三维绘图软件proe4简介
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CAD/CAM/CAE软件的历史
早期应用在大型主机系统和工作站 上，后来随着个人PC的发展逐渐普及 开来。
CAD系列软件
AutoCAD：标注工具
Solidworks：机具机械市场，在工
业和教育界应用广泛。 Solidedge：UG公司产品，与 Solidworks是同级竞争产品。
CAM系列软件
第七、硬件独立性 可在UNIX、Windows98、Windows2000、XP 平台执行，并在每个系统维持相同的界面。 有些概念对初学者来说，比较难以理解，随着 不断的学习和使用，大家会逐步加深理解。
工业设计的基本流程
产品策划
造型设计
结构设计
产品销售
模具设计
样品制作
Pro/Engineer软件基本功能介绍
PTC公司1985年成立于波士顿，是全球 CAD/CAE/CAM/PDM领域中最具代表性的著名软 件公司，是世界第一大CAD/CAE/CAM软件公司。 Pro/ENGINEER软件从1988年面市以来，就以其强 大的功能、先进的参数化设计等特点而成为业界领 头羊，尤其是版本的不断升级，由2000i1、2000i2 到2001，再到目前的野火版4.0及5.0，它的功能不 断强化、操作更加简便，进一步巩固了它在大型三 维工程软件业界的龙头地位。
C-MOLD：应用热力学、应力学、流体
力学理论进行分析。
CAD/CAM/CAE集成软件
PRO/E__美国参数技术公司开发 CATIA__法国Dassault开发 I-DEAS__美国SDRC公司开发 UG__
美国Unigraphics Solutions 公司开发
比起二维造型软件，三维造型软件 有明显的优点： （1）三维造型软件可以创建出物体来自百度文库虚 拟形体，如同物体真实存在一样，减少 了二维图的想象过程；
（1）
（2）
混合（Blend）：在几个二维图形间自由过
渡生成实体或曲面（或切掉材料） （1）平行截面间混合
（2） 旋转截面间混合（“旋转的”选项）
（3） 更复杂的方式：“一般”选项
扫描混合：扫描命令和混
合命令的结合；
螺旋扫描：可创建等距弹
簧和不等距弹簧；
边界混合：利用边界曲线
创建曲面；
：用于CNC铣床，CNC 车床及线割。 smartCAM：是masterCAM的同级竞 争产品。 Cimatron：具有造型，工程制图和全 面的数控加工功能。
masterCAM
CAE系列软件
ANSYS：有限元分析软件，用来分析
力学和电磁学相关的工程问题。
MoldFlod：塑料模流分析软件。
3、View（视图）：主要对图形窗口中的视图进行 操作
“重画”：清除所有临时显示信息，重新
刷新屏幕 “着色”：对图像进行临时上色 “方向”：将物体转为默认的三维视角 “可见性”：开关所选特征的可见性 “表示”：将指定的图形排除或包含在内 “分解”：在组件模式下创建分解图
4、Insert（插入）：主要用于在模型中插入特征
可变剖（截）面扫描：变截面扫面功能强大， 它能将单一剖面与多条外形控制轨迹线结合 起来，并且使剖面外形随扫掠轨迹的变化而 变化，剖面也不一定与轨迹线正交。
高级：一些高级实体或曲面的创建。不同模 型下其下拉菜单不同。
5、Analysis（分析）：主要用于模型或对象分析
6、Info（信息）：主要用于查看模型、特征或其 它对象的信息
第三节 PRO/E wildfire4.0操作界面
下拉菜单区简介
1、File（文件）：包含文件管理的有关命令
“文件”下拉式菜单
“新建” “打开” “保存副本”:可存为其它格式文件 “备份” “拭除”:从内存中去除 “删除”:从硬盘中去除
2、Edit（编辑）： 包含文件编 辑的有关命令
8、Tools（工具）：该菜单主要用于对系统环 境进行设置
9、Windows（窗口）：主要用于对模型窗口进 行管理
