【文章內(nèi)容簡介】 設計和工業(yè)設計等方面的很多功能，另外還包含很多其他方面的功能，如產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、制造、大型裝配體的管理等等。而且Pro/E所提供的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境是目前所能夠達到的最全面、集成最緊密的開發(fā)環(huán)境。1) 單一數(shù)據(jù)庫工程中的資料都來自于一個數(shù)據(jù)庫，這就是單一數(shù)據(jù)庫。Pro/Engineer不像一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個數(shù)據(jù)庫上，它是建立在一個統(tǒng)一基礎的數(shù)據(jù)庫中的。這樣的優(yōu)點就是，在整個設計是相互關聯(lián)的，任何一處的變化都會引起其他環(huán)節(jié)的自動更新。比如：一旦組裝工程圖發(fā)生變化，這個變化會反應在整個三維模型上。Pro/E把數(shù)據(jù)結構和設計緊密結合在一起，使得產(chǎn)品設計過程趨于一體化。這可以優(yōu)化設計，獲得更加高質(zhì)量的產(chǎn)品。[10]2) 參數(shù)化設計和特征功能Pro/Engineer是一款基于特征的實體模型化和參數(shù)化的設計軟件，設計人員可以對已繪制草圖和改變模型，因為Pro/E具有智能特性，它能夠基于特征功能區(qū)生成模型，例如倒角、腔以及殼體等。這一特點是工程人員有了更多的靈活性，更加方便快捷。Pro/ENGINEER主要有以下幾個功能模塊：（1）草繪模塊。草繪模塊可以創(chuàng)建和編輯二維草圖。二維草圖在三維實體建模中占有重要地位，創(chuàng)建三維模型時都要使用繪制二維草繪的方法來創(chuàng)建剖面圖，因此，二維草繪是三維實體建模重要環(huán)節(jié)之一。（2）零件模塊。使用零件模塊來創(chuàng)建三維實體模型是最主要的設計工作，因為只有創(chuàng)建了三維實體零件模型后，才能進行組件裝配以及工程圖生成等操作。（3）裝配模塊。裝配就是將多個零件按照實際的生產(chǎn)流程，組裝成為一個部件或完整產(chǎn)品的過程。在組裝過程中，可以添加新的零件或是對已有的零件進行編輯修改。（4）曲面模塊。與實體模型相比，曲面模型是一種沒有質(zhì)量和體積的特征。使用曲面模塊可創(chuàng)建各種類型的曲面特征，曲面模塊的創(chuàng)建方法和步驟與使用零件模塊創(chuàng)建的三維實體特征類似。（5）工程圖模塊。使用零件模塊和曲面模塊創(chuàng)建三維模型后，接下來的工作就是在生產(chǎn)第一線將三維模型變?yōu)楫a(chǎn)品。這時，設計者必須將零件的二維工程圖送到加工現(xiàn)場，用于指導生產(chǎn)過程。使用工程圖模塊可以直接由三維實體模型生成二維工程圖。（6）其他模塊。包括Pro/ASSEMBLY、Pro/CABLING、Pro/CDT等。隨著計算機技術的發(fā)展，使用Pro/E 。虛擬裝配設計是在計算機上完成所設計零部件的裝配模型，將不同的零件組裝成一個裝配體，并進行零件之間的靜、動態(tài)干涉檢查，發(fā)現(xiàn)零部件設計上的不合理結構部分，以改進設計。Pro/E ，這樣可以使得原來在二維圖紙上難以表達和設計的運動變得非常直觀和易于修改，并且能夠大大簡化機構的設計開發(fā)過程，縮短其開發(fā)周期，減少開發(fā)費用，同時提高產(chǎn)品質(zhì)量。齒輪箱作為工程中的重要傳動部件，其設計和裝配的優(yōu)劣直接影響到整機的性能。因此在對齒輪箱進行虛擬裝配時，首先應該對減速器的結構、工作原理以及功能有詳細的了解，從而對其裝配層次、約束關系等進行分類和定義，最后通過分析、評價、規(guī)劃、干涉檢查檢驗零件的可裝配性。 參數(shù)化建模介紹用參數(shù)表達式來表示零件的尺寸關聯(lián)和屬性被稱為參數(shù)化建模，它和普通建模方式風去別在于工程技術人員可以通過添加和修改零件的特定參數(shù)，然后輸入關系式，命令語言而引起整個模型的變化，從而可得到所需零件。在生產(chǎn)和制造加工中，有很多零件用途廣泛但形狀復制，比如渦輪蝸桿，其齒廓齒漸開線螺旋面，不同的加工方法會造成齒根的過渡曲線存在差別。為了滿足模態(tài)分析，裝配仿真和運動分析的需要，漸開線斜齒輪的三維實體模型往往需要被精確繪制出，因為齒輪模型的精確與否會直接影響到以上分析的準確性參數(shù)化設計中的參數(shù)可分為兩種：自變參數(shù)和因變參數(shù)。