本书是关于Pro/Engineer在机械方面的应用书籍。全书完全采用了一个工程设计人员使用该软件的思路,并应用了机械零件方面绘制最为广泛的千斤顶和齿轮泵的全套装配体设计,讲解了Pro/Engineer的具体操作。
本书首先对Pro/Engineer同工程设计人员之间的关系进行了阐述,然后讲解如何按照设计功能的不同对Pro/Engineer进行设置。接下来从基本零件绘制开始,从易到难地讲解零件的复杂曲面、关系式、零件库、装配体、运动仿真、有限元分析,最后讲解如何进行零件的配置和修改处理。
全书由有多年机械零件和Pro/Engineer教学经验的教师进行编写,内容实用,针对性强,专业性强,而且采用了手把手教学的方式,非常适合机械类人员的学习和应用。
第1章PFO/EngineerWildfire的操作基础
1-1Pro/ENGINEERWildfire概述
1-2Pro/ENGINEERWildfire新特点
1-2-1强调人性化设计
1-2-2简化工作流程
1-2-3提供了创新技术
1-2-4引入Web通讯功能
1-3Pro/ENGINEERWildfire中文版基础
1-3-1启动与退出
1-3-2Pro/ENGINEERWildfire的组成元素
1-4提高绘图效率的措施
1-4-1定制菜单选项和工具按钮
1-4-2自定义主窗口布局
1-4-3系统颜色设置
1-5Pro/ENGINEERWildfire的设计过程与坐标系统
1-5-1三维造型方法与设计过程
1-5-2坐标系统
1-6文件类型与管理
1-6-1Pro/ENGINEERWildfire的文件格式
1-6-2文件基本操作
1-6-3与其他绘图软件间的数据交换
1-7模型操作与设置
1-7-1对模型进行基本观察
1-7-2模型显示设置
1-7-3基准显示
1-7-4环境设置
第2章基本特征操作
2-1概述
2-1-1零件设计基本步骤
2-1-2零件设计基本流程
2-2设计实例1--齿轮油泵阀盖
2-2-1模型结构分析
2-2-2建模操作步骤
2-3设计实例2--千斤顶顶盖
2-3-1建模方法分析
2-3-2建模操作步骤
2-4命令总结与补充
2-4-1命令总结
2-4-2命令补充说明
第3章高级特征操作
3-1概述
3-2螺旋扫描--起重螺杆
3-2-1模型结构分析
3-2-2具体操作步骤
3-3命令补充
3-3-1可变剖面扫描
3-3-2扫描混合
第4章关系式
4-1概述
4-1-1关系式类型及参数符号
4-1-2添加关系式的过程
4-1-3关系式的顺序及修改
4-2零件关系式1--直齿圆柱齿轮
4-2-1模型结构分析
4-2-2齿轮零件建模的具体操作步骤
4-3零件关系式2--千斤顶顶盖
4-3-1模型分析及预期结果
4-3-2模型操作步骤
4-4装配体表达式--齿轮油泵
第5章零件库
5-1零件库的概述
5-2零件库实例--内六角螺钉
5-2-1建立零件库
5-2-2验证子零件
5-2-3预览子零件
5-2-4复制子零件
5-2-5删除子零件
5-2-6锁定子零件
5-2-7打开子零件
5-2-8产生加速文件
第6章零件装配
6-1概述
6-1-1基本概念
6-1-2装配工具及装配类型
6-2操作实例1--千斤顶
6-2-1设置工作目录
6-2-2创建千斤顶的子装配体
6-2-3进行总装配
6-3操作实例2--齿轮油泵
6-3-1设置工作目录
6-3-2添加齿轮与齿轮轴的装配辅助基准面
6-3-3创建齿轮油泵的子装配体
6-3-4进行齿轮油泵的总装配
第7章高级装配
7-1装配修改的方式
7-1-1修改装配体
7-1-2修改装配体结构
7-1-3修改装配设计意图
7-2骨架装配
7-2-1骨架装配的步骤
7-2-2骨架装配实例分析
第8章工程Ilt
8-1工程图概述
8-2生成视图
8-2-1一般视图的生成
8-2-2投影视图的生成
8-2-3详细视图的生成
8-2-4截面视图的生成
8-2-5旋转视图的生成
8-3视图操作
8-432程图尺寸与注释
8-4-1尺寸标注
8-4-2注释
8-4-3创建明细表
第9章机构仿真与模型渲染
9-1仿真概述
9-1-1机构仿真的特点及过程
9-1-2基本术语与常用工具按钮