10、Help（帮助）：可通过此帮助菜单获得使用 帮助以及版本信息号
第四节 Pro/Engineer 零件造型设计
Pro/Engineer 最主要、也是最强大的 功能是进行参数化的零件造型设计。零件是 由一个一个特征组成的，特征是零件的基本 单元。这些特征名称一般是机械上常用的名 称，如切削、伸长、倒圆角、拔模等。 如何进入零件设计界面？
（2）优越性
从技术角度来说，Pro/ENGINEER具有 以下的优势： 第一、全相关性 全相关性是指Pro/ENGINEER的所有模 块都是相关的。这就意味着在开发产品时的 某一模块中进行的修改能够扩展到整个设计 中，同时能够保证工程文档的自动更新，包 括装配图、设计图纸，以及制造数据的更新。 全相关性能够保证修改时不会产生任何信息 损失，并支持并行工程。
计算机三维绘图软件 ——Pro/Engineer
第一节 PRO/E wildfire4.0介绍
1、目前计算机三维建模软件有哪些？
目前，比较流行的计算机三维建
模软件有CATIA、UG、Solidwork、
Pro/E等，这些软件都是支持CAD/
CAE/CAM一体化技术的大型软件。
常见的CAD/CAM/CAE软件
“尺寸驱动”理论
Pro/E引入参数化设计思想，大大提高 了设计灵活性。根据参数化设计原理，绘图 时设计者可以暂时舍弃大多数繁琐的设计限 制，只需抓住图形的某一个典型特点绘出图 形，然后通过向图形添加适当的约束条件规 范其形状，最后修改图形的尺寸数值，经过 系统再生后即可获得理想的图形，这就是重 要的“尺寸驱动”理论。 通过给这些特征设置参数，然后修改参 数，可以容易地进行多次设计迭代，实现产 品重复开发。
3、参数化设计思想
如果在参数化的设计环境下绘制一个正六边形图 形，绘图时首先只需抓住6边形有6条边线这一特点， 随意绘制一个具有6条边线的图形，暂时不考虑各边 线是否等长、各边线的夹角以及边线的长度等条件 （左图）。然后在各边线间加入“等长”约束条件， 修改角度尺寸为120°（中图）。任意修改边长数值， 再生后可以获得不同大小的图形（右图）。
最 核 心 的 优 势 技 术
第二、单一数据库 全相关性是由单一数据库来保证 的。 第三、基于特征的参数化建模 无论多么复杂的模型，都是通过 “搭积木”式的方法完成，每次增加 一个单独的特征来逐渐建立模型。
第四、分布式计算
Pro/ENGINEER可以把比较复杂的 设计求解和综合问题，分散到互联网上 任意多的台式计算机或数据中心服务器 上，进行并行处理，这样可以用更短的 时间获得更好的设计结果。
（3）但是，要明确一点，三维造型软件再 完美，功能再强大，也不可能完全代替二维 造型，因为二维工程图是工程技术人员表达 设计思想和加工要求的语言，其中包含着国 标规定，例如尺寸公差、形位公差、表面粗 糙度的标注等。所以，在三维造型软件中， 都有一个工程图生成模块，可以根据设计完 成的三维实体自动生成二维工程图。 总之，从长远的历史发展看，三维绘 图不可能完全代替二维绘图。同学们应明确 这一点。
2、为什么选择Pro/ENGINEER软件？它的优越性究 竟在哪里？
（1）Pro/ENGINEER软件简介
Pro/ENGINEER软件是美国PTC公司 （Parametric Technology Corporation 参数 技术公司）开发的大型CAD/CAE/CAM集成软 件，是一个全方位的三维产品开发系统，在工 业产品造型设计、模具设计、加工制造、有限 元分析、功能仿真以及数据库管理等方面都有 着强大的功能，被广泛应用于机械、电子、航 空航天、汽车、模具等行业，是当今最优秀、 应用最普遍的三维实体建模软件之一。
2、特征建模的思想 Pro/E采用用户所熟悉的特征（如弧、 圆角、倒角等等）作为产品几何模型的 构造要素，它们对工程人员来说是很熟 悉的，易于使用。这些特征是一些普通 的机械对象，并且可以按预先的设置很 容易地进行修改。这些特征还可以供装 配、加工等阶段使用。 尽量使用简单的特征来建模。
