【摘要】介紹了在Pro/ENGINEER軟件中快速實現(xiàn)產(chǎn)品結構設計的一些技巧和方法，如果能靈活運用的話，可大大加速及優(yōu)化產(chǎn)品設計。
【關鍵詞】 Pro/ENGINEER 復制 特征 產(chǎn)品設計

現(xiàn)在產(chǎn)品的競爭，尤其是消費類電子產(chǎn)品的競爭越來越激烈，如何縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，及時推出適合市場的新產(chǎn)品成為各大公司共同關心的問題。Pro/ENGINEER軟件以其強大的造型及結構設計功能在產(chǎn)品的開發(fā)設計中得到越來越廣泛的應用，為有效縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期提供了條件。但是，如果我們能有效地掌握Pro/ENGINEER軟件的一些高階功能和技巧，我們將會取得比預期更好的效果。

在產(chǎn)品開發(fā)過程中，我們會發(fā)現(xiàn)絕大部分產(chǎn)品是近似的對稱結構；或者在同一產(chǎn)品中有許多相同或相似的特征；或者由于產(chǎn)品系列化的原因，以前的產(chǎn)品中曾有過相同或相似的結構。對于這些特征，我們沒有必要再去一步步設計它的尺寸結構。本文將介紹如何在Pro/ENGINEER 2001中快速復制這些特征，從而大大加快及優(yōu)化我們的產(chǎn)品設計。

1 特征鏡像

我們在設計產(chǎn)品時，絕大部分都是對稱結構，這時我們可以很方便地利用鏡像命令復制另一半特征。具體操作為“Feature(特征)→ Copy(復制)→Mirror(鏡像)→Independent(獨立)/Dependent(從屬)→選擇要鏡像的特征→選擇或創(chuàng)建鏡像平面”。

2 鏡像幾何

有時我們需要把整個模型進行鏡像時，可以用鏡像幾何。即：“Feature(特征)→ Mirror Geom(鏡像幾何形狀)→選擇或創(chuàng)建鏡像平面”。當然，要完成整個模型的鏡像，也可以用上面介紹的特征鏡像命令，即：“Feature(特征)→ Copy(復制)→ Mirror(鏡像)→All Feat(所有特征)→Independent(獨立)/Dependent(從屬)→ 選擇或創(chuàng)建鏡像平面”。兩者的區(qū)別主要是。

(1)鏡像幾何所產(chǎn)生的特征是視為一體的，模型樹中只產(chǎn)生一個特征，尺寸完全與原模型相依，無法單獨只刪除某個特征；用鏡像所有特征時，產(chǎn)生和原來數(shù)目相等的特征，可個別修改或刪除某個特征。
(2)用鏡像所有特征時，再使用Insert Mode功能回到此Copy動作之前新增特征，則此特征并不隨著鏡像復制，除非使用Mirror Geom方式。

3 特征移動

我們還可以選擇模型中的一個特征進行平移或旋轉(zhuǎn)復制。具體步驟為：“Feature(特征)→Copy(復制)→Move(移動)→Independent(獨立)/Dependent(從屬)→選擇要移動的特征→ Translate(平移)/Rotate(旋轉(zhuǎn))→定義平移或旋轉(zhuǎn)移動的方向及尺寸→定義特征需要變化的尺寸”。

4 陣列

陣列也是我們復制特征最常用的方法。

(1)對于實例相同的陣列，我們比較容易掌握，即：Feature(特征)→ Pattern(陣列)→選擇要陣列的特征→ Identical(相同)→選擇第一方向要陣列的尺寸并輸入尺寸增量→輸入這個方向陣列的數(shù)目→選擇第二方向要陣列的尺寸并輸入尺寸增量→輸入這個方向陣列的數(shù)目。
(2)有時實例的尺寸隨陣列而變化，這時我們就要選擇陣列屬性為Varying(變化)。
(3)在實例外形上可能有不同變化與彼此可能相交時，我們要選擇陣列屬性為General(一般)。
(4)對于連續(xù)多個特征的陣列，我們要先把它們做成局部組(Local Group)，然后利用“Feature(特征)→ Group(組)→Pattern(陣列)”的步驟進行陣列。
(5)對于圓形陣列，導引特征的尺寸標注中一定要有角度尺寸。如果無法建立角度尺寸時，可以用“Copy(復制)→Move(移動)→Rotate(旋轉(zhuǎn))”的方式，先旋轉(zhuǎn)復制一個特征，再進行陣列；也可以通過建立基準平面的方法產(chǎn)生角度尺寸。
(6)有時也可以參考模型中的現(xiàn)有陣列，即在特征樹中選擇要陣列的特征單擊右鍵，選擇“Pattern(陣列)→ Ref Pattern(參考陣列)”的方式快速完成和前面相同尺寸的陣列。

