作者：甘登岱,姜鹏
出版社：航空工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
Pro/E基础与应用精品教程试读：
卷首语
亲爱的读者朋友，衷心感谢您的支持。“精品教程”计算机系列图书自推出以来，已成为计算机图书市场上的畅销书。任何产品的畅销都不是偶然的，这套丛书之所以能获得您的认可，说明我们为这套图书付出的所有努力都是值得的。
无论是计算机本身还是各种计算机软件，它们都只是一个工具，其目的都是为了提高工作效率，改善我们的生活品质，有效地节约资源。因此，计算机教育的目的应该是：如何让大众花费最少的时间，让计算机为我所用。例如，如何根据自己的目的，选择合适的计算机软件，学习软件中最实用的部分，从而最大限度地节约时间，提高工作效率。
本套丛书的特色
我们认为，一本好书首先应该有用，其次应该让大家愿意看、看得懂、学得会；一本好教材，应该贴心为教师、为学生考虑。因此，我们在规划本套丛书时竭力做到如下几点：
精心选择有用的内容。无论电脑功能多么强大，速度多么快，但它终归是一个工具。既然是工具，那么，我们阅读电脑图书的目的就是掌握让电脑更好为我们服务的方法。就目前来讲，每种软件的功能都很强大，那么这里面哪些功能是对我们有用的，是大家应该掌握的，就需要仔细推敲了。例如，Photoshop这个软件除了可以进行图像处理外，还可以制作网页和动画，但是，又有几个人会用它制作网页和动画呢？因此，我们在内容安排上紧紧抓住重点，只讲大家用到的东西。
结构合理，条理清晰，前后呼应。大家都知道，每种知识都有其内在的体系，电脑也不例外。因此，一本好的电脑书应该兼顾这几点。本系列所有图书都有两条主线，一个是应用，一个是软件功能。以应用为主线，可使读者学有所用；以软件功能为主线，可使读者具备举一反三的能力。
理论和实践相辅相成。应该说，喜欢学习理论的人是很少的。但是，如果一点理论也不学，显然又是行不通的。例如，对于初学电脑的人来说，如果连菜单、工具、快捷菜单都搞不清楚，那又如何掌握电脑呢？因此，我们在编写本套丛书时尽量弱化理论，避开枯燥的讲解，而将其很好地融入到实践之中。同时，在介绍概念时尽量做到语言简洁、易懂，并善用比喻和图示。
语言简练，讲解简洁，图示丰富。这是一个信息爆炸的时代，每个人都希望花最少的时间，学到尽可能多的东西。因此，一本好的电脑书也应该尽可能减轻读者的负担，节省读者的宝贵时间。
实例有很强的针对性和实用性。电脑是一门实践性很强的学科，只看书不实践肯定是不行的。那么，实例的设计就很有讲究了。我们认为，书中实例应该达到两个目的，一个是帮助读者巩固所学知识，加深对所学知识的理解；一个是紧密结合应用，让读者了解如何将这些功能应用到日后的工作中。
融入一些典型实用知识、实用技巧和常见问题解决方法。对于一些常年使用电脑的人来说，很多技巧可能已不能称为技巧，某些问题可能也不再是问题。但对于初次接触电脑或者电脑使用经验有限的人来说，这些知识却非常宝贵。例如，很多读者尽管系统学习了Photoshop，但仍无法设计出一个符合出版要求的图书封面，因为他根本不知道图书开本、书脊、出血是什么意思。因此，我们在各书中都安排了很多知识库、经验之谈、试一试等内容，从而使读者在学会软件功能的同时，还能掌握一些实际工作中必备的基本知识和软件应用技巧。
精心设计的思考与练习。要检查学习成果，靠的就是思考与练习。因此，思考与练习题的设计也是非常讲究的。本套丛书的“思考与练习”并不像市面上某些图书一样不负责任，随便乱写几个，而都是经过精心设计，希望它们真正起到检验读者学习成果的作用。
