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242006年2月中国制造业信息化第35卷第3期

基于Pro／E三维模型的参数化设计技术

朱新云，顾寄南’·
(1．江苏大学制造业信息化研究中心，江苏镇江212013)
(2．镇江市制造业信息化工程技术研究中心，江苏镇江212013)

摘要：从提高产品的设计效率和质量出发，探讨了参数化设计的功能和Pr0NGlNEERWildfire
环境下三维模型参数化设计的实现策略和途径，分析了基于Pro／Toolkit二次开发的机械零件参
数化设计的过程，并给出了应用实例。
关键词：参数化设计；Pro／Toolkitz-&开发；同步模式
中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1672—1616(2006}03—0024—03

Pro／ENGINEE软件是美国ITC公司的重要b．通过修改局部参数来达到自动修改几何模
产品。在目前的三维设计软件领域中占有重要地型的目的。这对于形状大致相似的一系列零件，只
位，并作为当今世界机械CAD／CAE／(；AM领域的需修改一下参数，即可生成新的零件，从而大大提
新标准而得到业界的认可和推广。Pro／ENGI—高了零件设计效率，在成组技术中利用这些手段是
NEER第一个提出了参数化设计的概念，并且采用很有益的[2l。
了单一数据库来解决特征的相关性问题。自从以
Pro／ENGINEER为代表的基于特征造型的参数化2参数化设计策略
设计系统问世以来，在此基础上实现机械设计的自Pr0NGINEER系统具有强大的特征构造功
动化已经变得切实可行了。能。在Pro,"ENGINEER系统中，以生成的二维轮
廓为基础，通过拉伸、旋转、扫描、混合、扫描混合、
1参数化设计的概念螺旋扫描、边界?昆合、可变截面扫描、抽壳等特征构
参数化设计是一种使用重要几何参数快速构件三维模型。Pro／ENGINEER为用户提供了丰富
造和修改几何模型的造型方法，采用参数化模型通的参数化开发工具，常用的有：Pro／Program，族表
过调整参数来修改和控制几何形状，从而自动实现(FamillyTable)，用户自定义特征(UFD)，J—Link
产品的精确造型。参数化设计方法与传统设计方和Pr0／丁o0LKIT等。
法相比，其最大的不同在于它存储了设计的整个过a．Pro／Program。
程，能设计出一族而不是单一的产品模型。参数化Pr0厄NGlNEER对每个零件或组件模型都有

设计能够使工程设计人员不需要考虑细节而能尽一个主要的设计步骤和参数列表，那就是Pro／Pro—
快草拟出零件图，并可以通过变动某些约束参数而gram，它是零件与组件自动化设计的一种有效工
不必运行产品设计的全过程来更新设计⋯。参数具。设计人员可使用类似BASIC的高级语言，根
化设计系统的主要功能有：据需要来编写该模型的Program。包括：控制特征
a。从参数化模型中自动导出精确的几何模型。的出现与否、尺寸的大小、零件与组件的出现与否、
它不要求输入精确图形，只要输入一个基本图形，零件与组件的个数等。然后，Pro／ENGINEER就
标注一些几何元素的约束，然后通过改变约束条件呵以通过运行该程序来读取此零件或组件，并通过
来自动地导出精确的几何模型。人机交互的方法得到不同的几何形状。以满足产品

收稿日期：2005IJI1
资助项目：国家“863”资助项目(2003AA414021)
作者简介：朱新云(1981)，女，江苏镇江人，江苏大学硕士研究生，主要研究方向为制造业信息化、CIMS。

·现代设计技术·朱新云顾寄南基于Pro／E三维模型的参数化设计技术25

设计的需要。Pro／Program适用于以下情况：经常鉴于Pro／Tolkit的强大功能，本文采用Pro／
需要修改特征中的参数时；当组件中需要重复使用Toolkit工具包实现三维模型的参数化设计。
某个零件或子组件时；当组件中需要修改某些组件
以改变整个组件时。3基于Pro／Toolkit的三维模型参数
b．用族表和添加关系实现三维模型的参数化化设计应用实例
设计。
Pro／Tolkit提供了调用几何特征创建函数在
族表可用于管理具有相同或相近结构的零件，
应用程序中自动建立三维模型的功能，但并没有提
特别适用于标准零件的管理。它是通过建立基础
供创建全部各类特征相关函数，这里采用人机交互
零件为父零件，然后在族表中定义各个控制参数来
建立的模型为基础的三维参数化程序设计。以常
控制模型的形状及大小。族表中的设计变量作为
规的建模方式创建复合模型，参数化程序直接从模
三维模型的参数通过添加关系使相关尺寸形成约
型读出所有约束参数，通过交互界面对有关参数进
束，从而实现用户交互操作层次上的参数化设计。行修改，再根据新的参数值生成新的模型。
这种参数化设计的策略主要优点