[工学]proe基础教程_从入门到精通教学内容
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▪ 利用CAD/CAM系统可以进行产品造型，计算分析和数控 程序的编制。
CAD/CAM技术的历程
CAD/CAM History
20世纪90 年代
20世纪50 年代
•麻省理工研制第一台数控机床
•通过数控程序对零件进行加工
•研制“旋风”计算机并在其上描述零件
•利用计算机制作数控纸带 •实现NC程序自动化
▪ CAE可以对多种类型的对象的物理、力学性能进行分析， 模拟，干预，评价与优化。
❖什么是有限元分析 ?
▪ 有限元分析把求解区域看做由许多小的在节点处相互连接 的单位，利用方程求给出的节点的近似解。
三维建模技术
建模就是以计算机能够理解的方式，对 实体进行确切的定义，赋予一定的数学描述， 再以一定的数据结构形式对所定义的几何实 体加以描述，从而在计算机内部构造一个实 体的模型。
[工学]proe基础教程_从入 门到精通
课程目的:
❖ 对PRO/E软件有更深一层的认识
❖ 可以熟练的使用软件进行零件的建模
❖ 能够使用软件进行产品的装配
❖ 能够使用PRO/E出零件的二维图纸
PRO/E的应用范围
产品设计师 模具设计师 钣金设计师 数控工程师 PRO/E 基础应用
三、 建立基准轴的参照组合
❖ 选择一垂直的边或轴，单击 按钮，创建一通过选定边或轴的基准轴。 ❖ 选择两基准点或基准轴，单击 按钮，创建一通过选定的两个点或轴的
基准轴。 ❖ 选择两个非平行的基准面或平面，单击 按钮，创建一通过选定相交线
的基准轴。 ❖ 选择一条曲线或边及其终点，单击 按钮，创建一通过终点和曲线切点
造型特征
a) 基本特征(圆柱体,圆锥体) b) 附加特征(倒角,键槽,中心孔)
精度特征
尺寸公差,形状公差,位置公差,表面粗糙度
管理特征
描述零件的管理信息,设计者,批量,数量等
技术要求特征
材料特征
装配特征
特征建模
特征建模使设计人员操作对象不再是原始的线条和体素,而是 产品的功能要求,特征的引用直接体现了设计意图,使建立的产 品模型更容易为人理解和被用于组织生产
在零件的绘制或组件装配中，坐标系可用来辅助进行下列工作：
❖ 辅助计算零件的质量、质心、体积等。 ❖ 在零件装配中建立坐标系的约束条件。 ❖ 在进行有限元分析时，辅助建立约束条件。 ❖ 使用加工模块时，用于设定程序原点。 ❖ 辅助建立其它基准特征。 ❖ 使用坐标系作为定位参照。
基准坐标系:
创建坐标系的几种方法 ❖ 三平面的交点 ❖ 点/两轴 ❖ 偏移
基准曲面:
1
复习今天提到的几 种建模方法，深刻 理解基于特征的参 数化造型系统的含 义。
2
熟悉PRE/E 2.0的 操作界面，做到熟 练的使用鼠标进行 各项操作。
3
使用草绘系统画一 张草图，尽量使用 到草绘系统内所有 功能。并将完成的 作品发至我的邮箱 lsf212@gmail.c om
如果需要修改3D产品形状，可以再次进入退出草绘器 进行修改
了解PRO/E
了解PRO/E
组件模式： 组装产品各个模型，检查产品组装关系。
了解PRO/E
绘图模式：
了解PRO/E
20世纪70
年代
20世纪80 年代
技术成熟并出现大批优秀 软件：PRO/E,UG, AUTOCAD,MASTERCAM
•计算机性能的发展为CAD/CAM技术 的高速发展提供了空间。 •技术逐步应用在三维造型，自由曲面设计， 有限元分析，分析仿真。 •初现对生产的巨大推动作用
•使用计算机控制多台数控机床的DNC系统出现。 •出现三维线框系统的三维造型软件。
❖
选择一个基准平面或平面以及一个基准点或一个顶点，单击 按钮，产生过这两
点并与参照平面垂直的基准平面。
❖
选择一个基准点和一个基准轴或边（点与边不共线），单击 按钮，【基准平面】
对话框显示通过参照的约束，单击【确定】按钮即可建立基准平面。
基准轴:
❖ 作为中心线 ❖ 作为同轴特征的参考轴
▪ Pro/ENGINEER广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、 汽车、航空航天、家电、玩具等行业，是一个全方位的3D 产品开发软件。