提供完整的素材与适应教学要求的课件。读者在学习时要根据书中内容进行上机练习，完整的素材自然是必不可少的。此外，如果希望用作教材，一个完全适应教学要求的课件也是必须的。
很好地适应了教学要求。本套丛书在安排各章内容和实例时严格控制篇幅和实例的难易程度，从而照顾教师教学的需要。基本上，教师都可在一个或两个课时内完成某个软件功能或某个上机实践的教学。
另外，我们在策划这套丛书时，还走访了众多学校，调查了大量的老师和学生，详细了解了他们的需要，然后根据调查所得的数据确定各书的内容和写作风格。最后聘请具有丰富教学经验的一线教师进行编写。
本书读者对象
本书内容全面、条理清晰、实例丰富，特别适合作为各大中专院校和培训学校教程，也可作为广大希望从事机械工程、模具设计、数控加工或相关领域行业人员的自学参考书。
本书内容安排
第1章：首先简单介绍了Pro/ENGINEER Wildfire的功能、特点和主要模块，然后介绍了Pro/E的初步操作，如熟悉Pro/E操作界面，文件相关操作，以及视图调整方法等，最后给出了一个完整实例，从而使读者能够快速打开Pro/E学习之门。
第2章：主要介绍了Pro/E的草绘功能。在Pro/E中，很多零件特征的创建都需要绘制特征截面图形，因此，本章详细介绍了使用Pro/E草绘平面图形的方法，主要内容包括：基本图元绘制，图形编辑，尺寸标注与修改，约束添加和修改，文本使用，以及一些典型草绘技巧。
第3章：介绍了Pro/E拉伸特征、旋转特征、扫描特征和混合特征等基础特征的创建方法。基础特征是在零件模式下，由二维图形依照一定的方式生成的，基础特征是建模过程的主要操作，需要重点掌握。
第4章：介绍了Pro/E孔特征、壳特征、倒圆角特征、倒角特征、筋特征和拔模特征等工程特征。工程特征又称为放置性特征，通常是在基础特征上创建。使用工程特征可以方便、快捷地创建零件模型，从而大大提高建模效率。
第5章：主要介绍了Pro/E基准平面、基准轴、基准点、基准曲线和基准坐标系五种类型基准的创建方法。基准是设计三维模型的参照，主要起辅助作用。
第6章：主要介绍了Pro/E复制特征、镜像特征和阵列特征等特征复制操作，以及修改特征的一些技巧。充分掌握这些内容，对于提高工作效率大有裨益。
第7章：主要介绍了Pro/E基本曲面特征（如拉伸曲面特征、旋转曲面特征、扫描曲面特征等）和高级曲面特征（比如边界混合曲面特征、圆锥曲面特征等）的创建方法，并对合并、修剪和延伸等曲面编辑操作进行了介绍。
第8章：主要介绍了Pro/E零件装配相关知识，所谓装配是指通过在各部件之间添加一定的约束条件（比如匹配、对齐、插入等）来实现的功能。
第9章：主要介绍了Pro/E工程图的基础知识，创建和操作工程图的方法，调整视图的方法，以及标注视图尺寸的方法等。
本书课时安排建议
本书课件下载方法
本书提供了专业、精彩、针对性强的教学课件，并配有视频，真实演绎书中的每一个实例的实现过程，非常适合老师上课教学，也可作为学生自学的有力辅助工具。读者可登录网站www.bjjqe.com下载相关资料，本书的下载号为：802430846。
本书的创作队伍
本书由国内著名计算机教育专家甘登岱先生策划、主编，并邀请一线计算机专家参与编写，编写人员有：孟巧云、郭玲文、白冰、张忠将、顾升路、姜鹏、白雁钧、秦苏情、贾洪亮、贾婷、郭燕、朱丽静、常春英、王冬莹、孙志义、丁永卫、李鹏、章银武等。编者2008.3
第1章 开始Pro/E Wildfire 3.0之旅
本章内容提要
* Pro/E Wildfire 3.0概览 1
* 熟悉Pro/E Wildfire 3.0操作界面 8
* 文件基本操作 17
* 视图调整方法 25
