基于Pro/E與AutoCAD的二維工程圖設(shè)計(jì)研究

劉長山

（南通科技職業(yè)學(xué)院，南通 226007）

在機(jī)械制造企業(yè)中，為了最終能制造出零件，往往先需要有非常詳細(xì)和具體的二維工程圖。早期的零件二維工程圖需由設(shè)計(jì)人員手工在圖紙上繪制，勞動強(qiáng)度大，效率低下，圖紙修改也比較煩瑣。自從引入AutoCAD繪圖軟件以后，零件二維工程圖的人工繪制速度得到提高，圖紙的修改也更快速方便。為提高設(shè)計(jì)人員繪圖效率，很多企業(yè)和用戶往往都有自己專用的AutoCAD繪圖模板，其中有定義好的圖框，各種規(guī)范的文字樣式、尺寸標(biāo)注樣式、圖層管理特性等環(huán)境設(shè)置。但是，在AutoCAD中繪制比較復(fù)雜的零件二維工程圖，即使借助計(jì)算機(jī)輔助繪圖也存在勞動強(qiáng)度大的問題，而且人工繪制出的工程圖中較容易因?yàn)槭韬龆嬖阱e誤。隨著三維設(shè)計(jì)軟件Pro/E的出現(xiàn)，其中先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)變得越來越高效，該項(xiàng)軟件不但能建立三維模型，而且能夠根據(jù)三維圖形直接生成二維工程圖，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化模型驅(qū)動工程圖更新。但是，Pro/E中直接生成的工程圖在視圖表達(dá)、尺寸標(biāo)注等方面都存在不符合國標(biāo)工程圖表達(dá)規(guī)范的問題，而手動修改費(fèi)時費(fèi)力，降低了設(shè)計(jì)工作效率。Pro/E軟件加快了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的周期，但在實(shí)際設(shè)計(jì)生產(chǎn)中二維工程圖仍是主要參考依據(jù)。因此，通過長期產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐，本文針對Pro/E中三維模型直接生成的二維工程圖不符合國標(biāo)、尺寸標(biāo)注無法自動調(diào)整、人工修改工作量大且煩瑣的問題，利用Pro/E和AutoCAD軟件各自的優(yōu)勢，以一件收獲機(jī)中離合器搖臂零件的設(shè)計(jì)來探討由Pro/E到AUTOCAD的二維工程圖的設(shè)計(jì)方法與技巧。

1 在Pro/E建立零件的三維實(shí)體圖

由于不同公司開發(fā)的軟件在工程圖的信息處理方面不完全相同，將Pro/E文件導(dǎo)出到AutoCAD時，容易出現(xiàn)單位標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，導(dǎo)致尺寸圖形顯示與尺寸標(biāo)注比例不當(dāng)或失真。為避免出現(xiàn)以上問題，可利用軟件提供的開放式用戶環(huán)境，文件操作前先根據(jù)需要進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置定制。系統(tǒng)缺省模板的單位是：英寸磅秒，即長度為in（英寸）、質(zhì)量為lbm（磅）、時間為sec（秒），這并不符合人們的標(biāo)準(zhǔn)和習(xí)慣，所以將pro_unit_sys的值（Value）改為mmNs，這樣每次打開PRO/E系統(tǒng)的缺省模板時，單位就變成了國際單位制，即毫米牛頓秒。后期在AutoCAD環(huán)境中默認(rèn)單位也需設(shè)置成mm。在Pro/E利用特征“拉伸”“旋轉(zhuǎn)”“掃描”“混合”“孔”“倒角”等建模命令，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和尺寸數(shù)據(jù)生成相應(yīng)的特征，直到完成整個零件的建模。本文中零件的三維實(shí)體圖如圖1所示。

