作者：刘国华,邢丽娟
出版社：电子工业出版社
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Pro/ENGINEER Wildfire 5.0中文版工业产品设计基础与典型范例(含DVD光盘1张)试读：
前言
1985年，PTC公司成立于美国波士顿，开始参数化建模软件的研究。1988年，V1.0的Pro/ENGINEER诞生了。经过20余年的发展，Pro/ENGINEER已经成为三维建模软件的领头羊。目前已经发布了Pro/ENGINEER Wildfire 5.0。PTC的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等。Pro/ENGINEER还提供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。本书内容本书深入浅出地讲解了Pro/ENGINEER 5.0中的草绘命令、零部件设计、工程图、曲面设计等基本功能。在每章的最后，以实例分析和实现为特点，进一步讲述所学知识的使用，以及草图绘制的基本方法。本书最后以3个典型实例讲解了在Pro/ENGINEER 5.0中工程设计的过程，更有利于初级、中级学习者对所学的知识巩固。本书基本涵盖了Pro/ENGINEER 5.0的草图设计、零件设计、曲面设计、装配设计四大部分。从基本操作到模型设计、从概念到综合实例、从2D设计到装配设计，讲述了模块中各工具的操作方法、使用步骤和基本功能。本书的特点主要体现在以下几个方面。● 本书的编排采用循序渐进的方式，适合初级、中级学者逐步掌握Pro/ENGINEER5.0软件使用的基本操作方法，使用软件进行产品设计的精髓。● 本书以知识点为介绍单元，以经典实例透彻地剖解每个知识点，让读者从入门到精通。● 本书对各知识点讲解时，采用了浅显易懂的例子，容易上手操作，且每个例子讲解的步骤简单全面、易于理解、便于操作。● 本书对关键性的技巧，以“注意”提醒读者，减少读者不必要的时间和精力去琢磨和研究它。● 本书内容翔实，选例典型，针对性强，叙述言简意赅、清晰流畅、讲解透彻，能使读者快速掌握Pro/ENGINEER 5.0设计的应用要领。本书特色本书从软件的基本命令的操作入手，以软件的应用为主线，以实例为导向，根据由浅入深的原则、举一反三的方式，讲述了Pro/ENGINEER 5.0中创建模型的方法和操作步骤，使读者快速掌握模型的绘制思路和技巧。本书图文并茂，讲解层次分明、思维清晰、方法独到，把专业和软件知识点有机地融合到每章的具体内容中。本书既可以作为大、中院校机械CAD等专业的教材，也可作为对制造行业有浓厚兴趣的读者自学的教程。作者信息本书在编写过程中得到了翔宇工作室的大力帮助，在此诚表谢意。翔宇工作室是专门从事CAD/CAM/CAE技术的研究、开发、咨询及产品设计与制造服务的机构，并提供专业的SolidWorks、Pro/ENGINEER、UG、CATIA及AutoCAD等软件的培训和技术咨询。本书主要由刘国华、邢丽娟编著，参与编写的还有黄成、张红霞、吕洋波、黄海力、张忠荣、赵福涛、杨思剑、赵斌、余成、腾召湖、张云杰、常白、刘顺、刘渝、王瑞东等，他们为本书提供了大量的实例和素材。感谢您选择了本书，希望我们的努力对您的工作和学习有所帮助，也希望您把对本书的意见和建议告诉我们。版权声明本书所有权归属电子工业出版社，经同意，任何单位或个人不得将本书内容及光盘作为其他商业通途，否则依法必究！翔宇工作室联系信箱：huangcheng-100@163.com翔宇工作室第1章 Pro/ENGINEER Wildfire 简介本章知识要点● Pro/ENGINEER概述● Pro/ENGINEER基本功能● 掌握Pro/ENGINEER的安装过程● 熟悉Pro/ENGINEER Wildfire 5.0的操作界面装配设计是把各个零件按照一定的顺序和规则装配成一个完整的产品，方便观看和检验零件间的相互关系及零件间是否干涉。这只是装配设计的极小功能，最主要的是用于TOP－DOWN设计，几乎所有产品都是由许多零件组装而成，而每一个零件的部分甚至全部尺寸都会与其他零件的尺寸有关联。塑料坐椅J 由椅面、椅靠、扶手和椅脚四大部分构成。椅面可以由多种方法生成，如拉伸+圆角、扫描伸出项等。椅子靠背由支撑柱和靠面组成。扶手为左右对称分布，在椅面两侧。椅脚的创建可由“旋转”工具来完成。1.1 Pro/ENGINEER Wildfire概述PTC公司于1985年成立于美国波士顿，致力于参数化建模软件的研究。Pro/ENGINEER V1.0于1988年诞生了。目前已经发布了Pro/ENGINEER Wildfire 6.0内测版，主要是操作界面发生了翻天覆地的变化，由传统界面转变为Office 2007菜单栏选项卡模式。PTC的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的诸多功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等功能。