ProENGINEER的法兰盘设计

Pro/ENGINEER的法兰盘设计
1关于 PROE简介
1.1 Pro/ENGINEER
Proe美国PTC公司旗下的产品Pro/EnginProPro/Engineer操作软件）是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC）的重要产品。

是一款集CAD/CAM/CAE功能一体化的综合性三维软件，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，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
1985年，PTC公司成立于美国波士顿，开始参数化建模软件的研究。

1988年，V1.0的Pro/ENGINEER诞生了。

经过10余年的发展，Pro/ENGINEER已经成为三维建模软件的领头羊。

目前已经发布了Pro/ENGINEER WildFire6.0（中文名野火6)。

PTC的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。

Pro/ENGINEER 还提供了全面、集成紧密的产品开发环境。

是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化、基于特征的实体造型系统，并且具有单一数据库功能的综合性MCAD软件。

1.2 Pro/ENGINEER的概念
Pro／CAT Pro／CAT是选用性模块，提供 Pro／ENGINEER与 CATIA的双向数据交换接口，CATIA的造型可直接输入 Pro／ENGINEER软件内，并可加上 Pro ／ENGINEER的功能定义和参数工序，而 Pro／Engineer也可将其造型输出到CATIA软件里。

这种高度准确的数据交换技术令设计者得以在节省时间及设计成本的同时，扩充现有软件系统的投资
Pro／CDT Pro/CDT是一个 Pro/ENGINEER的选件模块，为 CADAM 2D工程图提供 PROFESSIONALCADAM与 Pro/ENGINEER双向数据交换直接接口。

CADAM工程图的文件可以直接读入Pro/ENGINEER，亦可用中性的文件格式，经由
PROFESSIONAL CADAM输出或读入任何运行 Pro/ENGINEER 的工作站上。

Pro/CDT 避免了一般通过标准文件格式交换信息的问题，并可使新客户在转入
Pro/ENGINEER后，仍可继续享用原有的 CADAM数据
Pro /E建模技术和CAD功能 Pro /E建模技术是曲面建模、实体建模和特征建模, Pro /E是完全应用特征技术发展起来的全参数化设计的CAD /CAM工程软件,在CAM造型方面它提供了挤压、旋转、扫描、切除、打孔、倒角、拔模等多种实体造型方式。

另外,还针对高级用户提供了多种高级的造型方式,可以方便的设计各种复杂的特征模型(如图1所示) ,还提供了纺织曲面、自由曲面等更为复杂的曲面设计,具备利用曲面生成实体模型的功能,是非常优秀的工程软件之一Pro /E驱动模型和CAM功能
Pro /E提供了车削、铣削、钻削等多种功能,它的CAM驱动模型有曲面驱动、实体驱动、和特征驱动,其加工环境设置完全符合工况,灵活进行机床和工件坐标系的设置,在不同工序可以设置不同的工件坐标系,便于工件的找正装夹,保证加工精度。

进行夹具及辅具的设置自动编程进行干涉和碰撞检验,提高程式的可靠性。

同时, Pro /E采用余量模型的加工方式,加工时将毛坯和零件装配在一起,在刀具轨迹生成时,进行刀路优化,减少空切,以提高切削效率。

Pro /E提供了强大的刀位验证、编辑修改功能。

在编程修改方法, Pro /E具备复制、移动、缩放比例、旋转(Rotate)等功能,这些在实际的自动编程非常有用在刀位验证方面, Pro /E提供了动态模拟、实体仿真、过切检查功能(这一点对于实用加工程式一定要做,而且100%不能过切) 。

由于Pro /E的加工环境设置完全符合实际加工,同时进行夹具及辅具的设置,在进行实体仿真时,能够逼真地模拟加工全过程。

Pro/E的系统特点，三维实体造型三维实体造型可以将使用者的设计概念，以最真实的模型在计算机上呈现出来，随时计算出产品的体积、面积、质心、重量、惯性矩等属性，解决复杂产品之间的干涉，提高效率，降低成本，便于设计人员与管理人员之间的交流。

它避免了传统二维下的点、线、面设计的不足。

三维实体模式设计形象、逼真、直观，而二维设计需要用户进行空间想象以特征造型为基础 Pro/ENGINEER是一个基于特征的实体建模工具，以特征作为组成模型的基本单元，实体模型是通过特征完成设计的，即实体模型是特征的叠加。

