第10章 参数化设计及实用工具
参数化结构设计基本原理、方法及应用
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PROE参数化教程
第10 章创建参数化模型本章将介绍Pro/E Wildfire 中文版中参数化模型的概念，以及如何在Pro/E Wildfire 中设置用户参数，如何使用关系式实现用户参数和模型尺寸参数之间的关联等内容。
10.1 参数参数是参数化建模的重要元素之一，它可以提供对于设计对象的附加信息，用以表明模型的属性。
参数和关系式一起使用可用于创建参数化模型。
参数化模型的创建可以使设计者方便地通过改变模型中参数的值来改变模型的形状和尺寸大小，从而方便地实现设计意图的变更。
10.1.1 参数概述Pro/E 最典型的特点是参数化。
参数化不仅体现在使用尺寸作为参数控制模型，还体现在可以在尺寸间建立数学关系式，使它们保持相对的大小、位置或约束条件。
参数是Pro/E 系统中用于控制模型形态而建立的一系列通过关系相互联系在一起的符号。
Pro/E 系统中主要包含以下几类参数：1. 局部参数当前模型中创建的参数。
可在模型中编辑局部参数。
例如，在Pro/E 系统中定义的尺寸参数。
2. 外部参数在当前模型外面创建的并用于控制模型某些方面的参数。
不能在模型中修改外部参数。
例如，可在“布局”模式下添加参数以定义某个零件的尺寸。
打开该零件时，这些零件尺寸受“布局”模式控制且在零件中是只读的。
同样，可在PDM 系统内创建参数并将其应用到零件中。
3. 用户定义参数可连接几何的其它信息。
可将用户定义的参数添加到组件、零件、特征或图元。
例如，可为组件中的每个零件创建“COST”参数。
然后，可将“COST”参数包括在“材料清单” 中以计算组件的总成本。
系统参数：由系统定义的参数，例如，“质量属性”参数。
这些参数通常是只读的。
可在关系中使用它们，但不能控制它们的值。
注释元素参数：为“注释元素”定义的参数。
在创建零件模型的过程中，系统为模型中的每一个尺寸定义一个赋值的尺寸符号。
用- 312 -第10章创建参数化模型户可以通过关系式使自己定义的用户参数和这个局部参数关联起来，从而达到控制该局部参数的目的。
第七章参数化设计及实用工具
第七章参数化设计及实用工具在现代设计中，参数化设计已经成为一个重要的工具。
参数化设计是指通过调整和设定参数来生成和修改设计模型的过程。
参数化设计的好处在于它可以提高设计的灵活性和效率，减少设计的重复工作，同时提供了更多的设计选择和控制。
参数化设计的核心是参数的设置和约束。
设计者可以设定各种参数，如尺寸、形状、比例、材料等，然后通过调整这些参数来自动调整和修改设计模型。
同时，可以通过添加约束条件来限制参数的取值范围和关系，确保设计的合理性和正确性。
这样一来，设计者可以通过改变参数和约束条件来快速生成不同版本的设计，从而达到不同的设计目标和要求。
参数化设计的优势在于它可以大大减少设计的重复工作。
当我们面对大规模的设计任务时，如果没有参数化设计，我们需要手动为每个设计生成和修改模型。
这不仅费时费力，还容易出错。
而通过参数化设计，我们只需要调整和修改参数，然后通过自动计算生成和修改模型。
这样一来，我们可以节省大量的时间和精力，并且能够更快地对设计进行研究和改进。
此外，参数化设计还可以提供更多的设计选择和控制。
在传统的设计中，设计师通常只能从有限的选项中选择最佳设计。
而通过参数化设计，我们可以通过调整参数和约束条件来生成和控制各种设计选择。
这样一来，设计师可以更好地探索和比较不同的设计方案，并选择最佳的设计。
参数化设计的实现需要使用一些实用工具。
这些工具包括计算机辅助设计（CAD）软件、参数化建模软件和脚本语言等。
CAD软件是进行参数化设计的主要工具，它提供了丰富的功能和工具，可以实现参数的设置、约束条件的添加和修改、模型的生成和修改等等。
