作者：顾升路,侯盼盼,北京金企鹅文化发展中心
出版社：航空工业出版社
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Pro_E工业设计简明教程试读：
前言
Pro/E是美国PTC公司开发的、目前最流行的工业设计软件，它基于特征进行参数化设计，广泛应用于机械、电子、航空航天、模具设计等多个领域。正因为如此，越来越多的工程技术人员加入到学习Pro/E的行列。他们希望一方面能够提高自己的设计水平和工作效率，另一方面希望在激烈的竞争环境中加重自己的就业砝码。
目前国内的Pro/E培训教材普遍存在两个问题：一是有些教材篇幅太长不利于教学；二是有些教材篇幅虽不长，但只简单罗列了软件功能，没有与实际应用结合，更没有实例与使用技巧，无法满足实际工作的需要，因而教学效果较差。
本书特色
精心安排内容：本书通过合理安排内容，可让读者循序渐进地学习Pro/E的各项功能，从而让学习者从对Pro/E一无所知，到轻松设计出各种产品模型。
模拟课堂：本书叙述方式就像教师在课堂上讲课，对基本知识的介绍言简意赅，不拖泥带水；对于一些难于理解的内容，及时给出了相关操作实例，从而帮助学生理解所学内容。
实例丰富、边学边练：书中大多数知识点都以实例形式进行讲解，或者先讲解基础知识，然后再给出相关实例，从而真正体现了计算机教学的特点。
学以致用、综合练习：各章都有课堂练习，这些练习代表了Pro/E的主要应用领域，从而使读者达到学以致用、活学活用、巩固所学、加深理解的目的。
课后总结和习题：通过课后总结，读者可了解每章的重点和难点；通过精心设计的课后习题，读者可检查自己的学习效果。
本书内容
第1章：介绍Pro/E的软件功能、操作界面，以及文件操作和调整视图的方法。
第2章：介绍草绘二维图形的方法，包括绘制基本图元、编辑图形、添加草绘文本、标注尺寸和设置几何约束等知识。
第3章：介绍零件基准特征，包括基准平面、基准轴、基准点、基准曲线和基准坐标系的创建方法。
第4章：介绍基础建模特征，包括拉伸特征、旋转特征、扫描特征和混合特征的创建方法。
第5章：介绍工程零件特征，包括孔特征、壳特征、筋特征、拔模特征、倒圆角与倒角等特征的创建方法。
第6章：介绍编辑零件特征的方法，包括修改特征、复制特征和阵列特征等。
第7章：介绍曲面设计和编辑，包括拉伸、旋转等基本曲面特征的创建，以及螺旋扫描曲面、编辑混合曲面、合并曲面、修建曲面等高级曲面操作和编辑知识。
第8章：介绍零件装配和创建分解视图的方法。
第9章：介绍工程图的创建方法，包括创建视图、调整与编辑视图，以及标注视图尺寸等。
第10章：介绍钣金件设计，包括主要壁和次要壁的创建方法，以及钣金折弯与展平等知识。
本书适用范围
本书适合各大中专院校和培训学校作为教材，也可供各类大中专院校的学生自学，以及广大初、中级Pro/E工业设计爱好者使用。
本书课时安排建议
课件、素材下载与售后服务
本书配有精心设计的教学课件，并且书中用到的全部素材和制作的全部实例都已整理和打包，读者可以登录我公司网站（http://www.bjjqe.com）下载。如果读者在学习中有什么疑问，也可登录我公司网站去寻求帮助，我们将会及时解答。
本书作者
本书由北京金企鹅文化发展中心策划，顾升路主编，并邀请一线培训学校的老师参与编写。主要编写人员有：郭玲文、白冰、姜鹏、郭燕、朱丽静、常春英、丁永卫、孙志义、李秀娟、侯盼盼等。
尽管我们在写作本书时已竭尽全力，但书中仍会存在这样或那样的问题，欢迎读者批评指正。编者2009年5月
第1章 Pro/E Wildfire 3.0入门
Pro/ENGINEER是目前最流行的工业设计软件，它基于特征进行参数化设计，广泛应用于机械、电子、航空航天、模具设计等领域。使用Pro/E可以大大缩短模具设计与制造的周期，降低了成本，并改善了模具的质量。通过本章的学习，读者应对Pro/E软件的功能、特点、操作环境和建模流程有一个初步的认识。
1.1 Pro/E Wildfire 3.0软件简介
Pro/ENGINEER是美国PTC公司开发的工业设计软件，简称Pro/E。软件自1988年推出以来，不断完善和更新，如今已成为全球最常用的CAD/CAM/CAE工业设计软件，广泛应用于机械、电子、模具设计和航空航天等领域，如图1-1所示。
2006年6月，PTC公司推出Wildfire（野火）版，对软件的界面进行了改进，并对其功能模块进行了重组和完善，使软件更加方便、实用。本书以Pro/E Wildfire 3.0版软件为基础进行介绍。图1-1 Pro/E的应用领域1.1.1 Pro/E Wildfire 3.0的功能与特点
Pro/E的功能非常强大，使用它可以进行零件设计、组件装配、工程图绘制、曲面设计、钣金和模具设计等工作。在Pro/E中，这些功能都是借助不同的功能模块来完成。总体而言，Pro/E Wildfire 3.0主要有以下几个特点：
