产品设计与ProENGINEER.docVIP

第1章 产品设计与Pro/ENGINEER 解决方案 1.1 CAD产品设计的一般过程 应用计算机辅助设计技术──CAD（Computer Aided Design）进行产品设计的一般过程如图1.1.1所示。 现说明如下。 CAD产品设计的过程一般从概念设计、零部件三维建模到二维工程图。有的产品（特别是民用产品），对外观要求比较高（如汽车和家用电器），在概念设计以后，往往还需进行工业外观造型设计。 在进行零部件三维建模时或三维建模完成以后，根据产品的特点和要求，要进行大量的分析和其他工作，以满足产品结构强度、运动、生产制造与装配等方面的需求。这些分析和工作包括：运动仿真、结构强度分析、疲劳分析、塑料流动、热分析、公差分析与优化、NC仿真及优化、动态仿真等。 产品的设计方法一般可分为两种：自底向上（Down－Top）和自顶向下（Top－Down），这两种方法也可同时进行。 自底向上：这是一种从零件开始、然后到子装配、总装配、整体外观的设计过程。 自顶向下：与自底向上（Down－Top）相反，它是从整体外观（或总装配）开始，然后到子装配、零件的设计方式。 随着信息技术的发展，同时面对日益激烈的竞争，企业采用并行、协同设计势在必行，只有这样，企业才能适应迅速变化的市场需求，提高竞争力，TQCS难题，即以最快的上市速度（TTime to Market），最好的质量（QQuality），最低的成本（CCost），最优的服务（SService）来满足的需求。PTC公司（Parametric Technology Corporation,　参数技术公司）于1985年成立于美国波士顿。自1989年公司上市伊始，即引起机械CAD/CAE/CAM界的极大震动，其销售额及净利润连续50个季度递增，每年以翻番的速度增长。目前股市市值已突破60亿美元，占全球CAID/CAD/CAE/CAM/PDM市场份额的43%，成为CAID/CAD/CAE/CAM/PDM领域最具代表性的软件公司。Pro/ENGINEER软件产品的总体设计思想体现了MDA软件的发展趋势，在国际MDA软件市场上已处于领先地位。 PTC提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关及工程数据再利用等概念改变了MDA的传统观念，这种全新的概念已成为当今世界MDA领域的新标准。利用此概念写成的第三代MDA产品Pro/ENGINEER软件能将产品从设计至生产的过程集成在一起，让所有的用户同时进行同一产品的设计制造工作，即所谓的并行工程。Pro/ENGINEER目前共有80多个专用模块，涉及工业设计、机械设计、功能仿真、加工制造等方面，为用户提供全套解决方案。 1998 年PTC公司推出了新一代基于Web的信息管理系统──WINCHILL, 提出了产品协同商务的全新概念，产品上市仅一年时间，即取得了非常惊人的业绩。 PTC现有用户26000多家，装机量250000套，并赢得了许多全球知名大公司的大宗定单，如FORD、BMW、TOYOTA、VOLKSWAGEN、HUNDAI、CATERPILLAR、JOHN DEER、J.I.CASE等。PTC的市场策略是领先的技术、具有竞争力的性能价格比、硬件独立性、全球销售网以及为客户提供全面的服务和支持。 下面就Pro/ENGINEER中的一部分模块和功能作简要介绍，某些模块和功能的使用将在本书中进行详细的讲解。 1．Pro/ENGINEER的基本模块（Foundation） 该模块包括下列功能： 基于参数化特征零件设计。 基本装配功能。 钣金设计。 工程图设计及二维图绘制。 自动生成相关图纸明细表（中文）。 照片及效果图生成。 焊接模型建立及文本生成。 Web 超文本连接及 VRML/HTML 格式输出。 标准件库。 该模块的优点如下： 功能强大的建模能力。 开放, 柔性。 独立用户易于快速实施。 2．工业外观造型强有力的工具——CDRS 该模块包括下列功能： CDRS曲线驱动自由曲面设计。 直观的用户界面。 高质量、可加工曲面。 高级曲面及高光质量分析工具。 易用的动画能力。 高级照片效果图（光线跟踪反弹）。 3DPaint 概念图及草绘功能。 二维草绘及着色功能。 实时压感感应刷笔及铅笔以完成细化的概念设计。 真实三维喷绘。 能快速简易地对模型进行渲染，贴纹理等处理。 3．复杂零件的曲面设计工具（Advanced Surface Extension） 该模块包括下列功能： 参数化曲面建立。 逆向工程工具（三坐标测量机）。 直接的曲面建立工具。 强大的曲线曲面分析功能。 该模块的优点如下： 与生俱来的曲面实体集成。 进行复杂形状设计及自由曲面设计。 利用扫描云点进行设计。 4．复杂产品的装配设计工具（Advanced Assembly Ext