特征建模的思想为操作和管理图元提供了极大 的方便。根据特征建模的思想，一个三维实体模型 就是由数量众多的特征以“搭积木”的方式组织起 来的，因此，特征是模型结构和操作的基本单位， 模型创建过程也就是按照一定顺序依次向模型中添 加各类特征的过程。为了管理这些特征，系统设置 了一个优秀的特征管理员——模型树。在模型树中 按照特征创建的先后顺序列出组成模型特征的详细 列表，并为每一个特征分配一个标识。模型树记录 下了模型的创建轨迹，方便设计者进一步修改自己 的设计意图。
第五、可视化搜索
可视化检索功能就是让用户在调用零件、装配或 工程图纸时，可以预览即将调用的零件、装配或图 纸。这样可以避免在寻找一个已经创建的零件或装 配时，频繁地打开或关闭一个又一个窗口进行搜索 的繁琐过程。
第六、多系统的集成
Pro/Engineer软件提供了各种数据接口如IGES、STL、 DXF、STEP等，可与其它支持CAD/CAE/CAM一体化技术 的大型软件（如CATIA、UG、SOLIDWORK）实现数据互 操作与信息共享，为并行集成环境的建立提供了便利条件。 也可以与AUTOCAD进行二维工程图的互换。
Pro/E与其他CAD/CAE/CAM软件最大的不 同在于，它是一个建立在单一数据库基础上的软 件。这里所说的单一数据库是指在系统模型中的 资料、数据全部来自同一个库。其优点是可以使 每一个独立的用户可以同时为同一件产品造型而 工作。也就是说，在整个设计过程中任何一处发 生的改动都可以相应地反映在整个设计过程的每 一个相关环节上。
（2） PRO/ENGINEER是使用实体建模进 行设计的工具 实体建模是从三维实体出发，建立参 数化的特征模型，其中不仅包含几何拓扑 信息，而且包含其他技术信息，如体积、 面积、质量、惯性矩等，可以进行结构力 学分析、运动机构分析以及工艺规程生成 和数控加工等工作，便于支持产品开发的 全过程，支持CAD/CAE/CAPP/CAM，这 些工作二维造型软件是无法作到的；
在传统的工程制图中，一旦工程样图有改变，
NC（数控）工具路径不会发生变化；组装工 程图如有任何变动，同样也不会反映在整个三 维模型上，这样往往会给设计带来不便。但是， 单一数据库避免了这一点，它保证了设计的各 个方面发生同步的变化，同时也确保了数据的 正确性。这种独特的数据结构与工程设计的完 整结合把一件产品设计的各个过程连接在一起， 使得设计更优化，成品质量更高，产品也能更 好、更快地推向市场。
拉伸（Extrude）：一个平面上的二维图形
沿其垂直方向拉伸生成实体或曲面（或切掉 材料） ；
旋转（Revolve）：一个平面上的二维图形
绕一个轴旋转生成实体或曲面（或切掉材 料）；
扫描（Sweep）：一个二维图形沿一条扫描
轨迹扫过生成实体或曲面（或切掉材料）； （1）内部无材料 （2）内部有材料
7、Applications（应用程序）：该菜单是应用程 序形式。不同模型下其下拉菜单不同
“标准”：标准Pro/E基础功能 “钣金件”：用于钣金件设计 “Mechanica”：工程分析，模拟一个产
品在其预定工作环境中具有的功能 Plastic advisor：塑料专家，注塑模工 程分析，是外挂件 模具/铸造：可在零件模式下创建模具/铸 造特征
作为Pro/E软件的入门学习，本学期主要掌握下 面五个基本功能中的四个功能。 1、参数式剖面设计（Sketch）
2、三维实体设计（Part）
3、装配设计（Assembly）
4、模具设计（Manufacturing）
5、工程图生成（Drawing）
第二节 参数式设计的特性
1、单一数据库思想
孔（Hole）
：创建简单直孔 、标准孔 、异
形孔 ； 壳（Shell） ：将实体变成薄壳件 ； 筋（Rib） ：创建筋板特征 ； 斜度（Draft） ：创建拔模斜度； 倒圆角（Round ）：创建圆角特征 ； 自动倒圆角：野火版新增功能，效率高； 倒角（Chamfer ）：分为边倒角和顶点倒角 。
