1.1 Pro/E 5.0简介

1.1.1 Pro/E 5.0造型简介

Pro/E是参数化技术和行为建模技术相互渗透的产物。参数化是指零件的各种特征施加各种约束形式，各个特征的几何形状与尺寸大小用变量参数的方式来表示。参数化的主要特点为基于特征、全尺寸约束、全数据相关和尺寸驱动设计修改，这使Pro/E与其他没有应用参数化技术的CAD软件在设计思想上有本质的区别。接下来将介绍Pro/E的一些基本的三维建模准则，关于Pro/E特征参数化技术的应用将贯穿本书始终。

1. 基于特征的参数化造型

在Pro/E中，特征是建模的基础。一般来说，特征是构成一个零件或组件的单元，虽然从几何形状上看，它包含作为一般三维模型基础的点、线、面或实体单元，但是更重要的是，它能够形象直观地表达一个零件或组件的某一部分，有很强的逼真效果，给人一种真实的感觉，除此之外，它还有极其重要的工程制造意义。

Pro/E的基于特征的参数化造型准则，是用一些基本的特征（如拉伸、旋转、圆角、倒角、壳、阵列等）作为产品几何模型的构造要素，通过加入必要的参数形成特征。在创建特征时应遵循整体设计的准则，一个一个地按先后顺序创建特征，然后再将特征组合起来就组成了零件，再将零件组合起来，即可实现完整的设计意图。图1-1所示为果盘模型的特征列表。

在Pro/E中进行特征参数化造型时，应注意以下几点：

· 建模时应尽量使用简单的特征来组合形成简单或比较复杂的零件模型。Pro/E是由尺寸来驱动的，越简单的特征，尺寸越少，特征越容易进行编辑修改，这样可以使设计意图更具有灵活性。

· 在进行三维造型时，应特别注意特征的创建顺序。因为在Pro/E中，特征的创建次序对模型的最终结构影响很大，且基础特征（如三个基准平面RIGHT、TOP、FRONT及基准坐标系PRT_CSYS_DEF）将作为其他特征的建模基准，因此基础特征是建模的几何基础，应将其作为设计中心。

· Pro/E的特征有一个很好的特性，特征可以设置互相关联，即上一个特征可以作为下一个特征的父特征，当其中任意一个特征发生变化或更改时，与其有关联的特征也会自动进行更新，这样就可以大大节省重复修改的时间，提高设计效率。

2. 基于全尺寸约束的参数化模型

Pro/E是基于全尺寸约束的，任何的特征的约束尺寸不能少于必须要求的约束尺寸数，否则将形成欠约束，在生成模型的时候，会因驱动尺寸不够而不能够形成实体特征，当然也不能设置过的约束，否则会造成约束冲突，即所谓的过约束。图1-2所示为样品实体模型，其相关特征的截面草图要求全约束。

3. 基于尺寸驱动的参数化模型

Pro/E使用尺寸来驱动特征，已建立的模型可以随着尺寸的改变而改变，这一特征也为修改设计意图带来很大的方便，一般来说，在建立设计意图时，对要设计的模型不可能事先确定其全部的细节，尺寸驱动可以方便地修改模型尺寸，从而修改整个模型的形状和尺寸，达到所期望的设计要求。图1-3所示为修改零件模型相关特征截面草图尺寸前后的效果。

4. 基于单一数据库的全相关数据

Pro/E将所有的数据放置在单一的数据库上，即在整个设计过程中的任何一处发生参数改动，都可以反映到整个设计过程的相关环节上。

Pro/E的所有模块都是全相关的，这意味着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、零件模型、工程图及制造数据，这样可以降低50%～70%的文件转换时间，因此，如果用户能够合理并恰当地利用好该特性，那么在实际的造型设计过程中就能够避免很多重复性的工作，使得设计效率大大提高。

1.1.2 Pro/E主要模块简介

Pro/E 5.0由很多功能模块组成，目前已经有80多个专用模块，内容涉及工业设计、机械设计、功能仿真、加工制造等方面，同时每个模块又拥有各自独立的功能。其中常用的模块有7个，下面就这几个模块作简单的介绍。