参数化建模软件是一种专门针对参数化设计的软件，它通常具有更强大和高级的参数化功能，能够更好地支持和优化参数化设计。
脚本语言是实现参数化设计的另一种工具。
脚本语言可以编写和执行自动化脚本，用来生成和修改设计模型。
脚本语言通常具有比较灵活和强大的编程功能，可以实现更复杂的参数化设计逻辑和算法。
CAD软件中的参数化设计方法与技巧
CAD软件中的参数化设计方法与技巧CAD软件是一款非常常见且广泛应用的设计软件，在工程设计领域有着重要的作用。
其中，参数化设计方法与技巧是CAD软件中的一项重要功能，能极大地提高设计效率和设计质量。
本文将介绍CAD软件中的参数化设计方法与技巧。
参数化设计是一种基于数学模型的设计方法，通过设定变量和参数的关系，实现对设计对象的灵活控制。
在CAD软件中，我们可以使用参数化设计来快速生成和修改设计模型，提高设计效率。
首先，我们需要了解CAD软件中的参数设置功能。
在大多数CAD软件中，我们可以通过各种工具或命令来设置参数，例如距离、角度、尺寸等。
参数设置完成后，可以通过修改参数的数值来对设计进行调整，而不必手动重新绘制整个模型。
其次，参数化设计的一个重要应用是批量设计。
批量设计是指在一定的设计要求下，通过调整参数生成多个不同形状或尺寸的设计模型。
比如，我们可以通过设定模块尺寸和排列方式，快速生成一组相同或相似的构件。
这在工程设计中尤为常见，例如建筑中的窗户、墙板等模块化构件可以通过参数化设计来批量生成。
此外，参数化设计还可以用于设计优化。
通过设定变量和参数的限制条件，对设计模型进行自动化的优化，以实现设计目标的最佳化。
在CAD软件中，我们可以设置合理的限制条件，比如材料强度、尺寸限制等，通过计算和分析产生具有更好性能的设计方案。
这对于工程师来说，能够为他们提供一个快速、可靠的设计优化工具。
另外，参数化设计还可以用于自动化设计。
通过预设参数和规则，我们可以实现自动化地生成设计模型。
例如，在工艺设备设计中，我们可以通过输入设计要求和参数，使CAD软件自动生成符合要求的机械构件模型。
这大大提高了设计的效率，减少了人为错误的产生。
除了以上的方法和技巧，参数化设计还可以结合其他功能和工具来实现更加复杂的设计需求。
例如，我们可以将参数化设计与CAD软件中的数据驱动设计功能结合，实现设计模型的自动更新。
当输入参数发生变化时，设计模型会自动更新，无需手动修改。
参数化设计及其他辅助功能
单击“参数化标注转换”，选择标注的半径尺寸，将标注的尺寸转换为标注 约束，如图10.5所示。
修改半径，使圆的面积和前面绘制的矩形的面积相等。R2=SQRT （D5*D6/Pi）。结果如图10.6所示。
注意： ① 约束可以通过删除约束（DELCONSTRAINT）命令删除。 ② 参数管理器，如图10.7所示，可以显示标注约束（动态约束和注释性约束）、 参照约束和用户变量。可以利用参数管理器轻松创建、修改和删除参数。 ③ 参数管理器支持8种常规运算符和29种函数。在图10.7中，双击表达式数值， 反选后右击弹出快捷菜单，可选择表达式中列出的函数书写表达式。图中将圆的直 径改为表达式PIX20。
10.2.1 列表显示LIST
列表显示可以将选择的图形对象的类型、所在空间、图层、大小、位置等特性 在文本窗口中显示。
命令：LIST 功能区：默认→特性→列表 命令及提示如下。
命令：_list 选择对象： 参数如下。 选择对象：选择欲查询的对象。
【例10.1】 查询如图10.8所示两直线是否相交。
① 线性：控制两点之间的水平或竖直距离。包括水平和竖直两个方向。 ② 水平：控制两点之间的X方向的距离，可以是同一个对象上的两点，也可以 是不同对象上的两点。 ③ 竖直：控制两点之间的Y方向的距离，可以是同一个对象上的两点，也可以 是不同对象上的两点。 ④ 角度：控制两条直线段之间、两条多段线线段之间或圆弧的角度。 ⑤ 半径：控制圆、圆弧或多段线圆弧段的半径。 ⑥ 直径：控制圆、圆弧或多段线圆弧段的直径。 ⑦ 转换：将标注转换为标注约束。 ⑧ 显示动态约束（DYNCONSTRAINTDISPLAY）：显示或隐藏动态约束。