例如，可以通过使用拉伸特征生成零件主体，使用切除材料等特征形成最终的零件。

参数式设计 Pro/ENGINEER是一个参数化的系统，根据参数创建设计模型，
几何形状的大小都由尺寸参数控制，用户在产品设计过程中使用的所有尺寸参数与物理参数都存在于单一的数据库中，可以随时修改这些参数，并可对设计对象进行简单的分析，计算出模型的体积、质量和惯性矩等。

特征之间存在着相互依赖的关系，使得某一单独特征的修改，会牵动其他特征的变更。

用户还可以使用数学运算方式建立各特征的数学关系，使得计算机能自动计算出模型应有的形状和固定位置。

通过设置特征参数关系式来保持特征的位置，体现其参数化的特点。

1.3 Pro/ENGINEER的模板组成及功能
Pro/Engineer是软件包，并非模块，它是该系统的基本部分，其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型，三维上色，实体或线框造型，完整工程图的产生及不同视图展示（三维造型还可移动，放大或缩小和旋转）。

Pro/Engineer是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽壳（Shells）等，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。

这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何一个参数改变，其他相关的特征也会自动修正。

这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。

造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或一些支持Postscript格式的彩色打印机。

Pro/Engineer还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如有限元分析及后置处理等，这都是通过标准数据交换格式来实现，用户更可配上 Pro/Engineer软件的其它模块或自行利用 C语言编程，以增强软件的功能。

它在单用户环境下（没有任何附加模块）具有大部分的设计能力，组装能力（运动分析、人机工程分析）和工程制图能力（不包括ANSI， ISO， DIN或 JIS标准），并且支持符合工业标准的绘图仪（HP，HPGL）和黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。

Pro/Engineer功能 1．特征驱动（例如：凸台、槽、倒角、腔、壳等）；2
参数化（参数=尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等）；3．通过零件的特征值之间，载荷/边界条件与特征参数之间（如表面积等）的关系来进行设计；4，支持大型、复杂组合件的设计（规则排列的系列组件，交替排列，Pro/PROGRAM
的各种能用零件设计的程序化方法等）。

5.贯穿所有应用的完全相关性（任何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方变动）。

其它辅助模块将进一步提高扩展 Pro/ENGINEER的基本功能。

Pro/CAT是选用性模块，提供 Pro/ENGINEER与 CATIA的双向数据交换接口，CATIA的造型可直接输入 Pro/ENGINEER软件内，并可加上 Pro/ENGINEER的功能定义和参数工序，而 Pro/Engineer也可将其造型输出到 CATIA软件里。

这种高度准确的数据交换技术令设计者得以在节省时间及设计成本的同时，扩充现有软件系统的投资。

Pro/CDT是一个 Pro/ENGINEER的选件模块，为 CADAM 2D工程图提供PROFESSIONALCADAM与 Pro/ENGINEER双向数据交换直接接口。

CADAM工程图的文件可以直接读入Pro/ENGINEER，亦可用中性的文件格式，经由PROFESSIONAL CADAM输出或读入任何运行 Pro/ENGINEER 的工作站上。

Pro/CDT避免了一般通过标准文件格式交换信息的问题，并可使新客户在转入 Pro/ENGINEER后，仍可继续享用原有的 CADAM数据库。

Pro/COMPOSITE是一个 Pro/ENGINEER的选件模块，需配用 Pro/ENGINEER及Pro/SURFACE环境下运行。

该模块能用于设计、复合夹层材料的部件。

Pro/COMPOSITE在Pro/ENGINEER的应用环境里具备完整的关联性，这个自动化工具提供的参数化、特征技术．适用于整个设计工序的每个环节。

Pro/INTERFACE是一个完整的工业标准数据传输系统，提供 Pro/Engineer
与其它设计自动化系统之间的各种标准数据交换格式．它可用于 Pro/ENGINEER 几何的输入和输出。

剖面可以参数化并被构造 Pro/ENGINEER内的任意特征种类：1.二维和三维图形：Pro/INTERFACE提供了将2D和3D图形通过 IGES4．0或 SET输入到 Pro/ENGINEER的绘图模式里的能力，输入后，正常制图功能都是有效的。

2．三维线框图形：Pro/INTERFACE提供了将3D线框几何体通过 IGES4．0或 SET 输入到 Pro/ENGINEER内的能力，该线框体能被用于生成全参数化，以特征为基础的实体模型。

如果需要，可以覆盖到非参数化的实体模型上。

3．任意形状曲面：Pro/INTERFACE提供了通过 IGES4．0或 SET将一个或更多的任意形状曲面输入到 Pro/ENGINEER内的能力。

一旦输入后，这些面可以被偏置和缝合在一起，及被其它曲面剪裁，它们也可以被用于构造一个实体模型（见
Pro/SURFACE有关详细描述）4．三维表面模型：Pro/INTERFACE提供了通过IGES4．0或 SET将部分表面或整个表面线框模型输入到 Pro/ENGINEER内的能
力。