* Pro/E快速入门——设计烟灰缸造型 39
章前导读
Pro/ENGINEER是目前最为流行的CAD/CAM/CAE工业设计软件之一，广泛应用于机械、模具、汽车、航空航天、玩具等领域。它基于特征进行参数化设计，从而制作出各种实体模型。与以往版本相比，Pro/ENGINEER Wildfire 3.0在功能和性能上得到了进一步的加强，使用起来更加简单方便，极大地提升了工作效率。
1.1 Pro/E Wildfire 3.0概览
Pro/ENGINEER是美国PTC公司开发的产品，简称Pro/E。1988年，PTC推出Pro/E的第一个版本，此后，软件不断改进和完善，先后经历了Pro/E 2000、Pro/E 2000i、Pro/E 2001和Pro/E Wildfire等版本，如今已经成为全球最常用的CAD/CAM/CAE工业设计软件，广泛应用于机械、电子、模具、航空等工业领域，如图1-1所示。
Pro/E的功能非常全面，它集成了三维实体模型设计、三维曲面模型设计、二维草图设计、工程图设计和装配设计等功能，是一款全方位的工业设计软件。Pro/E Wildfire 3.0（野火版3.0）是目前最流行的版本，它简单易用、功能全面、注重团队合作，能够加快产品的开发速度。1.1.1 Pro/E Wildfire 3.0的功能和特点
Pro/E 3.0软件的功能非常强大，使用它可以进行零件设计、零件装配、工程图绘制、曲面设计、钣金件设计和模具制造等工作，如图1-2所示。不过，这些功能是借助不同的功能模块来完成的，我们将在1.1.2节对Pro/E的功能模块进行简要介绍。图1-1 Pro/E 的应用领域图1-2 使用Pro/E制作的零件图、工程图和装配图
总体而言，Pro/E Wildfire 3.0主要具有如下几个特点：
① 基于特征的建模方式
所谓“基于特征”是指，在Pro/E中，用户是通过按顺序定义若干特征来创建零件模型的，这些特征包括拉伸（Protrusion）、扫描（Sweep）、孔（Hole）、圆角（Round）等。例如，图1-3所示零件即由3个特征构成，它们分别是旋转特征、圆角特征和孔特征。图1-3 利用特征创建零件
知识库
使用特征创建零件模型的好处是：创建零件的所有特征都被保存在零件的特征模型树中，用户可以随时通过修改、删除或隐藏特征来改变零件的形状。
② 参数化设计
Pro/E是第一款引入参数化设计的模型设计软件。这里所说的参数化设计是指：零件或装配件的物理形状由特征尺寸来驱动，用户可以随时通过修改特征尺寸来修改零件或装配件的形状，如图1-4所示。
③ 数据全相关性
Pro/E软件的所有模块都是相关的，因此设计中的所有数据也都是相关的。也就是说，当用户修改设计中的部分数据时，整个设计中的数据都会自动更新。
④ 单一数据库
它是指产品设计中用到的所有的数据都来自一个数据库，可以让所有设计人员都能共享产品数据，便于协同工作。
此外，Pro/E还能够与AutoCAD、UG、3ds Max等流行的CAD/CAM软件共享数据，从而扩展了其通用性。图1-4 通过修改截面参数修改零件形状1.1.2 Pro/E Wildfire 3.0的主要模块
Pro/E Wildfire 3.0将其功能划分为了16个功能模块，如图1-5所示。其中，我们在启动Pro/E后使用的是其基础模块，接下来可通过创建不同类型的文件或者执行某些命令启动其他模块。图1-5 Pro/E的主要模块
下面简要介绍一下Pro/E主要功能模块的特点。
➢ 基础模块：该模块包含了Pro/E要完成的基本任务，如用户界面管理、模型管理、管理协作环境和召开会议等。