命令：_list 选择对象：单击直线 找到 1 个 选择对象：单击另一条直线 找到 1 个，总计 2 个 选择对象：
CATIA实用教程(清华大学出版社)全套电子教案
5. 创成式零件结构分析GPS模块
可以带给用户对设计进行有限元分析预校验的能力。通过专为设计人员提供的简单易学的界面，设计 者可以容易的理解分析计算结果，进行初级的机械及振动行为分析。借助颜色编码的图形功能，可以直 观地显示变形，位移和应力。该产品还可以根据实际零件的状况对分析零件添加约束条件。
1.2 CATIA V5的运行环境 1. 硬件环境
Intel奔腾II或III以上的CPU、256M以上的内存、2G以上的硬盘、1024×768以上分辨率的显示器、 16M以上显卡（推荐1280×1024、支持OpenGL、支持24位真彩双缓冲区/24位Z缓冲区/Stencil缓冲 区）、推荐使用3键鼠标并需要CD-ROM 。 1. 软件环境 Microsoft公司的Windows 2000/XP或NT，IBM公司的AIX，HP公司的HP-UX，SGI公司的IRIX等操作系统。
CATIA与NT紧密联系，与NT的组件Office可以很容易地实现互操作，熟悉Office的用户可以很容易的 接受CATIA的的工作界面。很多操作，例如拖拽，粘帖等操作完全一样。CATIA V5是基于图形化的界 面，易学易用。
1999年3月发布了CATIA V5的第一版的，即V5R1。2000年3月发布了V5R6，2001年7月发布V5R7版。 2002年3月发布V5R8。2003年4月发布了V5R11。
直线。这些直线和圆弧组成平面，分别与相应的坐标平面平行，见图2-3。 通过菜单【View】 【Compass】 可以显示或隐藏罗盘。 当罗盘与形体 分离时，利用罗盘可以改变形体的 显示状态。当罗盘附着到形体的表面 时，利用罗盘可以改变形体的实际位置。
参数化设计系统实用指南
参数化设计系统实用指南参数化设计系统实用指南参数化设计系统是一种重要的工具，可以帮助设计师更有效地进行设计工作。
它允许设计师在设计过程中使用参数，以便根据不同的需求和要求进行灵活调整和修改。
以下是一份参数化设计系统的实用指南，帮助设计师利用该系统进行设计：第一步：明确设计目标在开始设计之前，设计师需要明确设计的目标和要求。
这包括理解项目的背景、目标受众以及具体的功能和风格要求。
设计师需要与客户或团队进行充分沟通，确保双方对设计目标有清晰的理解。
第二步：确定可调整的参数在参数化设计系统中，设计师需要确定哪些设计元素可以通过参数进行调整。
这可以是尺寸、形状、颜色、材质等各种设计属性。
设计师需要仔细考虑项目需求，确定哪些参数是最重要的，并将其列为可调整的参数。
第三步：设定参数的范围和限制为了确保设计的灵活性和可控性，设计师需要为每个参数设定适当的范围和限制。
例如，如果设计中涉及尺寸参数，设计师需要确定最小和最大尺寸限制，以确保设计的可执行性。
这可以通过与工程师或制造商进行合作，以获得相关的技术指导和限制。
第四步：建立参数化模型在设计软件中，设计师可以开始建立参数化模型。
这可以通过使用各种建模工具和插件来实现。
设计师需要根据先前确定的参数来创建可调整的模型。
在建立模型时，设计师应该尽量简化和规范化模型，以提高设计的可维护性和可复用性。
第五步：进行参数调整和优化通过参数化设计系统，设计师可以根据实际需求和要求进行参数调整和优化。
设计师可以通过修改参数的数值来实时预览和评估设计的效果。
在进行参数调整和优化时，设计师需要综合考虑设计的美学、功能和可生产性等因素，并进行适当的取舍。
第六步：测试和验证设计在完成设计后，设计师需要进行测试和验证，以确保设计的质量和性能满足需求。
这可以通过使用设计软件提供的渲染和仿真功能来实现。
设计师可以使用不同的参数组合进行测试，并评估设计在不同情况下的表现和可行性。
第七步：文档和分享设计最后，设计师需要将设计文档化，并与相关人员进行分享。
