ProE软件及简单应用课件

1、第3章 Pro/E软件及简单应用 3.1 Pro/E功能概述3.2 Pro/E软件的安装3.3 软件的工作界面与基本设置3.4 草绘模块3.5 简单零件设计3.6 简单装配设第1页，共75页。3.1 Pro/E功能概述Pro/ENGINEER是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，PTC）研制的三维CAD/CAM/CAE软件。Pro/ENGINEER用户界面简洁、概念清晰，符合设计人员的思想和习惯，它被广泛应用于航天、航空、汽车、机械、家用电器、玩具等行业的产品设计开发及模具设计中。返回第2页，共75页。3.2 Pro/E软件的安装 将Pro/E

2、NGINEER 2001的安装光盘中的CRACK文件夹复制到硬盘上备用。 执行光盘上的Setup.exe文件，出现安装界面，如图3-1所示。 执行硬盘上的CRACK目录下的Lndptc文件，出现如图3-2所示的对话框。输入图3-1中的PTC HostID号，单击Create License按钮后在硬盘上的CRACK文件夹中生成一个License.dat文件。 根据需要选择安装组件及安装路径后，打开如图3-3所示的安装界面，单击Add按钮，在弹出的对话框中选择图3-4所示的第3项，并在下面的列表框中选中刚才生成的License.dat文件，如图3-5所示，单击OK按钮。 接下来选择默认的安装选项

3、，依次单击Next、Yes、OK按钮，即可完成安装。返回第3页，共75页。3.3 软件的工作界面与基本设置标题栏：主窗口标题显示了当前软件的版本，正在操作的文件名等。主菜单栏：位于窗口的上部，放置系统的主菜单。不同的模块，显示的菜单和菜单中的内容不同。模型树窗口：默认状态下位于窗口的左侧，按照用户建立特征的顺序，将它们以树状的结构列出。它是一个非常重要的使用对象，既反映特征的顺序，又方便了特征的选择。标准工具栏：一些常用的基本操作命令以快捷图标按钮的形式显示，用户可以根据需要设置快捷图标的显示状态。不同的模块，显示的快捷图标不同。特征工具栏：位于窗口的右侧，将常用的特征操作命令以快捷图标按钮显

4、示，用户可以根据需要设置快捷图标的显示状态。下一页返回第4页，共75页。3.3 软件的工作界面与基本设置信息提示区：显示当前操作状态提示信息的信息窗口。对于需要输入数据的操作，会在该区出现一个文本框，让用户输入数据。图形窗口：用户进行绘图的区域。状态栏：位于主窗口的最下面，它提示现在所选择的操作的具体步骤和含义。其中，主菜单栏的内容包括：File（文件）、Edit（编辑）、View（视图）、Insert（插入）、Analysis（分析）、Info（信息）、Applications（应用）、Utilities（实用工具）、Window（窗口）、Help（帮助）。上一页下一页返回第5页，共75页。

5、3.3 软件的工作界面与基本设置Pro/ENGINEER的功能模块如下。Sketch：创建二维草图文件，其文件名为*.sec。Part：创建三维零件设计模型文件，其文件名为*.prt。Assembly：创建三维零件模型装配文件，其文件名为*.asm。Manufacturing：创建NC加工程序、模具设计，其文件名为*.mfg。Drawing：创建二维工程图，其文件名为*.drw。Format：创建二维工程图的图纸格式，其文件名为*.frm。上一页下一页返回第6页，共75页。3.3 软件的工作界面与基本设置Report：创建模型报表，其文件名为*.rep。Diagram：创建电路、管路流程图，其

6、文件名为*.dgm。Layout：创建产品装配布局，其文件名为*.lay。Markup：注解，其文件名为*.mrk。在Pro/ENGINEER 2001版本中使用的三键鼠标常用操作说明如下。同时按下Ctrl键和鼠标左键，上下拖动鼠标可以放大或缩小模型。同时按下Ctrl键和鼠标中键，拖动鼠标可以动态旋转模型。同时按下Ctrl键和鼠标右键，拖动鼠标可以动态平移模型。上一页返回第7页，共75页。3.4 草绘模块草绘是二维截面及曲线的绘制，三维模型是通过对二维截面进行一系列特征操作（比如拉伸、旋转、扫描等）而产生的。下面将介绍草绘界面，以及草图截面的绘制与编辑、几何约束的添加、尺寸的标注及修改。3.4