➢ 数据管理模块：该模块将产品数据管理（PDM）操作与所有Windchill应用程序和Pro/INTRALINK无缝集成在一起。利用集成的PDM功能，用户可在Pro/E内管理和控制产品数据。
➢ 零件建模模块：该模块可以让用户基于特征创建零件模型，还可以通过直观操作修改零件。
➢ 组件设计模块：该模块用来管理组件、特征和元件的装配工艺流程。
➢ 详细绘图模块：使用该模块可以创建和处理3D模型的工程图，可以将尺寸、注释等信息从3D模型直接输出到视图中。
➢ 曲面模块：使用该模块可以创建和编辑模型上的曲面和曲线。
➢ 制造模块：使用该模块可以设置并运行NC（数字控制）机床，创建装配过程序列，创建材料清单，生成坐标测量加工（CMM）检查程序。
➢ 模具设计与铸造模块：使用该模块可以模拟模具的制作过程，设计压模组件和元件，以及准备加工铸件等。
➢ 钣金件模块：借助该模块可以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。还可编制程序来利用NC机床创建零件。
在本书中，我们重点介绍了基础模块和零件模块，并简要介绍了组件设计模块和详细绘图模块。1.1.3 Pro/E零件特征入门
如前所述，Pro/E是基于特征的实体造型软件。也就是说，零件模型是由各种特征来生成的，零件设计的过程就是特征的累积过程。
1．基本特征与构造特征
在Pro/E中，按照特征创建顺序的不同，所使用的特征可分为基本特征与构造特征。其中，最先建立的特征称为基本特征，它通常是零件最重要的特征，它决定了零件的基本形状。例如，在图1-4中，旋转特征就是该零件的基本特征。
在建立好基本特征后，才能创建其他各种特征，因此，除基本特征之外的其他特征统称为构造特征。如图1-4中的圆角特征、孔特征等均为构造特征。
2．基准特征、草绘特征与放置特征
在Pro/E中，按照特征的性质不同，特征又可分为基准特征、草绘特征与放置特征等。
我们在新建一个零件模型时，为了便于操作，系统提供了三个基准面TOP、FRONT与RIGHT，以及一个标准坐标系，我们将其称为基准特征，如图1-6所示。此外，为了便于创建其他零件特征，用户还可根据需要创建其他基准面、基准轴、基准点、基准曲线等基准特征。图1-6 新建零件时系统提供的基准面和基准坐标系特征
严格地讲，由于基准特征仅用于辅助构造其他零件特征，因此，基准特征并不能算是零件特征，它只能称为辅助特征。
草绘特征是指在特征创建过程中，设计者必须通过草绘特征截面才能生成的特征，如拉伸特征、旋转特征、扫描特征等。因此，在Pro/E中，草绘图形是零件建模的一项重要工作。
放置特征是系统内部定义好的一些参数化特征，创建放置特征时，设计者只要按照系统提示设定相关参数，即可完成特征创建，如孔特征、倒角特征、筋特征等。
知识库
在Pro/E中，又将增加体积的特征称为凸台特征或增料特征（Protrusion），将减去体积的特征称为去除特征或减料特征（Cut）。
此外，我们还将拉伸、旋转、扫描等可以创建零件基本形状的特征称为基础特征，而将必须在其他特征基础上才能创建的孔特征、壳特征等称为工程特征。
3．特征的父子关系
使用Pro/E创建零件模型时，大家除了要考虑创建特征创建顺序外，还应注意各个特征之间的父子关系。例如，在图1-4中，我们必须首先利用拉伸特征创建零件的基本实体，才能利用孔特征在实体上打孔。在这种情况下，我们称拉伸特征为孔特征的父特征，而称孔特征为拉伸特征的子特征。
知识库
理解特征的父子关系很重要，例如，删除父特征时，其子特征将一同被删除。修改父特征时，如果需要的话，其子特征应同步修改，否则可能导致设计出错。