CAD中的参数化设计技巧与应用
CAD中的参数化设计技巧与应用CAD（计算机辅助设计）是现代工程领域不可或缺的工具，它极大地简化了设计过程，并提高了产品质量和效率。
在CAD软件中，参数化设计是一个重要的功能，它允许设计师定义和控制模型中的参数和关系，从而实现灵活性和可重用性。
本文将介绍CAD中的一些参数化设计技巧与应用，以帮助读者更好地掌握和应用这一功能。
一、参数化设计的基本概念参数化设计是指使用变量和公式来定义模型的尺寸、位置和特性，从而使设计过程更加灵活和可控。
在CAD软件中，我们可以通过创建参数和表达式来实现参数化设计。
参数是一个具有特定值的变量，可以代表模型的尺寸、位置、角度等。
表达式是由参数和运算符组成的公式，用于计算模型的各种属性。
二、参数化设计的优势1. 灵活性：通过使用参数，设计师可以轻松地调整模型的尺寸和特性，而不需要重新绘制整个模型。
这对于在设计过程中进行多次修改和优化非常有益。
2. 可重用性：设计师可以将参数化模型保存为库文件或模板，以便在以后的设计中重用。
这样可以节省大量的时间和精力，并提高设计效率。
3. 易于维护：当设计需求变化时，设计师只需要修改参数值或表达式，而不需要对整个模型进行修改。
这使得模型的维护工作更加简便。
三、参数化设计的应用技巧1. 创建参数：在CAD软件中，我们可以通过指定参数名称和初始值来创建参数。
例如，我们可以创建名为“长度”的参数，并设置初始值为100毫米。
之后，我们可以在模型的尺寸中使用该参数。
2. 定义表达式：通过使用表达式，我们可以将参数和运算符结合起来，计算模型的各种属性。
例如，我们可以使用“长度*2”来计算模型的宽度。
这样，当我们修改了长度参数的值时，宽度也会自动更新。
3. 连接参数：CAD软件中的参数可以互相连接，从而建立参数之间的关系。
例如，我们可以通过连接长度和宽度参数，实现正方形或长方形模型的自动更新。
当一个参数发生变化时，另一个参数也会相应地改变。
4. 创建公式：公式是表达式的高级形式，它可以包含更复杂的计算和条件判断。
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10.4.3 图层转换器LAYTRANS
4．设置 自定义转换过程，单击设置按钮后弹出“设置”对话框，如图10-23所示。 5．转换 执行对已映射图层的转换。
10.5 动 作 录 制
1．启动动作录制ACTRECORD 单击功能区“管理→动作录制器→录制”按钮 ，开始动作录制。录制动作 宏时，红色的圆形录制图标会显示在十字光标附近，表示动作录制器处于活动状态 以及指示正在录制命令和输入。录制的动作树如图10-24所示，按顺序记录了录制 的动作。
10.3.8 绘图次序DRAWORDER
【例10.2】 调整图10-13中4个矩形的前后次序。 （1）绘制4个矩形填充图案，复制4份以便对照，如图10-13（a）所示。 （2）执行draworder命令，选择“最前”参数，然后选择标记为2的矩形，结 果如图10-13（b）所示。 （3）执行draworder命令，选择“最后”参数，然后选择标记为1的矩形，结 果如图10-13（c）所示。 （4）执行draworder命令，选择“对象下”参数，然后在“选择对象”的提示 下选择标记为2的矩形，在“选择参照对象”的提示下，选择标记为1的矩形，结果 如图10-13（d）所示。
10.3.10 快速计算器QUICKCALC
命令：QUICKCALC 功能区：默认→实用工具→快速计算器、视图→选项板→快速计算器 执行该命令后，弹出“快速计算器”选项板，如图10-14所示。
10.3.11 清除图形中的不用对象PURGE
命令：PURGE 功能区：A→图形实用工具→清理 菜单：文件→图形实用工具→清理 命令及提示：10.1.3 约束设计示例
