1、Pro/ENGINEER特性與曲線曲面建模探討 1 引言 Pro/ENGINEER是一套涵蓋了由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個(gè)參數(shù)化、基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫(kù)功能。http:/www.e- target=_blank class=textPTC的系列軟件已經(jīng)深入工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等各項(xiàng)領(lǐng)域，包括對(duì)大型裝配體的 target=_blank class=infotextkey管理、功能仿真、制造和產(chǎn)品數(shù)據(jù) target=_blank class=infotextkey管理，并提供了最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。 2 Pro/ENGINEER的主要特

2、性 Pro/ENGINEER是參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能來生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，用戶可以任意勾畫草圖，輕易改變模型，這樣就給工程設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)上提供了很大的簡(jiǎn)易性和靈活性。 2.1 全相關(guān)性 Pro/ENGINEER是建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)上，不像一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上。所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù)，就是工程中的資料全部來自一個(gè)庫(kù)，所有模塊都是全相關(guān)，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管工作人員是哪一個(gè)部門的，只要其在產(chǎn)品開發(fā)過程中的某一處進(jìn)行了修改，其修改都能夠擴(kuò)展到整個(gè)設(shè)計(jì)中，同時(shí)自動(dòng)更新所有的工程文檔，包

3、括裝配體、設(shè)計(jì)圖樣以及制造數(shù)據(jù)，也可以前后反映在整個(gè)設(shè)計(jì)過程所有相關(guān)環(huán)節(jié)上。全相關(guān)性使得用戶在開發(fā)周期進(jìn)行的任意一點(diǎn)修改，沒有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。 同時(shí)這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整結(jié)合，使設(shè)計(jì)更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場(chǎng)，價(jià)格也更便宜。 2.2 基于特征的參數(shù)化造型 Pro/ENGINEER使用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構(gòu)造要素。這些特征是一些普通的機(jī)械對(duì)象，并且可以按預(yù)先設(shè)置很容易地進(jìn)行修改。例如，設(shè)計(jì)特征有弧、圓角和倒角等，它們對(duì)工程人員來說是很熟悉的，因而易于使用。 裝配、加工、制造以及其他學(xué)科都使用這些領(lǐng)

4、域獨(dú)特的特征，通過給這些特征設(shè)置參數(shù)（不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性）就可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)。 2.3 數(shù)據(jù) target=_blank class=infotextkey管理 為了使產(chǎn)品迅速地投放市場(chǎng)，需要在較短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)產(chǎn)品。為了實(shí)現(xiàn)這種效率，必須允許多個(gè)學(xué)科的工程師同時(shí)對(duì)同一產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)。數(shù)據(jù) target=_blank class=infotextkey管理模塊的開發(fā)研制，正是專門用于 target=_blank class=infotextkey管理并行工程中同時(shí)進(jìn)行的各項(xiàng)工作，由于Pro/ENGINEER獨(dú)特的全相關(guān)性功能，使數(shù)據(jù) target=_blank class=info

5、textkey管理變得很簡(jiǎn)單。 2.4 裝配 target=_blank class=infotextkey管理 Pro/ENGINEER為用戶提供了一些直觀的命令，如“嚙合”、“插入”和“對(duì)齊”等，可以很容易地把零件裝配起來。高級(jí)功能支持大型復(fù)雜裝配體的構(gòu)造和 target=_blank class=infotextkey管理，并且這些裝配體中零件的數(shù)量不受任何限制。 2.5 易于使用 菜單以直觀的聯(lián)級(jí)方式出現(xiàn)，并提供了邏輯選項(xiàng)和預(yù)先選取等普通選項(xiàng)，同時(shí)還提供了簡(jiǎn)短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得學(xué)習(xí)和使用變的更容易。 3 Pro/ENGINEER主要功能 概括起來 Pro/ENGI

