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Pro/E Wildfire 2.0 基础教程 主讲教师： 工程学院 张 燕 Pro/E Wildfire 2.0 实用教程 oPro/E 的特点 oPro/E的界面和基本操作 oPro/E的草绘功能 oPro/E的基准特征 oPro/E的实体特征 o习题课 oPro/Assembly装配基础 oPro/E的工程图功能 第1章 Pro/E 的特点 o概 述 oPro/E 的特点 o学了Pro/E后能做什么 o以实例了解Pro/E的特点 第1章第1节 概述 Pro/ENGINEER于1988年问世，十多年的发展使其成为全世界最大的 CAD/CAM/CAE系统。在今天更 成为CAD/CAM/CAE系统的标准软件，广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、自行车、航天、 家电、玩具等行业。 第1章第1节 概述 Pro/E是一套从设计、分析到制造的全方位的机械设计集成软件。集合了实体模型、产品组合、工程图 制作、模具开发、NC加工、钣金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构仿真、应力 分析、产品数据库管理等功能于一身，从产品概念形成、造型设计、功能模拟、制造生产及产品流程生命周 期等方面，均提供了相当优异的计算机辅助工具。 第1章第2节 Pro/E 的特点 o3D实体模型 o单一资料库 o特征式设计 o参数式设计 3D实体模型 Pro/E做出来的3D零件均为实体模型，不会有破孔现象。因此，能在计算机上做出来的3D零件就保证能 进行模具设计及NC加工程式的制作，而且加工出来的工件与原先在计算机上看到的零件几何形状是一致的 ，因而能够让我们充分掌握产品设计与制造的组织；另一方面，由于实体零件有材料的观念，使我们能对个 别的零件作CAE分析以及在动态机构模拟时能检测零组件之间的干涉情况。 单一资料库 Pro/ENGINEER中，若已完成了3D零件设计、组立件设计、2D工程图、模具设计、NC加工程式制作等 ，此时，设计者在其中任一环节作的设计变更，那么对于其它所有相关的资料，Pro/E系统都会自动加以更 新，而不需要设计者逐一调入所有相关的文件进行变更。这也是现代工业中所谓的同步工程技术当中最基本 也最重要的一环。 特征式设计 利用Pro/E进行零件设计时，就是使用3D几何特征的构思来进行3D模型的建立，而非是想象线条的绘制 。比如可以在模型中建立拉伸、旋转、倒角、圆角以及孔等特征，这正是以最自然的思考方式从事设计工作 ，必然使设计者感到非常亲切。 并且包含更多的工程信息和数据。 特征：具有一定的设计功能和制造形状的、可以按一定原则加以分类的产品描述信息。 参数化设计 所谓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。参数化设计具有用轮廓体现设计思想、尺寸驱动及合理性检查 三个特点。由于有参数式的设计，使我们修改模型更为方便，并且使用者可以运用强大的数学运算功能，建 立各尺寸参数间的关系式，使得模型可自动计算出应有的外形，以保证零件准确的相对关系。 第1章第3节 学了Pro/E后能做什么 o 工业设计的基本流程 o 职业危机 o 自己的定位 工业设计的基本流程 产品策划造型设计结构设计 样品制作模具设计产品销售 职业危机 o新贫阶级 o解决职业危机的方法 自我技术的提升，以及主动争取可以有表现机会的环境，是面临职业危机的自保之道。 