5 陣列表

利用陣列表，通過對相同參照創(chuàng)建絕對尺寸作為導引，可以控制實例的位置。可以用表格形式輸入尺寸，并單獨編輯每個實例的尺寸。通過從表格中刪除條目，可以從陣列中刪除個別實例。該方法具有較大的靈活性，因為可以用不等距或不規(guī)則尺寸創(chuàng)建更復雜的實例組合。在下列情況下，應當考慮使用陣列表。

(1)無法使用增量尺寸控制陣列，因為它太復雜或不規(guī)則。
(2)設計意圖要求對相同參照定位各個實例，而不是對前一個實例進行增量來定位。
(3)多個模型必須共享相同陣列。
(4)需要為模型的不同變化創(chuàng)建多個陣列形式。

用陣列表創(chuàng)建陣列，一般的步驟為：Feature(特征)→ Pattern(陣列)→ 選擇要陣列的特征→Table(表)→選擇驅(qū)動器尺寸→Done(完成)→ Add(增加)/Read(讀取)陣列表。也可以把尺寸驅(qū)動陣列轉(zhuǎn)化為陣列表驅(qū)動的陣列，一般的步驟為：Feature(特征)→Redefine(重定義)→選擇一個陣列特征→Pattern(陣列)→ To Table(轉(zhuǎn)換至表)→ 輸入陣列表名稱→Done/Return(完成/返回)。現(xiàn)在將由陣列表來驅(qū)動陣列，Pro/ENGINEER自動更改標注方案以使其為非增量式。可以使用Modify(修改)→Pattern Table(陣列表)來編輯陣列表。

6 零件族

當我們要建立一系列非常類似的零件時，可以利用零件族的設置完成。設定零件族時，一開始必須建立一個基準零件，基準零件在此稱為Generic Model，之后通過設定零件族窗體，而根據(jù)Generic Model產(chǎn)生的零件稱為Instance。具體操作步驟為：Family Tab(族表)→在所選行插入新的實例→增加/刪除表列→定義可改變的尺寸或定義選擇性的特征。

7 特征庫

用戶自定義特征(User-Defined Feature)是用來復制相同外形的特征組，它需要我們根據(jù)企業(yè)自身產(chǎn)品的特點，把一些在產(chǎn)品設計中經(jīng)常會用到的特征定義成UDF，組成特征庫，以方便在以后的產(chǎn)品設計中調(diào)用，從而大大提高產(chǎn)品開發(fā)設計的速度。UDF特征的完成，一般分兩個步驟，第一是UDF的建立與定義，其步驟為：Feature(特征)→UDF Library(UDF庫)→Creature(創(chuàng)建)→輸入UDF名稱→選擇UDF屬性(Stand Alone / Subordinate ) →選擇要加入到UDF的特征→輸入特征放置時的參考提示→按需要定義Var Elements或Var Dims；第二是UDF的放置，其步驟為：Feature(特征)→ Creature(創(chuàng)建)→User Defined(用戶定義的)→選擇要放置的UDF文件名→指定放置選項(Independent/UDF Driven)→指定Scale與指定顯示選項→ 按照提示選擇放置的參考。

8 帶零件族的特征庫

這是兩種高級命令零件族和特征庫的綜合應用。在我們建立特征庫的過程中，我們有時會發(fā)現(xiàn)用在一系列產(chǎn)品中的UDF，只是尺寸和特征數(shù)目稍微有些不同，而形狀完全相同，這時我們在定義UDF時運用零件族就非常方便了。其建立的過程與上面介紹的特征庫的建立過程相似，只是在特征定義對話框中的元素都定義完成后，選擇可選項Family Table(族表)→Define(定義)，然后可根據(jù)上面介紹的定義零件族的方法進行。在放置UDF時，選擇UDF文件名后，會出現(xiàn)Instance選項，讓我們選擇要放置的Instance。