早期应用在大型主机系统和工作站 上，后来随着个人PC的发展逐渐普及 开来。
CAD系列软件
AutoCAD：标注工具
Solidworks：机具机械市场，在工
业和教育界应用广泛。 Solidedge：UG公司产品，与 Solidworks是同级竞争产品。
CAM系列软件
第七、硬件独立性 可在UNIX、Windows98、Windows2000、XP 平台执行，并在每个系统维持相同的界面。 有些概念对初学者来说，比较难以理解，随着 不断的学习和使用，大家会逐步加深理解。
工业设计的基本流程
产品策划
造型设计
结构设计
产品销售
模具设计
样品制作
Pro/Engineer软件基本功能介绍
PTC公司1985年成立于波士顿，是全球 CAD/CAE/CAM/PDM领域中最具代表性的著名软 件公司，是世界第一大CAD/CAE/CAM软件公司。 Pro/ENGINEER软件从1988年面市以来，就以其强 大的功能、先进的参数化设计等特点而成为业界领 头羊，尤其是版本的不断升级，由2000i1、2000i2 到2001，再到目前的野火版4.0及5.0，它的功能不 断强化、操作更加简便，进一步巩固了它在大型三 维工程软件业界的龙头地位。
C-MOLD：应用热力学、应力学、流体
力学理论进行分析。
CAD/CAM/CAE集成软件
PRO/E__美国参数技术公司开发 CATIA__法国Dassault开发 I-DEAS__美国SDRC公司开发 UG__
美国Unigraphics Solutions 公司开发
比起二维造型软件，三维造型软件 有明显的优点： （1）三维造型软件可以创建出物体来自百度文库虚 拟形体，如同物体真实存在一样，减少 了二维图的想象过程；
（1）
（2）
混合（Blend）：在几个二维图形间自由过
渡生成实体或曲面（或切掉材料） （1）平行截面间混合
（2） 旋转截面间混合（“旋转的”选项）
（3） 更复杂的方式：“一般”选项
扫描混合：扫描命令和混
合命令的结合；
螺旋扫描：可创建等距弹
簧和不等距弹簧；
边界混合：利用边界曲线
创建曲面；
：用于CNC铣床，CNC 车床及线割。 smartCAM：是masterCAM的同级竞 争产品。 Cimatron：具有造型，工程制图和全 面的数控加工功能。
masterCAM
CAE系列软件
ANSYS：有限元分析软件，用来分析
力学和电磁学相关的工程问题。
MoldFlod：塑料模流分析软件。
3、View（视图）：主要对图形窗口中的视图进行 操作
“重画”：清除所有临时显示信息，重新
刷新屏幕 “着色”：对图像进行临时上色 “方向”：将物体转为默认的三维视角 “可见性”：开关所选特征的可见性 “表示”：将指定的图形排除或包含在内 “分解”：在组件模式下创建分解图
4、Insert（插入）：主要用于在模型中插入特征
可变剖（截）面扫描：变截面扫面功能强大， 它能将单一剖面与多条外形控制轨迹线结合 起来，并且使剖面外形随扫掠轨迹的变化而 变化，剖面也不一定与轨迹线正交。
高级：一些高级实体或曲面的创建。不同模 型下其下拉菜单不同。
5、Analysis（分析）：主要用于模型或对象分析
6、Info（信息）：主要用于查看模型、特征或其 它对象的信息
第三节 PRO/E wildfire4.0操作界面
下拉菜单区简介
1、File（文件）：包含文件管理的有关命令
“文件”下拉式菜单
“新建” “打开” “保存副本”:可存为其它格式文件 “备份” “拭除”:从内存中去除 “删除”:从硬盘中去除
2、Edit（编辑）： 包含文件编 辑的有关命令
8、Tools（工具）：该菜单主要用于对系统环 境进行设置
9、Windows（窗口）：主要用于对模型窗口进 行管理
10、Help（帮助）：可通过此帮助菜单获得使用 帮助以及版本信息号
第四节 Pro/Engineer 零件造型设计