自我的定位 o造型设计师 o模具设计师 o绘图员 o现场NC操作员 第1章第4节 以实例了解Pro/E的特点 o建立水壶体的外形 o将水壶体挖为薄壳 o修饰水壶体的造型设计 o加把手 o修饰壶体与把手结合部 o做工程图 o设计变更 o检查设计变更的影响 实例展示饮料瓶、足球、心 实例展示手机、壁灯造型、显示器壳 实例展示发射遥控器 本章小结 oCAD/CAM/CAE系统 oPro/E 的特点 o何谓“特征”？参数化设计有何特点？ o工业设计的基本流程 第2章 Pro/E的界面和基本操作 oPro/E的界面 o基本操作 o操作和系统设置 o快捷键的应用 oPro/E的选取模式 o视图控制及历史文件使用 第2章第1节 Pro/E的界面 绘图区 上工具栏区 右工具栏区 信息提示区 导航器窗口区 过滤器菜单区 下拉菜单区 命令说明区 第2章第2节 基本操作 o“文件”下拉式菜单基本操作 o“视图”下拉式菜单基本操作 o“应用程序”下拉式菜单基本操作 o“窗口”下拉式菜单基本操作 “文件”下拉式菜单基本操作 o“新建” o“打开” o“保存副本” o“备份” o“拭除” o“删除” “视图”下拉式菜单基本操作 o“重画”：清除所有临时显示信息，重新刷新屏幕 o“着色”：对图像进行临时上色 o“方向”：将物体转为默认的三维视角 o“可见性”：开关所选特征的可见性 o“表示”：将指定的图形排除或包含在内 o“分解”：在组件模式下创建分解图 “应用程序”下拉式菜单基本操作 o“标准”：标准Pro/E基础功能 o“电缆”：创建专门的电缆约束零件 o“管道”：定义管道数据 o“焊接”：模型化组件中的焊缝 o“钣金件”：用于钣金件设计 o“Mechanica”：工程分析，模拟一个产品在其预定工作环境中具有的功能 “应用程序”下拉式菜单基本操作 o“Mechanism”：即机构，用于制作各种机构 o“动画”：将创建的机构制作成动画 o“Plastic Adivisor”：提供塑胶模具设计咨询 o“模具/铸造”：可在零件模式下创建模具/铸造特征 o“NC后处理器”：编制NC代码 “窗口”下拉式菜单基本操作 o“激活”：使所选窗口成为工作窗口 o“新建” o“关闭” o“打开系统窗口” o“最大化” o“恢复” o“最小化” o切换窗口 第2章第3节 操作和系统设置 o设置当前工作目录 o设置模型 o显示方式设置 oPro/E的环境设置 o外观设置（即“颜色和外观”设置） o自定义选项的设置（即“定制屏幕”） o单位的设置 第2章第4节 快捷键的应用 o使用“映射键”对话框来设置 o将快捷键增加到菜单或工具栏中 第2章第5节 Pro/E的选取模式 oPro/E的选取 o清除已选图元项目 o禁用预选加亮 Pro/E的选取 o单击左键 o双击左键 o按住键单击左键 o按住键双击左键 o单击右键 第2章第6节 视图控制及历史文件使用 o鼠标控制视图 o重定向 o历史文件的使用 本章小结 oPro/E各主要窗口的操作方法 oPro/E的选取 oPro/E快捷键的定义 oPro/E的视图控制 o问题： n如何调整模型显示的精度？ n“拭除”和“删除”有何区别？ n如何将数个图元项目添加到一个选择集？如何在重叠的图元中选取目标图元？ 第3章 Pro/E的草绘功能 o建立草绘图的初步观念 o草绘模式下的鼠标操作 o草绘命令 o将AutoCAD平面图转Pro/E草绘图 o草绘范例 o草绘标注惯例和绘图技巧 第3章第1节 建立草绘图的初步观念 o草绘模式中的管理器 o草绘的制作观念约束 o草绘的制作观念剖面 草绘模式中的管理器 o目的管理器：可自动标注尺寸，且有快捷的图标按钮及下拉式菜单。在绘制的过程中，系统会自动 捕捉设计意图，在一定程度上实现了设计的自动化，使得工作效率大大提高。 o菜单管理器：可以使尺寸标注完全按照设计者的意图进行，避免系统标示出设计者不需要的尺寸， 进而减少了修改的手续。 