7、.1 进入Sketch（草绘）模块 选择File（文件）New（新建）命令或单击按钮 ，出现如图3-7所示的新建对话框。 在Type（类型）选项组中选中Sketch单选按钮，在Name（名称）文本框中输入文件名，单击OK按钮，则系统进入草绘界面。下一页返回第8页，共75页。3.4 草绘模块3.4.2 草绘模块命令的讲解草绘菜单栏和快捷工具条如图3-9和图3-10所示。（1）Line（直线）选择主菜单栏中的SketchLine命令或单击草绘工具栏中的按钮 ，在绘图区单击两点即可绘制直线，单击鼠标中键结束命令。（2）Centerline（中心线）选择主菜单栏中的SketchCenterline命令

8、或单击草绘工具栏中的按钮，在绘图区单击两点即可绘制一条中心线。中心线是虚线，可用作草图截面镜像、两点对称的中心线及旋转特征的中心轴线等。上一页下一页返回第9页，共75页。3.4 草绘模块（3）Rectangle（矩形）选择主菜单栏中的SketchRectangle命令或单击草绘工具栏中的按钮，在绘图区单击确定矩形的两个对角点，即可绘制一矩形。（4）Circle（圆）选择主菜单栏中的SketchCircle命令或单击草绘工具栏中的按钮，出现绘制圆的命令选项。 ：圆心和圆弧上一点。先单击确定圆心，再单击确定圆弧上的一点，如图3-13所示。 ：同心圆。单击选择已有的圆弧确定圆心，再单击确定圆上的一点

9、，如图3-14所示。 ：两点确定椭圆。先单击确定椭圆中心点，再单击确定椭圆上一点，如图3-15所示。上一页下一页返回第10页，共75页。3.4 草绘模块5）Arc（圆弧）选择主菜单栏中的SketchArc命令或单击草绘工具栏中的按钮 ，出现绘制圆弧的命令选项。 ：三点/端点相切方式。单击确定圆弧的起点、终点和圆弧上一点，当选择其他曲线端点作为圆弧起点时，系统会自动使它们相切。 ：同心圆弧方式，如图3-17所示。 ：圆心和圆弧端点方式，如图3-18所示。 ：圆锥曲线，如图3-19所示。上一页下一页返回第11页，共75页。3.4 草绘模块（6）Fillet（倒圆角）选择主菜单栏中的SketchFi

10、llet命令或单击草绘工具栏中的按钮 ，出现倒圆角的命令选项。 ：倒圆角。单击选择两条要倒圆角的曲线，如图3-20所示。 ：倒椭圆角。单击选择两条要倒椭圆角的曲线，如图3-21所示。（7）Spline（样条曲线）选择主菜单栏中的SketchSpline命令或单击草绘工具栏中的按钮 ，单击确定一系列样条曲线通过点，点与点间以顺滑曲线连接。（8）Point（点）选择主菜单栏中的SketchPoint命令或单击草绘工具栏中的按钮 ，可以绘制点。上一页下一页返回第12页，共75页。3.4 草绘模块（9）Coordinate System（草绘坐标系）选择主菜单栏中的SketchCoordinate S

11、ystem命令或单击草绘工具栏中的按钮 ，可以绘制坐标系。（10）Text（文本）选择主菜单栏中的SketchText命令或单击草绘工具栏中的按钮 ，在绘图区单击两点绘制一条文本线（注意：线的长度为文本的高度，如果终点位于起点的上方，文本为正立，反之为倒立），出现如图3-23所示的Text对话框，并绘制如图3-24所示的图形。上一页下一页返回第13页，共75页。3.4 草绘模块（11）Trim（修剪曲线）选择主菜单栏中的EditTrim命令或单击草绘工具栏中的按钮 ，出现修剪曲线命令的选项。 ：动态修剪曲线。按住鼠标左键并移动箭头，使其通过要删除的线段，此时出现一条高亮显示的鼠标移动轨迹线，该