Pro/Engineer 最主要、也是最强大的 功能是进行参数化的零件造型设计。零件是 由一个一个特征组成的，特征是零件的基本 单元。这些特征名称一般是机械上常用的名 称，如切削、伸长、倒圆角、拔模等。 如何进入零件设计界面？
（2）优越性
从技术角度来说，Pro/ENGINEER具有 以下的优势： 第一、全相关性 全相关性是指Pro/ENGINEER的所有模 块都是相关的。这就意味着在开发产品时的 某一模块中进行的修改能够扩展到整个设计 中，同时能够保证工程文档的自动更新，包 括装配图、设计图纸，以及制造数据的更新。 全相关性能够保证修改时不会产生任何信息 损失，并支持并行工程。
计算机三维绘图软件 ——Pro/Engineer
第一节 PRO/E wildfire4.0介绍
1、目前计算机三维建模软件有哪些？
目前，比较流行的计算机三维建
模软件有CATIA、UG、Solidwork、
Pro/E等，这些软件都是支持CAD/
CAE/CAM一体化技术的大型软件。
常见的CAD/CAM/CAE软件
“尺寸驱动”理论
Pro/E引入参数化设计思想，大大提高 了设计灵活性。根据参数化设计原理，绘图 时设计者可以暂时舍弃大多数繁琐的设计限 制，只需抓住图形的某一个典型特点绘出图 形，然后通过向图形添加适当的约束条件规 范其形状，最后修改图形的尺寸数值，经过 系统再生后即可获得理想的图形，这就是重 要的“尺寸驱动”理论。 通过给这些特征设置参数，然后修改参 数，可以容易地进行多次设计迭代，实现产 品重复开发。
3、参数化设计思想
如果在参数化的设计环境下绘制一个正六边形图 形，绘图时首先只需抓住6边形有6条边线这一特点， 随意绘制一个具有6条边线的图形，暂时不考虑各边 线是否等长、各边线的夹角以及边线的长度等条件 （左图）。然后在各边线间加入“等长”约束条件， 修改角度尺寸为120°（中图）。任意修改边长数值， 再生后可以获得不同大小的图形（右图）。
最 核 心 的 优 势 技 术
第二、单一数据库 全相关性是由单一数据库来保证 的。 第三、基于特征的参数化建模 无论多么复杂的模型，都是通过 “搭积木”式的方法完成，每次增加 一个单独的特征来逐渐建立模型。
第四、分布式计算
Pro/ENGINEER可以把比较复杂的 设计求解和综合问题，分散到互联网上 任意多的台式计算机或数据中心服务器 上，进行并行处理，这样可以用更短的 时间获得更好的设计结果。
（3）但是，要明确一点，三维造型软件再 完美，功能再强大，也不可能完全代替二维 造型，因为二维工程图是工程技术人员表达 设计思想和加工要求的语言，其中包含着国 标规定，例如尺寸公差、形位公差、表面粗 糙度的标注等。所以，在三维造型软件中， 都有一个工程图生成模块，可以根据设计完 成的三维实体自动生成二维工程图。 总之，从长远的历史发展看，三维绘 图不可能完全代替二维绘图。同学们应明确 这一点。
2、为什么选择Pro/ENGINEER软件？它的优越性究 竟在哪里？
（1）Pro/ENGINEER软件简介
Pro/ENGINEER软件是美国PTC公司 （Parametric Technology Corporation 参数 技术公司）开发的大型CAD/CAE/CAM集成软 件，是一个全方位的三维产品开发系统，在工 业产品造型设计、模具设计、加工制造、有限 元分析、功能仿真以及数据库管理等方面都有 着强大的功能，被广泛应用于机械、电子、航 空航天、汽车、模具等行业，是当今最优秀、 应用最普遍的三维实体建模软件之一。
2、特征建模的思想 Pro/E采用用户所熟悉的特征（如弧、 圆角、倒角等等）作为产品几何模型的 构造要素，它们对工程人员来说是很熟 悉的，易于使用。这些特征是一些普通 的机械对象，并且可以按预先的设置很 容易地进行修改。这些特征还可以供装 配、加工等阶段使用。 尽量使用简单的特征来建模。
