淺談ProENGINEER精度設置及應用

張天福

ProENGINEER是美國PTC公司開發的大型CAD/CAM/CAE集成軟件,簡稱Pro/E,是目前非常流行的三維實體造型的軟件系統。它提供了完整、實用的三維解決方案,在我國的機械制造業應用極廣,模具業在我國的應用率更是達90%以上。目前我國高校和技工院校都把Pro/E作為機械類學生的必修軟件。但在具體應用中都會遇到其精度設置方面的問題,各教科書中對其基本上沒有介紹,下面筆者結合自己多年教學和工作經驗對其作如下總結,以利大家相互提高。

一、精度的概念及Pro/E設置精度的原因

首先我們了解下Pro/E的精度是怎么樣定義的,簡單說,精度就是系統定義幾何的精確度,改變精度就是改變模型幾何的數學運算精度。Pro/E為什么會有精度問題呢?我們都知道計算機圖形學都是用短邊來定義幾何的,所有的曲線都是用很短很短的直線來定義的,直線越短曲線的精確度就越高,例如一個圓,他的本質是個多邊形,當這個多邊型的邊數越多,那么就越接近于圓,也就是精度越高,那么也就存在個精確度,所以Pro/E必須存在精度。

二、Pro/E精度分類

Pro/E的精度又分為相對精度和絕對精度,這個問題也是個關鍵的問題,尤其是在進行分模,布耳運算的過程中,如果精度不統一,將很有可能操作不成功。

我們首先來了解一下相對精度,所謂相對精度就是模型上最短的距離與最長距離的比例值,通過這個我們可以發現,相對精度跟模型的大小有關系,如果在一個大的模型上做一個非常小的特征(塑料制品中就經常有這樣的小特征),那么小特征的最短邊跟模型的最長距離比值將會很小,當這個比值小于相對精度的時候就會出現特征不成功,或者是幾何檢測出錯,只要我們將相對精度的值修改到小于這個比值時,那么小特征就會成功,當然,如果兩個值非常接近的話,也可能會在幾何檢測中出問題,那是不是設置的精度值越小越好呢?精度值越小,零件精度就越高,但過小的精度會導致系統運算量增大,文件大小增大,占用內存增大,特征重新生成時間增長。

絕對精度是Pro/E使可以辨認和生成的最小尺寸,簡單的說就是系統判別模型兩點間最短距離的能力(這個與模型的大小沒有關系),當模型中兩點間的最小距離小于絕對精度時,模型將很容易出現特征失敗。

三、Pro/E兩種精度的應用場合

通常情況下,對于大多數零件應該使用系統默認相對精度,在17.0版之前,所有的零件都采用相對精度。在有些情況下才需要考慮使用絕對精度:①在某些操作,例如Merge(融合)和Cutout(求交),這些操作從其他零件復制了幾何模型;②為加工和模具設計準備零件模型;③從其他軟件復制的特征,而且兩者文件差異很大。

其實總結起來只有一點:當我們無法確定使用相對精度的時候我們就使用絕對精度,比如從其他文件復制來的文件,因為不知道是什么軟件做的,我們都知道不同的軟件默認精度都是不一樣的,那么最小邊和最大邊的比值我們是無法很好的確認的,也就是我們無法找到合適的相對精度來對整個模型來進行統一精度,那么我們就通過絕對精度來統一模型的精度。

四、Pro/E精度的設置方法及取值

相對精度是Pro/E系統默認的精度,不需要進行重新設置,這個相對精度也不是隨意改,取值范圍在0.01到0.0001,如果我們需要把精度改到更小的值,我們通過配置文件的“accuracy_lower_bound”來修改相對精度的下限值,當然這個下限也是有范圍的,最小值為0.000001,那么所生成零件的精度就更高了。

在通常情況下,我們都不需要修改精度值,在沒有辦法的情況下,我們才修改它的精度,因為如果一修改其精度,將會對后續的操作影響非常大,當然如果要做質量非常高的曲面的話,那么可以修改其精度值,因為精度值越小,就越接近我們想要的。

Pro/E系統默認具體精度值是0.0012,如果要修改精度值可以選擇如下命令:編輯-設置-精度,輸入在取值范圍內的值即可。

如果在操作過程中要使用絕對精度功能,可將系統配置文件選項“enable_absolute_accuracy”設置為“yes”,菜單中就會出現絕對精度,否則就沒有絕對精度這個選項,接下來Pro/E就可以進行絕對精度的設置了,點擊編輯-設置-精度-絕對-輸入值,輸入所需精度值,Pro/E就變成了絕對精度了。至于精度值應設多大,就應根據實際情況而定了。

五、模具設計時Pro/E精度的設置

Pro/E在我國模具行業被廣泛采用,特別是在模具的分模中幾乎是Pro/E的天下,但同時也是出現精度問題最多的地方。

使用Pro/E模具模塊時,參照模型與工件的絕對精度要和組件相同,這對幾何計算非常重要,存在絕對精度沖突時,有可能會導致在分模過程中出現非常難于處理的問題。

使用模具模塊一定要用絕對精度,因此在使用模具模塊前,一定要在config中設置enable_absolute_accuracy成yes!這樣在裝入參照模型時,系統才會給出提示讓使用者接受統一的絕對精度,這樣可以使之后產生的所有零件都具有相同的精度值。其精度值的一般選用0.05～0.005,產品大小超過1000mm的,可選用0.05以上精度。當然也要根據產品本身的公差來決定合適的精度。

如果我們分模的時候拿到的都是IGS或者STP等一些通用格式的文件(是指用UG、MasterCAM等軟件繪制的三維圖形),而這些文件如果需要確定它的相對精度就比較困難,而且我們在修復IGS破面的時候,可能會使用調整相對精度來修復破面,之后我們就通過絕對精度來對他們進行統一,只要我們統一了精度,就不會出現精度沖突,也不會因為精度問題而造成分模失敗了,一般這種零件的精度設成0.01是比較合適的。

Pro/E分模失敗是經常碰到的問題,也是分模難點所在。解決的方法之一就是檢查精度,看所有零件的精度是否一致,且是否為絕對精度。當不一致時在重生模型時會產生一后綴名為.ACC的文件,可在當前目錄下找到里面有所有零件的精度,同時在提示信息欄中也會有警告信息,解決的辦法就是把所有零件的精度改為一致。如果精度一致而分割時有“紅點”或“綠線”等失敗現象時,可以考慮把精度降低一點,可能就解決問題。

綜上所述,精度設置在Pro/E的操作過程中,具有十分重要的作用,只有熟練掌握其設置方法并加以靈活運用,在工作過程中,才能做到得心應手,起到事半功倍的效果。

(作者單位:江西工業技工學校)