传统的产品生产模式
产品设计 出二维图纸
概念设计
结构设计
分析计算 不 合
工艺设计 格
市场反馈 产品销售 产品调试
生产加工
零件装配
一、创建基准平面对话框说明
点击新建基准平面的图标，将出现如图2所示的对话框。现将其 中的内容进行说明。
一、创建基准平面对话框说明
❖ 穿过：新的基准平面通过选择的参照。 ❖偏移：新的基准平面偏离选择的参照。 ❖平行：新的基准平面平行选择的参照。 ❖法向：新的基准平面垂直选择的参照。 ❖相切：新的基准平面与选择的参照相切。
壳特征
孔特征
拉伸特征
圆角特征
了解PRO/E
零件模式:
大多数设计都是从零件模式开始的,在零件模式中创建 独立的元件(.prt),在组件文件(.asm)中连接在一起
大多数特征都是起始与二维的轮廓或截面。用来创建 2D截面的工具称为 “草绘器”
定义截面后就可以指定三维值，正成3D形状。
特征建模是一种建立在实体建模的基础上，利用特征的概念面向整 个产品设计和生产制造过程进行设计的建模方法，它不仅包含与生 产有关的信息，而且还能描述这些信息之间的关系。
❖ 特征的属性:特征有形状和功能两种属性,包括产品的特定几何特征, 拓扑关系,以及绘图的表示方法,制造技术和公差要求。
❖ 特征的构成体系：
❖ 基准特征是零件建模的参照特征，其主要用 途是辅助3D特征的创建，可作为截面绘制的 参照面、模型定位的参照面和控制点、装配 用参照面等。
❖ 基准特征包括：基准平面、基准轴、基准点、 基准曲线、坐标系等。
基准平面:
❖ 作为尺寸标注的参考 ❖ 作为视角的方向参考 ❖ 作为草绘平面 ❖ 作为组合零件时的参考面
三、 建立基准平面的参照
❖
选择两个共面的边或轴（但不能共线）作为参照，单击 按钮，产生通过参照的
基准平面。
❖
选择三个基准点或顶点作为参照，单击 按钮，产生通过三点的基准平面。
❖
选择一个基准平面或平面以及两个基准点或一个顶点，单击 按钮，产生过这两
点并与参照平面垂直的基准平面。
现在的产品生产模式
产品设计 生产加工
概念设计 修改 市场反馈
结构设计
CAD
分析计算 不
合 工艺设计 格
产品销售
仿真分析
CAE
CAM
零件装配
使用Pro/ENGINEER的流程优势?
1 以计算机为中心，各个工序可以同时进行。 2 信息的传达过程简化，且准确快捷。 3 使用计算机进行仿真分析。 4 产品的再研发与修改非常快捷。
机械自由形状建模
钣金模块
制造模块
模具/铸造模块
多轴加工 高级铣应用
❖什么是Pro/ENGINEER ?
▪ 著名的三维建模软件Pro/ENGINEER是美国PTC公司的大 作。
▪ 是世界上最为普及的CAD/CAM/CAE软件之一，基本上成 为三维CAD的一个标准平台。
1） 利用体素拼合构成物体。
实体建模原理
2) 边界表示法 一个物体可以表示为它的优先数量的边界表面的集合
实体建模原理
3) 扫描表示法 一个基体(一般是一个封闭的平面轮廓或实体)沿某一路径运动而形成 形体
特征建模
的基准轴。 ❖ 选择一个基准点和一个面，单击 按钮，产生过该点且垂直于该面的基
准轴。
一、基准点的类型
基准点的用途非常广泛，既可用于辅助建立其它基准特征，也可辅助定义 特征的位置。Pro/ENGINEER Wildfire提供四种类型的基准点，如图6所示。
➢
:从实体或实体交点或从实体偏离创建的基准点。
曲面建模
由封闭边界的曲线构成
三点定义一个平面
一组空间输入点的 近似曲面
曲面建模
导线：两条空间曲线 母线：直线
平面曲线沿 垂直与该面方向移动
回转面
三维建模技术
❖ 实体建模原理
实体建模是定义一些基本体素，通过基本体素的集合运算或变 形操作生成复杂形体的一种建模技术，其特点在于三维立体的表面 与其实体同时生成。
参数化造型
用几何元素、工程方程与关系来说明产品模型的形状特 征
基于特征的参数化造型
混合特征 倒角特征
扫描实体特征
孔特征 拉伸特征
筋特征 圆角特征
基于特征的参数化造型
圆柱体特征 与孔特征
什么是DNC?