12、轨迹通过的线段会高亮显示，放开鼠标左键，选中的线段被删除。 ：修剪成一个角。分别单击两条线段，系统将选择的部分保留以形成一个角。 ：分段曲线。单击要分割的曲线，系统在单击的位置分割曲线。（12）Mirror（镜像曲线）选择要镜像的曲线，选择主菜单栏中的EditMirror命令或单击草绘工具栏中的按钮，再选择镜像中心线，即可镜像曲线。上一页下一页返回第14页，共75页。3.4 草绘模块（13）Scale and Rotate（缩放和旋转曲线）选择截面曲线，选择主菜单栏中的EditScale and Rotate命令或单击草绘工具栏中的按钮，出现对话框，在对话框中可设定截面曲线的缩放比例和旋转角度

13、。也可在截面曲线上拖动图标，可以对该截面曲线进行旋转、平移、缩放等操作。（14）Copy（复制曲线）选择截面曲线，选择主菜单栏中的EditCopy命令或单击草绘工具栏中的按钮，与缩放和旋转命令相似，不同之处在于其保留了原截面曲线。上一页下一页返回第15页，共75页。3.4 草绘模块3.4.3 草图截面的编辑单击草绘工具栏中的按钮，处于按下状态为选择状态，可单击选取要编辑的图素。选择主菜单栏中的EditSelect命令，出现菜单，其中包括多种选择方式，分别介绍如下。One-by-One：每次选择一个图素；按下Shift键，则可选择多个图素。此外，按下鼠标左键拖出一个矩形框，则矩形框内的图素被选中

14、。Chain：选择链的首尾，介于之间的曲线一起被选择。All Geometry：选择所有几何元素，不包括标注尺寸、约束。All：选择所有项目。Delete（删除对象）：先选择要删除的图素，选择主菜单栏中的EditDelete命令，即可删除选择的图素。上一页下一页返回第16页，共75页。3.4 草绘模块3.4.4 草图截面的几何约束选择主菜单栏中的SketchConstrain（几何约束）命令或单击草绘工具栏中的按钮，出现“几何约束”对话框，用该对话框中的子命令可对草图截面进行几何约束。3.4.5 草图截面的尺寸标注及修改1. 尺寸的标注选择主菜单栏中的SketchDimension（尺寸）No

15、rmal（一般标注）命令或单击草绘工具栏中的按钮，可以对草图截面进行人工标注尺寸。在绘制截面时，主菜单Sketch中的Intent Manager（意向管理器）命令处于选择状态，系统自动标注绘制截面的尺寸，自动标注的尺寸为弱尺寸。进行了修改或人工标注的尺寸以高亮显示（默认为黄色），则为强尺寸。上一页下一页返回第17页，共75页。3.4 草绘模块在截面上不能过标注，如标注了强尺寸，系统自动替换弱尺寸；出现过标注时，系统会弹出对话框，用该对话框可解决截面上的过标注。（1）距离尺寸的标注 点与点的标注：选择要标注的两点（点图元或端点），移动鼠标指针至适当位置，单击中键确认尺寸的位置，即可标注水平、竖

16、直或倾斜尺寸。 直线与直线的标注：选择两条平行直线，在要放置尺寸的位置单击中键，即可创建直线距离的标注。 圆弧与圆弧的标注：选择两个圆弧，在要放置尺寸的位置单击中键，出现对话框，其用于确定圆弧的圆心或切点。Center：圆心到圆心的距离。上一页下一页返回第18页，共75页。3.4 草绘模块Tangent：圆弧切点到切点的距离。选择Center选项，单击Accept按钮。选择Tangent选项，单击Accept按钮，出现对话框，其用于确定水平或竖直标注。选择Horiz（水平）选项，单击Accept按钮。（2）圆弧半径或直径标注在圆弧上单击一点，单击中键，即可创建圆弧半径的标注。若在圆弧上单击两点

17、，单击中键，即可创建圆弧直径的标注。（3）对称标注首先选择中心线，其次选择曲线端点，再次选择中心线，单击中键确认尺寸的位置，即可创建对称标注。上一页下一页返回第19页，共75页。3.4 草绘模块（4）角度标注 直线夹角标注：选择要标注的两条直线，在要放置尺寸的位置单击中键，即可创建直线夹角标注。 圆心角标注：选择圆弧的两个端点和圆弧上的一点，在要放置尺寸的位置单击中键，即可创建圆心角的标注。 样条曲线切线角标注：分别选取参考中心线、样条曲线的端点或经过点、样条曲线，三者不分先后顺序，在要放置尺寸的位置单击鼠标中键，即可创建样条曲线切线角的标注。上一页下一页返回第20页，共75页。3.4 草绘模

