作者：陈旭编著
出版社：人民邮电出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
中文版Pro/ENGINEER野火5.0技术大全试读：
前言
Pro/ENGINEER是美国PTC公司的标志性软件，该软件能将设计至生产的过程集成在一起，让所有的用户同时进行同一产品的设计制造工作，它提出的参数化、基于特征、单一数据库、全相关及工程数据再利用等概念改变了MDA（Mechanical Design Automation）的传统观念，这种全新的概念已成为当今世界MDA领域的新标准。自问世以来，由于其强大的功能，现已逐渐成为当今世界最为流行的 CAD/CAM/CAE 软件之一，被广泛用于电子、通信、机械、模具、汽车、自行车、航天、家电、玩具等各制造行业的产品设计。
本书内容
本书基于Pro/ENGINEER Wildfire 5.0软件的全功能模块，作全面细致的讲解。本书由浅到深、循序渐进地介绍了Pro/E的基本操作及命令的使用，并配合大量的制作实例。
全书共四篇25章，各篇章主要内容安排如下。
基础篇
（第 1~2章）：主要介绍Pro/ENGINEER Wildfire 5.0的界面、安装、基本操作与设置等内容。这些内容可以帮助用户熟练操作Pro/E软件。建模篇（第 3~11 章）：这部分所包含的章节以 Pro/E 的草图→实体建模→曲面建模→曲线\曲面及实体模型的测量和分析这样一个循序渐进的讲解过程，让读者轻松掌握Pro/E的强大建模功能。
模块篇（第12~19章）：这部分主要介绍了Pro/E的其他行业实用性较强的功能模块，包括渲染、装配、工程图、钣金、塑料顾问分析、模具设计、数控加工及机构运动仿真与分析等。
应用篇（第20~25章）：最后以六个典型的行业应用案例的操作，详解Pro/E如何与实战设计相结合的方法，这也是本书留给读者的宝贵财富。
本书特色
本书突破了以往Pro/ENGINEER书籍的写作模式，主要针对使用Pro/ENGINEER的广大初、中级用户，同时本书还配备了交互式多媒体教学光盘，将案例制作过程制作为多媒体进行讲解，讲解形式活泼、方便实用，便于读者学习使用。同时光盘中还提供了所有实例及练习的源文件，按章节放置，以便读者练习使用。
通过对本书内容的学习、理解和练习，使读者真正具备工程设计者的水平和素质。
作者信息
本书由桂林电子科技大学陈旭老师编著。由于时间仓促，以及作者水平有限，书中难免存在不足之处，望广大读者批评指正。
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。川大晶立方科技教育培训中心2+1维创世界工作室wcsj_21book@163.com基础篇
第1章 Pro/E Wildfire 5.0入门
本章主要简单介绍Pro/ENGINEER的发展和行业应用，以及中文版Pro/ENGINEER Wildfire 5.0 中窗口的种类、菜单栏的功能、文件以及窗口的基本操作等内容，并讲解了控制三维视角的方法，使读者对Pro/ENGINEER有初步的了解。
建议读者在学习本章内容时配合多媒体教学光盘的演示进行，这样可以提高学习效率。
知识要点了解Pro/E Wildfire 5.0Pro/E的行业解决方案参数化建模方法学习Pro/E Wildfire 5.0的安装方法工作界面参数设置
案例解析▲行业解决方案▲模型表达方法
1.1 了解Pro/E Wildfire 5.0
首先对Pro/ENGINEER Wildfire的发展和功能进行简要的介绍。
1.1.1 Pro/ENGINEER的发展历程
Pro/ENGINEER（通常简称为Pro/E）是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation， PTC）的重要产品。Pro/ENGINEER设计系统是由Parametric Technology Corporation公司于1989年开发成功的，在目前的三维造型软件领域中占有重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一。