❖ DNC(Distributed Numerical Control)称为分布式数控， 是实现CAD/CAM和计算机辅助生产管理系统集成的 纽带，是机械加工自动化的又一种形式。
❖ DNC系统功能包括
①NC程序及数据的传递，
②机床状态采集和上报；
LOGO
PRO/E 基础教程 第二讲
主讲老师 : 李少凡 手机: Email:lsf212@
课程目的:
❖ 巩固草绘操作
❖ 了解基准特征定义,并且可以熟练的创建基 准特征
❖ 掌握基础实体的创建方法
什么是基准特征:
➢
:在草绘工作界面创建基准点。
➢
:通过选定的坐标系创建基准点。
➢
:直接在实体或曲面上单击左键即可创建基准点，该基准点在
行为建模中供分析使用。
图6 基准点类型
基准点:
❖ 某些特征需要借助基准点来定义参数 ❖ 用来指定附加基准目标的位置
基准坐标系:
三维建模技术
❖ 线框建模 线框建模生成的实体模型是由一系列的直线、圆弧、点及
自由曲线组成，描述的是产品的轮廓外形。在计算机内部生 成三维映像，还可实现视图变换及空间尺寸的协调。
三维建模技术
❖ 曲面建模
曲面建模是通过对物体的各个表面或曲面进行描述而构成曲面 的建模方法。
❖什么是CAD/CAM ?
▪ 中文全称计算机辅助设计与制造，也就是Computer Aided Design/Manufacturing。
▪ 以计算机为中心，利用计算机存储量大，运行速度快可以 无限期利用以有资源的优势，将各个设计制造阶段及过程 汇集在一起。
③根据工序计划，自动分配NC程序及数据到相应机床；
④刀具数据的分配与传递。
❖什么是CAE ?
▪ 中文全称计算机辅助工程，也就是Computer Aided Engineering。
▪ 一般指利用计算机进行分析和仿真的过程，它的使用减少 了产品的试制的次数，缩短了产品的设计和开发的周期， 降低了产品的试制成本。
了解PRO/E
了解PRO/E
作业:
熟悉PRO/ERO/E
作业:
CAD/CAM技术的历程
CAD/CAM History
20世纪90 年代
20世纪50 年代
•麻省理工研制第一台数控机床
•通过数控程序对零件进行加工
•研制“旋风”计算机并在其上描述零件
•利用计算机制作数控纸带 •实现NC程序自动化
▪ CAE可以对多种类型的对象的物理、力学性能进行分析， 模拟，干预，评价与优化。
❖什么是有限元分析 ?
▪ 有限元分析把求解区域看做由许多小的在节点处相互连接 的单位，利用方程求给出的节点的近似解。
三维建模技术
建模就是以计算机能够理解的方式，对 实体进行确切的定义，赋予一定的数学描述， 再以一定的数据结构形式对所定义的几何实 体加以描述，从而在计算机内部构造一个实 体的模型。
[工学]proe基础教程_从入 门到精通
课程目的:
❖ 对PRO/E软件有更深一层的认识
❖ 可以熟练的使用软件进行零件的建模
❖ 能够使用软件进行产品的装配
❖ 能够使用PRO/E出零件的二维图纸
PRO/E的应用范围
产品设计师 模具设计师 钣金设计师 数控工程师 PRO/E 基础应用
三、 建立基准轴的参照组合
❖ 选择一垂直的边或轴，单击 按钮，创建一通过选定边或轴的基准轴。 ❖ 选择两基准点或基准轴，单击 按钮，创建一通过选定的两个点或轴的
基准轴。 ❖ 选择两个非平行的基准面或平面，单击 按钮，创建一通过选定相交线
的基准轴。 ❖ 选择一条曲线或边及其终点，单击 按钮，创建一通过终点和曲线切点
造型特征
a) 基本特征(圆柱体,圆锥体) b) 附加特征(倒角,键槽,中心孔)
精度特征
尺寸公差,形状公差,位置公差,表面粗糙度
管理特征
描述零件的管理信息,设计者,批量,数量等
技术要求特征
材料特征
装配特征
特征建模
特征建模使设计人员操作对象不再是原始的线条和体素,而是 产品的功能要求,特征的引用直接体现了设计意图,使建立的产 品模型更容易为人理解和被用于组织生产
在零件的绘制或组件装配中，坐标系可用来辅助进行下列工作：