2．夹点编辑观察图形变化 通过拖动夹点或拉伸等操作，观察图形的变化，该图形中的约束不会变化。 如拖动一个角点移动，矩形的结构不会发生变化，只是大小发生改变。 3．添加标注约束 通过标注约束“水平”、“竖直”分别添加标注约束，如图10-4（a）所示。 4．修改标注约束 双击标注的约束，修改大小为1000和500，结果如图10-4（b）所示。图形结 构不变，大小变更。
10.4.3 图层转换器LAYTRANS
3．图层转换映射 列出要转换的所有图层以及图层转换后所具有的特性。 （1）编辑 按钮：可以在其中选择图层，单击该按钮弹出“编辑图层”对话 框以修改图层特性，如图10-22所示。 （2）删除 按钮：从“图层转换映射” 列表中删除选定的转换映射。 （3）保存 按钮：将当前图层转换映射 保存为一个文件以便日后使用。
命令：ADCENTER（打开设计中心）、ADCCLOSE（关闭设计中心） 功能区：视图→选项板→设计中心 快捷键：【Ctrl+2】 工具栏：标准→设计中心 执行该命令后，弹出如图10-9所示的“设计中心”选项板。
10.2 设计中心ADCENTER
【例10.1】 新建一图形，然后通过设计中心，将SAMPLE\Database connectivity子目录下Floor plan sample. DWG文件中的标注样式（名称为“RGA18”）复制到新建的文件中。 （1）单击“标准”工具栏中的设计中心 按钮，打开设计中心，弹出“设计中心”选 项板。 （2）在选项板中搜索到AutoCAD 2015目 录下的Sample\Database Connectivity\Floor Plan Sample.dwg文件，如图10-10所示。 （3）选择“标注样式”，在右侧显示该 图形中设定的标注样式名。 （4）用鼠标将“RGA1-8”标注样式拖到 新建的图形绘图区并松开。 （5）单击设计中心左上角的按钮 ，关闭 “设计中心”选项板。
10.3.9 文字和标注前置TEXTTOFRONT
命令：TEXTTOFRONT 功能区：默认→修改→将文字前置/将标注前置/引线前置/所有注释前置 菜单：工具→绘图顺序→注释前置→仅文字对象/仅标注对象/仅引线/所有注释 对象 命令及提示： 命令:_texttofront 前置 [文字(T)/标注(D)/引线(L)/全部(A)] <全部>:
第10章 参数化设计及实用工具
10.1 参数化设计 10.2 设计中心ADCENTER
10.3 实 用 工 具 10.4 CAD标准
10.5 动 作 录 制
10.1 参数化设计
10.1.1 几何约束GEOMCONSTRAINT
用户可指定二维对象或对象上的点之间的几何约束，之后编辑受约束的几何图 形时，将保留约束，几何约束的主要类型如图10-1所示。
10.1.3 约束设计示例
5．尺寸驱动设计 在矩形的右侧绘制一圆，并标注半径尺寸，如图10-5所示。
10.1.3 约束设计示例
单击“参数化标注转换”，选择标注的半径尺寸，将标注的尺寸转换为标注 约束，如图10-6所示。注意：标注必须和图形关联才可以（DIMREASSOCIATE）。 修改半径，使圆的面积和前面绘制的矩形的面积相等。R2=sqrt(D5*D6/Pi)， 结果如图10-7所示。
10.4.2 标准检查CHECKSTANDARDS
命令：CHECKSTANDARDS 功能区：管理→CAD标准→检查 菜单：工具→CAD标准→检查 工具栏：CAD标准→检查 如图10-18所示，该对话框中提供了分析图形的标准冲突的功能。
10.4.2 标准检查CHECKSTANDARDS
（1）问题：显示当前图形中非标准对象的说明。 （2）替换为：列出当前标准冲突的可能替换选项。 （3）预览修改：如果应用了“替换为”列表中当前选定的修复选项，则列出 将被修改的非标准对象的结果特性。 （4）修复 按钮：使用“替换为”列表中当前选定的项目修复非标准对象。 （5）下一个 按钮：前进到当前图形中的下一个非标准对象而不应用修复。 （6）将此问题标记为忽略：将当前问题标记为忽略。
10.4.3 图层转换器LAYTRANS
