基于Pro/E與AutoCAD的二維工程圖設計研究

劉長山

（南通科技職業學院，南通 226007）

在機械制造企業中，為了最終能制造出零件，往往先需要有非常詳細和具體的二維工程圖。早期的零件二維工程圖需由設計人員手工在圖紙上繪制，勞動強度大，效率低下，圖紙修改也比較煩瑣。自從引入AutoCAD繪圖軟件以后，零件二維工程圖的人工繪制速度得到提高，圖紙的修改也更快速方便。為提高設計人員繪圖效率，很多企業和用戶往往都有自己專用的AutoCAD繪圖模板，其中有定義好的圖框，各種規范的文字樣式、尺寸標注樣式、圖層管理特性等環境設置。但是，在AutoCAD中繪制比較復雜的零件二維工程圖，即使借助計算機輔助繪圖也存在勞動強度大的問題，而且人工繪制出的工程圖中較容易因為疏忽而存在錯誤。隨著三維設計軟件Pro/E的出現，其中先進的設計理念和強大的設計功能讓產品設計變得越來越高效，該項軟件不但能建立三維模型，而且能夠根據三維圖形直接生成二維工程圖，實現參數化模型驅動工程圖更新。但是，Pro/E中直接生成的工程圖在視圖表達、尺寸標注等方面都存在不符合國標工程圖表達規范的問題，而手動修改費時費力，降低了設計工作效率。Pro/E軟件加快了產品設計的周期，但在實際設計生產中二維工程圖仍是主要參考依據。因此，通過長期產品設計實踐，本文針對Pro/E中三維模型直接生成的二維工程圖不符合國標、尺寸標注無法自動調整、人工修改工作量大且煩瑣的問題，利用Pro/E和AutoCAD軟件各自的優勢，以一件收獲機中離合器搖臂零件的設計來探討由Pro/E到AUTOCAD的二維工程圖的設計方法與技巧。

1 在Pro/E建立零件的三維實體圖

由于不同公司開發的軟件在工程圖的信息處理方面不完全相同，將Pro/E文件導出到AutoCAD時，容易出現單位標準不統一，導致尺寸圖形顯示與尺寸標注比例不當或失真。為避免出現以上問題，可利用軟件提供的開放式用戶環境，文件操作前先根據需要進行相關參數的設置定制。系統缺省模板的單位是：英寸磅秒，即長度為in（英寸）、質量為lbm（磅）、時間為sec（秒），這并不符合人們的標準和習慣，所以將pro_unit_sys的值（Value）改為mmNs，這樣每次打開PRO/E系統的缺省模板時，單位就變成了國際單位制，即毫米牛頓秒。后期在AutoCAD環境中默認單位也需設置成mm。在Pro/E利用特征“拉伸”“旋轉”“掃描”“混合”“孔”“倒角”等建模命令，根據零件的結構特點和尺寸數據生成相應的特征，直到完成整個零件的建模。本文中零件的三維實體圖如圖1所示。

圖1 零件三維實體圖

2 零件三維實體轉換為二維視圖

在Pro/E工程圖環境下操作，也需要配置兩個非常重要的配置文件。一個是config.pro的配置文件，該文件包括了使用環境、使用單位、文件交換等影響軟件整個工作環境的系統變量，也包含對工程圖部分的設置選項。工程圖還有個專門的配置文件，稱為“Drawing Setup File”工程圖配置文件，它以“dtl”為擴展名，在工程圖配置文件中，它包含了標注封樣式、箭頭樣式、剖面樣式、視圖投影樣式設置等項目。由于軟件自動加載的制圖標準文件是prodetail.dtl，視圖采用第三角投影法，我國機械制圖采用的是標準是ISO標準，視圖采用第一角投影，因此在配置文件中將此項值改為iso.dtl。

根據Pro/E中添加視圖的方法，依次添加如圖2所示的4個視圖。首先是左上角的主視圖，通過設置“視圖方向”將模型定向到圖示方向，并設置比例為1:1，模型顯示為隱藏線模式。其次依據投影關系創建俯視圖和全剖側視圖，在剖視圖操作中，選取主視圖中的垂直于屏幕的豎立中心面，創建剖截面，輸入截面名稱“A”，生成剖面視圖“A-A”。最后在適當的位置創建三維參考視圖，為讀圖者提供方便。

圖2 零件二維工程視圖

3 導出Pro/E工程圖到AutoCAD文件

把Pro/E軟件中繪制的工程圖輸出到AutoCAD繪圖軟件中作進一步的處理，這需要把由后綴為.drw格式的文件輸出成后綴為.dwg格式的文件。對于Pro/E工程圖文件，通過文件“保存副本”命令，改變文件導出格式，在DWG版本的下拉列表中選擇輸出的AutoCAD文件版本，然后在各分組框中選擇合適的選項，設置完成后單擊對話框中的“導出”按鈕，完成由Pro/E工程圖文件到AutoCAD文件的轉換。

4 在AutoCAD中編輯二維工程圖

用AutoCAD打開上述Pro/E中轉換過來的視圖文件，如用戶有自己專用的AutoCAD繪圖模板，其中已定義好圖框，各種規范的文字樣式、尺寸標注樣式、圖層管理特性等環境設置，將視圖直接復制到模板文件，可極大提高設計效率。利用軟件中的二維繪圖與編輯功能對視圖進行一些必要的調整，然后利用尺寸標注功能對主視圖、俯視圖和剖視圖進行尺寸的標注，并寫明技術要求。二維工程圖如圖3所示，圖中已刪掉了三維參考視圖，該圖中的視圖和尺寸標注等已充分表達了圖1零件三維實體各部分的結構和尺寸，根據該二維工程圖完全可以加工制造出此零件。

圖3 標注尺寸和技術要求的二維工程圖

5 結論

在零件工程圖的繪制過程中，快速完成二維工程圖的設計，對加快產品設計開發的步伐，實現企業效益最大化有很大的幫助。本文利用Pro/E和AutoCAD軟件各自的優勢，用Pro/E軟件強大的三維設計與工程視圖自動生成功能，結合AUTOCAD軟件強大的二維設計功能，使零件的二維工程圖設計變得既方便又快捷，充分發揮了軟件的強大功能，極大地提高了設計效率。