4．特征关系
在Pro/E中，每个有效的特征尺寸都被赋予了一个变量名，通过为一个特征的多个尺寸变量，或者多个特征的多个尺寸变量之间建立关系（数学表达式），当用户修改某个特征尺寸数值时，所有与该特征尺寸关联的其他特征尺寸数值均被同步修改，从而确保了特征修改的关联性。例如，在图1-7中，为了确保在修改长方体的尺寸时，孔始终位于零件的中心，可为该零件的两对尺寸变量之间创建两个关系式。图1-7 特征关系1.1.4 Pro/E零件设计流程
通过上面的介绍，大家应该对Pro/E的特点已有所了解。有鉴于此，下面简要归纳一下使用Pro/E创建零件模型的基本顺序。（1）通过新建零件进入零件设计模式。（2）根据要创建的零件形状，决定要创建哪些特征，以及特征创建顺序。（3）首先创建基本特征，然后在此基础上创建其他构造特征。（4）保存零件模型文件。
1.2 熟悉Pro/E Wildfire 3.0操作界面
启动Pro/E Wildfire 3.0后，系统将显示图1-8所示画面。由图1-8可以看出，Pro/E主要由标题栏、菜单栏、工具栏、导航区、Web浏览器和操控板等组成。
启动Pro/E后，选择“文件”＞“新建”菜单或单击工具栏中的“新建”按钮，均可打开图1-9所示“新建”对话框。选择默认的新建文件类型（“零件”）与子类型（“实体”），单击按钮，系统将显示图1-10所示画面。图1-8 Pro/E Wildfire 3.0启动画面图1-9 “新建”对话框1.2.1 菜单栏与工具栏
与其他大部分软件一样，Pro/E中的菜单提供了一组分类安排的命令，其工具栏提供了一组常用操作命令。此外，在不同工作模式与状态下，Pro/E的菜单与工具栏内容会发生相应的变化；同时，如果某些工具按钮或菜单项呈浅灰色，表明该菜单或工具按钮在当前状态下无法使用。
下面首先简要介绍一下图1-10所示画面中各主菜单项的功能：
➢ 文件：该菜单项主要提供了一组与文件操作相关的命令，如新建、打开、保存和打印文件等。图1-10 新建零件实体后画面
➢ 编辑：提供了一组与对象和特征编辑相关的命令，如复制、粘贴、镜像、相交、合并、修剪、延伸等。
➢ 视图：提供了一组与视图调整相关的命令，如模型的着色、渲染，设置模型的方向，设置系统和图元颜色等。
➢ 插入：利用其中的命令可在模型中插入各种特征，以及将数据从外部文件添加到当前模型中。
➢ 分析：提供了一组测量和分析命令，使用这些命令可显示模型的有关信息并修改分析模型的参数，例如，比较两个零件间特征或几何的差异，执行模型、曲线、曲面、Mechanica、Excel或用户定义的分析，执行敏感度分析，分析模型属性，测量模型的长度、角度、区域等几何属性，以及分析曲面和曲线属性等。
➢ 信息：提供了一组分析模型和特征的命令。
➢ 应用程序：提供了一些选项，可以从一种Pro/E模式切换到另一种模式，并启动相关应用程序。同时，该菜单中提供的可用模块会随当前打开的模型类型不同，以及许可证类型不同而变化。
➢ 工具：包括了一组定制Pro/E工作环境，设置外部参照控制，以及使用“模型播放器”（Model Player）查看模型创建历史等选项。
➢ 窗口：包含了一组激活、打开、关闭和调整Pro/E窗口的命令，也可选取菜单底部的所需窗口，以在打开的窗口间切换。
➢ 帮助：用来访问软件帮助主页，获取即时帮助，以及了解软件版本信息和客户服务信息等。
在图1-10中，系统提供了两个工具栏区，其中上面的工具栏区分别显示了“文件”、“编辑”、“视图”、“模型显示”、“基准显示”和“帮助”工具栏，右侧的工具栏区分别显示了“基准”、“基础特征”、“工程特征”、“注释”和“编辑特征”工具栏，如图1-11所示。图1-11 工具栏
