1、 第 1 页 共 24 页 1 引言 PRO/E是由美国参数科技公司（ PTC）开发，是一个全方位的三维产品开发综合性软件，集成了零件设计、产品、装配、模具开发、数控加工、钣金设计、铸造件设计、造型设计、自动测量、机构仿真、应力分析、电路布线等功能模块与一体。广泛应用与电子、机械、模具、工艺设计、汽车、航天、服装等行业。是当今世纪最为流行的 CAD/CAM软件之一。 PRO/NC模块能生成驱动数控机床加工 PRO/E零件所必须的数据和信息，能够生成数控加工的全过成。 PRO/E 系统的全相关统一数据库能将设计模型变化体现到加工信息当中去 ,利用它所提 供的工具将设计模型处理成 ASCII 码刀
2、位数据文件，这些文件经过后处理变成数据加工数据。 PRO/NC生成的数控加工文件包括刀位数据文件、刀具清单、操作报告、中间模型、机床控制文件等。 PRO/NC 模块应用范围比较广，包括数控车、数控铣、加工中心等。 制造业是国民经济的命脉，机械制造业又是制造业中的支柱与核心。在现代社会生产领域中，计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助管理以及将它们有机地集成起来的计算机集成制造 (CIM)已经成为现代企业科技进步和实现现代化的标志。用计算机辅助制造工程技术对我国传统产业进行 改造，是我国制造业走向世界、走向现代化的必由之路。在国际竞争日益激烈的今天，作为计算机辅助制造工程技术基础的数控加工技
3、术在机械制造业中的地位显得愈来愈重要。现在很多工业发达国家的数控化率可达30%以上，数控机床已成为机械制造业的主要设备。我国从 1958年开始研制和使用数控机床，至今在数控机床的品种、数量和质量等方面得到了长足的发展。特别是在改革开放以来，我国数控机床的总拥有量有了显著的增加。数控加工技术的应用和普通机床的数控化改造已成为 .传统机械制造企业提高竞争力、摆脱困境的有效途径 1.。 . 2 Pro/ENGINEER 的概述 2.1 Pro CAT Pro CAT 是选用性模块，提供 Pro ENGINEER 与 CATIA 的双向数据交换接口，CATIA的造型可直接输入 Pro ENGINEER
4、软件内，并可加上 Pro ENGINEER 的功能定义和参数工序，而 Pro Engineer 也可将其造型输出到 CATIA 软件里。这种高度准确的数据交换技术令设计者得以在节省时间及设计成本的同时，扩充现有软件系统的投资 2。 第 2 页 共 24 页 2.2 Pro CDT Pro/CDT 是一个 Pro/ENGINEER 的选件模块，为 CADAM 2D 工程图提供 PROFESSIONALCADAM 与 Pro/ENGINEER双向数据交换直接接口。 CADAM 工程图的文件可以直接读入 Pro/ENGINEER，亦可用中性的文件格式，经由 PROFESSIONAL CADAM 输出
5、或读入任何运行 Pro/ENGINEER 的工作站上。 Pro/CDT 避免了一般通过标准文件格式交换信息的问题，并可使新客户在转入 Pro/ENGINEER 后，仍可继续享用原有的 CADAM数据库3。 2.3 Pro /E 建模技术和 CAD 功能 Pro /E 建模技术是曲面建模、 实体建模和特征建模 , Pro /E 是完全应用特征技术发展起来的全参数化设计的 CAD /CAM工程软件 ,在 CAM造型方面它提供了挤压、旋转、扫描、切除、打孔、倒角、拔模等多种实体造型方式。另外 ,还针对高级用户提供了多种高级的造型方式 ,可以方便的设计各种复杂的特征模型 (如图 1 所示 ) ,还提供
6、了纺织曲面、自由曲面等更为复杂的曲面设计 ,具备利用曲面生成实体模型的功能 ,是非常优秀的工程软件之一 4。 2.4 Pro /E 驱动模型和 CAM 功能 Pro /E 提供了车削、铣削、钻削等多种功能 ,它的 CAM 驱动模型有曲面驱动 、实体驱动、和特征驱动 ,其加工环境设置完全符合工况 ,灵活进行机床和工件坐标系的设置 ,在不同工序可以设置不同的工件坐标系 ,便于工件的找正装夹 ,保证加工精度。进行夹具及辅具的设置自动编程进行干涉和碰撞检验 ,提高程式的可靠性。同时 , Pro /E 采用余量模型的加工方式 ,加工时将毛坯和零件装配在一起 ,在刀具轨迹生成时 ,进行刀路优化 ,减少空切
7、 ,以提高切削效率。 Pro /E 提供了强大的刀位验证、编辑修改功能。在编程修改方法 , Pro /E 具备复制、移动、缩放比例、旋转 (Rotate)等功能 ,这些在实际的自动编程非常有用 在刀位验证方面 , Pro /E 提供了动态模拟、实体仿真、过切检查功能 (这一点对于实用加工程式一定要做 ,而且 100%不能过切 ) 。由于 Pro /E 的加工环境设置完全符合实际加工 ,同时进行夹具及辅具的设置 ,在进行实体仿真时 ,能够逼真地模拟加工全过程 。 第 3 页 共 24 页 2.5 Pro/E 的系统特点 2.5.1 三维实体造型 三维实体造型可以将使用者的设计概念，以最真实的模型
8、在计算机上呈现出来，随时计算出产品的体积、面积、质心、重量、惯性矩等属性，解决复杂产品之间的干涉，提高效率，降低成本，便于设计人员与管理人员之间的交流。它避免了 传统二维下的点、线、面设计的不足。三维实体模式设计形象、逼真、直观，而二维设计需要用户进行空间想象 5。 2.5.2 以特征造型为基础 Pro/ENGINEER是一个基于特征的实体建模工具，以特征作为组成模型的基本单元，实体模型是通过特征完成设计的，即实体模型是特征的叠加。例如，可以通过使用拉伸特征生成零件主体，使用切除材料等特征形成最终的零件 。 2.5.3 参数式设计 Pro/ENGINEER是一个参数化的系统，根据参数创建设计模
9、型，几何形状的大小都由尺寸参数控制，用户在产品设计过程中使用的所有尺寸参数与物 理参数都存在于单一的数据库中，可以随时修改这些参数，并可对设计对象进行简单的分析，计算出模型的体积、质量和惯性矩等。特征之间存在着相互依赖的关系，使得某一单独特征的修改，会牵动其他特征的变更。用户还可以使用数学运算方式建立各特征的数学关系，使得计算机能自动计算出模型应有的形状和固定位置。通过设置特征参数关系式来保持特征的位置，体现其参数化的特点。如图 1-9所示，在没有使用关系式改变阵列数量时孔位置保持不变，使用关系式改变孔的数量后孔始终保持均匀分布 6。 3 数控加工的总体战略即路线 3.1 以科技创新为先导 中国数控技术和产业经过 40 多年的发展，从无到有，从引进消化到拥有自己独立的自主版权，取得了相当大的进步。但回顾这几十年的发展，可以看到我们在数控领域的进步主要还是按国外一些模式，按部就班地发展，真正创新的成分不多。这种局面在发展初期的起步阶段，是无可非议的。但到了世界数控强手如林的今天和知识经济即将登上舞台的新世纪，这一常规途径就很难行通了。例如，在国外模拟伺服快过时时，我们开始搞模拟伺服，还没等我们占稳市场，技术上就已经落后了；在国外将脉冲驱动的
