探析ProE技術在工程機械仿真設計中的應用

賈志龍

（山西省交通科學研究院，太原 030006）

Pro/Engineer操作軟件的形成，以參數化為典型特征，實現了CAD、CAM和CAE的有機融合，從而更好地滿足機械領域的應用需求，是三維造型軟件行業中的重要技術形態。Pro/Engineer為PTC官方使用軟件名稱，對于中國用戶來說，一般以ProE技術來代替。ProE技術在實際應用中，能夠滿足用戶對二次開發工具的多元需求，從而提高系統利用率，推進勞動生產設計活動高效開展。

1 ProE技術簡要介紹

ProE技術是一種三維軟件，為產品設計行業發展提供可靠的技術支持，具有比較鮮明的參數化設計概念，在產品設計過程中，相關性問題的處理一般通過單一數據庫來實現。ProE技術在實際應用中大多采用模塊方式，主要包含三種建模方式，分別是多邊形建模、曲線建模和面片建模[1]。在工程機械仿真設計中，ProE技術能夠滿足用戶的實際需求，具備草圖繪制、裝配設計、零件制作及加工處理等多項功能。ProE技術應用價值的發揮，需做好工程機械仿真設計過程中的規范化控制，也就是說，要保證設計過程、功能體現及人員分配等方面的合理性，優化工程機械仿真設計意圖，通過分析設計過程的調整和完善，優化產品質量設計過程，加強質量控制有效性，保證產品質量設計過程的系統化、品質化和效率化，從而切實促進ProE技術在工程機械仿真設計中的應用價值得到最大程度的發揮。

2 ProE技術特征分析

2.1 具備基本設計參數

就ProE技術來看，基本結構要素是構成其幾何設計模型的基礎條件，在實際應用中，設計修正過程的強化需要具備兩個基本條件，不僅要全面把握設計人員相關特征，還要熟悉設計機械對象結構狀態，以便在實際設計過程中，設計人員加強設計修正過程，優化工程機械仿真設計的各個步驟，確保各項參數在產品設計、制造、加工及施工等各環節中都發揮相關價值，完善參數修正，在對疊加分析加以多次設計后，完成機械產品開發。

2.2 數據管理

ProE技術的特征之一在于數據管理模式開發的有效性，也就是說，在工程機械仿真設計過程中，ProE技術能夠依據產品投放市場比例做好產品開發控制工作，且這一操作的完成時效性較高，便于加強產品質量控制，且有助于改善生產效率，促進目標效率的順利實現。此種情況下，數據管理模式開發的實際效果比較明顯，在統一時間條件下，數據管理過程中各項產品應用效果都得到保證。

2.3 裝配模式管理

裝配模式管理是ProE技術的特征之一，在ProE技術實際應用過程中，基于這一特征能夠對直觀指令進行裝配，從而規范裝配零部件，保證設計步驟的準確性和規范性。基于裝配管理模式，ProE技術可實現大型復雜結構裝配，保證產品結構的合理性及產品裝配的規范性，在這一過程中ProE技術的高級功能效果發揮著重要作用。

2.4 全相關聯性

全相關聯性是ProE技術的重要特征之一，作為ProE技術的主要模塊，相關性可規范開展產品各項處理，優化產品擴展設計，并基于相關資料對產品設計流程進行更新和優化，比如，產品包裝、數據制造及圖紙設計等。對于ProE技術來說，全相關聯性周期開發利用過程中，必須明確設計過程，保證其合理性，否則會受到設計因素的影響而導致產品設計存在缺陷，甚至給整個設計工作的發展形成制約，不利于后期設計過程中ProE技術應用價值的發揮。

3 ProE技術在工程機械仿真設計中的應用

3.1 在機械3D制圖過程中的應用

在機械3D制圖過程中，通過對ProE技術的合理化應用，可對圖像進行繪制、截取、拉伸等操作，保證圖像處理的系統性和規范化，最終3D模型形式得以完成，如圖1所示。在機械3D制圖過程中，ProE技術的應用，具有較強的機械直觀特性，尤其是在機械直觀顯示方面，目的在于對工程機械仿真設計中的相關尺寸加以修正，確保工程機械仿真設計中相關數據精準可靠，從而提高結構設計合理性，保證工程機械仿真設計的整體效果[2]。

