基于Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ軟件的剖面繪制技術(shù)

[提 要] 本文主要介紹使用Pro/Engineer軟件進(jìn)行剖面繪制的一般步驟，并探討繪制要點(diǎn)和技巧，旨在闡明快速而正確繪制剖面的方法，使得Pro/Engineer軟件優(yōu)越而強(qiáng)大的功能得以更好的應(yīng)用#65377;

[關(guān)鍵詞] Pro/Engineer軟件;剖面繪制;步驟;技術(shù)

[作者簡(jiǎn)介]朱新蓮(1981—)，女，江西旅游商貿(mào)職業(yè)學(xué)院科研秘書(shū)#65377;(江西南昌 330100)

Pro/Engineer軟件是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(PTC)1988年首家推出的使用參數(shù)化特征造型技術(shù)的大型CAD/CAM/CAE集成軟件#65377;Pro/Engineer集成了零件設(shè)計(jì)#65380;裝配設(shè)計(jì)#65380;工程圖制作#65380;結(jié)構(gòu)分析#65380;運(yùn)動(dòng)仿真#65380;模具設(shè)計(jì)#65380;鈑金設(shè)計(jì)#65380;管路設(shè)計(jì)#65380;數(shù)控加工#65380;數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能，可以實(shí)現(xiàn)面向制造的設(shè)計(jì)(DFM)#65380;面向裝配的設(shè)計(jì)(DFA)#65380;逆向設(shè)計(jì)(ID)#65380;并行工程(CE)等先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法模式#65377;

基于特征建模是Pro/Engineer軟件的4大特性之一#65377;剖面繪制(即草繪)是包括Pro/Engineer軟件在內(nèi)的所有參數(shù)化設(shè)計(jì)應(yīng)用程序中的一項(xiàng)基本技巧#65377;熟練#65380;正確的剖面繪制是使用Pro/Engineer軟件的基礎(chǔ)，離開(kāi)Pro/Engineer軟件優(yōu)越而強(qiáng)大的功能將無(wú)法充分展現(xiàn)#65377;幾何特征，例如拉伸#65380;旋轉(zhuǎn)等加減材料或曲面特征，需要用剖面來(lái)定義特征的截面;其他特征，如基準(zhǔn)曲線#65380;掃描特征的掃描軌跡以及草繪孔，也需用剖面定義元素#65377;Pro/Engineer軟件各個(gè)模塊的應(yīng)用均離不開(kāi)剖面繪制和特征建立#65377;本文結(jié)合筆者多年使用該軟件的經(jīng)驗(yàn)，介紹了使用Pro/Engineer軟件野火版在目的管理器環(huán)境下進(jìn)行剖面繪制的一般步驟，并探討了繪制要點(diǎn)和技巧#65377;

一#65380;繪制剖面的一般步驟

1.繪制剖面圖元

繪制過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)將剖面形狀畫(huà)出，注意比例盡量協(xié)調(diào)，盡量捕捉所需約束#65380;避免不需要的約束，但不必拘泥于細(xì)節(jié)，如尺寸大小和個(gè)別的約束#65377;創(chuàng)建剖面時(shí)，系統(tǒng)會(huì)為圖元自動(dòng)添加尺寸和約束，使剖面完全定義(這里的完全定義是指幾何上的完全定義，要區(qū)別于國(guó)家的制圖標(biāo)準(zhǔn));并且只要草繪環(huán)境設(shè)置得當(dāng)，系統(tǒng)便能自動(dòng)捕捉到所需大多數(shù)約束#65377;

2.對(duì)所繪剖面添加#65380;修改約束

通常剖面圖元繪制完后，系統(tǒng)自動(dòng)添加的約束有的不是所需的，有的所需約束系統(tǒng)未自動(dòng)添加#65377;這時(shí)需要手工添加#65380;修改約束，先將所需約束強(qiáng)化，再添加其他所需約束#65377;在這一步中應(yīng)盡可能將全部所需約束添加到剖面上#65377;

3.對(duì)所繪剖面修改尺寸標(biāo)注和尺寸值

先將所需尺寸修改其值或強(qiáng)化后，再添加所需的其他尺寸，修改其值#65377;最后接受剖面時(shí)，應(yīng)確認(rèn)剖面約束和尺寸符合設(shè)計(jì)要求，同時(shí)沒(méi)有虛尺寸和虛約束#65377;

