1 Pro/E 的三大特点
Pro/E 是一种特别优秀的三维实体建模软件,在工程机械设计、分析中的应用极为广泛,目前来讲主要特点有3点:
(1)参数化设计。Pro/E 是首位提出参数化设计概念的CAD 软件,所谓参数化设计是相对于产品而言的,当把产品看成几何模型的时候,这个时候无论多么复杂的几何模型,都能将其分解成有限能处理的特征结构,此时对这每个特征结构进行参数化和量化。
(2)基于特征建模。特征建模也在第一点里面有所阐述,就是将一个无比复杂的几何模型分解,然后对其有限特征结构进行参数化。
(3)单一数据库处理。Pro/E 的单一数据库处理工作流程是每一个独立为产品工作的资料,全是来自一个数据库。这种结构也带来了以后在修改图样时候的方便。这种特性完美的结合了数据结构和工程设计。
Pro/E 的机械解决方案涉及机械设计、制造的整个流程,只需要知道产品的三维造型,就能根据此来模拟机械设计的整个过程,就可以建立一套与产品造型参数相关的设计、加工和分析模型。
2 Pro/E 应用实例
Pro/E 软件系统,是以很多软件包组成的一个完整系统。整个机械构件的特征,都由软件来定义模拟实现。这些特征一般包括实体零件、组装造型、三维上色实体或框造型完整工程图产生及不同视图。另外这中间的三维还可移动和缩放。具体的包括筋、槽、倒角、抽空等等。
2.1 Pro/E 功能结构的主要体现
有了这些组件,这个软件对于工程师来说就更为直观,操作更简洁方便。而且这种功能使得修改更为方便,同时令设计更完美。三维造型不单可以在屏幕上显示,还可以通过绘图仪或者打印机打印,甚至彩打。如可以通过标准的数据交换格式,来实现有限元分析和后置处理等等。同样用户也可利用Pro/E 软件的其他模块,或者自己使用C 语言编程来增强软件的功能。Pro/E 在没有任何附加模块的环境下,具有大部分的设计功能、组装功能、工程制图功能。但是其输出格式却不包括ANSI、ISO、DIN 和JIS 标准。同时这款软件也支持标准的绘图仪,支持二维、三维输出。
总的说来,Pro/E 功能结构主要体现在以下5 个方面:
(1)特征驱动;
(2)参数化处理,这些参数包括尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等;
(3)通过零件相关特征关系来进行设计;
(4)支持大型的、复杂的组合件设计;
(5)贯穿所有应用的完全相关性,也即是任何一个地方的变动,都将引起与之有关的每个地方变动。
其他辅助模块,将进一步提高扩展Pro/E 的基本功能。
2.2 Pro/E 常见的应用实例
常见的Pro/E 应用实例有:
(1)在塑料设计中的应用。参数式的设计,用户利用强大的Pro/E 功能和良好的数学功底,来对模型进行分解,使复杂的模型简洁化,这样就减少了尺寸逐一修改的麻烦,也减少错误发生的几率。
通过Pro/E 来设计模具,速度快,实体感强,品质好并且可以分析命令,可以计算出所需的塑料,从而更好地控制成本。
(2)Pro/E关系式阵列在钢丝床三维建模中的使用。本文也是利用Pro/E 软件的功能强大性和良好的数学功底,对问题进行分解、解析。极大地提高设计效率,缩短产品开发周期。
(3)基于Pro/E注塑模浇注系统设计的应用程序开发。利用Pro/E 的二次开发接口,在VC++ 编辑环境下,采用动态库DLL 的方式,开发应用程序的技术方法。
(4)在注射模设计中的应用。
(5)基于Pro/E 的空调前面板注射模块设计。
(6) 基于Pro/E 螺旋榨汁机的设计。利用Pro/E 的3D 设计,大大提高了设计的品质和速度,有效地提高了生产率,同时也增强了竞争性。我们可以直接根据3D 设计加工,这种方式,也给国内的制造业带来了根本性的变化。
(7)基于Pro/E 软件的手机外壳注塑模具设计与数控加工。Pro/E 软件不仅仅拥有强大的造型功能,同时也有着优异的模具设计、加工制造功能。大大提高了模具设计效率,降低设计成本。
在以上应用过程中,大家都觉得Pro/E 曲面设计非常强大,但是学起来挺困难。这是给我们的第一个感觉。对比以前常用的CAD,Pro/E 做2D 却显得不是很方便,而且几乎不可能用Pro/E 来做工程图,因为Pro/E 的工程图都是由3D 图转换过来的。用CAD 做2D 图已经获得大家的一致认可,认为是最好的软件了。CAD 的尺寸偏移、定位、画线、标注、修改样样都比Pro/E 要好得多,但是也只限于做2D,做3D 还是Pro/E 更好用,功能更强大。
2.3 Pro/E 与其他软件的比较
目前还有其他一些三维软件,像CAXA———一个国产的软件,但是没有Pro/E 好用;还有如CATIA———一个国外软件,国内应用很少;SOILWORK———国外软件,设计能力一般;UG比Pro/E 强大,在国内和Pro/E 差不多,一般是大型国企才会使用,精度较高,一般用于汽车设计,但是这个相对于Pro/E 来说更难学。
目前很多公司都是用Pro/E 得出3D 图样,然后在机加工车间加工。不过加工的时候是将3D 拆成2D 图来生产,这样给生产带来了一定的便利,但也造成了一定的误差。
3 结束语
文章阐述了目前Pro/E 在工程机械设计中的应用,综述了软件的一些运用实例,并且分析了其在运用过程中的优劣性。Pro/E 首先具有很强的造型能力,对于一些特别复杂的结构也能处理,另外其用的3D 参数化设计,使得以前我们修改困难的毛病得到根本解决。同时,单一的数据库模式也方便修改处理,为生产过程中的校正带来了更大的方便。总的来说,就Pro/E 具备的这3 个特点,给我们带来了很大的方便,在运用参数化设计、基于特征建模、单一数据库来进行机械设计,设计的品质更高,速度更快,实体感更强。这样直接的结果,就是减少了工程设计人员的工作量,并且在保证品质的基础上降低了成本。