o以“目的管理器”为主，适当结合“菜单管理器”进行草绘图设计 草绘的制作观念约束: 结构约束 指几何元素之间的拓扑结构关系 草绘的制作观念约束: 尺寸约束 指通过图上的尺寸标注表示的约束 草绘的制作观念剖面 整个剖面的轮廓可以是封闭的（旋转后形成实体），也可以是不封闭的（旋转后形成曲面）。但 草绘剖面上的线段（无论是直线还是曲线）绝不能是断开、错位或交叉的。 第3章第3节 草绘命令 o草绘命令主菜单介绍 o尺寸标注 o结构约束 o尺寸标注问题 尺寸标注 o直线的尺寸标注 n标注线段长度 n标注点到线的距离 n标注两平行线间的距离 n标注点与点间的距离 o圆与圆弧的尺寸标注 n标注半径 n标注直径 n标注圆心与圆心间的距离 n标注圆周与圆周间的距离 尺寸标注 o角度的尺寸标注 n标注两线段之间的夹角 n标注圆弧的角度 o圆锥曲线的尺寸标注 RHOa/(ab) 尺寸标注 o不规则曲线的尺寸标注 结构约束 尺寸标注问题 o弱尺寸转强尺寸的问题 o尺寸锁定问题 o如何给图形标注适当的尺寸 如何给图形标注适当的尺寸 o直接标注功能尺寸 o选择合理的尺寸基准 o标注尺寸要尽量配合实际的加工方法 o尽可能不标注不便于测量的尺寸 o尺寸布置应力求清晰醒目 将AutoCAD平面图转Pro/E草绘图 第3章第5节 草绘范例 第3章第5节 草绘范例 第3章第6节 草绘标注惯例和绘图技巧 o对称标注法 o参照点标注法 o倾斜标注法 o小角度及近似长度线的画法 习 题 1 绘制一个外接圆直径为40mm的正十一边 形。 习 题 2 习 题 3 第4章 Pro/E的基准特征 o特征的定义 o模型树 o第一角和第三角的问题 o基准特征和系统设置 o一般基准特征及其操作 第4章第1节 特征的定义 可以说是组成零件的最基本单元，它也是零件上的某一种形状。改变零件上的任意一个特征，都 将使零件的形状发生改变。在Pro/E中将特征分为基准特征和实体特征，基准特征对未来的画图精确 度有很关键的作用；而实体特征是创建立体实体最直接的工具。 第4章第2节 模型树 “模型树”是记录模型建构工程的工具，包含目前图面里的所有特征或零件的列表，并以树状的 方式显示模型的结构。除此之外，模型树还有以下两种用途： o 在较为复杂的零件或组件的建构中，可以直接在模型树中准确地选取特征或零件。 o 用鼠标右键单击模型树中的某一特征，可以弹出右键菜单，进行快速的编辑。 第4章第4节 基准特征和系统设置 o“基准特征”是指那些没有体积和质量的几何体，在建构几何实体模型中起参考作用，但不构 成模型表面形状的一种特征。 o基准特征状态显示设置 o基准特征颜色显示设置 o基准特征名称显示设置 第4章第5节 一般基准特征及其操作 o基准面 o基准轴 o基准点 o基准特征的修改 基准面 o创建基准面的时机 o创建基准面的方法 创建基准面的时机 o当需要制作草绘面或参考面时 o当需要尺寸标注参考时 o当需要避免零件间不必要的特征父子关系时 o当需要借助基准面重定向模型视角时 o当需要镜像平面时 o当需要创建剖面用的参考面时 创建基准面的方法 o过空间任意三点 o过一条直线和直线外一点 o过一点垂直于一条直线 o过共平面的两条直线 o过一条直线平行于一个平面 o过一点与一个柱面相切 o过一条直线与一个柱面相切 o与一个平面偏移一段距离 o与一个坐标系的一个方向偏移一段距离 o过一条直线与一个平面呈一定角度 基准轴（作用） 用来作为创建特征的参考，尤其是协助基准面和基准点的创建、尺寸标注参考、圆柱、圆孔及旋 转特征的中心线的创建、阵列复制和旋转复制等操作时用的旋转轴等。 基准轴（创建基准轴的方法） o通过边 o垂直于平面 o通过点并垂直于平面 o圆柱面中心线 o两个平面交线 o通过两个点 o与弧线相切 基准点（作用） 基准点可用来作为创建坐标系、基准面、基准轴和曲线的参考物、倒圆角半径的控制点、管特征 的创建点、有限元分析的施力点、模流分析的浇口位置等。 