基于特征进行建模：在Pro/E中，用户是按照一定的顺序定义若干特征来创建零件模型的，这些特征包括拉伸、倒圆角、孔、壳等。例如，图1-2所示的零件就是由拉伸特征、孔特征和壳特征构成。
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。
参数化设计：在Pro/E中，零件的形状是由尺寸驱动的，系统将特征的所有尺寸定义为可变。因此，用户可以随时修改尺寸值来控制零件的形状，如图1-3所示。图1-2 基于特征建立的模型图1-3 通过修改参数改变零件的形状
数据全相关性：Pro/E软件的所有模块都是相关的，例如当用户修改零件的形状时，其对应的工程图也会自动得到更新。
单一数据库：它是指产品开发过程中用到的所有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。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。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。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，比如管理用户界面，管理模型，分析模型参数以及使用层树和族表提高效率等。
数据管理模块：产品设计过程中会产生大量的数据，该模块的功能是在Pro/E内部对这些产品数据进行控制和管理，以保证协作环境通畅。
草绘模块：用来创建和编辑二维草图。草图主要作为三维模型的截面、轨迹线和其他辅助线等，是三维实体造型的基础，如图1-4左上图所示。
零件建模模块：Pro/E中大部分的零件设计工作都是在该模块下进行的，它允许用户基于特征进行实体建模，通过直观的图形操作修改零件，如图1-4左中图所示。
组件设计模块：使用该模块可进行零件装配、组件管理与分析等操作，如图1-4左下图所示。
详细绘图模块：使用该模块可以创建和处理3D零件模型的工程图，可以将尺寸、注释等信息从3D模型直接输出到平面视图中，如图1-4右上图所示。
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，如图1-4右下图所示。图1-4 Pro/E的主要功能模块示意图
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设计过程，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。1.1.3 Pro/E Wildfire 3.0中的零件特征
Pro/E是基于特征的实体造型软件。也就是说，它通过将不同的特征整合在一起，形成各种不同形状的零件实体。1．特征的类型
Pro/E中的零件特征主要包括基准特征、基础特征和工程特征三类，如图1-5所示。
基准特征：创建其他零件特征的基准，用来辅助构造其他零件特征，又称辅助特征，它不属于真正的实体零件特征。
基础特征：创建零件时首先要建立的特征，它很大程度上决定了零件的基本形状，是最重要的零件特征。由于基础特征必须通过草绘截面才能生成，因此又称为“草绘特征”。基础特征包括拉伸特征、旋转特征、扫描特征、混合特征等。
工程特征：在基础特征之上创建的一些特征，它是系统内部定义好的，只要按照系统提示设定相关参数，即可完成创建工作。工程特征又称“放置特征”或“构造特征”，包括孔特征、倒圆角特征、倒角特征、筋特征、壳特征以及拔模特征等。图1-5 零件特征2．特征的父子关系
使用Pro/E创建零件模型时，大家除了要考虑特征的类型和创建顺序之外，还应注意各个特征之间的父子关系。比如，在图1-6中，我们必须先使用拉伸特征创建出实体，才能对其进行抽壳。这时，我们称拉伸特征为壳特征的父项特征，称后者为前者的子项特征。图1-6 特征的父子关系示意图知识库
理解特征的父子关系很重要。如果删除父项特征，子项特征会一同删除。修改零件中的父项特征，其子项特征也会同步修改，以反映父项特征的变化。如果同步修改无法完成，将会导致设计出错。
1.2 熟悉Pro/E Wildfire 3.0主操作界面
启动Pro/E Wildfire 3.0后，系统将显示图1-7所示的起始工作界面，主要由标题栏、菜单栏、工具栏、导航区、浏览器和操控面板等组成。图1-7 Pro/E的起始工作界面
启动Pro/E后，参考1.3节介绍的方法新建或打开一个零件模型文件，将显示图1-8所示的零件模式工作界面。图1-8 零件模式下的工作界面1.2.1 菜单栏与工具栏