6、NEER主要具有以下功能： （1）2D和3D制圖。 （2）機(jī)械設(shè)計(jì)和仿真。 （3）逼真圖像。Pro/ENGINEER Foundation提供了建立Pro/ENGINEER零部件的精確、逼真圖像所需的全部工具。 （4）鈑金設(shè)計(jì)。完備的Pro/ENGINEER Foundation鈑金設(shè)計(jì)工具套件，可以幫助用戶建立墻壁、彎頭、沖頭、槽口、式樣和浮雕花紋等基本特征。 （5）部件功能。因?yàn)橛脩粜枰_發(fā)的是產(chǎn)品，而不僅僅是零件，所以在Pro/ENGINEER Foundation的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，提供了許多定義和建立部件的功能。 （6）動(dòng)畫設(shè)計(jì)。 （7）相關(guān)圖形表。 （8）高級(jí)部件擴(kuò)展。高級(jí)部件擴(kuò)展功能通

7、過提供一些支持自頂向下設(shè)計(jì)方法、能處理替代產(chǎn)品配置以及 target=_blank class=infotextkey管理大型復(fù)雜部件的工具，來幫助設(shè)計(jì)小組設(shè)計(jì)和 target=_blank class=infotextkey管理大型復(fù)雜產(chǎn)品。 （9）完備的詳細(xì)文檔書寫。 （10）曲線、曲面。 4Pro/ENGINEER的曲線、曲面建模 Pro/ENGINEER高級(jí)曲面擴(kuò)展功能與Pro/ENGINEER Foundation相結(jié)合可以滿足客戶對(duì)產(chǎn)品形狀進(jìn)行復(fù)雜控制的需求，設(shè)計(jì)人員能夠設(shè)計(jì)出從棱柱形引擎組件到輪廓化的高爾夫俱樂部、再到類似人類牙齒器官等的各種產(chǎn)品。高級(jí)曲面擴(kuò)展功能提供了逆向工程的

8、設(shè)計(jì)規(guī)范 target=_blank class=infotextkey管理、參數(shù)化曲面建模和直接曲面建模等高性能工具。概括起來它主要具有幾個(gè)方面的特性。 4.1 參數(shù)化曲面建模 高級(jí)曲面功能可以幫助設(shè)計(jì)人員和工程師高效開發(fā)和優(yōu)化尺寸驅(qū)動(dòng)式幾何圖形和自由曲面。參數(shù)化曲面建模功能為設(shè)計(jì)人員提供了各種方便的曲面建模工具，比如變截面掃描工具，其中縱截面可以由用戶自定義圖表或數(shù)學(xué)函數(shù)控制；另外還提供了混合曲面和大量曲面操作，擴(kuò)充、裁剪、偏移以及轉(zhuǎn)換等工具，以幫助用戶建立精確的形狀。 4.2 直接曲面建模和逆向工程 為了從實(shí)體模型、原型或者現(xiàn)有的產(chǎn)品中獲取設(shè)計(jì)面信息，Pro/ENGINEER的高級(jí)曲面功

9、能逆向工程工具提供了一種快速建立、修改和校驗(yàn)定型曲面的方法?？焖俑咝Ы?yōu)質(zhì)定型曲面的能力可以多方面地加速后續(xù)過程，從而為用戶節(jié)省大量時(shí)間。圖1 利用Pro/ENGINEER高級(jí)曲面建模所做出的產(chǎn)品模型 Pro/ENGINEER的交互式曲面設(shè)計(jì)擴(kuò)展功能 (ISDX)定義了新一代曲面處理技術(shù)。這一新工具具有獨(dú)特的自由形狀曲線和曲面建模功能，并具有高級(jí)的互用性和靈活性。它能讓設(shè)計(jì)人員和工程師在一種完全自由式參數(shù)化建模環(huán)境中工作，這樣就能保證設(shè)計(jì)和工程的真正集成。通過在Pro/ENGINEER的參數(shù)化建?；A(chǔ)內(nèi)建立復(fù)雜的自由形狀幾何體，ISDX能讓設(shè)計(jì)人員和工程師在一種具有極大設(shè)計(jì)靈活性、獨(dú)特的環(huán)境中工作。 ISDX是一種可以改變?cè)O(shè)計(jì)和工程通信方法的工具，一種確保設(shè)計(jì)、工程和制造能真正實(shí)現(xiàn)協(xié)作的工具，一種產(chǎn)品開發(fā)工程中能提供極大柔性的