以斜齒輪參數(shù)化建模為例：模數(shù)m，壓力角alpha，螺旋角beta，齒數(shù)z等需要我們手動添加，如需修改也需要手動改變，這樣的參數(shù)即為自變參數(shù)；分度圓直徑d，齒頂圓直徑da，基圓直徑db等參數(shù)我們不需要手動輸入，而是通過參數(shù)關系式去間接改變其數(shù)值，這一類參數(shù)稱為因變參數(shù)。Pro/E軟件重點強調(diào)參數(shù)化的設計理念。參數(shù)是參數(shù)化設計的關鍵所在，設計者正式通過參數(shù)去確定模型，通過改變參數(shù)取改變模型，模型是參數(shù)的形象化。關系式也是參數(shù)化設計的一個重要內(nèi)容，不同的關系式產(chǎn)生的結果是打不相同的。本章依據(jù)漸開線參數(shù)方程以及螺旋線生成原理，在Pro/E中實現(xiàn)了斜齒輪的參數(shù)化建模，得到精確的三維模型。通過與ANSYS的接口設置，為后續(xù)的有限元分析的準確性提供可靠的保證。行星傳動齒輪建模實際就是直齒輪參數(shù)化建模，本文只例舉行星輪和內(nèi)齒輪的建模過程，其他齒輪建模方式類似。（1）新建文件 啟動proe，單擊工具欄“新建”工具按鈕，選擇系統(tǒng)默認“零件”類型，子類型為實體方式，“名稱”文本框中輸入zhichilunp，同時注意不要勾選“使用缺省模板”復選項。選擇公制模板mmnspartsolid，然后單擊“確定”按鈕。（2）創(chuàng)建齒輪設計參數(shù) 選擇“工具”“參數(shù)”菜單項，出現(xiàn)如圖31所示對話框。單擊“添加”按鈕，依次添加齒輪設計所需要的參數(shù)，我們需要添加八個參數(shù)，分別是模數(shù)m，齒數(shù)Z，齒寬b，壓力角alpha，齒頂圓直徑da，齒跟根圓直徑df，分度圓直徑d以及節(jié)圓直徑db，添加完畢后按“確定”按鈕。圖31 “參數(shù)”對話框（3）添加齒輪參考圓關系式單擊“草繪”按鈕，選擇FRONT平面作為草繪平面，依次繪制4個同心圓選擇“工具”“關系”菜單項，在出現(xiàn)的對話框中輸入如圖32所示的關系式輸入完畢，首先在工作區(qū)單擊d0，并在關系式中添加d0=d，同樣，依次添加d1=df，d2=da，d3=db，完畢，單擊“確定”按鈕，結果如圖33所示。圖32 “關系”對話框圖33 參考圓創(chuàng)建 （4）創(chuàng)建齒輪齒廓漸開線特征單擊工具欄上的“曲線”按鈕，在出現(xiàn)的菜單管理器中選擇“從方程”選項，然后單擊“完成”。此時系統(tǒng)提示選擇坐標系，在工作區(qū)中選擇坐標系即可，在提示欄中再單擊“笛卡爾”選項，出現(xiàn)圖34所示的記事本，在記事本中輸入漸開線方程，輸入完畢后，在記事本中單擊“文件”“保存”，之后關閉記事本，單擊“確定”按鈕，即出現(xiàn)圖35所示的漸開線特征。圖34 記事本窗口圖35 漸開線創(chuàng)建（5）創(chuàng)建鏡像基準平面特征 a. 單擊工具欄上的“基準軸”按鈕，在工作區(qū)中選擇TOP基準平面和RIGHT基準平面，基準軸的約束類型為“穿過”兩個相交幾面，之后單擊“確定”。 b. 創(chuàng)建基準點單擊工具欄上的“基準點”按鈕，在工作區(qū)選擇分度圓和上一步創(chuàng)建的漸開線，完畢，單擊“確定”按鈕。 c. 創(chuàng)建基準平面點擊工具欄上的“平面”按鈕，在工作區(qū)選擇基準軸和基準點，完成后，單擊“確定”按鈕。 d. 創(chuàng)建鏡像平面特征在工具欄單擊“基準平面”，在工作區(qū)選擇創(chuàng)建的基準軸和基準平面DTM1，在“偏距”中輸入“旋轉(zhuǎn)角度”360/（4*Z），完畢后，單擊“確定”按鈕，創(chuàng)建鏡像基準平面DTM2，如圖36所示。圖36 基準平面創(chuàng)建e. 創(chuàng)建鏡像漸開線特征在模型樹中或在工作區(qū)首先選中已經(jīng)創(chuàng)建的漸開線特征，此時工具欄的鏡像工具被激活，單擊“鏡像”工具，在控制版面中選擇DTM2基準平面，單擊“確認”按鈕，完成漸開線的特征鏡像，如圖37所示。圖37 鏡像漸開線創(chuàng)建（6）創(chuàng)建第一個齒槽特征單擊工具欄中的“拉伸”按鈕，在控制版面中選擇“實體”方式，定義拉伸深度為“b”，并選擇FRONT平面作為草繪的基準平面。然后在工具欄中選擇“使用邊”選擇齒頂圓輪廓線，完畢后單擊“確認”按鈕。接著進行齒槽創(chuàng)建。創(chuàng)建過程和毛坯創(chuàng)建過程相同，單擊工具欄中的“拉伸”按鈕，選擇“去除材料”方式，選擇FRONT平面作為草繪平面，單擊“草繪”按鈕，進入草繪模式。草繪齒槽輪廓外形，首先選擇“邊”工具，分別利用“環(huán)”和“單個”選項，選中齒頂圓，齒根圓以及兩條創(chuàng)建的漸開線。然后單擊工具欄中