利用AutoCAD加強(qiáng)Pro/E工程圖的研究

曾文忠

(重慶三峽職業(yè)學(xué)院，重慶 404115)

AutoCAD軟件具有較為完整的二維繪圖功能，所制圖紙清晰易懂，而Pro/E軟件恰恰不具備這一點(diǎn)。我們通過仔細(xì)研究這兩種軟件的優(yōu)缺點(diǎn)，提出一種AutoCAD和Pro/E互補(bǔ)相成的繪圖手段。

1 AutoCAD和Pro/E

美國是第一個(gè)開發(fā)和使用AutoCAD軟件的國家，當(dāng)時(shí)Autodesk公司針對(duì)機(jī)械制圖中的繁瑣手繪過程研究和推出了這套有效的設(shè)計(jì)軟件。AutoCAD軟件對(duì)于設(shè)計(jì)二維圖紙簡(jiǎn)單便捷，是機(jī)械制圖方面的工作人員必學(xué)和常用軟件之一，幫助設(shè)計(jì)人員完成設(shè)計(jì)工作，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和圖紙的清晰性。它最大的優(yōu)勢(shì)在于擁有一個(gè)簡(jiǎn)單便捷、安全有效的操作界面，幫助設(shè)計(jì)人員快速的繪圖，只需要通過簡(jiǎn)單的命令和清晰的菜單就能完成所有工作。唯一不足的就是二維圖形不夠容易理解和缺少立體性，這為實(shí)際設(shè)計(jì)和制造工作中帶來了很多不便，產(chǎn)品的前期準(zhǔn)備工作要盡量節(jié)省時(shí)間，為客戶創(chuàng)造最大的利益，為了解決這個(gè)弊端，設(shè)計(jì)一種專門讓二維圖轉(zhuǎn)換為三維圖的軟件很有必要，或者通過其他軟件合作的手段來實(shí)現(xiàn)二維和三維的順利轉(zhuǎn)換。

Pro/E軟件針對(duì)AutoCAD出現(xiàn)的問題進(jìn)行改進(jìn)后推出。它沿用了參數(shù)化設(shè)計(jì)的精華部分，可以為諸多機(jī)械工程提供三維實(shí)體設(shè)計(jì)的平臺(tái)，最近推出Pro/ENGINEERWildfire2.0的功能更為完善，將Pro/E軟件的作用發(fā)揮到最大。它將設(shè)計(jì)產(chǎn)品的各種特性融入到軟件中，為工作人員營造出一個(gè)多樣性、簡(jiǎn)易性的設(shè)計(jì)氛圍。Pro/E軟件擁有先進(jìn)的特征辨別技術(shù)，運(yùn)行過程完全智能化，介于CAD軟件只能繪制二維圖的特征，而它會(huì)自動(dòng)辨別和得出模型的特點(diǎn)等細(xì)節(jié)之處，實(shí)現(xiàn)無紕漏的轉(zhuǎn)換。無論是工程設(shè)計(jì)還是研究制造過程，凡是用到CAD軟件的繪圖都可以通過Pro/E來實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單化、立體化，并且保證數(shù)據(jù)和特征的不變。WRL、IGPS、SET、CT、OBJ、CAT、VDA等數(shù)據(jù)格式都適用于 Pro/E 軟件中；IGS、SET、DXF、STP、CGM、DWG、SGE、TIF等數(shù)據(jù)格式在Pro/E軟件設(shè)計(jì)工程圖文件中同樣適用?？傮w來說，Pro/E軟件的主要功能就是在不改變?cè)瓐D特征的情況下實(shí)現(xiàn)AutoCAD中二維到三維的數(shù)據(jù)和特征轉(zhuǎn)換。

2 利用AutoCAD加強(qiáng)Pro/E工程圖的研究

(1)分析零件類型,簡(jiǎn)化CAD圖形。通過分析A型凹凸模在AutoCAD的特征和數(shù)據(jù)，針對(duì)回轉(zhuǎn)類的零件可以采用旋轉(zhuǎn)草繪圖的方式來設(shè)計(jì)?；鶞?zhǔn)、粗糙度和尺寸等CAD繪圖中常用的零件標(biāo)注是其圖紙復(fù)雜難懂的原因之一，Pro/E軟件也難以順利解決這些問題，針對(duì)這種情況可以采取其他中轉(zhuǎn)手段。在AutoCAD中就要處理好一系列數(shù)據(jù)標(biāo)注問題，例如圖中的A型凹凸模，回轉(zhuǎn)后就可以直接看到產(chǎn)品的剖面圖，剩下的剖面線、尺寸線、數(shù)值等標(biāo)注都可以去除，如圖1中簡(jiǎn)化圖形。