Pro/ENGINEER还提供了全面、集成紧密的产品开发环境。它是一套包括从设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化、基于特征的实体造型系统，并且具有单一数据库功能的综合性CAD软件。1.1.1 Pro/ENGINEER的特点经过25年不断的创新和完善，Pro/ENGINEER已成为三维建模软件领域的领头羊之一。它具有如下特点和优势。● 参数化设计和特征功能：Pro/ENGINEER是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如拉伸、壳、倒角及圆角，还可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给设计师提供了从未有过的简易和灵活。● 单一数据库：Pro/ENGINEER是建立在统一基层数据库上的。单一数据库就是说工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作。如果整个设计过程的任何一处发生了改动，则可以反映到整个设计过程的相关环节上。● 全相关性：Pro/ENGINEER的所有模块都是全相关的，即在产品开发过程中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程文档，包括装配体、设计图纸，以及制造数据。● 基于特征的参数化造型：用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素。这些特征是一些普通的机械对象，并且可以按预先的设置很容易地进行修改。● 数据管理：为了实现在较短时间内开发更多的产品，必须允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。使用了Pro/ENGINEER独特的全相关性功能，使在管理并行工程中同时开展各项工作成为可能。● 装配管理：Pro/ENGINEER的基本结构能够使设计者利用一些直观的命令，如相合、插入、对齐等功能很容易地把零件装配起来，同时保持设计意图。● 易于使用：菜单以直观的方式联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使软件更容易学习和使用。1.1.2 Pro/ENGINEER的应用Pro/ENGINEER系统横跨许多产业，如航空、汽（机）车、模具、外观设计、信息家电、通信等。功能应用包括实体与曲面设计、零件组装、二维绘图制作、管路设计、文件格式处理、动态机构仿真、有限元素分析（FEA）的CAE技术、钣金设计、模具设计、电路设计、NC机械加工制造与刀具路径仿真、逆向工程、同步工程、电路设计等。ICAX的调查统计显示，Pro/E在3D CAD领域中已超过了一半的使用率，是目前非常流行的软件，尤其在结构设计领域中，基本上已是一统天下，成为了行业标准，如图1-1所示。图1-1 Pro/E的市场占有率1.2 Pro/ENGINEER Wildfire基本功能虽然Pro/ENGINEER的功能很强大，但是常用功能主要包括零件设计、工程图、装配图、分析功能四个方面。1.2.1 零件设计零件设计是Pro/ENGINEER功能中使用最频繁、最简单的三维设计功能，利用拉伸、旋转、扫描、混合、边界、壳、筋、孔等特征，能够设计出人们所需要又不易想到的复杂零部件，如图1-2所示。1.2.2 装配设计装配设计是把各个零件按照一定的顺序和规则装配成一个完整的产品，方便观看和检验零件间的相互关系及零件间是否相互干涉。这只是装配设计的极小功能，最主要的是用于TOP－DOWN设计，如图1-3所示为装配设计的效果图。几乎所有产品都是由许多零件组装而成，而每一个零件的部分甚至全部尺寸都会与其他零件的尺寸有关联。这些关联尺寸的设计就是装配设计的特长，在装配设计中设计零件不需要我们计算这些关联数据。而在零件设计中，这些关联数据的计算是必不可少的，并且是烦琐的。同时，在关联数据方面可以大大提高设计效率和降低出错概率，这才是装配设计的重要作用。图1-2 零件设计图1-3 装配设计1.2.3 工程图工程图是零件设计与制造之间沟通的桥梁。工程图的设计，表示一个零件的设计已经完成，接下来的工作就是制造。所设计的零件是否能够生产，生产出来的零件是否能够满足需求，这些都取决于工程图，所以说工程图是零件设计与制造之间的桥梁。同时，它也是一个初始环节，这是因为不仅工程图会随三维实体模型设计的变更而变更，三维实体模型也会随工程图的变更而变更。如图1-4所示为Pro/E的工程图。图1-4 Pro/E的工程图设计1.2.4 分析功能Pro/E分析功能分为三部分，设计前期分析、设计过程中分析和设计后期分析。如图1-5所示为Pro/E的产品分析与运动仿真效果图。● 设计前期分析：包括NC加工、模具流道、浇口、开合模等分析功能。● 设计过程中分析：包括零件设计中的线、面质量分析，零件重心及壁厚是否均匀和零件间的间隙等分析功能。● 设计后期分析：包括零件重量、受力变形及仿真运动等分析功能。