在 Pro/ENGINEER内．如果有遗漏表面可以加上，并且整个表面模型也可以覆盖到一个非参数化的实体模型上。

覆盖到非参数化实体模型上的表面可以作为一个“单一特征”。

这样用户就可以将所有参数化特征附加到这“单一特征”上，当然该特征也能象其它任何 Proe.
Pro/MOL DESIGN模块用于设计模具部件和模板组装，它包括如下功能：
1.采用参照设计模型的方法，自动生成模具型腔几何体。

2.对单一、多面类似或者多面不同的型腔，采用 Pro/ENGINEER的组装命令及花样组来定出型腔
3对复杂的多面/注模，提供 Slider/CAMMED移动功能。

4用不同的缩减补偿方式，修改造型几何体。

5在模拟过程，采用干扰核查的方法支定度及模似模具开口及 Molding Ejection Sequence.
6．备有 AC Technology的 C—Flow/EZ分析软件，提供空腔冲填及 AIR TRAPPING 模拟、 Front、ram速度、weld线及流体速度（Flow Velocity）。

7．直接取得 Pertinent模具设计工程的信息，包括冲填器皿及型腔表面积等信息。

8．可生成摸具的特定功能，包括浇口（Sprue）、浇道（Runner）、浇槽（Gates）、冷凝线（cooling line）及分离线。

9． Pro/LIBARARY亦有提供与 Pro/MOLDESIGN使用的功能，包括标准化的摸具组装及元件
Pro/LIBRARYACCESS提供了一个超过2万个通用标准零件和特征的扩展库，用户可以很方便地从菜单里拾取任意工业标准特征或零件，并将它们揉台进零件或部件的设计中，使用更方便、快速、并能提高生产力。

1．标准零件包括：方形和六角形螺帽、平面垫圈、弹簧垫圈、半月销、机制螺母，内藏凸台和止动螺钉，大小固铆钉，开口销和叉杆销等等。

2. 标准特征包括：孔、槽、凸台、镗孔，同轴凸台，通风格栅．金属片偏置，金属片弯管特征，管状特征等等
2 Pro/E 5.0中文版的操作界面和文件操作
2.1、Pro/E 5.0中文版的操作界面
Pro/ENGINEER Wildfire 5.0工作界面主要由标题栏、菜单栏、导航栏、工具栏、绘图区、信息栏和过滤器等组成。

标题栏：位于主界面的顶部，用于显示当前正在运行的Pro/ENGINEER Wildfire 5.0应用程序名称和打开的文件名等信息。

菜单栏：位于标题栏的下方默认共有10个菜单项，包括“文件”、“编辑”、“视图”、“插入”、“分析”、“信息”、“应用程序”、“工具”、“窗口”和“帮助”等。

单击菜单项将打开对应的下拉菜单，下拉菜单对应Pro/ENGINEER的操作命令。

但调用不同的模块，菜单栏的内容会有所不同。

工具栏：是Pro/ENGINEER为用户提供的又一种调用命令的方式。

单击工具栏图标按钮，即可执行该图标按钮对应的Pro/ENGINEER命令。

位于绘图区顶部的为系统工具栏，位于绘图区右侧的为特征工具栏。

导航栏：位于绘图区的左侧，在导航栏顶部依次排列着“模型树”、“文件夹浏览器”、“收藏夹”三个选项卡。

例如单击“模型树”选项卡可以切换到如图1-2所示面板。

模型树以树状结构按创建的顺序显示当前活动模型所包含的特征或零件，可以利用模型树选择要编辑、排序或重定义的特征。

单击导航栏右侧的符号“>”，显示导航栏，单击导航栏右侧的符号“<”，则隐藏导航栏。

绘图区：是界面中间的空白区域。

在默认情况下，背景颜色是灰色，用户可以在该区域绘制、编辑和显示模型。

单击下拉菜单执行“视图”|“显示设置”|“系统颜色”命令，弹出如图1-3所示“系统颜色”对话框，在
该对话框中单击下拉菜单执行“布置”命令，选择默认的背景颜色，如图1-4所示，再单击“确定“按钮，则绘图区背景颜色自动改变。

