及图形立即依照尺寸变更 - 设变工作的一致性可以藉以达到
- 避免发生人为改图的疏漏情形
- 减少许多人为改图的工作时间与人力消耗
以简例探讨 Pro/E 参数式设计之特性
由下列简例，我们可了解：
1. 如何以特征化的方式来做零件的造型设计
2. 参数式设计的过程
3. 3D零件如何与组合图及2D工程图整合在一起
4. Pro/E如何表达设计理念。