上述步驟是一般性步驟，在實(shí)際繪圖時(shí)需靈活運(yùn)用#65377;比如，對(duì)于復(fù)雜的圖形可先繪制剖面某一相對(duì)完整的部分或剖面“骨架”部分，將其(即最初繪制的圖元)尺寸修改正確，以使剖面有一個(gè)合適的參考比例，然后完成剖面其余部分#65377;如果形狀全部繪制完成后再修改尺寸，有時(shí)會(huì)因?yàn)樗L圖形尺寸與所需尺寸相差太大，造成尺寸修改困難#65377;需要強(qiáng)調(diào)指出的是，剖圖繪制中通常先添加#65380;修改約束，再添加#65380;修改尺寸#65377;

二#65380;繪制剖面的細(xì)節(jié)問(wèn)題

1.圖元的編輯

(1)重視修剪命令的使用，使用修剪命令(刪除段#65380;拐角#65380;分割)，常常可以事半功倍#65377;比如，對(duì)于圓弧相接的部分，可先畫(huà)出一些整圓，配以倒圓角，再修剪#65377;

(2)對(duì)于對(duì)稱圖形，通常先畫(huà)出一半再鏡像#65377;鏡像后，可以合并為一條線段或一段圓弧(或整圓)，系統(tǒng)自動(dòng)將之合并#65377;所示剖面，可先繪制一半圖形，再鏡像，得到完整剖面#65377;

(3)切換構(gòu)造#65377;一些剖面的繪制，需要使用輔助線，這時(shí)可先畫(huà)出輔助線，再將之切換結(jié)構(gòu)#65377;

2.尺寸的標(biāo)注

(1)傾斜線段兩端點(diǎn)水平距離和豎直距離的標(biāo)注，與點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵時(shí)鼠標(biāo)的位置有關(guān);

(2)圓弧圓心角的標(biāo)注:先分別選圓弧兩端點(diǎn)，再選圓弧，最后點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵;

(3)圓弧(圓)之間切線距離的標(biāo)注，與所選圓弧(圓)的位置和點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵時(shí)鼠標(biāo)的位置有關(guān);

(4)關(guān)于中心線對(duì)稱尺寸(旋轉(zhuǎn)尺寸)的標(biāo)注:先選尺寸標(biāo)注線位置，再選中心線，然后選已選過(guò)的尺寸標(biāo)注線位置，最后點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵;

(5)二次曲線尺寸的標(biāo)注#65377;關(guān)于兩端點(diǎn)相切角度，首先單擊該曲線，再單擊另一尺寸基準(zhǔn)線(如中心線)，然后單擊要標(biāo)注角度的頂點(diǎn)(即二次曲線的節(jié)點(diǎn))，最后單擊中鍵;關(guān)于rho值，與圓弧半徑標(biāo)法一致——先選該曲線，再單擊鼠標(biāo)中鍵;

(6)尺寸標(biāo)注時(shí)應(yīng)盡量使用原始尺寸，減少換算#65377;

3.尺寸值的修改

尺寸值的修改，一般在添加#65380;修改約束并修改尺寸標(biāo)注后進(jìn)行#65377;在草繪器選取狀態(tài)下，可以在繪圖區(qū)雙擊尺寸值，修改之#65377;但有時(shí)修改后不能再生，這是因?yàn)樵诋?dāng)前剖面下，其他尺寸值未修改時(shí)，該尺寸值有一定的取值區(qū)間#65377;這時(shí)需要使用尺寸值修改工具按鈕，將尺寸值修改對(duì)話框中“再生”選項(xiàng)取消選中，同時(shí)修改多個(gè)尺寸，再接受尺寸值修改對(duì)話框以再生剖面，這種方法能保證尺寸值修改成功#65377;但是這種方法有弊端，當(dāng)某一修改的尺寸輸錯(cuò)了值，仍有可能導(dǎo)致剖面再生失敗，需要重新修改，浪費(fèi)時(shí)間#65377;這種情況下，一般做法是，將最初繪制的圖元尺寸修改正確后，再繪制剖面的其余部分，以使剖面有個(gè)合適的參考比例#65377;當(dāng)然，也可以將整個(gè)剖面縮小比例至合適尺寸值后再修改#65377;(但縮小比例后會(huì)丟失一些約束#65377;)