特征建模的思想为操作和管理图元提供了极大 的方便。根据特征建模的思想，一个三维实体模型 就是由数量众多的特征以“搭积木”的方式组织起 来的，因此，特征是模型结构和操作的基本单位， 模型创建过程也就是按照一定顺序依次向模型中添 加各类特征的过程。为了管理这些特征，系统设置 了一个优秀的特征管理员——模型树。在模型树中 按照特征创建的先后顺序列出组成模型特征的详细 列表，并为每一个特征分配一个标识。模型树记录 下了模型的创建轨迹，方便设计者进一步修改自己 的设计意图。
第五、可视化搜索
可视化检索功能就是让用户在调用零件、装配或 工程图纸时，可以预览即将调用的零件、装配或图 纸。这样可以避免在寻找一个已经创建的零件或装 配时，频繁地打开或关闭一个又一个窗口进行搜索 的繁琐过程。
第六、多系统的集成
Pro/Engineer软件提供了各种数据接口如IGES、STL、 DXF、STEP等，可与其它支持CAD/CAE/CAM一体化技术 的大型软件（如CATIA、UG、SOLIDWORK）实现数据互 操作与信息共享，为并行集成环境的建立提供了便利条件。 也可以与AUTOCAD进行二维工程图的互换。
Pro/E与其他CAD/CAE/CAM软件最大的不 同在于，它是一个建立在单一数据库基础上的软 件。这里所说的单一数据库是指在系统模型中的 资料、数据全部来自同一个库。其优点是可以使 每一个独立的用户可以同时为同一件产品造型而 工作。也就是说，在整个设计过程中任何一处发 生的改动都可以相应地反映在整个设计过程的每 一个相关环节上。
（2） PRO/ENGINEER是使用实体建模进 行设计的工具 实体建模是从三维实体出发，建立参 数化的特征模型，其中不仅包含几何拓扑 信息，而且包含其他技术信息，如体积、 面积、质量、惯性矩等，可以进行结构力 学分析、运动机构分析以及工艺规程生成 和数控加工等工作，便于支持产品开发的 全过程，支持CAD/CAE/CAPP/CAM，这 些工作二维造型软件是无法作到的；
在传统的工程制图中，一旦工程样图有改变，
NC（数控）工具路径不会发生变化；组装工 程图如有任何变动，同样也不会反映在整个三 维模型上，这样往往会给设计带来不便。但是， 单一数据库避免了这一点，它保证了设计的各 个方面发生同步的变化，同时也确保了数据的 正确性。这种独特的数据结构与工程设计的完 整结合把一件产品设计的各个过程连接在一起， 使得设计更优化，成品质量更高，产品也能更 好、更快地推向市场。
拉伸（Extrude）：一个平面上的二维图形
沿其垂直方向拉伸生成实体或曲面（或切掉 材料） ；
旋转（Revolve）：一个平面上的二维图形
绕一个轴旋转生成实体或曲面（或切掉材 料）；
扫描（Sweep）：一个二维图形沿一条扫描
轨迹扫过生成实体或曲面（或切掉材料）； （1）内部无材料 （2）内部有材料
7、Applications（应用程序）：该菜单是应用程 序形式。不同模型下其下拉菜单不同
“标准”：标准Pro/E基础功能 “钣金件”：用于钣金件设计 “Mechanica”：工程分析，模拟一个产
品在其预定工作环境中具有的功能 Plastic advisor：塑料专家，注塑模工 程分析，是外挂件 模具/铸造：可在零件模式下创建模具/铸 造特征
作为Pro/E软件的入门学习，本学期主要掌握下 面五个基本功能中的四个功能。 1、参数式剖面设计（Sketch）
2、三维实体设计（Part）
3、装配设计（Assembly）
4、模具设计（Manufacturing）
5、工程图生成（Drawing）
第二节 参数式设计的特性
1、单一数据库思想
孔（Hole）
：创建简单直孔 、标准孔 、异
形孔 ； 壳（Shell） ：将实体变成薄壳件 ； 筋（Rib） ：创建筋板特征 ； 斜度（Draft） ：创建拔模斜度； 倒圆角（Round ）：创建圆角特征 ； 自动倒圆角：野火版新增功能，效率高； 倒角（Chamfer ）：分为边倒角和顶点倒角 。