高學(xué)鎖　張新

摘 要：文章以門座起重機(jī)的端梁為例，介紹了Pro/E組件自頂向下的一種草圖參照建模方法。采用這種方法，便于同系列產(chǎn)品的設(shè)計(jì)修改，節(jié)約了大量設(shè)計(jì)時(shí)間。

關(guān)鍵詞：Pro/E；草圖；參照法建模

前言

Pro/Engineer操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC）旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。文章將探討鋼結(jié)構(gòu)組件自頂向下的一種草圖參照建模方法。

1 草圖參照建模方法的特點(diǎn)和適用范圍

草圖參照建模方法采用頂級組件下的草圖作為基礎(chǔ)參照，各零件均在此基礎(chǔ)草圖的驅(qū)動下總動生成，為以后模型更改提供了極大的方便，節(jié)省了大量寶貴的設(shè)計(jì)時(shí)間，并且采用此建模方法更改尺寸相對于參數(shù)化設(shè)計(jì)方法要更為簡便直觀。但由于草圖參照建模方法的局限性，其通常適用于結(jié)構(gòu)型式相同，尺寸不同的系列化結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。

2 建模步驟

文章以門座起重機(jī)端梁為例，說明具體的建模細(xì)節(jié)和步驟。

2.1 結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)型式分析

一種建模方法是否便于以后更改，往往取決于最初的設(shè)計(jì)思路。因此結(jié)構(gòu)分析作為設(shè)計(jì)思路的開端是決定建模成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在建模時(shí)一定要明晰結(jié)構(gòu)中哪些尺寸為變量，哪些是可不變的。經(jīng)分析，箱型結(jié)構(gòu)翼板外延，法蘭板邊沿大小，法蘭筋板寬度可不變，板厚，隔板間距，箱型尺寸等均為變量。在繪制草圖時(shí)可不變的部分可以不出圖，以減少圖形復(fù)雜程度，同時(shí)由于模型為對稱結(jié)構(gòu)，繪圖時(shí)只需建立一半的草圖，這有利于圖形簡潔，便于更改。

2.2 創(chuàng)建基礎(chǔ)草圖

首先創(chuàng)建頂級的裝配圖文檔，然后繪制基礎(chǔ)草圖（為了便于以后修改，可根據(jù)需要建立幾個(gè)基準(zhǔn)平面，便于后續(xù)裝配操作，如隔板位置面、法蘭上平面等），繪制主視圖、俯視圖兩個(gè)平面內(nèi)的草圖，要求兩個(gè)平面內(nèi)的草圖邊界關(guān)聯(lián)參照。如果草圖不能選做參照的話，可在草圖上建立基準(zhǔn)點(diǎn)作為參照，這樣草圖能關(guān)聯(lián)起來。固定不變的尺寸用關(guān)系式加以驅(qū)動，以防以后更改尺寸時(shí)出現(xiàn)變化。（圖1、圖2）

2.3 組件模式下創(chuàng)建元件

創(chuàng)建元件→零件（實(shí)體）→創(chuàng)建方法（特征）。為使模型簡潔干凈，除非必要，否則不創(chuàng)建零件內(nèi)的基準(zhǔn)平面；第二步時(shí)要更改零件名稱，便于管理。這其中至關(guān)重要的一步是在創(chuàng)建零件草繪時(shí)，需要選取基礎(chǔ)草圖作為參照（菜單位置見“草繪→參照”）。重復(fù)此步驟直到模型創(chuàng)建完成。如果基礎(chǔ)草圖和零件的創(chuàng)建順序合理，則創(chuàng)建后續(xù)零件時(shí)所需的必要尺寸都可以在之前的操作中找到參照。為便于出工程圖，創(chuàng)建元件的同時(shí)，必須定義各種參數(shù)。（圖3、圖4）

2.4 模型更改

進(jìn)入組件模式，點(diǎn)擊基礎(chǔ)草圖進(jìn)入重定義模式編輯，更改各尺寸，更改完成后退出，點(diǎn)擊模型再生（注意不要一次性更改尺寸過大，以防超出參照邊界，造成再生模型失敗）。則模型及各元件都已自動按更改后尺寸重新生成，如圖5所示。

3 在實(shí)際工作中的應(yīng)用

由于門座起重機(jī)的門架結(jié)構(gòu)型式基本相同，不同起重量下，門架結(jié)構(gòu)只是外形尺寸略有差異，這就要求采用一種能夠快速更改工程圖的三維模型建模方法。文章介紹的ProE草圖參照建模方法，在結(jié)合合理的工程圖頁面布置條件下，實(shí)現(xiàn)了對結(jié)構(gòu)型式相同，尺寸不同的系列化結(jié)構(gòu)件的快速更改，大大縮短了設(shè)計(jì)周期。門架鋼結(jié)構(gòu)如圖6所示。

4 結(jié)束語

通過Pro/E軟件的草圖參照功能，結(jié)合自頂向下的設(shè)計(jì)建模方法，為同系列結(jié)構(gòu)件尺寸的更改提供了極大的便利，提高了設(shè)計(jì)效率，為繁瑣的工程圖更改工作提供了一種簡便有效的方法。在結(jié)構(gòu)件建模時(shí)只要基礎(chǔ)草圖分析設(shè)置的合理，并配合清晰的設(shè)計(jì)思路，必然使設(shè)計(jì)工作事半功倍。

參考文獻(xiàn)

[1]王三武，劉坤，馬書恒.基于Pro/Engineer的組件參數(shù)化建模[J].機(jī)械傳動，2006（3）.

[2]張沛頎，裴建昌，等.Pro/ENGINEER野火版進(jìn)階設(shè)計(jì)[M].北京：人民郵電出版社，2004.