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[提 要] 本文主要介绍使用Pro/Engineer软件进行剖面绘制的一般步骤,并探讨绘制要点和技巧,旨在阐明快速而正确绘制剖面的方法,使得Pro/Engineer软件优越而强大的功能得以更好的应用｡
[关键词] Pro/Engineer软件;剖面绘制;步骤;技术
[作者简介]朱新莲(1981—),女,江西旅游商贸职业学院科研秘书｡(江西南昌 330100)
Pro/Engineer软件是美国参数技术公司(PTC)1988年首家推出的使用参数化特征造型技术的大型CAD/CAM/CAE集成软件｡Pro/Engineer集成了零件设计､装配设计､工程图制作､结构分析､运动仿真､模具设计､钣金设计､管路设计､数控加工､数据库管理等功能,可以实现面向制造的设计(DFM)､面向装配的设计(DFA)､逆向设计(ID)､并行工程(CE)等先进的设计方法模式｡
基于特征建模是Pro/Engineer软件的4大特性之一｡剖面绘制(即草绘)是包括Pro/Engineer软件在内的所有参数化设计应用程序中的一项基本技巧｡熟练､正确的剖面绘制是使用Pro/Engineer软件的基础,离开Pro/Engineer软件优越而强大的功能将无法充分展现｡几何特征,例如拉伸､旋转等加减材料或曲面特征,需要用剖面来定义特征的截面;其他特征,如基准曲线､扫描特征的扫描轨迹以及草绘孔,也需用剖面定义元素｡Pro/Engineer软件各个模块的应用均离不开剖面绘制和特征建立｡本文结合笔者多年使用该软件的经验,介绍了使用Pro/Engineer软件野火版在目的管理器环境下进行剖面绘制的一般步骤,并探讨了绘制要点和技巧｡
一､绘制剖面的一般步骤
1.绘制剖面图元
绘制过程中应重点将剖面形状画出,注意比例尽量协调,尽量捕捉所需约束､避免不需要的约束,但不必拘泥于细节,如尺寸大小和个别的约束｡创建剖面时,系统会为图元自动添加尺寸和约束,使剖面完全定义(这里的完全定义是指几何上的完全定义,要区别于国家的制图标准);并且只要草绘环境设置得当,系统便能自动捕捉到所需大多数约束｡
2.对所绘剖面添加､修改约束
通常剖面图元绘制完后,系统自动添加的约束有的不是所需的,有的所需约束系统未自动添加｡这时需要手工添加､修改约束,先将所需约束强化,再添加其他所需约束｡在这一步中应尽可能将全部所需约束添加到剖面上｡
3.对所绘剖面修改尺寸标注和尺寸值
先将所需尺寸修改其值或强化后,再添加所需的其他尺寸,修改其值｡最后接受剖面时,应确认剖面约束和尺寸符合设计要求,同时没有虚尺寸和虚约束｡
上述步骤是一般性步骤,在实际绘图时需灵活运用｡比如,对于复杂的图形可先绘制剖面某一相对完整的部分或剖面“骨架”部分,将其(即最初绘制的图元)尺寸修改正确,以使剖面有一个合适的参考比例,然后完成剖面其余部分｡如果形状全部绘制完成后再修改尺寸,有时会因为所绘图形尺寸与所需尺寸相差太大,造成尺寸修改困难｡需要强调指出的是,剖图绘制中通常先添加､修改约束,再添加､修改尺寸｡
二､绘制剖面的细节问题
1.图元的编辑
(1)重视修剪命令的使用,使用修剪命令(删除段､拐角､分割),常常可以事半功倍｡比如,对于圆弧相接的部分,可先画出一些整圆,配以倒圆角,再修剪｡
(2)对于对称图形,通常先画出一半再镜像｡镜像后,可以合并为一条线段或一段圆弧(或整圆),系统自动将之合并｡所示剖面,可先绘制一半图形,再镜像,得到完整剖面｡
(3)切换构造｡一些剖面的绘制,需要使用辅助线,这时可先画出辅助线,再将之切换结构｡
2.尺寸的标注
(1)倾斜线段两端点水平距离和竖直距离的标注,与点击鼠标中键时鼠标的位置有关;