18、块2. 尺寸的修改完成尺寸标注后，用户需要对尺寸值进行修改。修改尺寸值有以下3种方法。 移动鼠标指针至要修改的尺寸值位置上，双击左键，在文本框中重新输入尺寸值，按Enter键确认。 选择要修改的尺寸（一个或多个），单击草绘工具栏中的按钮，出现修改尺寸的对话框，用该对话框中选项可修改尺寸值。 单击草绘工具栏中的按钮，选择要修改的尺寸（只能选择一个），设定Modify Dimensions（修改尺寸）对话框中的选项，可修改尺寸值。上一页下一页返回第21页，共75页。3.4 草绘模块Regenerate（重新生成）：根据输入的尺寸值系统更新草图截面。选中该选项，每一尺寸值的修改立即反映在草图截面上；

19、若取消选择该项，则完成所有尺寸值的修改后，所有尺寸值将一起反映在草图截面上。注意：当修改前后尺寸数值变化较大时，不要选择Regenerate选项，因为单个尺寸的自动更新会使草图截面不符合几何图形构建要求。因此需要等所有尺寸的修改完成后一起更新。Lock Scale（锁定比例）：使所有被选中的尺寸（角度尺寸除外）以同一比例变化。上一页返回第22页，共75页。3.5 简单零件设计3.5.1 Extrude（拉伸）定义：将绘制的截面沿着该截面所在平面的方向拉伸指定的深度，生成的三维实体特征称为拉伸特征。定义特征深度（Depth）：使用单侧（One Side）或两侧（Both Sides）定义特征深度

20、，在选取深度选项上有些不同。单侧（One Side）：从草绘平面起依指定特征建立的方向拉伸特征。两侧（Both Sides）：若使用（Blind）选项，系统会平均地往两侧拉伸特征。其他的选项则必须分别指定两个不同深度。下一页返回第23页，共75页。3.5 简单零件设计在Pro/ENGINEER中有很多特征在指定深度时，包括长料（Protrusion）、切割（Cut）、槽（Slot）、孔（Hole）、面（Surface）特征，都会出现指定到（SPEC TO）或定义起始（SPEC FROM）菜单管理器，其选项如下。盲孔（Blind）：输入一个尺寸来定义特征的深度，可以输入尺寸值来控制特征的深度。两

21、侧深度（2 Side Blind）：对于两侧特征，分别对草绘平面起始两个不同的方向定义特征的深度。穿过下一个（Thru Next）：特征将拉伸到与下一个零件的表面截至。穿过所有（Thru All）：新的通过零件上所有的曲面。穿至（Thru Until）：延伸特征一直到指定的实体表面为止，指定的实体表面必须与特征生成方向相反。上一页下一页返回第24页，共75页。第25页，共75页。3.5 简单零件设计至点/顶点（Up To Pnt/Vtx）：特征将延伸到通过选择的点或顶点且与草绘平面平行的平面。至曲线（Up To Curve）：特征将延伸到通过选取的边界、曲线或轴且与草绘平面平行的平面。至曲面（

22、Up To Surface）：特征将延伸到选取的曲面，此曲面可以是基准平面实体表面或是曲面特征。增加材料的深度选项和移除材料的深度选项分别如图3-26和图3-27所示。上一页下一页返回第26页，共75页。3.5 简单零件设计3.5.2 Revolve（旋转）定义：将绘制的截面绕旋转中心线旋转指定的角度，生成的三维实体特征称为旋转特征。例题3-2 若要改变旋转角度，双击伸出项中的Angle选项，弹出对话框。旋转草绘平面需要满足的要求如下。 必须有中心线，并默认绘制的第一条中心线为旋转中心线。 绘制的截面只能位于旋转中心线一侧（避免产生干涉现象）且封闭，不能有3个对象相交，不能有重线。上一页下一页