此時(shí)可以把圖形放到xuanzhuan.dwg文件中，Pro/E方便軟件對(duì)其優(yōu)化：前提是線條要錯(cuò)開，不能出現(xiàn)重復(fù)或交疊的情況，保證連接處緊密嚴(yán)實(shí)，圖紙尺寸1：1的百分比最恰當(dāng)，既是為整體效果提供良好的視覺，也為Pro/E提供足夠的標(biāo)注空間，坐標(biāo)原點(diǎn)是確定圖形關(guān)鍵點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)和落實(shí)處。處理好以上工作才能完成AutoCAD二維圖向Pro/E三維圖的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換。

圖1 A型圓凹模AutoCAD視圖及簡(jiǎn)化圖形

(2)在Pro/E中完成二維向三維的轉(zhuǎn)換。繪制旋轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)軸線最主要的方式是把Pro/E調(diào)節(jié)到草繪的情況下，通過繪制中心線的手段來實(shí)現(xiàn)。確認(rèn)保存之后可以退出草繪的方式。我們舉例所用圖僅有一條中心線，本身就是回轉(zhuǎn)軸線。之后單擊“旋轉(zhuǎn)”的按鈕，把所需角度調(diào)整到360°,如圖2所示的A型圓凹模實(shí)體圖。

圖2 A型圓凹模實(shí)體

上述步驟就是二維到三維的過程之一。出現(xiàn)回轉(zhuǎn)零件較多、形狀各異的情況，此時(shí)需要通過旋轉(zhuǎn)整個(gè)圖形重要部分，使整個(gè)造型凸顯出來，剩余部分要在拓?fù)潢P(guān)系的連接下進(jìn)行繪制，加上布爾運(yùn)算來完成，后續(xù)工作只要完善小細(xì)節(jié)處即可。當(dāng)造型中零件出現(xiàn)一系列圓角時(shí)，對(duì)后期繪制會(huì)產(chǎn)生較大的影響，為了不造成后面工作的繁瑣，可以在AutoCAD軟件中就刪除掉全部圓角，用尖角等方正角來代替它，等到整個(gè)圖形成功轉(zhuǎn)換成三維圖形后再在原有基礎(chǔ)上繪制圓角，這是一種較為有效的辦法。分析Pro/E的設(shè)計(jì)原理，首先要了解整個(gè)零件的特點(diǎn)和數(shù)據(jù)，分清主次，此時(shí)需要在AutoCAD的基礎(chǔ)上刪減一些過于復(fù)雜的地方。Pro/E軟件會(huì)辨析AutoCAD所提供的二維模型，進(jìn)行縮放、零件裝配等一系列實(shí)體操作。

(3)利用參數(shù)化特征造型設(shè)計(jì)形狀相同實(shí)體。Pro/E軟件應(yīng)用廣泛的關(guān)鍵就是其智能化的系統(tǒng)，操作過程中的每一步流程都會(huì)有記錄，無論是模型的特征、數(shù)據(jù)，還是設(shè)計(jì)人員的整體構(gòu)思、框架以及特殊處理的地方，都能存在于軟件的數(shù)據(jù)庫中，真正意義上貫徹參數(shù)化設(shè)計(jì)的思想，把縝密的思維滲透到軟件應(yīng)用中。如果出現(xiàn)兩個(gè)相同形狀的繪圖，在已經(jīng)繪制好標(biāo)準(zhǔn)尺寸的模型上進(jìn)行轉(zhuǎn)換即可，不用修改二維圖的尺寸等繁瑣的流程，軟件會(huì)自動(dòng)參照原圖的數(shù)據(jù)和特征進(jìn)行轉(zhuǎn)換，針對(duì)同樣形狀的零件使用這種方法十分方便和準(zhǔn)確。

3 結(jié)語

基于Pro/E繪圖軟件完善的特點(diǎn)辨別技術(shù)，將繪制在AutoCAD上的二維模型順利轉(zhuǎn)換為三維模型，為其提供了混合、旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)；AutoCAD設(shè)計(jì)軟件是多數(shù)人容易掌握和經(jīng)常使用的，對(duì)Pro/E軟件不熟悉的人員使用這種方法不影響圖形設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性，只需通過草圖來簡(jiǎn)單操作即可。針對(duì)一個(gè)產(chǎn)品的三維繪圖花費(fèi)時(shí)間多、精力較大的情況，Pro/E軟件展現(xiàn)出其巨大的優(yōu)勢(shì)，只需要用AutoCAD中的模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換，節(jié)省了大量的精力，給工程制圖和機(jī)械設(shè)計(jì)過程帶來了極大的便易。AutoCAD側(cè)重對(duì)二維模型的構(gòu)建和繪圖，操作過程簡(jiǎn)單有效，得到市場(chǎng)的一致認(rèn)同，Pro/E軟件側(cè)重對(duì)三維模型的繪圖，同樣簡(jiǎn)單易懂，對(duì)于機(jī)械制造的快速發(fā)展是有益的。我們通過利用AutoCAD軟件和Pro/E軟件各自的優(yōu)點(diǎn)來達(dá)到相輔相成的效果。