基准点（创建基准点的方法） o在指定的某个曲面上 o在与指定曲面沿法线方向平移一段距离 o在一条曲线与一个曲面的交点上 o对某一坐标系指定的（X，Y，Z）上 o在三个面的交点上 o在某个圆或圆弧的圆心上 o在一条曲线上 基准点（创建基准点的方法） o在线与线的交点上 o由某一指定点再平移出一段距离 o草绘基准点 o一次创建多个基准点 习 题 o何谓基准特征？说明它的意义以及扮演的角色。 o何谓模型树？它有什么用途？ o第一角法与第三角法的区别？是否对立体画图有影响？为什么？ o上机实际演练本章示范的基准面、基准轴和基准点等范例 第5章 Pro/E的实体功能 o实体特征简述 o扫描特征类 o规则形状特征类 o特征复制类 o特征操作 o绘图平面和特征深度的探讨 第5章第1节 实体特征简述 类别扫描特征类规则形状特征类 不规则形状特征 特征 名称 l 拉伸 l 旋转 l 扫描 l 混合 l 扫描混合 l 螺旋扫描 可变截面扫描 边界混合 l 孔特征 l 倒圆角特征 l 倒角特征 l 筋特征 l 壳特征 拔模特征 轴特征 槽特征 唇特征 法兰特征 管道特征 第5章第2节 扫描特征类 o拉伸特征 o旋转特征 o扫描特征 o混合特征 o扫描混合特征 o螺旋扫描特征 拉伸特征（操作选项说明） 拉伸特征（范例1操作示意图） 拉伸特征（范例2操作示意图） 旋转特征（操作选项说明） 旋转特征（范例操作示意图） 旋转特征（注意事项） o截面必须封闭（仅对实体特征而言） o截面上所有的图形必须在中心线的同一侧 o若截面有两条以上的中心线，系统将会自动确认第一条生成的中心线为旋转轴 扫描特征（操作选项说明） 扫描特征（范例示意图） 扫描特征（注意事项） 当有下列情况时，扫描可能失败： o轨迹和本身相交 o相对于该截面，弧或样条曲线的半径太小 混合特征（分类） o平行：所有混合截面都位于截面草绘中的多个平行面上。 o旋转：混合截面将绕Y轴旋转，最大角度可达120度，每个截面都单独草绘，并和截面坐标系 对齐。 o一般：一般混合截面可以绕X轴、Y轴和Z轴旋转，也可以沿这三个轴平移。每个截面都单独草 绘，并和截面坐标系对齐。 混合特征（操作选项说明） 混合特征（范例1操作示意图） 混合特征（范例2示意图） 混合特征（注意事项） o两点定义一条直线；两个以上的点定义一条样条曲线。 o各曲线起始点位置不同，最终混合的结果会不相同。 o每个截面只能有一条封闭曲线，且每个截面的线段数必须一致。 扫描混合特征 o扫描混合特征为扫描特征与混合特征的综合，需要单一轨迹（原始轨迹）和多个截面。 o垂直于原始轨迹：截面在整个长度上保持垂直于“原始轨迹”。 o轴心方向：沿“轴心方向”看去，截面将保持与“原始轨迹”垂直。 o垂直轨迹：必须选取两条轨迹。“原始轨迹”将决定沿该特征长度的截面原点。在沿该特征长度上， 该截面平面将保持与“垂直轨迹”垂直。 扫描混合特征（操作选项说明） 扫描混合特征（范例操作示意图） 扫描混合特征（注意事项） o所有的截面必须与轨迹线相交 o对于封闭轨迹轮廓，必须在起始点和至少一个其他位置上有草绘截面。 o对于开放式的轨迹轮廓，必须在起始点和终止点创建截面。 螺旋扫描特征（操作选项说明） 螺旋扫描特征（范例示意图） 第5章第3节 规则形状特征类 o孔特征 o倒圆角特征 o倒角特征 o筋特征 o壳特征 第5章第4节 特征复制类 o新参考复制 o相同参考复制 o镜像复制 o移动复制 o使用复制和粘贴来复制特征 o阵列 新参考复制 新参考复制 相同参考复制 镜像复制 移动（平移）复制 移动（旋转）复制 使用复制和粘贴来复制特征 阵列 o单行阵列 o行列阵列 o圆形阵列 o填充阵列 o方向阵列 o轴阵列 第5章第5节 特征操作 o特征修改 o特征的隐含和恢复 o特征的删除 o特征的隐藏/取消隐藏 o特征信息的查询 o特征的注释 o特征的测量 特征修改 o 编辑 o 编辑参照 o 编辑定义 o 重新排序 特征的隐含和恢复 所谓“隐含”特征，就相当于将特征从模型中临时删除。