1．转换自 （1）在“转换自”列表中选择当前图形中要转换的图层，也可通过提供的 “选择过滤器”指定图层。 （2）选择 按钮：通过选择过滤器来选择图层。 2．转换为 （1）加载 按钮：弹出“选择图形文件”对话框，从中选择加载的图形、标准 或样板文件，并将选择的文件中的图层列出。 （2）新建 按钮：新建转换为图层，弹出如图10-21所示的“新图层”对话框。 不能使用与现有图层相同的名称创建新图层。
10.1.2 标注约束DIMCONSTRAINT
标注约束控制设计的大小和比例，如图10-2所示为标注约束的集中类型，包 括线性（水平、竖直）、角度、半径、直径等。
10.1.3 约束设计示例
1．添加约束设计图形 （1）通过line命令，绘制如图10-3（a）所示的图形。 （2）通过“参数化→几何”面板中的几何约束功能，如图10-3（b）所示， 添加8个端点的“重合”约束。 （3）添加“垂直”约束。 （4）添加“平行”约束。 （5）添加“水平”约束。
10.3.8 绘图次序DRAWORDER
命令：DRAWORDER 功能区：默认→修改→前置、后置、置于对象之上、置于对象之下 菜单：工具→绘图顺序 工具栏：绘图次序 命令及提示： 命令: _draworder 选择对象: 找到 1 个 选择对象: 输入对象排序选项 [对象上(A)/ 对象下(U)/最前(F)/最后(B)] <最后>: U 选择参照对象: 找到1个 选择参照对象:
10.1.3 约束设计示例
注意： ① 约束可以通过删除约束命令（DELCONSTRAINT）删除。 ② 参数管理器，如图10-8所示，可以显示标注约束（动态约束和注释性约 束）、参照约束和用户变量。可以利用参数管理器轻松创建、修改和删除参数。 ③ 参数管理器支持8种常规运算符和29种函数。
10.2 设计中心ADCENTER
10.3 实 用 工 具
10.3.1 列表显示LIST
命令：LIST 功能区：默认→特性→列表 菜单：工具→查询→列表 工具栏：查询→列表 如图10-11所示，执行list命令后选择列表显示对象，将在文本窗口中显示查询 结果。
10.3.2 点坐标ID
命令：ID 功能区：默认→实用工具→点坐标 菜单：工具→查询→点坐标 工具栏：查询→点坐标 命令及提示： 命令: '_id 指定点: X= Y= Z=
命令: _purge 输入要清理的未使用对象的类型 [块(B)/局部视图样式(DE)/标注样式(D)/组(G)/图层(LA)/线型(LT)/材质(MA)/多重引线样 式(MU)/打印样式(P)/形(SH)/文字样式(ST)/多线样式(M)/截面视图样式(SE)/表格样式(T)/视觉 样式(V)/注册应用程序(R)/零长度几何图形(Z)/空文字对象(E)/孤立的数据(O)/全部(A)]: a 输入要清理的名称 <*>: 是否确认每个要清理的名称？[是(Y)/否(N)] <Y>: 清理XXX“XXX”? <N> :
10.3.3 测量MEASUREGEOM
命令：MEASUREGEOM 功能区：默认→实用工具→测量（距离、半径、角度、面积） 菜单：工具→查询→距离、半径、角度、面积 工具栏：查询→距离、半径、角度、面积 命令及提示：
10.3.4 参数设置SETVAR
命令：SETVAR 菜单：工具→查询→设置变量 命令及提示： 命令: '_setvar 输入变量名或 [?]:? 输入要列出的变量 <*>:
10.5 动 作 录 制
2．停止动作录制ACTSTOP 单击面板上的停止 按钮 ，则弹出如图10-25所示的“动作宏”对话框，用于保 存录制的动作宏。
10.5 动 作 录 制
3．插入用户消息ACTUSERMESSAGE 在选择了具体动作后，可以在其前面插入用户提示消息。单击插入用户消息 按钮，弹出如图10-26所示的“插入用户消息”对话框，输入提示内容即可。 4．插入基点ACTBASEPOINT 在每个图元上，均可以确定一个绝对坐标的基点，供后续提示用。单击插入 基点按钮后，在提示下定义插入基点即可。