(2)圆弧圆心角的标注:先分别选圆弧两端点,再选圆弧,最后点击鼠标中键;
(3)圆弧(圆)之间切线距离的标注,与所选圆弧(圆)的位置和点击鼠标中键时鼠标的位置有关;
(4)关于中心线对称尺寸(旋转尺寸)的标注:先选尺寸标注线位置,再选中心线,然后选已选过的尺寸标注线位置,最后点击鼠标中键;
(5)二次曲线尺寸的标注｡关于两端点相切角度,首先单击该曲线,再单击另一尺寸基准线(如中心线),然后单击要标注角度的顶点(即二次曲线的节点),最后单击中键;关于rho值,与圆弧半径标法一致——先选该曲线,再单击鼠标中键;
(6)尺寸标注时应尽量使用原始尺寸,减少换算｡
3.尺寸值的修改
尺寸值的修改,一般在添加､修改约束并修改尺寸标注后进行｡在草绘器选取状态下,可以在绘图区双击尺寸值,修改之｡但有时修改后不能再生,这是因为在当前剖面下,其他尺寸值未修改时,该尺寸值有一定的取值区间｡这时需要使用尺寸值修改工具按钮,将尺寸值修改对话框中“再生”选项取消选中,同时修改多个尺寸,再接受尺寸值修改对话框以再生剖面,这种方法能保证尺寸值修改成功｡但是这种方法有弊端,当某一修改的尺寸输错了值,仍有可能导致剖面再生失败,需要重新修改,浪费时间｡这种情况下,一般做法是,将最初绘制的图元尺寸修改正确后,再绘制剖面的其余部分,以使剖面有个合适的参考比例｡当然,也可以将整个剖面缩小比例至合适尺寸值后再修改｡(但缩小比例后会丢失一些约束｡)
4.约束､尺寸的操作
创建剖面时,每绘制一个图元系统自动添加约束和尺寸,使剖面完全定义｡系统自动添加的约束和尺寸是弱约束和弱尺寸,灰色显示(个别自动添加的约束是强约束,如水平､竖直､相切等约束);手工添加的约束和尺寸是强约束和强尺寸,亮色显示;弱约束和弱尺寸可以强化｡手工添加约束或尺寸时,系统会自动删除某些弱约束和弱尺寸;若无弱约束或弱尺寸可删除,系统会弹出解决草图的对话框｡
绘图过程中对约束可以进行禁用､锁定､切换等操作｡绘制后对约束可以进行删除､加强､解释等操作｡对强尺寸可以进行删除､替换､锁定､设为参照尺寸及解释等操作,并可通过设定变量尺寸标注周长尺寸｡约束和尺寸锁定后,在对剖面操作时,它们将不被改变｡强约束和强尺寸删除后,系统自动添加弱尺寸以使剖面完全定义｡
5.草绘环境的设置
在草绘过程中可以根据需要调整草绘环境｡选主菜单草绘选项,在草绘器优先选项对话框中可以进行杂项､约束捕捉和参数等环境的设置｡
6.其他要注意的事项
(1)在创建特征时可以将已建好的剖面文件直接加载,方法是:选择主菜单草绘中数据来自文件选项｡也就是说,可将剖面预先建好,在需要时直接调用;
(2)在创建非第一特征的剖面时,要合理选择参照｡参照的作用是:将剖面定位到模型,以及在剖面创建过程中使系统能添加与参照对象有几何关系的约束;
(3)不要忘记从边创建图元命令的使用｡
三､结束语
既快速又正确地绘制剖面,首先是要熟练掌握各种图元绘制命令的用法､图元的编辑､各种约束的含义及添加方法､各种尺寸标注方法及尺寸修改方法,并融会贯通,然后配以一定量的练习｡在学习过程中,应先熟练掌握常用命令的用法,然后全面学习各命令的用法｡需要强调的是,在剖面绘制学习中要多练习,由易到繁,循序渐进,从而熟能生巧｡
[参考文献]
[1]林枫英,林春深,黄敬闽等. Pro/Engineer wildfire2.0基础设计[M].北京:电子工业出版社,2005.
[2]林清安. Pro/Engineer wildfire2.0零件设计基础篇[M].北京:北京大学出版社,2003.
[3]David S. Kelly.孙江宏译. Pro/Engineer wildfire机械设计教程[M].北京:清华大学出版社,2005.