关于Pro/E工具栏，还有如下两点应予说明：
➢ 上面工具栏区与右侧工具栏各自独立，都可以独立地设置在其中显示哪些工具栏。不过，作为约定，通常在上面的工具栏区显示一些常用的工具栏，而在右侧的工具栏区显示一些绘图工具栏（默认）。
➢ 要在工具栏区显示或隐藏某个工具栏，可右击某个当前有效的工具，然后从弹出的工具栏列表中进行选择，如图1-12所示。1.2.2 导航区与模型树
导航区位于主操作界面的左侧，由“模型树”、“文件夹浏览器”、“收藏夹”和“连接”4个选项卡组成，如图1-13所示。图1-12 显示或隐藏工具栏图1-13 导航区的4个选项卡
这4个选项卡的功能说明如下：
➢ 模型树：显示了当前模型文件的名称，并将创建模型的全部特征以树状结构排列。
➢ 文件夹浏览器：用来浏览和管理本机、局域网和互联网上的文件。
➢ 收藏夹：用来收藏Web链接、Pro/E模型对象的路径，以及数据库的位置等，便于以后快速访问。
➢ 连接：用来连接PTC公司提供的各种官方网站。
下面重点向大家介绍一下导航区的“模型树”选项卡。如图1-13左图所示，它按顺序显示了创建该零件使用的9个特征。其中，上面4个特征为基准特征，分别包含了3个基准平面特征（RIGHT、TOP和FRONT）和1个基准坐标系特征（PRT_CSYS_DEF）。4个基准特征下面的特征为用户创建的各种特征。
下面简要介绍一下模型树的使用要点：
➢ 要展开或收缩整个模型树，可单击模型树上方的按钮，从弹出的操作列表中选择“展开全部”或“收缩全部”，如图1-14左图所示。
➢ 要展开或收缩某个树项目，可双击该项目，如图1-14中图所示。
➢ 如果希望删除、重命名、编辑特征等，可在模型树中右击该特征然后从弹出的快捷菜单中选择相应菜单项，如图1-14右图所示。图1-14 操作模型树
➢ 在绘图区将光标移至零件的不同位置，相关特征将被加亮，如图1-15左上图所示；此时单击可选择特征，如图1-15右上图所示；此外，在模型树中单击某个特征也可选择特征，如图1-15下图所示。图1-15 特征预览与选择
提示
由于特征是Pro/E的核心，因此，有关特征的操作也非常之多。因此，此处只是简单介绍，我们将在后面进行详细说明。1.2.3 浏览器和工作区
在Pro/E中，浏览器和工作区使用的是窗口中的同一区域，单击出现在该区域左侧或右侧拆分条的中部，可在两者之间切换。1.2.4 操控板
操控板位于绘图窗口的下方，它包含了当前建模进程的所有消息，如图1-16所示。此外，要找到先前的消息，可滚动消息列表。图1-16 操控板消息列表
每个消息前有一个图标，它指示了消息的类别：
提示
用户平时应养成时时注意消息的习惯，从而了解当前要执行的操作任务，以及了解前面的操作结果。
另外，用户在执行某些操作时，系统将在操控板上方显示该命令的控制面板（又称控制区，此时消息区被压缩），以方便用户执行操作和输入参数等，如图1-17所示。图1-17 控制面板
控制面板除包含和具体操作相关的区域外，大都包含了如下几个操作按钮，这些按钮的意义如下：暂停当前操作。用于暂停创建当前特征，而创建其他特征。创建好新特征后，可再次单击此按钮，继续创建原特征。与此同时，新建特征会与当前特征一起放置在“模型树”内的一个“组”中。恢复暂停执行的操作。预览特征。要退出预览模式，可再次单击按钮或单击按钮。此外，选中按钮中的复选框时，系统会激活动态预览，使用此功能可在更改特征时实时观察模型的变化。完成当前操作。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]