❖ 辅助计算零件的质量、质心、体积等。 ❖ 在零件装配中建立坐标系的约束条件。 ❖ 在进行有限元分析时，辅助建立约束条件。 ❖ 使用加工模块时，用于设定程序原点。 ❖ 辅助建立其它基准特征。 ❖ 使用坐标系作为定位参照。
基准坐标系:
创建坐标系的几种方法 ❖ 三平面的交点 ❖ 点/两轴 ❖ 偏移
基准曲面:
1
复习今天提到的几 种建模方法，深刻 理解基于特征的参 数化造型系统的含 义。
2
熟悉PRE/E 2.0的 操作界面，做到熟 练的使用鼠标进行 各项操作。
3
使用草绘系统画一 张草图，尽量使用 到草绘系统内所有 功能。并将完成的 作品发至我的邮箱 lsf212@gmail.c om
如果需要修改3D产品形状，可以再次进入退出草绘器 进行修改
了解PRO/E
了解PRO/E
组件模式： 组装产品各个模型，检查产品组装关系。
了解PRO/E
绘图模式：
了解PRO/E
20世纪70
年代
20世纪80 年代
技术成熟并出现大批优秀 软件：PRO/E,UG, AUTOCAD,MASTERCAM
•计算机性能的发展为CAD/CAM技术 的高速发展提供了空间。 •技术逐步应用在三维造型，自由曲面设计， 有限元分析，分析仿真。 •初现对生产的巨大推动作用
•使用计算机控制多台数控机床的DNC系统出现。 •出现三维线框系统的三维造型软件。
❖
选择一个基准平面或平面以及一个基准点或一个顶点，单击 按钮，产生过这两
点并与参照平面垂直的基准平面。
❖
选择一个基准点和一个基准轴或边（点与边不共线），单击 按钮，【基准平面】
对话框显示通过参照的约束，单击【确定】按钮即可建立基准平面。
基准轴:
❖ 作为中心线 ❖ 作为同轴特征的参考轴
▪ Pro/ENGINEER广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、 汽车、航空航天、家电、玩具等行业，是一个全方位的3D 产品开发软件。
传统的产品生产模式
产品设计 出二维图纸
概念设计
结构设计
分析计算 不 合
工艺设计 格
市场反馈 产品销售 产品调试
生产加工
零件装配
一、创建基准平面对话框说明
点击新建基准平面的图标，将出现如图2所示的对话框。现将其 中的内容进行说明。
一、创建基准平面对话框说明
❖ 穿过：新的基准平面通过选择的参照。 ❖偏移：新的基准平面偏离选择的参照。 ❖平行：新的基准平面平行选择的参照。 ❖法向：新的基准平面垂直选择的参照。 ❖相切：新的基准平面与选择的参照相切。
壳特征
孔特征
拉伸特征
圆角特征
了解PRO/E
零件模式:
大多数设计都是从零件模式开始的,在零件模式中创建 独立的元件(.prt),在组件文件(.asm)中连接在一起
大多数特征都是起始与二维的轮廓或截面。用来创建 2D截面的工具称为 “草绘器”
定义截面后就可以指定三维值，正成3D形状。
特征建模是一种建立在实体建模的基础上，利用特征的概念面向整 个产品设计和生产制造过程进行设计的建模方法，它不仅包含与生 产有关的信息，而且还能描述这些信息之间的关系。
❖ 特征的属性:特征有形状和功能两种属性,包括产品的特定几何特征, 拓扑关系,以及绘图的表示方法,制造技术和公差要求。
❖ 特征的构成体系：
❖ 基准特征是零件建模的参照特征，其主要用 途是辅助3D特征的创建，可作为截面绘制的 参照面、模型定位的参照面和控制点、装配 用参照面等。
❖ 基准特征包括：基准平面、基准轴、基准点、 基准曲线、坐标系等。
基准平面:
❖ 作为尺寸标注的参考 ❖ 作为视角的方向参考 ❖ 作为草绘平面 ❖ 作为组合零件时的参考面
三、 建立基准平面的参照
❖
选择两个共面的边或轴（但不能共线）作为参照，单击 按钮，产生通过参照的
基准平面。
❖
选择三个基准点或顶点作为参照，单击 按钮，产生通过三点的基准平面。
❖
选择一个基准平面或平面以及两个基准点或一个顶点，单击 按钮，产生过这两
点并与参照平面垂直的基准平面。
现在的产品生产模式
产品设计 生产加工
概念设计 修改 市场反馈
结构设计
CAD
分析计算 不
合 工艺设计 格
产品销售
仿真分析
CAE
CAM
零件装配
使用Pro/ENGINEER的流程优势?
