pro-e未来发展趋势论文

Pro-e 的应用和发展趋势

摘要：Pro/E作为高端三维软件的代表，功能强大、使用简单、易学易用，已经成为机械设计、家电设计、模具设计等行业所普遍采用的三维软件。同以往国内使用最多的AutoCAD 等通用绘图软件相比，该软件直接采用了统一数据库和关联性处理、三维建模与二维工程图相关联等技术。应用最新的Pro/ENGINEER Wildfire5.0技术可以迅速的提高企业的设计效率、优化设计方案、减轻技术人员的劳动强度、缩短设计周期以及加强设计的标准化。使工作效率、方便程度大为提高。

关键词：高端 普遍采用 方便

1.Pro/E软件的功能及作用简介

pro-e 是Pro/Engineer的简称，更常用的简称是ProE 或Pro/E，Pro/E是美国参数技术公司 （Parametric Technology Corporation，简称PTC ）的重要产品，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。pro-e 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，是现今主流的模具和产品设计三维CAD/CAM软件之一。

Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。

Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。

2.Pro/E软件的主要特性

1. 参数化设计 相对于产品而言，可以把它看成几何模型，而无论多么复杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。

2. 基于特征建模 Pro/E是基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活，特别是在设计系列化产品上更是有得天独到的优势。

3. 单一数据 Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如，一旦工程详图有改变，NC （数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。

4. 直观装配管 Pro/ENGINEER的基本结构能够使您利用一些直观的命令，例如“贴合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来，同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。

5. 易于使用 菜单以直观的方式联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使得容易学习和使用。

3.Pro/E软件的基本功能及作用

1. 直接画出机械零件的3D(三维) 图形这一方法在画出二维截面草图后，该软件可以将二维截面图进行拉伸、旋转、放样、倒角、布尔运算等操作，成所需的零件三维实体模v 。在屏幕上可直接显示、修改设计尺寸，并可以检查结构等方面是否合理、规范。

2. 组建设备的3D 装配视图该方法是将机械零件装配后，形成3D 装配组件通过组合键我们可以从任何一个位置或角度去观察单个零件或组件的3D 视图，如果设计结构不合理或比例失调，很容易就被发现，并对零件加以修改，既可以保证零件组合的协调性，又可以避免出现零件在构造上的相互干涉，如果出现零件的相互干涉，可以及时进行修改，且在修改中极为方便，只要将有尺寸结构错误的零件相应部分进行修改，就能达到目的要求，这比手工绘图节省人力、物力、财力，减少浪费。

3. 计算机器组件、零件重贵和表面积当我们设计完成机器的一个零件，一个组件后，在很多时候要确定它的外形尺寸、整体重量、外表面积等外观因素。Pro/E可以从相应的菜单中找出计算该机器组件或零件，很方便的得到零部件的外形尺寸、重量及表面积。

4. 生成工程图建立三维实体模型后，可以对其进行任意方向上的观察，看其是否满足设计与使用要求，满意后可利用该实体模m ，自动生成三视图，还可以生成任意位置剖视图，然后进行简单的修改及尺寸标注，即可生成二维的工程图。

5. 生成真实感极强的动画图象将所设计的三维实体模型与3DMAX 等软件结合，同时可以调整灯光布置场景，赋以机器一定的材料等，可以生成具有光照效

果的逼真的机器模型动画图象。此外，我们还可以对所设计的机械零部件进行运动学和动力学的分析，得出各个点的运动学和动力学参数，对机械零部件的应力挠度振动以及屈曲等加以分析，使所设计的机械结构得以优化Pro/E软件结合技术人员的设计思想和习惯，还建立了统一的数据库并具有完整的数据模型。它以其强大的参数式设计和统一数据库管理等特点，实现了特征的尺寸驱动和3D 实体与2D 工程图的双向关联驱动、实体特征建模、标准件库的建立、零部件装配、动态仿真、有限元分析、干涉检查、NC 加工和产品快速变型等功能，克服了二维图形不能包含产品所有设计信息的缺点。Pro/E中的族表(FamilyTable)功能允许设计人员把一个设计模型扩展到一个产品家族，由此可以减少高达90%的工作量大大地提高了生产自动化程度，提高了生产效率。