1. 草绘模块

草绘模块（Pro/SKETCH）用于创建和编辑二维平面草图，是三维零件模型创建的基础。在此模块中，用户通过草绘的绘制、标注、添加约束和关系等可以创建和编辑三维模型的截面草绘、轨迹线、草绘的基准线、文本等。

用户在需要二维草绘时，可通过新建文件，选取草绘类型，直接进入草绘绘制环境；也可以在建立模型的三维特征时，由系统自动切换至草绘环境。

2. 零件模块

零件模块（Pro/PART）用于创建和编辑零件的三维实体模型，用户通过实体模型最终实现产品设计和生产的目的。在零件模块中，主要利用了仿机械加工思想进行三维模型的创建，即用特征添加的方法来进行实体建模：首先创建一个反映零件主要形状的基础特征，如圆孔特征、倒角特征等。这些特征之间存在一定的参数关系。用户在设计过程中应尽量减少特征之间复杂的参考关系，以避免设计中对一个特征的修改而引起和它有参考关系的特征出现错误，尤其在使用特征的删除命令时一定要慎重，父特征的删除会导致与之相关子特征的删除。

3. 装配模块

装配就是将多个零件按实际的生产流程组装成一个部件和完整产品的过程。在Pro/E的装配模块（Pro/ASSEMBLY）中，可以通过装配约束将零件组合成装配件，然后对该装配进行修改、分析和重心定义；在装配过程中，用户可以添加新零件或者对已有的零件进行修改编辑；装配完成之后，系统用爆炸图的方式来显示所有零件之间的相互位置关系，非常直观。

4. 曲面模块

曲面模块（Pro/SURFACE）主要用于创建具有各类曲面、形状复杂的零件。要注意的是，曲面特征是没有厚度、质量、密度及体积等物理属性的几何特征，它和实体特征里的薄壁特征有本质的区别。在曲面模块里，创建曲面特征的基本方法和步骤与使用零件模块创建三维实体特征非常类似；而曲面来创建形状复杂的零件，其主要过程有创建数个单独的曲面，对曲面进行裁减、合并等操作，最后将曲面或面组转化为实体零件。

5. 工程图模块

使用零件模块和曲面模块创建三维实体模型后，为满足生产需要，传统的加工方法通常要使用二维工程图来指导生产。因此，在用Pro/E完成零件的三维设计后，要使用其中的工程图模块（Pro/DRAWING）将三维实体模型生成二维工程图。系统提供的二维工程图包括一般视图、局部视图、剖视图和正投影视图等8种视图类型。

6. 制造模块

制造模块（Pro/MANUFACTURING）支持高速加工，能够产生生产过程规划、刀具轨迹，并能根据用户需要产生的生产规划做出时间上、价格上及成本上的估计。通过Pro/E中制造模块能够将生产过程、生产规划与设计过程连接起来，所以任何设计上的改变，软件也能将已做过的生产上的程序和资料自动地重新产生。

7. 模具设计模块

Pro/MOLDESIGN是Pro/E系统中的一个选择性的模块，提供了方便实用的三维环境下的塑料模具设计与分析工具。利用这些工具，我们可以通过塑料制件三维实体模型建立起模具装配模型、设计分型面、浇注系统及冷却系统，生成模具成型零件的三维实体模型，从而方便而准确地完成塑料模具核心部位的设计工作。再利用Pro/E系统的布局及装配模块，我们还可以进行模具的顶出系统和三维总装配设计，并最终利用工程图模块生成二维工程图。

Pro/MOLDESIGN模块还提供了一些模具设计过程中非常实用的分析检测功能，其中包括拔模检测、厚度检测、分型面检测、投影面积计算、充模仿真、开模仿真、干涉检测等。在模具设计过程中适当地应用这些分析检测功能，可使模具设计更为合理、准确，且能避免设计中不必要的重复劳动。