9 同一模型中特征的復制

在我們創(chuàng)建模型的過程中，有時后續(xù)的特征形狀和前面的特征完全相同，只是特征的個別尺寸和參照稍微有些不同，這時我們可以在同一模型中進行復制。其建立過程為：Feature(特征)→Copy(復制)→Same Refs(相同參考)→Independent(獨立)/Dependent(從屬)→選擇要復制的特征→定義要修改的尺寸。如果選擇New Ref(新參考)，則可重新定義復制特征的繪圖面、參考面、尺寸標注參考等相關項目。此外，我們還可以復制同一模型但不同文件存儲版本上的特征，即選擇復制特征時選擇From Dif Vers(不同版本)，其建立過程有點類似于下面介紹的不同模型間特征的復制。

10 不同模型間特征的復制

相對于同一模型中特征的復制，我們也可以在不同模型間進行特征的復制，從而直接運用以前的模型中曾經(jīng)制作的特征，這點有點類似于UDF特征。其建立過程為：Feature(特征)→Copy(復制)→New Refs(新參考)→From Dif Model(不同模型)→Independent(獨立)→選擇用來復制的模型或者選擇要復制的特征→設定比例→對參考模型中出現(xiàn)的加亮參照在新模型中分別作出選擇。

11 利用曲面復制特征

利用曲面復制特征時，先將要復制特征的表面復制成曲面，然后利用“Feature(特征)→ Create(創(chuàng)建)→ Surface(曲面)→Transform(轉(zhuǎn)換)→Move(移動)/Mirror(鏡像)”的操作完成復制，復制曲面特征，最后將復制的曲面在生成實體。我們常常利用曲面復制特征，再進行曲面的平移或旋轉(zhuǎn)，然后再進行陣列，最后生成實體，這樣可避免產(chǎn)生過多的特征。

我們也常常利用曲面來鏡像整個模型，其操作為先將整個模型復制成曲面，即Feature(特征)→ Create(創(chuàng)建)→Surface(曲面)→Copy(復制)→實體曲面→選擇模型。然后再轉(zhuǎn)換曲面，將曲面無復制鏡像，即：Surface(曲面)→Transform(轉(zhuǎn)換)→ Mirror(鏡像)→No Copy(無復制)→選擇要鏡像的曲面→選擇或創(chuàng)建鏡像平面。用這種方法和鏡像幾何類似，都能對整個模型進行鏡像，主要區(qū)別在于鏡像幾何復制前面的所有特征，包括基準面、坐標系和曲面特征等；而利用曲面特征復制特征時，只會鏡像復制實體特征。

12 裝配圖中生成對稱零件

如果要設計的兩個零件完全對稱時，我們可以在裝配圖中復制一個零件而生成對稱的另一個零件。其操作過程為：Component(元件)→Create(創(chuàng)建)→part(零件)→Mirror(鏡像)→選擇要鏡像的零件→選擇或創(chuàng)建鏡像平面。

上面介紹的一些快速結構設計的方法，如果能合理應用的話，可以大大提高我們產(chǎn)品設計的速度。我們在設計過程中，應盡量采用一些相同的參照，這樣在復制特征時，可避免要選擇過多的特征放置參考。如圖1和圖2所示的29英寸彩色電視機前框和后蓋，在結構設計過程中就運用到上面介紹的絕大部分快速設計方法，這樣整個結構設計時間可縮短1/3左右。

圖1 彩色電視機前框

圖2 彩色電視機后蓋

另外，我們在結構設計的過程中，不僅僅只考慮把產(chǎn)品的結構設計出來，而且需要考慮采用最少的特征，采用最簡單的方法，還需要考慮哪些特征需要關聯(lián)，哪些特征不要關聯(lián)，這樣才能為以后的設計更改提供方便，因為這樣的設計更改往往是不可缺少的。