4.Pro-e 的未来发展趋势

随着社会经济的发展，工业界也正面临着更激烈的竞争，这就对制造业企业提出了更高的要求：一个产品由最初的概念构想到制造完成再到销售所需的时间要尽量短，产品质量要好，制造成本要尽量低，而且用户对产品的需求也越来越趋向于个性化。但自1986年参数化设计出现以来，十几年来计算机辅助设计技术一直没有大的突破，传统计算机辅助设计软件主要应用于产品的详细设计阶段，所属应用场合主要作为一个实体造型工具用在产品的造型方面，同时这些造型软件在产品细部设计过程中提升的生产力在整个产品生命周期中也很有限。在激烈的国际化竞争面前，企业学要的不是在某个产品细节上有一个工具做的更好，而是要有一个完美的产品开发、设计和制造的解决方案，但是目前的计算机辅助设计技术不能满足这种需求。

传统的计算机辅助设计不是帮助设计人员来进行设计，而是吧一个相好的设计做成实体，因此现有的计算机辅助设计系统在应用中设计量所占有的比重很小，因为在你做设计时候，已经想好了这个设计的形状，但是没有进行真正的设计，大部分时间花费在应用计算机辅助设计熊怎么样把实体做出来上面。

从最初的绘图类的计算机辅助设计再到参数化造型的计算机辅助设计，我们可以看到计算机辅助设计下一个发展趋势就是要进行真正的设计，即用创新设计取代传统的参数化造型技术。因为产品开发更多更重要的是非数据计算，需要通过思考推理和判断来解决创新活动。利用计算机辅助设计技术能够缩短设计时间、提供方便有效地制造接口，但是只有创新活动才能真正从根本原理上进行产品个性，才能为社会提供种类更多、功能更丰富的、价格更经济的、性能更有效地新产品，才能在产品的性能、质量、价格等方面产生质的飞跃。可以说现代设计的核心就是创新设计，它需要根据以往的设计经验，根据新型技术所提供的新原理、新方法，进行产品的分析设计。另外许多专家学者认为以后计算机辅助设计技术中必将引入人工智能，这也是计算机辅助设计技术发展的一个趋势。

未来的PRO-E 发展将是参数化的设计，二次开发将是其中的一个重要方向，这就需要将其集中化、网络化、智能化、标准化。

1、集中化 涉及的功能集中、信息集中、 过程集中于动态联盟中的企业集中；与其它软件的集中，更是在设计中起到举足轻重的作用

2、网络化 技术的飞速发展，改变了产品的设计模式，使得资源得到更好的利用。

3、智能化 在实现集中话和网络化的同时，将人工的智能技术，特别是专家的系统技术，与传统的pro-e 技术结合起来，形成能够完成方案构思与拟定设计方案与选择 结构设计 参数确定等设计活动智能化的PRO-E 系统，是PRO-E 发展方向

4、标准化 将PRO-E 绘的图用ANSYS 或ADAMS 进行机构分析，运动分析，热分析，都需要将图像格式标准化为IGES,STEP; 接口标准化CGI, 计算机体系源文件CGM, 面向图形应用软件的标准GKS 和PHIGS 等等。

总之在研发上的投入，是值得探究的一件事情。在高端方向引领机械行业，既能促进自身发展，有能创造巨大的经济效益。未来的三维软件会随着相关学科的发展，将会更加的智能化、人性化。

参考文献

【1】咏梅 康显丽 张瑞萍 Pro/ENGINEER机械设计案例教程 清华大学出版社 2009 .5

【2】林清安 Pro/E零件设计高级篇IMI 清华大学出版社. 2001.9

【3】周四新，和青芳. PRO/ENGINEER Wildfire3.0 高级设计. 北京:电子工业出版社，2007.5

【4】孙小捞. PRO/ENGINEER Wildfire 2.0中文版教程. 北京:人民邮电出版社，2007.12