它最早采用了参数式设计的思想。最初的版本采用下拉菜单式工作流程，操作起来比较繁琐。2001年 6月Parametric Technology Corporation公司推出了 2001版，该版本提供了改进的面向对象的“窗口化”操作界面，大大地减少了用户的操作步骤和时间。后来该公司在 2001 版的基础上又推出更高的Wildfire和Wildfire 3.0版本，本书要讲解的Wildfire 5.0进一步简化了用户操作步骤，界面紧凑合理，更加便于人机交流，并将当今领先的设计思想融入整个设计流程中，极大地提高了工作效率。
Pro/E 第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用，而不必安装所有模块。Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。
1.1.2 Pro/E 5.0工程设计功能与流程
随着计算机技术的发展，产品的开发设计也进入了计算机时代。目前使用的计算机辅助设计技术称为CAD（Computer Aided Design）技术。使用Pro/E进行工程设计时的一般流程如图 1-1所示。
CAD 产品设计的过程一般从概念设计、零部件的三维建模到工程图的输出。对于日用电器和高级消费品及对外观要求非常高的产品，如汽车等，在进行了概念设计以后，还需要进行工业外观造型设计。在进行零部件建模过程中，根据产品的特点和要求，必须进行大量的分析和其他操作，以满足产品结构强度、运动、装配等方面需求。
产品的设计方法一般可分为两种，自底向上（DOWN-TOP）和自顶向下（TOP-DOWN），这两种方法也可同时进行。自底向上就是一种从零件设计开始到子装配，再到总装配的整个设计过程。自顶向下则相反，它是从整体外观开始，然后设计子装配，再到零件设计。随着信息技术的发展，同时面对日益激烈的竞争，采用并行、协同设计势在必行，只有这样才能解决开发设计难题。图1-1 Pro/E工程设计流程图
1.2 Pro/E的行业解决方案
Pro/E软件包的产品开发环境支持并行工作，它通过一系列完全相关的模块表述产品的外形、装配及其他功能。Pro/E 能够让多个部门同时致力于单一的产品模型，包括对大型项目的装配体管理、功能仿真、制造、数据管理等。
1.2.1 Pro/E的功能特性
1．全相关性
Pro/E 所有的模块都有相关性，对某一特征进行修改，相关的特征也会由于存在的父子关系而随之修改，并且此修改会扩展到整个设计中，自动地更改所有相关图档，包括装配图档、工程图纸、加工图档，以保证设计结果的正确性。
2．单一数据库
Pro/E有一个统一的数据库，设计流程中的所有资料都统一存储在单一数据库中，确保数据的正确性。单一数据库提供了双向关联性功能，这种功能符合现代工业产业中同步设计的思维方式。
3．参数化设计
由于是单一数据库，所有设计过程都可以用参数来描述，可以为所设计的特征设置参数，并且可以对不满意的参数进行修改，方便设计。采用参数式设计方式，用户可以运用强大的数学运算方式，建立各尺寸参数间的关系式。
4．以特征为设计单位
Pro/E 的特征设计基于人性化，如拉伸、孔、倒角等。为单元逐步完成总体设计，便于思路清晰地进行设计。除了充分掌握设计思想之外，还在设计过程中倒入了制造思想，因而可以随时对特征进行合理的修改与编辑。
1.2.2 产品设计功能
CAD 模块是一个高效的三维机械设计工具，它可绘制任意复杂形状的零件。在实际中存在大量形状不规则的物体表面，例如摩托车轮轱，这些称为自由曲面。随着人们生活水平的提高，对曲面产品的需求将会大大增加。用 Pro/E生成曲面仅需两三步操作。Pro/E生成曲面的方法有：拉伸、旋转、放样、扫掠、网格、点阵等。