23、返回第27页，共75页。3.5 简单零件设计3.5.3 Sweep（扫描）定义：将绘制的截面沿着指定轨迹线上任一点的切线方向移动（既截面始终和指定轨迹线保持垂直关系），生成的三维实体特征，称为扫描特征。 采用草绘轨迹线（即用Sketch Traj）方式进行扫描。 通过选取轨迹线进行扫描。3.5.4 Blend（混合）定义：利用两个或两个以上截面通过点与点的对应方式生成的三维实体，称为混合特征。 上一页下一页返回第28页，共75页。3.5 简单零件设计1. 平行截面混合注意事项： 在绘制各个混合截面时，各个混合截面的顶点数必须相等（截面为一点除外）。如果截面顶点数不等可以通过以下方式解决。 要修

24、改混合截面需要执行Toggle Section（固化截面）命令来切换到需要更改的截面。2. 旋转混合位置：FeatureCreateSolidProtrusionBlendRotational步骤： 选择草绘平面OK草绘坐标系和封闭截面。 输入绕Y轴的旋转角度。 确定是否需要下一截面，如果单击Yes按钮，重复步骤。 上一页下一页返回第29页，共75页。3.5 简单零件设计3. 一般混合位置：FeatureCreateSolidProtrusionBlendGeneral步骤： 选择或创建草绘平面、草绘坐标系和封闭截面。 分别输入绕X，Y，Z轴的旋转角度、草绘坐标系和封闭截面。 确定是否需要下一

25、截面，如果单击Yes按钮重复上一步。 分别输入各混合截面的高度。上一页下一页返回第30页，共75页。3.5 简单零件设计3.5.5 Var Sec Swp（变截面扫描）定义：一个截面随着若干条轨迹线扫描创建的三维实体特征，并且在扫描过程中可通过一般函数关系式或基准函数图形来控制截面中某些尺寸的变化。位置：FeatureCreateSolidProtrusionAdvanced1. Nrm To Origin Traj 草绘或选择起始轨迹线。 草绘或选择轨迹线X，用于确定变截面扫描、草绘截面的X轴方向。 根据需要选择其他轨迹线，可以多条。 绘制变截面扫描的截面。上一页下一页返回第31页，共75页

26、。3.5 简单零件设计2. Pivot Dir步骤： 指定参考平面以使截面垂直于起始轨迹线在该面的投影。 草绘或选择起始轨迹线。 根据需要指定其他轨迹线（可不指定）。 绘制截面。3. Norm To Traj步骤： 草绘或选择起始轨迹线。 草绘或选择轨迹线X。 草绘或选择垂直轨迹线。 根据需要指定其他轨迹线。 绘制截面。上一页下一页返回第32页，共75页。3.5 简单零件设计3.5.6 Copy（复制）镜像的步骤： 选择要镜像的对象； 选择一个作为镜像的平面。移动复制的步骤： 选择一个或多个要移动复制的对象并选择Done命令； 选择移动复制的方式（平移或是旋转）； 指定平移或旋转的角度，选择D

27、one Move命令； 在模型上或出现的GP VAP DIMS（组可变尺寸）对话框中选择需要变更的尺寸选择Done命令，再一次输入新的尺寸即可。上一页下一页返回第33页，共75页。3.5 简单零件设计3.5.7 Hole（孔）“孔”对话框如图3-63所示。位置：FeatureCreateSolidHole放置类型有如下几种： 线性定位，要指定两个线性参考，以直角坐标定位。 极坐标半径定位，以极坐标形式定位，要指定参考轴线和参考平面；孔中心到坐标为半径，通于孔中心。 直径定位。 同轴定位，将孔轴与选择的轴线重合。上一页下一页返回第34页，共75页。3.5 简单零件设计1. 孔的定位方式 Line

28、ar（线性定位）：指定孔的放置平面，再指定两个线性参考（轴线、直线、边、平面），如图3-64所示。 Radial（极坐标半径定位）：以极坐标形式来标注孔的轴线位置。标注孔的轴线到参考轴线的距离、孔的轴线和确定的面与参考平面的夹角，即极径、极角。指定孔的放置平面，再选参考轴线、极角标注参考平面，并指定极径和极角的值。 Diameter（极坐标直径定位）：与Radial（极坐标半径定位）定位方式类似。 Coaxial（同轴定位）：指定孔的放置面，再选择一条参考轴线，即孔轴线与参考轴线重合。上一页下一页返回第35页，共75页。3.5 简单零件设计2. 孔的类型 直孔：直孔相当于圆形截面沿垂直于孔放置

