1 前言

　　在機械制造業(yè)，現(xiàn)在有很多企業(yè)把產(chǎn)品的設計、分析、制造、產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理和信息技術(shù)集于一體.這種先進的管理方式屬于企業(yè)信息化的范疇。并且這種先進的管理方式也引發(fā)了設計領(lǐng)域的巨大的變化。第一次大的變化是八十年代CAD軟件的推廣，國內(nèi)普遍使用的是AutoCAD軟件。利用AutoCAD軟件使許多機械工程師逐漸地甩掉了圖板。第二次大的變化是大量三維CAD軟件的不斷出現(xiàn)，如:Pro/Engineer,aolidworks,3Dmax等。三維 CAD軟件不僅僅可以實體造型，還可以利用設計出的三維實體模型進行模擬裝配和靜態(tài)干涉檢驗、機構(gòu)分析和動態(tài)干涉檢驗、動力學分析、強度分析等。因此運用三維設計軟件的真正意義不僅僅在于設計模型本身，而是設計出模型后的處理工作。AutoCAD軟件雖然可以進行簡單的三維實體模型設計，但設計出模型后的處理工作是無法實現(xiàn)的。

　　2 Pro/Engineer軟件的介紹

　　Pro/Engineer軟件是美國PTC(參數(shù)技術(shù)公司)公司推出的工程設計軟件，簡稱Pro/E。其功能強大，參數(shù)化特征造型使其占據(jù)的三維設計領(lǐng)域的軟件市場份額越來越大，尤其在我國的CAD/CAM研究所和工廠得到了廣泛應用。它的技術(shù)特點就是參數(shù)化管理，所有的算法都是失量化的，三維與二維圖形元素間具有關(guān)聯(lián)性，是目前不可多得的計算機輔助設計軟件。Pro/E經(jīng)過了20,2000i,2000i2等版本的不斷升級，也隨著該公司對其他相關(guān)技術(shù)公司的合并進程，很多新功能都引人進來，因此使Pro/E的強大功能對所有產(chǎn)品開發(fā)者都具有高度的可用性。從"拖動操作"到"智能制圖"，簡化并精練了用戶對Pro/E的體驗過程。簡潔而直觀的工作流程把常規(guī)操作中鼠標移動距離和菜單打開次數(shù)大大減少了。并且把行業(yè)中功能最強大、最高效的工具應用到用戶所有的設計任務中。Pro/E還引用了行為建模功能:一種全面的、目標驅(qū)動的設計工具，能讓工程師通過捕捉的設計要求和目標，來最佳地驅(qū)動產(chǎn)品的開發(fā)過程。也包括了一些在整個裝配過程中評估行為的功能。在裝配零件時，設計人員可以快速簡單地把零件裝配起來，然后評估真實的產(chǎn)品將如何動作。

　　3 軟件在設計裝配體中的應用

　　在傳統(tǒng)設計中，工程師在設計時大腦中先產(chǎn)生的是三維實體圖像，然后利用工程圖學中的視圖、剖視圖、斷面圖、局部放大、簡化畫法等表達方法，及正投影規(guī)律，遵循工程圖學國家標準，把大腦中產(chǎn)生的三維實體圖像用二維圖形表達出來。而三維軟件的產(chǎn)生如Pro/E使工程師在大腦中先產(chǎn)生的是三維實體圖像可以直接仿真到屏幕上，既形象又直觀。因此，應用Pro/E軟件進行設計使工程師思想不經(jīng)"翻譯"直接直觀的交流，是直接自然的思維過程，表達更直接、準確，清晰。與二維設計不同的是，在裝配體的設計中，不是先畫裝配圖。而是從每個零件的三維設計開始，然后進行裝配。在Pro/E軟件中裝配體設計有兩種方法:一種是在裝配環(huán)境中完成零件設計，這種方法稱為"自上而下"的設計方法。在設計中，工程師頭腦中先產(chǎn)生的是裝配體的形狀，再通過裝配的總體構(gòu)架詳細進行每個零件的設計，最后把設計的零件自動裝配在裝配體上，無須添加任何約束。另一種方法是先設計每個零件.然后把設計好的零件一個個地進行裝配，發(fā)現(xiàn)間題及時進行修改，利用同軸、貼面等裝配關(guān)系，經(jīng)過簡單的拖拉就可以完成裝配。利用軟件的編輯功能，可以使工程師在設汁中自由地對裝配體上零件進行修改，修改后會自動地同步反映到該零件圖上。