信息栏：显示在当前窗口中操作的相关信息与提示。

过滤器：位于工作区的右上角。

利用过滤器可以设置要选取特征的类型，这样可以非常快捷地选取到要操作的对象。

2.2、Pro/E 5.0中文版的文件操作
新建文件：在Pro/ENGINEER中可以利用“新建”命令调用相关的功能模块，创建不同类型的新文件。

调用命令的方式如下：
菜单：执行“文件”|“新建”命令。

图标：单击系统工具栏中的图标按钮。

操作步骤如下：
第1步，调用“新建”命令，弹出如图1-14所示“新建”对话框。

第2步，在“类型”选项组中，选择相关的功能模块单选按钮，默认为“零件”模块，子类型模块为“实体”。

第3步，在“名称“文本框中输入文件名。

第4步，取消选中“使用缺省模板”复选框。

单击“确定“按钮，弹出如图1-15所示”新文件选项“对话框。

第5步，在下拉列表中选择mmns_part_solid，单击“确定“按钮。

打开文件：“打开”命令可以打开已保存的文件。

调用命令的方式包括：
菜单：执行“文件”|“打开”命令。

图标：单击系统工具栏中的图标按钮。

操作步骤如下：
第1步，调用“打开”命令，弹出如图1-16所示“文件打开”对话框。

第2步，选择要打开文件所在的文件夹，在文件名称列表框选中该文件，单击“预览”按钮。

第3步，单击“打开”按钮。

图1-16 “文件打开”对话框
保存文件：可以利用“保存”命令保存文件。

调用命令的方式如下：
菜单：执行“文件”|“保存”命令。

图标：单击系统工具栏中的图标按钮。

操作步骤如下：
第1步，调用“保存”命令。

弹出如图1-17所示“保存对象”对话框。

第2步，指定文件保存的路径。

第3步，单击“确定”按钮。

图1-17 “保存对象”对话框
删除文件：调用命令的方式如下：
菜单：执行“文件”|“删除”|“所有版本”命令。

菜单：执行“文件”|“保存副本”命令。

操作步骤如下：
第1步，调用“删除”命令，选择“所有版本”项后，将弹出如图1-18所示“删除所有确认”对话框。

第2步，单击“是”按钮，则删除当前零件的所有版本文件。

图1-18 “删除所有确认”对话框
保存副本：“保存副本”命令可以用新文件名保存当前图形或保存为其他类型的文件。

调用命令的方式如下：
菜单：执行“文件”|“保存副本”命令。

操作步骤如下：
第1步，调用“保存副本”命令后，将弹出如图1-18所示“保存副本”对话框。

第2步，在“新建名称”文本框中，输入新文件名。

第3步，单击“类型”下拉列表框，选择文件保存的类型。

第4步，单击“确定”按钮。

图1-19 “保存副本”对话框
拭除文件：“拭除”命令可以拭除内存中的文件，但并没有删除硬盘中的原文件。

拭除当前文件调用命令的方式如下：
菜单：执行“文件”|“拭除”|“当前”命令。

操作步骤如下：
第1步，调用“拭除”命令，选择“当前”项，将弹出弹出如图1-21所示“拭除确认”对话框。

第2步，单击“是”按钮，则将当前活动窗口中的零件文件从内存中删除。

图1-20 “拭除确认”对话框
拭除不显示文件调用命令的方式如下：
菜单：执行“文件”|“拭除”|“不显示”命令。

操作步骤如下：
第1步，调用“拭除”命令，选择“不显示”项，将弹出如图1-22所示“拭除未显示的”对话框。

第2步，单击“确定”按钮，则将所有没有显示在当前窗口中的零件文件从内存中删除。

设置工作目录：“设置工作目录”命令可以直接按设置好的路径，在指定的目录中打开和保存文件。

调用命令的方式如下：
菜单：执行“文件”|“设置工作目录”命令。

操作步骤如下：
第1步，调用“设置工作目录”命令，将弹出如图1-23所示“选取工作目录”对话框。

第2步，选择目标路径设置工作目录。

第3步，单击“确定”按钮。

图1-21 “选取工作目录”对话框
3 配置系统环境
Pro/ENGINEER5.0软件系统可在工作站（Work station）或个人计算机（PC）上运行，如果在个人计算机上安装。

为了保证软件安全和正常地使用，计算机硬件要求如下：
·CPU芯片：一般要就主频650MHz以上，推荐使用Intel公司生产的Pentium4/1.3GHz以上的芯片
·内存：一般要求256MB以上。