4.約束#65380;尺寸的操作

創(chuàng)建剖面時(shí)，每繪制一個(gè)圖元系統(tǒng)自動(dòng)添加約束和尺寸，使剖面完全定義#65377;系統(tǒng)自動(dòng)添加的約束和尺寸是弱約束和弱尺寸，灰色顯示(個(gè)別自動(dòng)添加的約束是強(qiáng)約束，如水平#65380;豎直#65380;相切等約束);手工添加的約束和尺寸是強(qiáng)約束和強(qiáng)尺寸，亮色顯示;弱約束和弱尺寸可以強(qiáng)化#65377;手工添加約束或尺寸時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)刪除某些弱約束和弱尺寸;若無(wú)弱約束或弱尺寸可刪除，系統(tǒng)會(huì)彈出解決草圖的對(duì)話框#65377;

繪圖過(guò)程中對(duì)約束可以進(jìn)行禁用#65380;鎖定#65380;切換等操作#65377;繪制后對(duì)約束可以進(jìn)行刪除#65380;加強(qiáng)#65380;解釋等操作#65377;對(duì)強(qiáng)尺寸可以進(jìn)行刪除#65380;替換#65380;鎖定#65380;設(shè)為參照尺寸及解釋等操作，并可通過(guò)設(shè)定變量尺寸標(biāo)注周長(zhǎng)尺寸#65377;約束和尺寸鎖定后，在對(duì)剖面操作時(shí)，它們將不被改變#65377;強(qiáng)約束和強(qiáng)尺寸刪除后，系統(tǒng)自動(dòng)添加弱尺寸以使剖面完全定義#65377;

5.草繪環(huán)境的設(shè)置

在草繪過(guò)程中可以根據(jù)需要調(diào)整草繪環(huán)境#65377;選主菜單草繪選項(xiàng)，在草繪器優(yōu)先選項(xiàng)對(duì)話框中可以進(jìn)行雜項(xiàng)#65380;約束捕捉和參數(shù)等環(huán)境的設(shè)置#65377;

6.其他要注意的事項(xiàng)

(1)在創(chuàng)建特征時(shí)可以將已建好的剖面文件直接加載，方法是:選擇主菜單草繪中數(shù)據(jù)來(lái)自文件選項(xiàng)#65377;也就是說(shuō)，可將剖面預(yù)先建好，在需要時(shí)直接調(diào)用;

(2)在創(chuàng)建非第一特征的剖面時(shí)，要合理選擇參照#65377;參照的作用是:將剖面定位到模型，以及在剖面創(chuàng)建過(guò)程中使系統(tǒng)能添加與參照對(duì)象有幾何關(guān)系的約束;

(3)不要忘記從邊創(chuàng)建圖元命令的使用#65377;

三#65380;結(jié)束語(yǔ)

既快速又正確地繪制剖面，首先是要熟練掌握各種圖元繪制命令的用法#65380;圖元的編輯#65380;各種約束的含義及添加方法#65380;各種尺寸標(biāo)注方法及尺寸修改方法，并融會(huì)貫通，然后配以一定量的練習(xí)#65377;在學(xué)習(xí)過(guò)程中，應(yīng)先熟練掌握常用命令的用法，然后全面學(xué)習(xí)各命令的用法#65377;需要強(qiáng)調(diào)的是，在剖面繪制學(xué)習(xí)中要多練習(xí)，由易到繁，循序漸進(jìn)，從而熟能生巧#65377;

[參考文獻(xiàn)]

[1]林楓英，林春深，黃敬閩等. Pro/Engineer wildfire2.0基礎(chǔ)設(shè)計(jì)[M].北京:電子工業(yè)出版社，2005.

[2]林清安. Pro/Engineer wildfire2.0零件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)篇[M].北京:北京大學(xué)出版社，2003.

[3]David S. Kelly.孫江宏譯. Pro/Engineer wildfire機(jī)械設(shè)計(jì)教程[M].北京:清華大學(xué)出版社，2005.

[4]喬麗英.精通Pro/Engineer中文野火版[M].北京:北京大學(xué)出版社，2003.

[責(zé)任編輯:李麗娜]