　　4 設計實例:滑動軸承的裝配

　　滑動軸承的裝配是機械設計中常用的傳動組件，是典型的活動零件裝配，創(chuàng)作步驟如下:

　　(1)啟動PnolEngineer。在菜單欄中執(zhí)行File->New命令。在彈出的New對話框中選擇Type欄中的Assembly單選框和 Sub-type欄中的Design單選框，并在Name輸入框中填寫文件名，最后單擊OK按鈕確認，即可開始零件裝配。

　　(2)調(diào)人滑動軸承軸承蓋零件。執(zhí)行菜單管理器中的Component"Assembly命令，在Open對話框中選取第五篇中制作的實例88滑動軸承軸承蓋，單擊Open按鈕，調(diào)人裝配窗口。如圖1所示。單擊OK按鈕關(guān)閉Component Placement對話框。

　　(3)調(diào)人滑動軸承軸承座零件。執(zhí)行菜單管理器中的Component"Assemble命令，在Open對話框中選取滑動軸承軸承座，單擊Open按鈕，調(diào)人裝配窗口。如圖2所示。

　　(4)接合面吻合定位。在如圖3所示的Component Placement對話框中的Conetraint Type欄下選取Mate項。分別選取軸承蓋和軸承座的接合平面，如圖4所示。

　　(5)圓柱面定位。在component Placement對話框中的Canstrairtt Type欄中選取Insert項。選取軸承座和軸承蓋對應的軸圓柱面，如圖5所示。

　　(6)軸線定位。在Component P2aesment對話框中的Constraint Type欄下選取Align項。分別選取軸承座上的螺紋孔的軸線與軸承蓋的對應的螺紋孔的軸線，單擊Component Placement對話框中的OK按鈕，完成本步操作。

　　(7)調(diào)人油杯零件。執(zhí)行菜單管理器中的component Assemble命令，在Open對話框中選取旋蓋式油杯，單擊Open命令.調(diào)人裝配窗口。如圖6所示。

　　(8)接合面平移定位。在Gomponent Placement對話框中的Gonstraint Type欄下選取Mate項。分別選取軸承蓋放置油杯的頂面和油杯的底圓面，單擊Component Placement對話框中的Mate的offset屬性，修改值為-5。如圖7所示。

　　(9)圓住面定位。在Component Placement對話框中單擊按鈕，在Constraint Type欄中選取Insert項卜選取油杯接口圓柱面和軸承蓋放置油杯孔的圓柱面，單擊Component Placement對話框中的OK按鈕，完成裝配，效果如圖8所示。

　　5 結(jié)論

　　隨著三維設計的發(fā)展，將會出現(xiàn)無圖紙化生產(chǎn)，即通過三維軟件設計的模型，不在經(jīng)過工程圖，直接經(jīng)過數(shù)據(jù)加工軟件處理，在數(shù)據(jù)加工設備上進行加工，生產(chǎn)出產(chǎn)品。用Pro/Engineer軟件在設計過程中，也會出現(xiàn)一些問題如在三維實體生成二維圖紙時，是完全按照投影關(guān)系得到的.而且在裝配體設計中，會有很多標準件，如齒輪、軸承、螺紋聯(lián)結(jié)和彈簧等，直接投影不符合我國制圖標準中規(guī)定的畫法，給看圖的人帶來視覺上的困難。解決的辦法是:設不同的圖層，將實際三維實體放在一個圖層上，再設一個特定三維實體，使其生成的二維圖紙符合我國制圖標準，放在另一個圖層上，三維實體生成二維圖紙時，關(guān)閉一個實際三維實體的圖層，使其生成的二維圖紙符合我國制圖標準中規(guī)定的畫法。