1 以计算机为中心，各个工序可以同时进行。 2 信息的传达过程简化，且准确快捷。 3 使用计算机进行仿真分析。 4 产品的再研发与修改非常快捷。
机械自由形状建模
钣金模块
制造模块
模具/铸造模块
多轴加工 高级铣应用
❖什么是Pro/ENGINEER ?
▪ 著名的三维建模软件Pro/ENGINEER是美国PTC公司的大 作。
▪ 是世界上最为普及的CAD/CAM/CAE软件之一，基本上成 为三维CAD的一个标准平台。
1） 利用体素拼合构成物体。
实体建模原理
2) 边界表示法 一个物体可以表示为它的优先数量的边界表面的集合
实体建模原理
3) 扫描表示法 一个基体(一般是一个封闭的平面轮廓或实体)沿某一路径运动而形成 形体
特征建模
的基准轴。 ❖ 选择一个基准点和一个面，单击 按钮，产生过该点且垂直于该面的基
准轴。
一、基准点的类型
基准点的用途非常广泛，既可用于辅助建立其它基准特征，也可辅助定义 特征的位置。Pro/ENGINEER Wildfire提供四种类型的基准点，如图6所示。
➢
:从实体或实体交点或从实体偏离创建的基准点。
曲面建模
由封闭边界的曲线构成
三点定义一个平面
一组空间输入点的 近似曲面
曲面建模
导线：两条空间曲线 母线：直线
平面曲线沿 垂直与该面方向移动
回转面
三维建模技术
❖ 实体建模原理
实体建模是定义一些基本体素，通过基本体素的集合运算或变 形操作生成复杂形体的一种建模技术，其特点在于三维立体的表面 与其实体同时生成。
参数化造型
用几何元素、工程方程与关系来说明产品模型的形状特 征
基于特征的参数化造型
混合特征 倒角特征
扫描实体特征
孔特征 拉伸特征
筋特征 圆角特征
基于特征的参数化造型
圆柱体特征 与孔特征
什么是DNC?
❖ DNC(Distributed Numerical Control)称为分布式数控， 是实现CAD/CAM和计算机辅助生产管理系统集成的 纽带，是机械加工自动化的又一种形式。
❖ DNC系统功能包括
①NC程序及数据的传递，
②机床状态采集和上报；
LOGO
PRO/E 基础教程 第二讲
主讲老师 : 李少凡 手机: Email:lsf212@
课程目的:
❖ 巩固草绘操作
❖ 了解基准特征定义,并且可以熟练的创建基 准特征
❖ 掌握基础实体的创建方法
什么是基准特征:
➢
:在草绘工作界面创建基准点。
➢
:通过选定的坐标系创建基准点。
➢
:直接在实体或曲面上单击左键即可创建基准点，该基准点在
行为建模中供分析使用。
图6 基准点类型
基准点:
❖ 某些特征需要借助基准点来定义参数 ❖ 用来指定附加基准目标的位置
基准坐标系:
三维建模技术
❖ 线框建模 线框建模生成的实体模型是由一系列的直线、圆弧、点及
自由曲线组成，描述的是产品的轮廓外形。在计算机内部生 成三维映像，还可实现视图变换及空间尺寸的协调。
三维建模技术
❖ 曲面建模
曲面建模是通过对物体的各个表面或曲面进行描述而构成曲面 的建模方法。
❖什么是CAD/CAM ?
▪ 中文全称计算机辅助设计与制造，也就是Computer Aided Design/Manufacturing。
▪ 以计算机为中心，利用计算机存储量大，运行速度快可以 无限期利用以有资源的优势，将各个设计制造阶段及过程 汇集在一起。
③根据工序计划，自动分配NC程序及数据到相应机床；
④刀具数据的分配与传递。
❖什么是CAE ?
▪ 中文全称计算机辅助工程，也就是Computer Aided Engineering。
▪ 一般指利用计算机进行分析和仿真的过程，它的使用减少 了产品的试制的次数，缩短了产品的设计和开发的周期， 降低了产品的试制成本。
了解PRO/E
了解PRO/E
作业:
熟悉PRO/ERO/E
作业: