1、1,上课之前，一些小问题？,问题一：大家知道这些字母 CAD CAM CAE CAPP CIMS 表达的意思吗？ CAD（Computer Aided Design）CAM （Computer Aided Manufacturing） CAE（Computer Aided Engineerging） CAPP（Computer Aided Process Planning）CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）,2,问题二：大家用过哪些CAD软件？目前的CAD系统主要基于两个系列的软件：系列1：以Parasolid为核心的CAD软件，代表软
2、件为UG,以ACIS为核心的CAD软件，代表软件为Pro/E,Catia.,3,问题三：大家有用过CAE软件吗？知道哪些CAE软件？分别解决哪些问题？ 目前应用最为广泛的通用CAE软件是ANSYS，该软件可以解决结构静力学，动力学，电磁，热力，流体等方面的线性和非线性问题，其他常用的CAD软件如Pro/E和UG，Catia都包含一些简单的静力学分析模态分析。,4,问题四：大家是否了解虚拟样机设计方法？最典型的虚拟样机设计软件是？能解决哪些设计问题？ 目前应用较为广泛的虚拟样机软件是ADAMS，该软件广泛应用于汽车整车仿真，飞机起落仿真，列车仿真等。,数字化设计实践,6,数字化设计实践主要内容本
3、实践体系初期针对机械工程学院机械工程及自动化、车辆工程等专业，其它学院根据理论课选择部分内容进行实训，不同年级的实践主要根据：计算机辅助设计-计算机辅助分析-虚拟样机设计-虚拟制造分阶段，分难度进行。课程内容结合具体实践软件，包括三个大部分的内容： （1）Pro/Engineer基础学习与实践(15章)； （2）ANSYS基础学习与实践(67章) ； （3）ADAMS基础学习与时间(8章) 。,7,学习目标：Pro/E系统的主要功能模块、特点、图形界面及文件管理。 学习内容：1.1 Pro/E主要功能模块 1.2 Pro/E系统的特点及应用1.3 Pro/E用户界面1.4 文件的操作,第1部分
4、 Pro/Engineer基础学习与实践,8,1.1 Pro/E主要功能模块,1. Pro/Engineer模块 该模块是系统的基本模块，其功能包括参数化实体造型、装配、以及生成完整的工程图。造型不仅可以在屏幕上显示，还可以传送到绘图机或其他支持Postscript格式的彩色打印机上。 2. Pro/Detail模块 直接从Pro/Engineer的实体造型上产生ANSI、ISO、DIN或JIS标准工程图，它为用户提供了尺寸标注、公差和视图等功能。,9,3. Pro/Feature模块允许用户自定义形状特征，具有组成复杂形状特征的功能。 4. Pro/Surface模块 复杂曲面造型模块，可提
5、供各种手段，使用户方便地生成所需的流线型表面。 5. Pro/Mesh模块该模块能自动生成实体模型的有限元网格，供有限元分析使用。输出格式适合于各种兼容有限元分析软件，如ANSYS、PATRAN、NASTRAN等。,10,6. Pro/Manufacturing模块 可生成加工工艺规程、刀具路线轨迹，并能对所生成的工艺过程做工时和成本的估算。该模块还将工艺过程和设计造型集成起来，任何设计上的改变都会使系统自动修改工艺规程。 7. Pro/Moldering模块 用于设计模具部件和模板装配，可自动设计浇口、浇道和浇槽，允许用户同时设计零件和模具。该模块还可做模具的注塑模型。 8. Pro/She
6、etmetal模块具有钣金参数化造型和装配功能，并可指定钣金加工工序，如冲孔、分段冲裁、冲缺等。,11,9. Pro/Cashing模块 电缆布线模块，可同时在电机及机械部件设计和组装中进行，可优化布线。 10. Pro/Assembly模块 参数化装配管理模块，能提供用户表格式组装序列，并且可以在装配中更换零件。该模块中还包括Pro/Program模块，这是一种提供用户自动编写参数化装配过程的开发工具。 11. Pro/Interface模块 该模块提供了与其他CAD/CAM系统之间进行数据交换的各种标准，例如IGES、STEP、DXF等。 12. Pro/Draft模块 二维绘图模块，其功
7、能可以直接生成和绘制用户所需的二维工程图，而无须进行三维造型，也可通过IGES、DXF等数据交换文件接受其他CAD系统生成的工程图。,12,1.2 Pro/E系统的特点及应用,1. 全相关技术 Pro/E各个模块建立在一个统一的数据结构基础上，各模块之间是全相关的。这使得产品设计、加工制造等任何一个环节对数据的修改都可自动的反映在相关的各个环节上，从而保证设计、制造各个环节数据的一致。 2. 参数化特征造型 特征造型目前是几何造型的最高发展阶段，其模型由一些特征组成，适合于设计复杂几何形状，并在设计中渗透制造加工工艺信息。 Pro/E提供了设计人员熟悉的圆角、倒角、拔模斜度、抽壳等特征。Pro
8、/E还允许用户自定义特征，通过自定义特征功能，用户可建立自己的特征库。 3. 界面友好 菜单以直观的形式分级弹出，具有一定的逻辑判断能力，对每个菜单项都提供了简单的说明，并提供了丰富的在线帮助，软件易于操作使用。,13,1.3 Pro/ENGINEER Wildfire 3.0使用总览,Pro/ENGINEER Wildfire 3.0较以往Pro/E版本，在操作界面上发生了革命性变化，界面更友好，用户操作更快捷，下面作一概略介绍。 一 独特的窗口界面如图1-1所示为零件模块的工作界面，窗口上方为主菜单和常用工具栏，窗口左侧为隐藏/显示切换的导航栏。单击导航栏右侧边缘的“”符号，将显示“模型树
9、”、“层树”、“资源管理目录”、“网络资源”等面板。窗口右侧为常用特征命令的快捷工具栏。窗口底部是信息、状态显示区和特征选择过滤栏。,14,图1-1 零件模块的工作界面,15,二 一体化的特征操作面板,如图1-2所示为拉伸特征操作面板（简称操控板），使用该面板可完成拉伸增料特征、拉伸减料特征、拉伸曲面特征、拉伸薄体特征等。完成一次草绘操作，然后根据需要，单击相应按钮即可完成上述各种特征的建立。在该面板中，用户可根据需要修改特征的各种尺寸或生成模式，大大提高设计效率，减轻了设计人员操作键盘、鼠标的劳动强度。,16,图1-2 拉伸特征操作面板,17,三 动态即时调整模型尺寸或特征生成方向 在特征建
10、立过程中，可使用光标即时拖动尺寸手柄，动态调整相关尺寸或者动态改变特征生成方向，即时观看模型效果，如图1-3所示。,18,图1-3 动态调整模型尺寸或动态改变特征生成方向,19,四 多窗口化交互式曲面设计如图1-4所示为使用造型工具进行交互式曲面设计的工作界面，使用该工具可建立中、高级复杂的曲面，它是产品造型设计的有力工具,20,图1-4 使用造型工具进行交互式曲面设计的工作界面,21,五 超强的结构分析功能Pro/ENGINEER Wildfire 3.0为用户提供了超强的结构分析功能，对设计的零件可以进行静力、动力、热力学分析，以优化产品结构。其工作界面如图1-5所示。,22,图1-5 结
11、构分析工作界面,23,六 方便好用的装配模块在装配模块方面，Pro/ENGINEER Wildfire 3.0继承了Pro/ENGINEER 2001的优秀特点，尤其是“自动”约束选项，使得组装零件更为快捷。同时，操作面板的风格作了很大改动，与零件建模的操作面板风格一致，其工作界面如图1-6所示。,24,图1-6 装配模块工作界面,25,七 工程图模块的新变化 Pro/ENGINEER Wildfire 3.0工程图模块较以前版本在工具栏中有一些新变化，而且在窗口左侧新增“模型树”、“层树”等栏目，使工程图与原模型的对照更直观。使用Pro/ENGINEER工程图模块，可创建所有Pro/ENGINEER模型的工程图，也可从其他系统输入工程图文件。可以注释工程图，处理尺寸以及使用层来管理不同项目的显示。工程图中的所有视图都是相关的：如果改变一个视图中的尺寸值，系统就相应地更新其他视图。在Pro/ENGINEER工程图模块中绘制的工程图与其对应的模型相关，不管对模型或其工程图作任何修改或变更，与之对应的工程图或模型能自动作出更改。 如图1-7所示为工程图模块的工作界面。,26,图1-7 工程图模块的工作界面,