3.2 在組建設備裝配圖中的應用

就工程機械仿真設計的整體情況來看，在組建設備裝配圖過程中可科學應用ProE技術，規范裝配機械設備零部件，之后組建軟件，基于3D圖形視角出發，對不同方向設備裝配進行試圖，規范試圖過程，為零部件設計工作的開展提供有利條件，從而切實提高工程機械仿真設計的整體效果，確保機械設計尺寸與比例平衡效果滿足工程機械仿真設計的相關要求，便于加強工程機械產品質量控制。在工程機械仿真設計的組建設備裝配圖過程中，應用ProE技術時，應結合組建裝配圖的具體要求及時優化ProE技術，做好相關參數的更改和修正，確保ProE技術的應用滿足組建設備裝配圖中零部件組裝過程設計標準，為工程機械仿真設計的高效開展奠定堅實基礎。

圖1 機械3D制圖

3.3 在生成圖紙和圖像動態效果中的應用

在工程機械仿真設計的整個過程中，生成圖紙和圖像動態效果是其中一個重要環節，其直接關系著工程機械仿真設計的有效性。因此，在生成圖紙和圖像動態效果的過程中，要充分發揮ProE技術的應用價值，基于ProE技術開展二維建模工作，科學設計3D模型過后，優化其實際模型控制過程，基于多角度對三維體積圖形開展全面觀察，保證圖形設計過程合理，且滿足工程機械仿真設計相關要求。待三維實體模型建立后，工程機械仿真設計相關工作人員需做好刨面視圖分析工作，在這一過程中，以工程機械三維圖各部位作為刨面視圖分析對象，確保刨面視圖分析的合理性和有效性，做好相關數據的修正處理，并對數據進行尺寸標準控制分析，為圖紙和圖像動態效果的生產提供可靠的數據支持，推動工程機械仿真設計的高效開展。

ProE技術在生成圖紙和圖像動態效果中的應用，能夠與3DMAX軟件開展協調配合，就工程機械仿真設計開展機械模式表現，在這一過程中，3DMAX軟件具有動態化特征，基于此，機械模式表現的真實性更強，更能展現機械模式的具體狀態，便于工程機械仿真設計工作人員對現場布置中的潛在問題進行模擬，分析工程機械模型動態，進而不斷優化工程機械仿真設計，并對ProE技術的機械設計零部件開展綜合性應用分析。應當注意的是，現場布置過程中有可能出現諸多相關性問題，比如，材料問題和人員問題等，應用ProE技術做好現場布置問題的模擬工作，將工程機械模型動態畫面清晰且生動地展現出來，保證綜合性應用過程分析的科學性和有效性[3]。基于ProE技術所開展的綜合性分析過程中，涵蓋了多項數據資源，包括動力學、力學、機械設計數據，通過這些數據能夠明確工程機械仿真設計中不同的運動過程，把握其中合理化動作參數，并以此為依據對相關工程機械零部件活動曲率進行有效配合，改善應力繞度的效果，優化其分析過程，促進工程機械仿真設計過程不斷優化，便于開展合理的控制管理，從而切實提高工程機械仿真設計的有效性。

ProE技術在工程機械仿真設計中生成圖紙和圖像動態效果方面的應用，還能夠實現數據管理模式控制，這一控制是科學且有效的，在ProE技術數據參數的支持下，制定設計關鍵詞，并圍繞設計關鍵詞分析相關聯系，明確工程機械仿真設計中的特定尺寸、驅動過程以及三位建模形式等要素，充分發揮ProE技術的功能，保證關聯的整體效果，規范開展驅動建零部件組裝操作以及動態仿真模式控制等過程，在3D圖像建模控制的作用下，對工程機械產品相關設計信息開展全方位分析，明確其優勢及不足，以便基于信息數據開展合理化分析過程控制，促進ProE技術應用價值的充分發揮，切實提高工程機械仿真設計的整體水平。三維建模技術具有很高的應用價值，靈活性與變化性較強，實現電子設備的互聯，提高系統運行速度。應用這種技術時必須按照一定的步驟實施，利用相關零件組合成為邏輯實體，以確保數據精確性，之后調整網格剖分，依照零件外形之間拓撲關系明確相應特征，完成模型制作。

4 結語

總而言之，ProE技術在產品設計領域扮演著重要角色，具備數據管理、基本設計參數、全相關聯性等特征，在工程機械仿真設計中具有良好的應用價值，主要體現在機械3D制圖、組建設備裝配圖以及生成圖紙和圖像動態效果幾方面。ProE技術的科學化應用，實現了多項技術的有機融合，便于就產品整體設計過程加以控制管理，從而切實提高產品質量以及機械產品生產效率。