由于生成曲面的方法较多，因此Pro/E可以迅速建立任何复杂曲面。它既能作为高性能系统独立使用，又能与其他实体建模模块结合起来使用，它支持GB、ANSI、ISO和JIS等标准，包括 PRO/ASSEMBLY（实体装配）、PRO/CABLING（电路设计）、PRO/PIPING（弯管铺设）、PRO/REPORT（应用数据图形显示）、PRO/SCAN-TOOLS（物理模型数字化）、PRO/SURFACE（曲面设计）、PRO/WELDING（焊接设计）等。图1-2所示为使用Pro/E设计的工业产品。图1-2 使用Pro/E设计的工业产品
1.2.3 分析仿真功能
分析仿真（CAE）模块主要进行有限元分析，模型内在特征很难把握，机械零件的内部变化情况是难以知晓的，有限元仿真使我们有了一双慧眼，能“看到”零件内部的受力状态。利用该功能，在满足零件受力要求的基础上，便可充分优化零件的设计。著名的可口可乐公司，利用有限元仿真，分析其饮料瓶，结果使瓶体质量减轻了近20％，而其功能丝毫不受影响，仅此一项就取得了极大的经济效益。
功能仿真包括PRO/FEM-POST（有限元分析）、PRO/MECHANICA CUSTOMLOADS（自定义载荷输入）、PRO/MECHANICA EQUATIONS（第三方仿真程序连接）、PRO/MECHANICA MOTION（指定环境下的装配体运动分析）、PRO/MECHANICA THERMAL（热分析）、PRO/MECHANICA TIRE MODEL（车轮动力仿真）、PRO/MECHANICA VIBRATION（震动分析）、PRO/MESH （有限元网格划分）。图1-3所示为使用Pro/E进行分析仿真操作。图1-3 使用Pro/E进行分析仿真
1.2.4 加工制造功能
在机械行业中用到的CAM制造模块中的功能是NC Machining（数控加工）。制造模块的刀路轨迹能根据用户需要产生的生产规划做出时间及价格成本方面的估计。它将生产过程及生产规划与设计造型连接起来，所以任何在设计上的改变，软件也能自动地将已做过的生产上的程序和资料也自动地重新产生过，而无需用户自行修改。它容许用户采用参数化的方法去定义数值控制（NC）工具路径，凭此才可将Pro/E生成的模型进行加工。这些信息接着作后期处理，产生驱动NC器件所需的编码。图1-4所示为使用Pro/E进行仿真加工。图1-4 使用Pro/E进行仿真加工
1.2.5 数据管理功能
Pro/E 的数据管理模块就像一位保健医生，它在计算机上对产品性能进行测试仿真，找出造成产品各种故障的原因，帮助你对症下药，排除产品故障，改进产品设计。它就像Pro/E家庭的一个大管家，将触角伸到每一个任务模块，并自动跟踪你创建的数据，这些数据包括你存贮在模型文件或库中零件的数据。这个管家通过一定的机制，保证了所有数据的安全及存取方便，它包括PRO/PDM（数据管理）和PRO/REVIEW（模型图纸评估）。
1.2.6 数据交换功能
在实际工作中还存在一些别的CAD系统，如UGⅡ、EUCLID、CIMATRTON、MDT等，由于它们门户有别，所以自己的数据都难以被对方所识别。但在实际工作中，系统往往需要接受别的CAD数据。这时几何数据交换模块就会发挥作用。
Pro/E中几何数据交换模块有许多个，如：PRO/CAT（Pro/E和CATIA的数据交换）、PRO/CDT（二维工程图接口）、PRO/DATA FOR PDGS（Pro/E和福特汽车设计软件的接口）、PRO/DEVELOP （Pro/E 软件开发）、PRO/DRAW（二维数据库数据输入）、PRO/INTERFACE（工业标准数据交换格式扩充）、PRO/INTERFACE FOR STEP（STEP/ISO10303数据和Pro/E交换）、PRO/LEGACY（线架/曲面维护）、PRO/LIBRARYACCESS（Pro/E模型数据库进入）、PRO/POLT（HPGL/POSTSCRIPTA数据输出）。
1.3 Pro/E建模方法
基本的三维模型是具有尺寸和形状的三维几何体。三维模型中的点，需要由三维坐标系中的x、y、z三个坐标来定义。
1.3.1 三维模型的表达方式
用CAD软件创建基本三维模型的一般过程如下：