[4]乔丽英.精通Pro/Engineer中文野火版[M].北京:北京大学出版社,2003.
[责任编辑:李丽娜]
[关键词] Pro/Engineer软件;剖面绘制;步骤;技术
[作者简介]朱新莲(1981—),女,江西旅游商贸职业学院科研秘书｡(江西南昌 330100)
Pro/Engineer软件是美国参数技术公司(PTC)1988年首家推出的使用参数化特征造型技术的大型CAD/CAM/CAE集成软件｡Pro/Engineer集成了零件设计､装配设计､工程图制作､结构分析､运动仿真､模具设计､钣金设计､管路设计､数控加工､数据库管理等功能,可以实现面向制造的设计(DFM)､面向装配的设计(DFA)､逆向设计(ID)､并行工程(CE)等先进的设计方法模式｡
基于特征建模是Pro/Engineer软件的4大特性之一｡剖面绘制(即草绘)是包括Pro/Engineer软件在内的所有参数化设计应用程序中的一项基本技巧｡熟练､正确的剖面绘制是使用Pro/Engineer软件的基础,离开Pro/Engineer软件优越而强大的功能将无法充分展现｡几何特征,例如拉伸､旋转等加减材料或曲面特征,需要用剖面来定义特征的截面;其他特征,如基准曲线､扫描特征的扫描轨迹以及草绘孔,也需用剖面定义元素｡Pro/Engineer软件各个模块的应用均离不开剖面绘制和特征建立｡本文结合笔者多年使用该软件的经验,介绍了使用Pro/Engineer软件野火版在目的管理器环境下进行剖面绘制的一般步骤,并探讨了绘制要点和技巧｡
一､绘制剖面的一般步骤
1.绘制剖面图元
绘制过程中应重点将剖面形状画出,注意比例尽量协调,尽量捕捉所需约束､避免不需要的约束,但不必拘泥于细节,如尺寸大小和个别的约束｡创建剖面时,系统会为图元自动添加尺寸和约束,使剖面完全定义(这里的完全定义是指几何上的完全定义,要区别于国家的制图标准);并且只要草绘环境设置得当,系统便能自动捕捉到所需大多数约束｡
2.对所绘剖面添加､修改约束
通常剖面图元绘制完后,系统自动添加的约束有的不是所需的,有的所需约束系统未自动添加｡这时需要手工添加､修改约束,先将所需约束强化,再添加其他所需约束｡在这一步中应尽可能将全部所需约束添加到剖面上｡
3.对所绘剖面修改尺寸标注和尺寸值
先将所需尺寸修改其值或强化后,再添加所需的其他尺寸,修改其值｡最后接受剖面时,应确认剖面约束和尺寸符合设计要求,同时没有虚尺寸和虚约束｡
上述步骤是一般性步骤,在实际绘图时需灵活运用｡比如,对于复杂的图形可先绘制剖面某一相对完整的部分或剖面“骨架”部分,将其(即最初绘制的图元)尺寸修改正确,以使剖面有一个合适的参考比例,然后完成剖面其余部分｡如果形状全部绘制完成后再修改尺寸,有时会因为所绘图形尺寸与所需尺寸相差太大,造成尺寸修改困难｡需要强调指出的是,剖图绘制中通常先添加､修改约束,再添加､修改尺寸｡
二､绘制剖面的细节问题
1.图元的编辑
(1)重视修剪命令的使用,使用修剪命令(删除段､拐角､分割),常常可以事半功倍｡比如,对于圆弧相接的部分,可先画出一些整圆,配以倒圆角,再修剪｡
(2)对于对称图形,通常先画出一半再镜像｡镜像后,可以合并为一条线段或一段圆弧(或整圆),系统自动将之合并｡所示剖面,可先绘制一半图形,再镜像,得到完整剖面｡
(3)切换构造｡一些剖面的绘制,需要使用辅助线,这时可先画出辅助线,再将之切换结构｡
2.尺寸的标注
(1)倾斜线段两端点水平距离和竖直距离的标注,与点击鼠标中键时鼠标的位置有关;
(2)圆弧圆心角的标注:先分别选圆弧两端点,再选圆弧,最后点击鼠标中键;
(3)圆弧(圆)之间切线距离的标注,与所选圆弧(圆)的位置和点击鼠标中键时鼠标的位置有关;
