基于Pro/E的直齿圆锥齿轮参数化设计及其二次开发模型库的建立

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基于Pro/E的直齿圆锥齿轮参数化设计及其二次开发模型库的建立

作者：杨纬纬郑维明… 来源：newmaker 点击：更新：2008-5-24

简介：Pro/ENGINEER软件是一个功能强大的参数化设计工具，采用本文的方法可以精确地生成参数化控制的直齿圆锥齿轮模型及其模型库。

Pro/ENGINEER软件是美国PTC公司开发的CAD/CAE/CAM系统解决方案，其强大的三维处理功能、先进的设计理念和简单实用的操作受到许多设计者推崇。其CAD辅助设计系统采用参数化设计、基于特征的实体模型化设计系统，与传统的CAD系统所建立的几何图素简单堆叠的模型不同，Pro/ENGINEER的CAD系统建立的模型可以深刻地体现设计者的思想，不但可以真实体验设计产品的可视化模型，而且可以适应提高重复型、改进型设计效率以及参数化、信息全相关的要求。

一、参数化建模原理及分析

参数化设计方法使设计者构造模型时可以集中于概念设计和整体设计，充分发挥创造性，提高设计效率。其主要思路如图1所示，通过对产品建模特征的解析，从特征中抽象出特征参数，再对特征参数进行分析，得到参数模型。根据模型信息建立参数间关联与约束，并确定某些参数为设计变量，进而建立由设计变量驱动的零件族。

通过参数化的方法建立零件，可以方便零件族的实现及其管理操作，可以实现设计中大量重复、改进型设计效率的提高。参数化设计对于形状大致相似的一系列零部件，只需修改相关参数，便可生成新的零部件，从而大大提高设计效率。

零件族由一个模板和用来驱动模板的表格组成，模板含有生成零件族成员的全部特征，族表反映模板设计变量值、表达式关系及零件属性等的更改。零件族成员是一系列结构相似的零件，对模板的修改将自动更新零件族的所有成员。在Pro/ENGINEER中建立的零件族实现方法主要有两种：

（1）族表。先建立一个通用零件为父零件，然后在其基础上对各参数（如尺寸，特征参数，组件等）加以控制，生成派生零件；

（2）程序建模。Pro/ENGINEER具有开放的体系结构和优秀的二次开发工具，允许开发者根据客户的特殊需要来进行扩充和修改。利用Pro/ENGINEER建模时，Pro/Program会产生特征程序，它记录着模型树(model tree)中包括各个特征的建立方法、参数设置、尺寸以及关系式约束等在内的每个特征的详细信息，可以通过修改和添加特征的program来生成基本参数相同的模型库。

图1 参数化建模思路