第1章Pro/ENGINEERWildfire5.0基礎(chǔ)操作

1.1 Pro/ENGINEER簡(jiǎn)介

Pro/ENGINEER（簡(jiǎn)稱Pro/E）軟件是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（簡(jiǎn)稱PTC公司）開發(fā)的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/E軟件以參數(shù)化的設(shè)計(jì)思想著稱，堪稱參數(shù)化技術(shù)的鼻祖。目前，參數(shù)化技術(shù)已經(jīng)成為業(yè)界的新標(biāo)準(zhǔn)并得到廣泛的認(rèn)可。作為參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，Pro/E軟件得到了快速的發(fā)展，是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國(guó)內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。Pro/E軟件的總體設(shè)計(jì)思想體現(xiàn)了目前三維設(shè)計(jì)軟件的發(fā)展趨勢(shì)，在國(guó)際三維設(shè)計(jì)軟件領(lǐng)域已經(jīng)處于領(lǐng)先地位。

1.1.1 Pro/E的發(fā)展

1985年，美國(guó)CV（CONPUTER VISION）公司的一些技術(shù)人員率先提出參數(shù)化設(shè)計(jì)的理念，但沒有獲得CV公司領(lǐng)導(dǎo)層的認(rèn)可，于是這批技術(shù)人員離開了CV公司，獨(dú)自創(chuàng)立了PTC（PARAMETRIC TECHNOLOGY CORPORATION）公司，開始開發(fā)參數(shù)化軟件Pro/ENGINEER并最終成功地把產(chǎn)品推向了市場(chǎng)。1988年，PTC公司推出了Pro/ENGINEER軟件的第一個(gè)版本Pro/ENGINEER V1.0，該軟件很快在自動(dòng)化、電子、航空、模具、家電等行業(yè)得到了應(yīng)用。

經(jīng)過10多年的發(fā)展，Pro/E已經(jīng)成為三維建模軟件的一面旗幟，其先后面世的軟件版本有Pro/ENGINEER V1.0、Pro/ENGINEER R20、Pro/ENGINEER 2000I、Pro/ENGINEER2000 I2、Pro/ENGINEER Wildfire 1.0、Pro/ENGINEER Wildfire 2.0、Pro/ENGINEER Wildfire 3.0、Pro/ENGINEER Wildfire 4.0、Pro/ENGINEER Wildfire 5.0等。Pro/E由許多功能模塊組成，它的內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)、工業(yè)造型設(shè)計(jì)、三維模型設(shè)計(jì)、分析計(jì)算、動(dòng)態(tài)模擬與仿真、工程圖輸出、產(chǎn)品制造與加工、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)交換等，構(gòu)成了一個(gè)綜合的產(chǎn)品開發(fā)解決方案。

1.1.2 建模特點(diǎn)

PTC公司突破CAD/CAM/CAE的傳統(tǒng)觀念，提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)、基于特征建模和全相關(guān)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)等全新CAD設(shè)計(jì)理念，正是這種獨(dú)特的建模方式和設(shè)計(jì)思想，使Pro/ENGINEER表現(xiàn)出了不同于一般CAD軟件的鮮明特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

1．參數(shù)化設(shè)計(jì)

參數(shù)化設(shè)計(jì)也叫尺寸驅(qū)動(dòng)，是CAD技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中提出的課題，它不僅可使CAD系統(tǒng)具有交互式繪圖功能，還使其具有自動(dòng)繪圖的功能。利用參數(shù)化設(shè)計(jì)手段開發(fā)的專用產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可使設(shè)計(jì)人員從大量繁重而瑣碎的繪圖工作中解脫出來(lái)，可以大大提高設(shè)計(jì)速度，并減少信息的存儲(chǔ)量。參數(shù)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是幾何約束關(guān)系的提取和表達(dá)、約束求解以及參數(shù)化幾何模型的構(gòu)造。

2．基于特征的建模思想

隨著計(jì)算機(jī)和CAD軟件的發(fā)展，傳統(tǒng)的使用簡(jiǎn)單的原始幾何元素如線條、圓弧、圓柱以及圓錐等來(lái)表達(dá)實(shí)體已經(jīng)很難滿足要求，因此就迫切需要發(fā)展一種高層次的實(shí)體，這種實(shí)體需要包含更多的工程信息，這種實(shí)體被稱為特征，并且由此提出了以特征為基礎(chǔ)的特征造型的設(shè)計(jì)方法。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，基于特征的設(shè)計(jì)方法已被廣泛接受。特征就是任何已被接受的某一個(gè)對(duì)象的幾何、功能元素和屬性，通過它們可以很好地理解該對(duì)象的功能、行為和操作。更為嚴(yán)格的特征被定義為：特征就是一個(gè)包含工程意義的幾何原型外形。相對(duì)于線框模型、面模型以及實(shí)體模型，特征造型是把一些復(fù)雜的操作屏蔽起來(lái)，設(shè)計(jì)者只需在繪制二維草圖后通過旋轉(zhuǎn)、拉伸、掃描等造型方法即可創(chuàng)建各類基礎(chǔ)特征，然后在基礎(chǔ)特征之上添加各類工程特征，如抽殼、倒角等特征，整個(gè)設(shè)計(jì)過程直觀、簡(jiǎn)練，這樣Pro/E軟件對(duì)使用者的要求降低了，軟件也更容易被掌握和普及。

3．全相關(guān)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)

Pro/E系統(tǒng)建立在全相關(guān)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)之上，這一點(diǎn)不同于大多數(shù)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)之上的傳統(tǒng)CAD軟件。所謂全相關(guān)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)，就是工程中的所有資料都來(lái)自同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣可以使不同部門的設(shè)計(jì)人員能夠同時(shí)開發(fā)同一個(gè)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。更為重要的是，采用全相關(guān)的單一數(shù)據(jù)庫(kù)后，在設(shè)計(jì)中的任何一處修改都將反映到整個(gè)設(shè)計(jì)的其他環(huán)節(jié)中。Pro/E的零件模型、裝配模型、制造模型、工程圖之間是全相關(guān)的，工程圖的尺寸更改以后，零件模型的尺寸會(huì)相應(yīng)更改，反之，零件、裝配或制造模型中的任何改變，也會(huì)反映在工程圖中。