9-1-3机构连接方式
9-1-4菜单介绍
9-2机构仿真实例1--牛头刨床
9-3机构仿真实例2--齿轮油泵模型
9-4模型渲染
第10章有限元分析
10-1有限元分析概述
10-1-1有限元分析法
10-1-2有限元分析过程
10-2有限元分析实例
第11章分析与信息
11-1零件分析与信息
11-1-1操作实例1
11-1-2操作实例2
11-1-3操作实例3
11-1-4操作实例4
11-2装配分析与信息
11-2-1操作实例1
11-2-2操作实例2
第12章编程设计
12-1编程设计概述
12-1-1程序结构及格式
12-1-2程序常用语句
12-2零件编程设计
12-2-1零件1的编程设计
12-2-2零件2的编程设计
12-3装配编程设计
12-3-1千斤顶的编程设计
12-3-2齿轮油泵的编程设计
附录Pro/ENGINEERWildfire的安装与系统配置
《Pro/EngineerWildfire虚拟设计与装配》一书是在《Pro/Engineer 2001虚拟设计与装配》的基础上补充完善而宋的。《Pro/Engineer2001虚拟设计与装配》在推出后受到了广大读者的关注和支持,这种形式也得到了他们的肯定。本书对《Pro/Engineer 2001虚拟设计与装配》中的内容进行了适当的修订,突出了有关Wildfire版的内容,以便于读者对Pro/Engineer有更深的领会,即:版本可以更改,但是要完成的功能是不变的。本书的实例内容仍然适用于更高的版本。
有很多人曾经向我询问:使用什么样的软件比较适合机械设计的高效率并行设计要求?
我的回答是:用矢量化设计软件最好。目前,Pro/Engineer是当前三维矢量化设计软件中应用比较广泛的软件之一,也是参数化设计的首选。
Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司(ParametricTechnologyCorporation,简称PTC)的重要产品。在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位,并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广。作为高等学校和研究机构来说,该软件是进行设计的重要辅助工具。
Pro/Engineer第一个提出了参数化设计的概念,并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。另外,它采用模块化方式,用户可以根据自身的需要进行选择,而不必安装所有模块。Pro/Engineer的基于特征方式,能够将设计至生产全过程集成到一起,实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站,而且也可以应用到单机上,大大增强了它的竞争力。
Pro/Engineer采用了模块方式,可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等,这样可以保证读者按照自己的需要进行选择使用。
为什么采用虚拟设计与装配的方式
我们在利用Pro/Engineer进行教学实践的过程中,尤其是在进行毕业设计指导过程中,发现如果要学生迅速学习和掌握Pro/Engineer来进行设计,最快捷的方式就是引导他们学习一些实例型的书籍,如台湾版书籍。但是,该版图书的缺点非常明显, 由于它只强调实例,没有同理论相结合,所以学生在学习中就经常出现照着书上的实例可以做出来,可是自己设计时就又不会了。因此可见,要掌握该软件不是简单地学习一些实例就可以了,而是要学会针对自己需要的不同功能使用相应的工具。换句话说,就是要知道自己到哪里去选择相应的功能。这样,在脱离教师的情况下,也能够自己解决问题。大陆出版的书籍中,虽然理论讲解比较详细,但是没有突出实用性。所以,我们希望通过机械设计教学中采用的一些教学案例,来引导用户掌握Pro/Engineer的实用技能。
本书中谈到的虚拟设计与装配是从零件到装配、从固定装配到运动仿真、从仿真到有限元分析、最后进行自己的系统配置,从而使读者能够对整个Pro/Engineer在机械方面的应用有一个全面的理解和把握。
