【文章內(nèi)容簡介】 設(shè)計和工業(yè)設(shè)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(chǔ)的數(shù)據(jù)庫中的。這樣的優(yōu)點就是，在整個設(shè)計是相互關(guān)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(yīng)在整個三維模型上。Pro/E把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和設(shè)計緊密結(jié)合在一起，使得產(chǎn)品設(shè)計過程趨于一體化。這可以優(yōu)化設(shè)計，獲得更加高質(zhì)量的產(chǎn)品。[10]2) 參數(shù)化設(shè)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(shè)計軟件，設(shè)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(shè)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(shè)計者必須將零件的二維工程圖送到加工現(xiàn)場，用于指導(dǎo)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(shù)的發(fā)展，使用Pro/E 。虛擬裝配設(shè)計是在計算機上完成所設(shè)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(shè)計上的不合理結(jié)構(gòu)部分，以改進設(shè)計。Pro/E ，這樣可以使得原來在二維圖紙上難以表達和設(shè)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(gòu)的設(shè)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(shè)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(yīng)該對減速器的結(jié)構(gòu)、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(guān)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(guān)聯(lián)和屬性被稱為參數(shù)化建模，它和普通建模方式風(fēng)去別在于工程技術(shù)人員可以通過添加和修改零件的特定參數(shù)，然后輸入關(guān)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(fù)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(zhǔn)確性參數(shù)化設(shè)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(guān)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(shè)計理念。參數(shù)是參數(shù)化設(shè)計的關(guān)鍵所在，設(shè)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(guān)系式也是參數(shù)化設(shè)計的一個重要內(nèi)容，不同的關(guān)系式產(chǎn)生的結(jié)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(shè)置，為后續(xù)的有限元分析的準(zhǔn)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(rèn)“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(fù)選項。選擇公制模板mmnspartsolid，然后單擊“確定”按鈕。（2）創(chuàng)建齒輪設(shè)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(shè)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(guān)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(guān)系”菜單項，在出現(xiàn)的對話框中輸入如圖32所示的關(guān)系式輸入完畢，首先在工作區(qū)單擊d0，并在關(guān)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(jié)果如圖33所示。圖32 “關(guān)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(biāo)系，在工作區(qū)中選擇坐標(biāo)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(guān)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(zhǔn)平面特征 a. 單擊工具欄上的“基準(zhǔn)軸”按鈕，在工作區(qū)中選擇TOP基準(zhǔn)平面和RIGHT基準(zhǔn)平面，基準(zhǔn)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(zhǔn)點單擊工具欄上的“基準(zhǔn)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(zhǔn)平面點擊工具欄上的“平面”按鈕，在工作區(qū)選擇基準(zhǔn)軸和基準(zhǔn)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(zhǔn)平面”，在工作區(qū)選擇創(chuàng)建的基準(zhǔn)軸和基準(zhǔn)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(zhǔn)平面DTM2，如圖36所示。圖36 基準(zhǔn)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(zhǔn)平面，單擊“確認(rèn)”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(zhǔn)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(rèn)”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