与大多数软件一样，Pro/E将其功能命令分类安排在菜单栏的各主菜单中，将其常用操作命令安排在各工具栏中。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1-8所示画面中各主菜单项的功能。
文件：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。
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：利用该菜单中的命令，可以在模型中插入各种特征，还可以将外部文件中的数据导入到当前模型中。
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分析模型的参数，例如，比较两个零件间特征或几何的差异等。
信息：利用该菜单中的命令，可以检索特征编号、父项、子项、特征尺寸以及模型的特征列表等信息。
应用程序：使用该菜单中的命令，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命令。
窗口：包含了一组激活、打开、关闭和调整Pro/E窗口的命令。用户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，启动在线帮助系统，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1-8中，Pro/E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”等系统工具栏，如图1-9所示。图1-9 系统工具栏
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”等特征工具栏，如图1-10所示。图1-10 特征工具栏1.2.2 导航区与模型树
导航区位于Pro/E窗口的左侧，包括“模型树”、“文件夹浏览器”、“收藏夹”和“连接”4个选项卡，如图1-11所示，单击不同的选项卡，可以查看不同的项目。
模型树：它以树状结构记录了当前模型的名称、包含的特征以及特征的创建顺序等信息。
文件夹浏览器：用来浏览和管理本地硬盘或网络上的文件。单击某个包含Pro/E文件的文件夹，可以在浏览器窗口中查看其所包含的详细文件列表。
收藏夹：收藏当前浏览器中正在访问的网页、Pro/E模型对象的路径等，便于以后快速访问。
连接：用来访问PTC公司网站和各种网络资源。图1-11 导航区
模型树是导航区中最重要的一个选项卡。它按顺序显示了当前模型用到的特征，如图1-11所示，排列在前面的是4个基准特征，依次为“RIGHT”、“TOP”、“FRONT”基准平面和“PRT_CSYS_DEF”基准坐标系，基准特征的下方是用户创建的各种特征。
模型树的使用要点如下。
在模型树中，各种特征都按照特征类型标识、特征名称的形式进行显示（如）。可以帮助用户快速直观地了解模型的特征构成和创建时用到的工具。
在模型树中，有些特征的前面带有号，表明该特征包含子项特征，单击图标，可展开其子项特征列表，此时变为；单击图标，可收缩特征项目。
如果希望删除、重命名、编辑、隐藏特征等，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。
在模型树中单击某个特征项可以将其选中，效果与直接在模型上选取相同。1.2.3 浏览器与工作区
在Pro/E中，浏览器用来访问网页和Pro/E模型文件的路径；工作区用来显示模型和各种图形元素。两者占用Pro/E窗口的同一区域，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。拖动拆分条可以将两者同时显示出来。1.2.4 操控板
操控板中记录了用户在当前窗口中进行的操作、操作后的结果和工具按钮的操作提示等信息，如图1-12所示。要找到先前的消息，可滚动消息列表。图1-12 操控板消息列表
每条消息的前面都有一个图标，不同图标代表不同的含义，具体说明如下。（提示）（信息）（警告）（出错）（危险）
当用户创建或编辑某些特征时，操控板的上方会出现特征工具的操控面板，如图1-13所示，使用操控面板可以方便地对特征进行定义和修改。图1-13 特征工具的操控面板
特征工具的操控面板除包含和具体操作相关的区域外，大都包含一个控制区。在控制区中，按钮用来暂停当前操作；按钮用来恢复暂停执行的操作；按钮用来预览当前特征的效果；按钮用来完成当前操作；按钮用来取消当前操作。1.2.5 状态栏与选取过滤器
状态栏位于操控板的下方，当用户将鼠标光标移至某个命令或按钮的上方时，Pro/E会在状态栏中显示该命令或按钮的功能，如图1-14所示。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]