如果要装配大型部件或产品。

进行结构、运动仿真分析或产生数控加工程序，则建议使用512MB以上的内存。

·显卡：一般要求显存32MB以上，推荐使用Geforce4以上的显卡，如果显卡性能太低，打开软件后，使用时会自动退出。

·网卡：使用Pro/ENGINEER软件，必须安装网卡。

·硬盘：安装Pro/ENGINEER5.0软件系统的基本模块，需要2.5GB左右的硬盘空间，考虑到软件启动后虚拟内存及联机帮助的需要，建议在硬盘上准备2.5GB 以上的空间。

·鼠标：强烈建议使用3键（带滚轮）鼠标，如果使用2键鼠标或不带滚轮的3键鼠标，会极大影响工作效率。

显示器：一般要求使用15英寸以上显示器
·键盘：标准键盘
4 Pro/ENGINEER的法兰盘模型
4.1法兰盘模型绘制简介
首先进入草绘模式，利用草绘设计技术，可实现三维模型的转换。

所以先绘制二维几何图形的大致形状，然后进行尺寸标注，最后修改尺寸数值。

如图1所示
然后单击“√”按钮，返回旋转特征操控板。

再单击“√”按钮，完成旋转特征的建立，结果如图2所示
建立孔特征
（1）单击孔按钮，打开孔特征操控板，接受系统默认设置，输入孔径为“12”，通孔。

（2）选择下图中箭头指示的面为孔放置平面。

（3）单击【放置】按钮，在上滑面板【类型】中选择【直径】定位方式放置孔，在【偏移参照】栏中，单击左键启动该栏目，以选择两个定位参照，如图2所示
按住Ctrl键，在模型中选择基准轴线“A-2”和“FRONT”基准面，设定相对于基准轴线“A-2”为中心的参照圆直径为“Φ110”，设定相对于FRONT基准面的角度为“45°”，如下图所示。

单击“√”按钮，完成孔特征的建立，如图3所示
阵列孔特征
（1）在模型树中选择建立的孔特征，然后单击阵列孔按钮，打开阵列特征操控板。

（2）在模型中单击角度尺寸“45”，在弹出的文本框中输入该尺寸方向的尺寸增量为“90”，完成孔特征如下图4所示
建立第一个筋特征
（1）打开筋特征操控板
（2)单击【参照】的上滑面板中的【定义】按钮，打开【草绘】对话框
(3)选择“FRONT”基准面为草绘平面，“RIGHT”基准面为参照面，单击【草绘】进入草绘系统模式
(4)绘制一条线段
(5)单击“√”返回操控筋板，设筋厚度为如图5所示
完成筋特征的建立，如图6所示
阵列复制筋特征
（1）在模型树中选择建立的筋特征，单击阵列孔按钮，打开阵列特征操控板。

（2）选择阵列类型为【轴】，选择基准轴线“A-2”为旋转阵列轴线。

（3）设定阵列个数为4，完成复制筋特征，如图7所示
建立倒角特征
(1)单击倒角按钮，打开倒角特征操控板
(2)选择倒角类型【45×D】,输入倒角值“1.5”
(3)单击√按钮，完成倒角特征的建立如图8所示
结论
PRO/E作为三维软件的代表之一，其强大的功能，在这次设计中我得到了充分的认识,同时自己的三维造型能力得到了提升.通过这次实训，我学到很多，知道了常用到的命令，也体会到了输入命令的快捷与方便，了解了CAD/CAM的发展概况及Pro/Engineer5.0软件基本功能特点；了解了Pro/E进行三维CAD的基本技巧、方法及典型操作流程；熟练了掌握通用机械、模具零件的三维建模方法；熟练了掌握工程图的创建技巧；了解了利用Pro/E进行组件装配、模具设计和机构仿真的步骤和方法。

这不仅巩固了自己以往所学的知识，更加培养了自己的动手能力，培养了自己的严谨的态度和探索能力。

通过这次对roe的阐述，我知道了Proe的很多用处，也对Proe了解深刻了点。

在绘图过程中我觉得对我来说最麻烦的事草绘弱尺寸的消除、还有工程图绘制中的标注。

刚开始绘图的时候比较慢，一幅图要花很长时间，慢慢的画图的效率和正确率也在提高，慢慢的喜欢上了Proe绘图，结束了还真有点舍不得。

这次实训，我得到了很大的收获，这些都是平时在课堂理论学习中无法学到的。

总之，本次论文的阐述及探讨，培养了我们的动手实践能力和细心严谨的作风。

这次实习给我们上了一堂很有意义的社会实践课，在很大程度上提高了我们的综合素质，使我们的理论知识能融入实践当中，让我对所学专业更有信心.同时通过本论的阐述及探讨，充分体现了PRO/E在机械设计方面的应用价值及应用前景，及发展趋势，应引起设计相关方面人士的注意。