隐含的作用包括： o 可更专注于当前工作区； o 加速图形编辑修改的过程； o 加速图形的显示过程； o 可尝试不同的近似结果，使它们之间不重复。 特征的注释 模型注释的作用： o 告诉工作组中其他成员如何检视或使用已经创建的模型 o 说明如何在定义模型特征时处理或解决设计问题 o 说明对模型的特征所做的改变 第5章第6节 绘图平面及特征深度的探讨 o绘图平面的探讨 o 特征深度的探讨 绘图平面的探讨 在选择绘图平面及参考面时，可以选择零件上现有的平面或基准面，也可以创建一个“临时基准面 ”，当特征建构后，临时基准面会自动被隐藏在组中。 特征深度的探讨 在建构特征时，除了指定绘图平面及参考面外，还需指定特征的深度，其选项包括： 1.盲孔 ( ) - 自草绘平面以指定深度值拉伸截面。 2.对称 ( ) - 在草绘平面每一侧上以指定深度值的一半拉伸截面。 3.到下一个 ( ) - 拉伸截面直至下一曲面。使用此选项，在特征到达第一个曲面时将其终止。 特征深度的探讨 4.穿透 ( ) - 拉伸截面，使之与所有曲面相交。使用此选项，在特征到达最后一个曲面时将其终 止。 5.穿至 ( ) - 将截面拉伸，使其与选定曲面或平面相交。 6.到选定项 ( ) - 将截面拉伸至一个选定点、曲线、平面或曲面。 特征深度的探讨（范例1） 特征深度的探讨（范例2） 特征深度的探讨（范例3） 第6章 习题课 o 烟灰缸模型的建构 o 机械产品模型的建构 烟灰缸模型的建构 机械产品模型的建构 第7章 Pro/Assembly装配基础 o 装配简述 o 零件装配的基本方法约束 o 基础装配操作 o 分解图（爆炸图） 第7章第1节 装配概述 在零件造型完成后，根据设计示意图，必须将不同零件用一定的方法组织在一起，形成与实际产品 一致的装配结构，以供后续的配合尺寸检查和分析评估等，这种方法就称为“装配模型”。 从种类上进行区分，装配图有以下几种： 1. 设计草图 2. 局部装配图 3. 轮廓装配图 4. 平面装配图 5. 立体装配图 设计草图 设计草图是指产品在初步设 计的图样。 局部装配图 当机器本身较为庞大或复杂时，可以将一部分相关零件绘制成部分装配图形，用以表示该复杂 机械的装配 轮廓装配图 仅提供机器外形的大致轮廓和主要尺寸的装配图形称为“轮廓装配图”。设备安装时常需要这样的 装配图。 平面装配图 在一个图形上提供机械所需 的全部资料，除绘制所需的 视图外，还需另加尺寸标注 及注释说明等，这样便形成 平面装配图。 立体装配图 以立体的方式绘出 全部工件，用于表 示机器各部分的相 对位置和相互关系 的装配图称为立体 装配图。 第7章第2节 零件装配的基本方法约束 o零件装配的约束类型 o 使用约束条件的原则 使用约束条件的原则 o 使用“匹配”和“对齐”时，两个参照必须属于同一类型（例如，平面对平面、旋转对旋转，点 对点、轴对轴） o 系统一次只添加一个约束。 第7章第3节 基础装配操作 o 匹配和对齐 o 重合、偏移和定向 o 插入 o 坐标系 o 相切 o 线上点 o 曲面上的边 o 综合举例 第7章第4节 分解图（爆炸图） 第8章 Pro/DETAIL 工程图基础 o Pro/E 工程图概论 o 工程图绘图初步 o 变更视图 o 工程图中的尺寸标注 第8章第1节 Pro/E 工程图概论 o 为什么要重视2D工程图 o Pro/E 工程图的优缺点 o 为什么要学Pro/E 工程图 o 工程图的简单定义 为什么要重视2D工程图 1.在立体图上无法像2D工程图一样，完整的标注适合各种施工时需要的尺寸和符号等。 2.并不是所有的施工都会在NC设备上加工，所以仍需要