圖1 零件三維實(shí)體圖

2 零件三維實(shí)體轉(zhuǎn)換為二維視圖

在Pro/E工程圖環(huán)境下操作，也需要配置兩個非常重要的配置文件。一個是config.pro的配置文件，該文件包括了使用環(huán)境、使用單位、文件交換等影響軟件整個工作環(huán)境的系統(tǒng)變量，也包含對工程圖部分的設(shè)置選項(xiàng)。工程圖還有個專門的配置文件，稱為“Drawing Setup File”工程圖配置文件，它以“dtl”為擴(kuò)展名，在工程圖配置文件中，它包含了標(biāo)注封樣式、箭頭樣式、剖面樣式、視圖投影樣式設(shè)置等項(xiàng)目。由于軟件自動加載的制圖標(biāo)準(zhǔn)文件是prodetail.dtl，視圖采用第三角投影法，我國機(jī)械制圖采用的是標(biāo)準(zhǔn)是ISO標(biāo)準(zhǔn)，視圖采用第一角投影，因此在配置文件中將此項(xiàng)值改為iso.dtl。

根據(jù)Pro/E中添加視圖的方法，依次添加如圖2所示的4個視圖。首先是左上角的主視圖，通過設(shè)置“視圖方向”將模型定向到圖示方向，并設(shè)置比例為1:1，模型顯示為隱藏線模式。其次依據(jù)投影關(guān)系創(chuàng)建俯視圖和全剖側(cè)視圖，在剖視圖操作中，選取主視圖中的垂直于屏幕的豎立中心面，創(chuàng)建剖截面，輸入截面名稱“A”，生成剖面視圖“A-A”。最后在適當(dāng)?shù)奈恢脛?chuàng)建三維參考視圖，為讀圖者提供方便。

圖2 零件二維工程視圖

3 導(dǎo)出Pro/E工程圖到AutoCAD文件

把Pro/E軟件中繪制的工程圖輸出到AutoCAD繪圖軟件中作進(jìn)一步的處理，這需要把由后綴為.drw格式的文件輸出成后綴為.dwg格式的文件。對于Pro/E工程圖文件，通過文件“保存副本”命令，改變文件導(dǎo)出格式，在DWG版本的下拉列表中選擇輸出的AutoCAD文件版本，然后在各分組框中選擇合適的選項(xiàng)，設(shè)置完成后單擊對話框中的“導(dǎo)出”按鈕，完成由Pro/E工程圖文件到AutoCAD文件的轉(zhuǎn)換。

4 在AutoCAD中編輯二維工程圖

用AutoCAD打開上述Pro/E中轉(zhuǎn)換過來的視圖文件，如用戶有自己專用的AutoCAD繪圖模板，其中已定義好圖框，各種規(guī)范的文字樣式、尺寸標(biāo)注樣式、圖層管理特性等環(huán)境設(shè)置，將視圖直接復(fù)制到模板文件，可極大提高設(shè)計(jì)效率。利用軟件中的二維繪圖與編輯功能對視圖進(jìn)行一些必要的調(diào)整，然后利用尺寸標(biāo)注功能對主視圖、俯視圖和剖視圖進(jìn)行尺寸的標(biāo)注，并寫明技術(shù)要求。二維工程圖如圖3所示，圖中已刪掉了三維參考視圖，該圖中的視圖和尺寸標(biāo)注等已充分表達(dá)了圖1零件三維實(shí)體各部分的結(jié)構(gòu)和尺寸，根據(jù)該二維工程圖完全可以加工制造出此零件。

圖3 標(biāo)注尺寸和技術(shù)要求的二維工程圖

5 結(jié)論

在零件工程圖的繪制過程中，快速完成二維工程圖的設(shè)計(jì)，對加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的步伐，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益最大化有很大的幫助。本文利用Pro/E和AutoCAD軟件各自的優(yōu)勢，用Pro/E軟件強(qiáng)大的三維設(shè)計(jì)與工程視圖自動生成功能，結(jié)合AUTOCAD軟件強(qiáng)大的二維設(shè)計(jì)功能，使零件的二維工程圖設(shè)計(jì)變得既方便又快捷，充分發(fā)揮了軟件的強(qiáng)大功能，極大地提高了設(shè)計(jì)效率。