但是,有一点需要读者明白,本书不是教材,所以进一步的理论学习还需要读者参考这方面的专业书籍。
本书特点
本书的宗旨是让有一定机械设计和工程制图基础的读者尽快学会Pro/Engineer的设计处理,在尽可能短的时间内完成设计任务。概括地说,本书具有如下特点:
(1)从虚拟设计与装配的概念入手,首先以很短的篇幅讲清必要的概念,然后立即进入设计状态,并通过本书的章节安排顺序逐步理解并掌握它们。
(2)实例丰富实用。在各章知识的讲解过程中,都用相应的实例让读者去练习,去模仿,边做边体会。每个实例都有详细的步骤。
(3)注重知识的综合。本书不但给出了某些单方面的实例,而且给出了将多方面知识融合起来的综合实例。通过综合练习,让读者感受真实的设计工作,给读者以发展空间。
本书内容
本书是有关虚拟设计与装配的实例性教材。全书采用了两套完整的机械设计装配体——齿轮泵和千斤顶。内容涉及到它们的零件设计,进行特征更改,建立标准零件库,将零件进行不同方式的装配,进行机构运动仿真,然后渲染出图,获取工程图内容,并通过关系式建立复杂的曲线特征。最后,对零件进行有限元分析,并对装配体和零件编程处理。
具体内容如下:
第1章讲解Pro/Engineer Wildfire的操作基础,内容涉及到其基本环境的熟悉、坐标系的特点、文件的类型与管理、如何设置Pro/Engineer来提高工作效率以及对模型的显示等进行设置。
第2章讲解如何进行基本特征的创建,主要采用了齿轮油泵阀盖和千斤顶顶盖两个零件进行讲解。
第3章主要讲解了起重螺杆中的螺旋扫描特征的创建,为高级特征操作。
第4章讲解了关系式的应用,分别针对两个零件体——直齿圆柱齿轮和千斤顶顶盖,一个装配体——齿轮油泵,进行程序控制,更改其基本特征。
第5章通过标准内六角螺钉来讲解如何创建自己需要的标准零件库。
第6章讲解零件的装配操作。将前面几章中创建的零件体装配起来,形成齿轮油泵和千斤顶。
第7章讲解了高级装配中的零件修改功能,并重点讲解了骨架装配方式。
第8章利用前面的零件生成工程图并进行尺寸标注和注释。由于这不是Pro/Engineer的强项,所以只简单介绍。
第9章采用了牛头刨床机构来讲解如何进行机构仿真操作,并进行了渲染设置。
第10章通过齿轮来讲解如何对零件进行有限元分析操作。
第11章讲解如何获得当前实体的具体信息,内容包括零件分析和装配体信息。
第12章讲解利用Pro/Engineer自带的程序进行零件和装配体的编程设计。
附录讲解了Pro/Engineer Wildfire的安装与系统配置。
本书学习方法
本书是一本循序渐进的造型实例教材,读者首先应该理解第1章Pro/Engineer的操作基础,以便对Pro/Engineer与机械设计的关系有一个简单的了解和把握,然后进行自己的文件管理和环境设置。读者在学习后面章节的同时,经常返回来看一看,对这些概念可能会理解得更深刻些。
第2章到第10章按照具体的机械设计工作中所需要的功能进行讲解,包括常规造型的零件设计、复杂造型的曲面设计、固定装配等。
在第11章中讲解了如何进行信息提取,并在第12章中进行零件和装配的编程设计。
如果读者有一些Pro/Engineer的操作经验,可以略过第1章,后面的章节可以根据需要选读。但对于初学者,还是建议按顺序学习为佳。
为了便于读者掌握,本书还提供了作者设计完成的所有零件文件和装配体文件。其文件名称与书中提到的名称完全一致。
本书作者
本书由北京机械工业学院机械工程系机械设计教研室孙江宏主编,并主要由孙江宏、黄小龙、罗砷执笔,另外参加编写的人员还有段大高、王雪艳、张万民、毕首权、马向辰、于美云、许九成、魏德亮、赵洁、朱存铃、潭月胜、米洁、张健、王首忠等。在此表示深深的感谢。作者长期从事CAD/CAE/CAM的教学与研究工作,并根据自己的教案整理完成本书内容,由于时间仓促,难免在写作方式和内容上存在缺点和不足,请读者批评指正,以便能相互促进。具体的E-Mail地址为sunjh99@263.sina.com。我们将会在适当时间进行修订与补充,并发布在天勤网站:http://www.tqbooks.net“图书修订”栏目