29、平面方向拉伸切除的形状。创建直孔时，输入孔的直径，指定深度的方式，给定孔的深度值。 草绘截面孔：草绘截面孔相当于相应的截面旋转切除的形状。草绘截面孔的直径和深度由草绘截面确定。创建草绘截面孔时必须绘制旋转中心线和孔的截面。 标准孔：创建标准孔时，可选择标准孔的类型为ISO，UNC，UNF 3个标准，并选择孔的形状如沉头孔和牙型孔。在“孔”对话框中设置相应的选项。上一页下一页返回第36页，共75页。3.5 简单零件设计3. 创建孔的一般步骤 进入孔的位置，打开“孔”对话框。 选择孔的类型。 设定孔的相关尺寸。若是草绘截面孔，画出旋转中心线和孔的截面。 指定孔的放置平面，再选择孔的定位方式，指定相

30、应的参考和相应的尺寸。 单击按钮，完成孔特征的创建。上一页下一页返回第37页，共75页。3.5 简单零件设计3.5.8 Pattern（阵列）位置：FeaturePattern（阵列）阵列的分类：按特征的方向分为单向阵列和双向阵列；按驱动尺寸方向分有线性阵列和角度阵列。步骤： 选取要阵列的对象。 选取阵列方式。 在模型上选择驱动尺寸，并输入增量值确定。 如果是双向阵列，重复上一步。阵列方向的确定：从参考定位到要阵列中的标注方向为正方向，输入增量值为“+”值就往正方向阵列。上一页返回第38页，共75页。3.6 简单装配设计3.6.1 目的与意义 把零件在计算机上进行虚拟装配成部件或产品，可对其进

31、行质量（如体积、重量）或配合（如间隙干涉）分析与检查，辅助产品的设计，此外还可以对机构进行运动仿真。 把装配体上的零件按一定的顺序拆开显示，即产品的爆炸示图。它可以使用户更加清楚零件的装配关系、内部结构和零件的数目。下一页返回第39页，共75页。3.6 简单装配设计3.6.2 设计产品的方法 分割体（也称分件）设计方法。 主控体模型设计方法：用一个模型来控制多个模型的外形。 数据共享设计方法。3.6.3 装配顺序 自底向上的装配：先创建各个零件，再把零件装备成部件。 自顶向下的装配：先创建装配文件，再根据需要创建各个零件（一般用于产品的设计与开发）。 混合装配：前两种装备方法结合使用。上一页下

32、一页返回第40页，共75页。3.6 简单装配设计3.6.4 创建装配体的步骤 创建装配体Assembly_design。 第一元件的调入：Component（元件）Assemble 选中要调入的零件Open以默认方式放置。 其他元件可通过以下方式来完成放置，如图3-69所示。移动面板如图3-70所示。上一页下一页返回第41页，共75页。3.6 简单装配设计3.6.5 其他调入元件的方式1. Package 打包2. Adv UtilsRepeat 重复使用元件重复使用元件对话框如图3-71所示。3. ComponentPattern（阵列）Dim Pattern：尺寸阵列。Rer Patter

33、n：参考阵列。装配元件的参考阵列需要满足以下条件。 在装配主体中的元件要有以阵列方式产生的阵列。 需要进行参考阵列的元件要与上面条件中的阵列特征存在“捆绑”约束关系。上一页下一页返回第42页，共75页。第43页，共75页。3.6 简单装配设计3.6.6 主模型设计方法由一个零件模型（主模型零件）控制多个零件外形变化的设计方法称为主模型设计方法，即改变主模型零件的外形，其他相关零件外形也会随之变化。步骤： 新建一个装配体，创建三维平面。 创建或打开主模型零件，并以默认方式调入。 创建新的零件作为要分件的外观界，并以默认方式装配如（Ebook_up.prt）。 在装配体执行元件高级工具合并（Merge）合并元件。在装配体中创建新的元件如下：AssemblyComponentCreate输入元件名，空面板。产生的元件相当于以默认方式调入。上一页下一页返回第44页，共75页。3.6 简单装配设计3.6.7 元件的合并（Merge）ComponentAdv UtilsMerge选择要合并的元件（如Ebook_up.pat）Done sel。再选择参考的零件即主模型零件（如Ebood.