图1-5 Pro/E的产品分析与运动仿真1.2.5 钣金设计功能钣金件模块可以创建基本的和复杂的零件。可使用标准特征设计钣金件，如壁、切口、裂缝、折弯、冲孔、凹槽和拐角止裂槽等，还可以编制NC机床的程序来创建零件。主要包括钣金件设计和钣金件制造两大功能。如图1-6所示为Pro/E的钣金设计效果图。1.2.6 模具设计功能模具设计与铸造允许模拟模具设计过程、设计压模组件和元件，以及准备加工铸件。可以根据设计模型中的更改快速更新模具元件，设计压模组件与元件并准备加工铸件，创建和修改设计零件、型腔、模具布局和绘图。如图1-7所示为Pro/E的模具设计效果图。图1-6 Pro/E钣金设计图1-7 Pro/E模具设计1.3 Pro/ENGINEER Wildfire 5.0安装随着计算机硬件软件技术的不断发展，电脑已经普及千家万户，安装程序也成为操作者常见的工作。Pro/EnNGINEER Wildfire 5.0的安装相对于以前的各种版本简化了很多，下面介绍Pro/ENGINEER Wildfire 5.0的安装环境和安装操作步骤。1.3.1 运行系统需求Pro/E Wildfire 5.0在Windows 2000/Windows XP/Windows 7操作系统下均可运行。在Windows平台上要求使用Internet Explore 6.0以上的版本。1．软件要求Pro/ENGINEER Wildfire 5.0支持当前大部分操作系统，如HP-UNIX、Solaris、Linux、Windows。一般用户所使用的操作系统为Windows，而对于不同版本Windows操作系统又有不同的要求。常见操作系统有Windows 2000 Service Pack 4以上版本、Windows XP Home Edition 、Windows XP Professional、Windows 7等。2．硬件要求Pro/ENGINEER Wildfire 5.0中文版可以安装在工作站或个人计算机上。其中个人计算机硬件最低配置要求如下所述。● CPU要求主频须在500MHz以上，推荐使用Intel公司生产的Pentium4 2.4GHz或更高主频的CPU芯片。● 内存要求最小也要256MB，若要装配大型部件或产品，如进行分析、仿真及模拟加工等，推荐使用1GB以上的内存。● 显存要32MB以上，推荐Geforce 4以上的显卡，显存的大小推荐在128MB以上。如果显卡性能太低，运行Pro/ENGINEER后会自动退出。● 硬盘推荐在2.5GB以上，盘上有至少2GB的剩余空间。● 安装和运行Pro/ENGINEER必须安装网卡，作为计算机的识别标志。1.3.2 安装过程用户在合法获得软件CD-ROM安装光盘，以及许可证包（License Pack）后，即可开始安装Pro/ENGINEER。下面以Windows 7旗舰版为例，介绍如何安装Pro/ENGINEER Wildfire 5.0中文版。具体操作步骤如下。将安装盘插入光驱。若系统启用了光驱的Autorun功能，PTC.Setup将自动启动，否则单击光驱中的Setup.exe，系统弹出如图1-8所示的安装提示对话框。图1-8 系统安装提示等几秒钟后，系统弹出如图1-9所示的PTC.Setup运行界面，并记录下左下角的网卡ID号码。图1-9 PTC.Setup运行界面用记事本打开光盘中的“crack”文件夹中的“license.dat”文件。选择“编辑”菜单中的“替换”命令，系统弹出如图1-10所示的“替换”对话框。将文件中的“00-00-00-00-00-00”替换为刚才记录下的网卡ID号码。选择“文件”菜单中的“另存为”命令，将文件保存到硬盘文件夹中。图1-10 替换ID号码单击PTC.Setup运行界面中的“下一步”按钮，系统弹出如图1-11所示的“接受许可协议”界面。图1-11 接受许可协议勾选“我接受”复选框，单击“下一步”按钮，进入如图1-12所示的“选取要安装的产品”界面。提示保存 license.dat 文件夹名称不能为汉字，且不能删除，因为 Pro/ENGINEER Wildfire 5.0运行时，会使用到该文件。图1-12 选择安装的产品双击“Pro/ENGINEER&Pro/ENGINEER Mechanica”选项，系统弹出如图1-13所示的“定义安装组件”界面。图1-13 选择安装路径和安装功能在“目标文件夹”文本框中选择安装目录，在“要安装的功能”中选择要安装的组件，单击“下一步”按钮，系统弹出如图1-14所示的“选择单位”界面。图1-14 选择标准选中“公制”单选按钮，单击“下一步”按钮，系统弹出如图1-15所示的“FLEXnet许可证服务器”界面。图1-15 添加许可证服务器单击“添加”按钮，系统弹出如图1-16所示的“指定许可证服务器”对话框。选中“锁定的许可证文件”单选按钮，在“许可证文件路径”文本框中指定前面保存的“license.dat”文件，单击“确定”按钮，返回“添加许可证服务器”界面。试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]