(4)关于中心线对称尺寸(旋转尺寸)的标注:先选尺寸标注线位置,再选中心线,然后选已选过的尺寸标注线位置,最后点击鼠标中键;
(5)二次曲线尺寸的标注｡关于两端点相切角度,首先单击该曲线,再单击另一尺寸基准线(如中心线),然后单击要标注角度的顶点(即二次曲线的节点),最后单击中键;关于rho值,与圆弧半径标法一致——先选该曲线,再单击鼠标中键;
(6)尺寸标注时应尽量使用原始尺寸,减少换算｡
3.尺寸值的修改
尺寸值的修改,一般在添加､修改约束并修改尺寸标注后进行｡在草绘器选取状态下,可以在绘图区双击尺寸值,修改之｡但有时修改后不能再生,这是因为在当前剖面下,其他尺寸值未修改时,该尺寸值有一定的取值区间｡这时需要使用尺寸值修改工具按钮,将尺寸值修改对话框中“再生”选项取消选中,同时修改多个尺寸,再接受尺寸值修改对话框以再生剖面,这种方法能保证尺寸值修改成功｡但是这种方法有弊端,当某一修改的尺寸输错了值,仍有可能导致剖面再生失败,需要重新修改,浪费时间｡这种情况下,一般做法是,将最初绘制的图元尺寸修改正确后,再绘制剖面的其余部分,以使剖面有个合适的参考比例｡当然,也可以将整个剖面缩小比例至合适尺寸值后再修改｡(但缩小比例后会丢失一些约束｡)
4.约束､尺寸的操作
创建剖面时,每绘制一个图元系统自动添加约束和尺寸,使剖面完全定义｡系统自动添加的约束和尺寸是弱约束和弱尺寸,灰色显示(个别自动添加的约束是强约束,如水平､竖直､相切等约束);手工添加的约束和尺寸是强约束和强尺寸,亮色显示;弱约束和弱尺寸可以强化｡手工添加约束或尺寸时,系统会自动删除某些弱约束和弱尺寸;若无弱约束或弱尺寸可删除,系统会弹出解决草图的对话框｡
绘图过程中对约束可以进行禁用､锁定､切换等操作｡绘制后对约束可以进行删除､加强､解释等操作｡对强尺寸可以进行删除､替换､锁定､设为参照尺寸及解释等操作,并可通过设定变量尺寸标注周长尺寸｡约束和尺寸锁定后,在对剖面操作时,它们将不被改变｡强约束和强尺寸删除后,系统自动添加弱尺寸以使剖面完全定义｡
5.草绘环境的设置
在草绘过程中可以根据需要调整草绘环境｡选主菜单草绘选项,在草绘器优先选项对话框中可以进行杂项､约束捕捉和参数等环境的设置｡
6.其他要注意的事项
(1)在创建特征时可以将已建好的剖面文件直接加载,方法是:选择主菜单草绘中数据来自文件选项｡也就是说,可将剖面预先建好,在需要时直接调用;
(2)在创建非第一特征的剖面时,要合理选择参照｡参照的作用是:将剖面定位到模型,以及在剖面创建过程中使系统能添加与参照对象有几何关系的约束;
(3)不要忘记从边创建图元命令的使用｡
三､结束语
既快速又正确地绘制剖面,首先是要熟练掌握各种图元绘制命令的用法､图元的编辑､各种约束的含义及添加方法､各种尺寸标注方法及尺寸修改方法,并融会贯通,然后配以一定量的练习｡在学习过程中,应先熟练掌握常用命令的用法,然后全面学习各命令的用法｡需要强调的是,在剖面绘制学习中要多练习,由易到繁,循序渐进,从而熟能生巧｡
[参考文献]
[1]林枫英,林春深,黄敬闽等. Pro/Engineer wildfire2.0基础设计[M].北京:电子工业出版社,2005.
[2]林清安. Pro/Engineer wildfire2.0零件设计基础篇[M].北京:北京大学出版社,2003.
[3]David S. Kelly.孙江宏译. Pro/Engineer wildfire机械设计教程[M].北京:清华大学出版社,2005.
[4]乔丽英.精通Pro/Engineer中文野火版[M].北京:北京大学出版社,2003.
[责任编辑:李丽娜]