选取或定义一个用于定位三维坐标系或三个垂直矢量的空间平面，如图1-5所示。选定一个面（草绘平面），作为二维平面几何图形的绘制平面。在草绘面上创建形成立体图形所需的截面、轨迹线等二维平面几何图形。定义图形的轮廓厚度，形成几何图形。
在深入了解Pro/E的工作原理前，首先需要了解三维建模的基本方法，从目前的计算机计算来看，主要有三种表示方式，如图1-6所示。图1-5 用于定位的空间平面图1-6 模型的表现形式
1．线框模型
将三维模型利用线框的形式搭建起来，与透视图相似，但是不能表示任何表面、体积等信息。
2．三维曲面模型
利用一定的曲面拟合方式建立具有一定轮廓的几何外形，可以进行渲染、消隐等复杂处理，但是它只相当于一个物体表面而已。3ds Max软件采用了这种形式。这种形式没有质量，从外表看已经具有了三维真实感。
3．实体模型
在 AutoCAD 等软件中均包括了这种形式。它已经成为真正的几何形体，不但包括了外壳，也包含“体”，也就是说具有质量信息。实体模型完整地定义了三维实体，它的数据信息量大大地超过了其他形式。
下面列表对三种形式进行比较：表1-1 三维建模方式的比较
1.3.2 基于特征的模型
在目前的三维图形软件中，对模型的定义大多可以通过特征的方法来进行，这是一种更直接、更有效的创建表达方式。
对于特征定义，可参照以下几点内容：特征是表示与制造操作和加工工具相关的形状和技术属性；特征是需要一起引用的成组几何或拓扑实体；特征是用于生成、分析和评估设计的单元。
1.3.3 全参数化建模方式
Pro/E 软件是基于特征的全参数化软件，该软件中创建的三维模型是一种全参数化的三维模型。全参数化有三个层面的含义，即特征剖面几何的全参数化、零件模型的全参数化机装配体的全参数化。
1．剖面的参数化
剖面参数化是指Pro/E软件系统自动给每个特征的二维剖面中的每个尺寸赋予参数并编上序号，通过对参数的调整即可改变几何的形状和大小。图1-7所示为Pro/E的一个简单的剖面图，从中可以看出剖面参数为全相关的。图1-7 Pro/E的剖面图
2．零件的参数化
零件的参数化是指Pro/E软件系统自动给零件中特征间的相对位置尺寸，形状尺寸赋予参数编号。通过对参数的调整即可改变特征间的相对位置关系以及特征的形状和大小。如图1-8所示，零件的各个尺寸全部采用参数化的表达方式。图1-8 零件的参数化表达
3．参数化的优势
在Pro/E中，零件模型、装配模型、制造模型机工程图之间是全相关的。也就是说，工程图尺寸更改之后，其父零件模型的尺寸也会相应更改；反之，零件、装配或制造模型中的任何改变，也可以在其中相应的工程图中反映出来。
4．设计准则
在使用Pro/E进行建模时，掌握以下一些准则将有利于建模操作。确定特征顺序。确认好基本特征，并选择适当的构造特征作为设计中心。简化特征类型。以最简单的特征组合模型，充分考虑到尺寸参数的控制。建立特征的父子关系，解决关联问题。适当采用特征复制操作。复制会减少数据量，同时也便于修改。
1.4 学习Pro/E Wildfire 5.0的安装方法
下面以Pro/E Wildfire 5.0 M060全功能中文正式版为例讲解软件的安装过程。Pro/E Wildfire 5.0在Windows2000/Windows XP/Windows NT4.0操作系统下均可运行。在Windows平台上要求使用 Internet Explorer 6.0以上的版本。
技术拓展：计算机的配置要求
为了保证软件的流畅运行，需要保证计算机达到一定的配置水平，建议如下。CPU：建议主频在 2.6GHz以上。内存：1GB以上，一般要求达到512MB。显卡：支持OPENGL，独立显卡，建议用32位以上256MB显存的显卡。硬盘：3GB以上安装程序空间。网卡：无特殊要求，但必需配置。鼠标：带滚轮的三键鼠标
操作步骤
01 运行安装程序目录下的setup.exe，开始安装，安装的初始界面如图1-9所示，在左下角会显示主机ID。单击【下一步】按钮，转到接受许可协议界面，选中【我接受】单选按钮，如图1-10所示。接受协议，然后单击【下一步】按钮。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]