proe曲線曲面建模探討

2013-06-02  by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM  來(lái)源:仿真在線

proeNGINEER是目前最優(yōu)秀的三維建模軟件之一,本文主要論述了proeNGINEER優(yōu)于一般CAD軟件的主要特性,proeNGINEER的主要功能,以及proeNGINEER的曲線、曲面建模理論,概括了ISDX的主要特性和交互式曲面設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主要功能,并給出了產(chǎn)品實(shí)例。
來(lái)源:設(shè)計(jì)制造
關(guān)鍵字:建模軟件 建模理論 交互式 ISDX

1 引言

proeNGINEER是一套涵蓋了由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件,是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng),是一個(gè)參數(shù)化、基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng),并且具有單一數(shù)據(jù)庫(kù)功能。PTC的系列軟件已經(jīng)深入工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等各項(xiàng)領(lǐng)域,包括對(duì)大型裝配體的管理、功能仿真、制造和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理,并提供了最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境。

    2  proeNGINEER的主要特性

proeNGINEER是參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng),工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能來(lái)生成模型,如腔、殼、倒角及圓角,用戶(hù)可以任意勾畫(huà)草圖,輕易改變模型,這樣就給工程設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)上提供了很大的簡(jiǎn)易性和靈活性。

    2.1 全相關(guān)性

proeNGINEER是建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)上,不像一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上。所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù),就是工程中的資料全部來(lái)自一個(gè)庫(kù),所有模塊都是全相關(guān),使得每一個(gè)獨(dú)立用戶(hù)在為一件產(chǎn)品造型而工作,不管工作人員是哪一個(gè)部門(mén)的,只要其在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的某一處進(jìn)行了修改,其修改都能夠擴(kuò)展到整個(gè)設(shè)計(jì)中,同時(shí)自動(dòng)更新所有的工程文檔,包括裝配體、設(shè)計(jì)圖樣以及制造數(shù)據(jù),也可以前后反映在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程所有相關(guān)環(huán)節(jié)上。全相關(guān)性使得用戶(hù)在開(kāi)發(fā)周期進(jìn)行的任意一點(diǎn)修改,沒(méi)有任何損失,并使并行工程成為可能,所以能夠使開(kāi)發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。 同時(shí)這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整結(jié)合,使設(shè)計(jì)更優(yōu)化,成品質(zhì)量更高,產(chǎn)品能更好地推向市場(chǎng),價(jià)格也更便宜。

    2.2 基于特征的參數(shù)化造型

proeNGINEER使用用戶(hù)熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構(gòu)造要素。這些特征是一些普通的機(jī)械對(duì)象,并且可以按預(yù)先設(shè)置很容易地進(jìn)行修改。例如,設(shè)計(jì)特征有弧、圓角和倒角等,它們對(duì)工程人員來(lái)說(shuō)是很熟悉的,因而易于使用。 裝配、加工、制造以及其他學(xué)科都使用這些領(lǐng)域獨(dú)特的特征,通過(guò)給這些特征設(shè)置參數(shù)(不但包括幾何尺寸,還包括非幾何屬性)就可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

    2.3 數(shù)據(jù)管理

為了使產(chǎn)品迅速地投放市場(chǎng),需要在較短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。為了實(shí)現(xiàn)這種效率,必須允許多個(gè)學(xué)科的工程師同時(shí)對(duì)同一產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)。數(shù)據(jù)管理模塊的開(kāi)發(fā)研制,正是專(zhuān)門(mén)用于管理并行工程中同時(shí)進(jìn)行的各項(xiàng)工作,由于proeNGINEER獨(dú)特的全相關(guān)性功能,使數(shù)據(jù)管理變得很簡(jiǎn)單。

    2.4 裝配管理

proeNGINEER為用戶(hù)提供了一些直觀的命令,如“嚙合”、“插入”和“對(duì)齊”等,可以很容易地把零件裝配起來(lái)。高級(jí)功能支持大型復(fù)雜裝配體的構(gòu)造和管理,并且這些裝配體中零件的數(shù)量不受任何限制。

    2.5 易于使用

菜單以直觀的聯(lián)級(jí)方式出現(xiàn),并提供了邏輯選項(xiàng)和預(yù)先選取等普通選項(xiàng),同時(shí)還提供了簡(jiǎn)短的菜單描述和完整的在線幫助,這種形式使得學(xué)習(xí)和使用變的更容易。

    3  proeNGINEER主要功能

概括起來(lái) proeNGINEER主要具有以下功能:

(1)2D和3D制圖。
  
(2)機(jī)械設(shè)計(jì)和仿真。

(3)逼真圖像。proeNGINEER Foundation提供了建立proeNGINEER零部件的精確、逼真圖像所需的全部工具。

(4)鈑金設(shè)計(jì)。完備的proeNGINEER Foundation鈑金設(shè)計(jì)工具套件,可以幫助用戶(hù)建立墻壁、彎頭、沖頭、槽口、式樣和浮雕花紋等基本特征。

(5)部件功能。因?yàn)橛脩?hù)需要開(kāi)發(fā)的是產(chǎn)品,而不僅僅是零件,所以在proeNGINEER Foundation的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中,提供了許多定義和建立部件的功能。

(6)動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)。

(7)相關(guān)圖形表。

(8)高級(jí)部件擴(kuò)展。高級(jí)部件擴(kuò)展功能通過(guò)提供一些支持自頂向下設(shè)計(jì)方法、能處理替代產(chǎn)品配置以及管理大型復(fù)雜部件的工具,來(lái)幫助設(shè)計(jì)小組設(shè)計(jì)和管理大型復(fù)雜產(chǎn)品。

(9)完備的詳細(xì)文檔書(shū)寫(xiě)。

(10)曲線、曲面。

    4  proeNGINEER的曲線、曲面建模

proeNGINEER高級(jí)曲面擴(kuò)展功能與proeNGINEER Foundation相結(jié)合可以滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品形狀進(jìn)行復(fù)雜控制的需求,設(shè)計(jì)人員能夠設(shè)計(jì)出從棱柱形引擎組件到輪廓化的高爾夫俱樂(lè)部、再到類(lèi)似人類(lèi)牙齒器官等的各種產(chǎn)品。高級(jí)曲面擴(kuò)展功能提供了逆向工程的設(shè)計(jì)規(guī)范管理、參數(shù)化曲面建模和直接曲面建模等高性能工具。概括起來(lái)它主要具有幾個(gè)方面的特性。

    4.1 參數(shù)化曲面建模 

高級(jí)曲面功能可以幫助設(shè)計(jì)人員和工程師高效開(kāi)發(fā)和優(yōu)化尺寸驅(qū)動(dòng)式幾何圖形和自由曲面。參數(shù)化曲面建模功能為設(shè)計(jì)人員提供了各種方便的曲面建模工具,比如變截面掃描工具,其中縱截面可以由用戶(hù)自定義圖表或數(shù)學(xué)函數(shù)控制;另外還提供了混合曲面和大量曲面操作,擴(kuò)充、裁剪、偏移以及轉(zhuǎn)換等工具,以幫助用戶(hù)建立精確的形狀。

    4.2 直接曲面建模和逆向工程 

為了從實(shí)體模型、原型或者現(xiàn)有的產(chǎn)品中獲取設(shè)計(jì)面信息,proeNGINEER的高級(jí)曲面功能逆向工程工具提供了一種快速建立、修改和校驗(yàn)定型曲面的方法?？焖俑咝Ы?yōu)質(zhì)定型曲面的能力可以多方面地加速后續(xù)過(guò)程,從而為用戶(hù)節(jié)省大量時(shí)間。