利用AutoCAD加強Pro/E工程圖的研究

曾文忠

(重慶三峽職業學院，重慶 404115)

AutoCAD軟件具有較為完整的二維繪圖功能，所制圖紙清晰易懂，而Pro/E軟件恰恰不具備這一點。我們通過仔細研究這兩種軟件的優缺點，提出一種AutoCAD和Pro/E互補相成的繪圖手段。

1 AutoCAD和Pro/E

美國是第一個開發和使用AutoCAD軟件的國家，當時Autodesk公司針對機械制圖中的繁瑣手繪過程研究和推出了這套有效的設計軟件。AutoCAD軟件對于設計二維圖紙簡單便捷，是機械制圖方面的工作人員必學和常用軟件之一，幫助設計人員完成設計工作，保證數據的準確性和圖紙的清晰性。它最大的優勢在于擁有一個簡單便捷、安全有效的操作界面，幫助設計人員快速的繪圖，只需要通過簡單的命令和清晰的菜單就能完成所有工作。唯一不足的就是二維圖形不夠容易理解和缺少立體性，這為實際設計和制造工作中帶來了很多不便，產品的前期準備工作要盡量節省時間，為客戶創造最大的利益，為了解決這個弊端，設計一種專門讓二維圖轉換為三維圖的軟件很有必要，或者通過其他軟件合作的手段來實現二維和三維的順利轉換。

Pro/E軟件針對AutoCAD出現的問題進行改進后推出。它沿用了參數化設計的精華部分，可以為諸多機械工程提供三維實體設計的平臺，最近推出Pro/ENGINEERWildfire2.0的功能更為完善，將Pro/E軟件的作用發揮到最大。它將設計產品的各種特性融入到軟件中，為工作人員營造出一個多樣性、簡易性的設計氛圍。Pro/E軟件擁有先進的特征辨別技術，運行過程完全智能化，介于CAD軟件只能繪制二維圖的特征，而它會自動辨別和得出模型的特點等細節之處，實現無紕漏的轉換。無論是工程設計還是研究制造過程，凡是用到CAD軟件的繪圖都可以通過Pro/E來實現簡單化、立體化，并且保證數據和特征的不變。WRL、IGPS、SET、CT、OBJ、CAT、VDA等數據格式都適用于 Pro/E 軟件中；IGS、SET、DXF、STP、CGM、DWG、SGE、TIF等數據格式在Pro/E軟件設計工程圖文件中同樣適用。總體來說，Pro/E軟件的主要功能就是在不改變原圖特征的情況下實現AutoCAD中二維到三維的數據和特征轉換。

2 利用AutoCAD加強Pro/E工程圖的研究

(1)分析零件類型,簡化CAD圖形。通過分析A型凹凸模在AutoCAD的特征和數據，針對回轉類的零件可以采用旋轉草繪圖的方式來設計。基準、粗糙度和尺寸等CAD繪圖中常用的零件標注是其圖紙復雜難懂的原因之一，Pro/E軟件也難以順利解決這些問題，針對這種情況可以采取其他中轉手段。在AutoCAD中就要處理好一系列數據標注問題，例如圖中的A型凹凸模，回轉后就可以直接看到產品的剖面圖，剩下的剖面線、尺寸線、數值等標注都可以去除，如圖1中簡化圖形。

此時可以把圖形放到xuanzhuan.dwg文件中，Pro/E方便軟件對其優化：前提是線條要錯開，不能出現重復或交疊的情況，保證連接處緊密嚴實，圖紙尺寸1：1的百分比最恰當，既是為整體效果提供良好的視覺，也為Pro/E提供足夠的標注空間，坐標原點是確定圖形關鍵點的標準和落實處。處理好以上工作才能完成AutoCAD二維圖向Pro/E三維圖的準確轉換。

圖1 A型圓凹模AutoCAD視圖及簡化圖形

(2)在Pro/E中完成二維向三維的轉換。繪制旋轉體的回轉軸線最主要的方式是把Pro/E調節到草繪的情況下，通過繪制中心線的手段來實現。確認保存之后可以退出草繪的方式。我們舉例所用圖僅有一條中心線，本身就是回轉軸線。之后單擊“旋轉”的按鈕，把所需角度調整到360°,如圖2所示的A型圓凹模實體圖。

圖2 A型圓凹模實體

上述步驟就是二維到三維的過程之一。出現回轉零件較多、形狀各異的情況，此時需要通過旋轉整個圖形重要部分，使整個造型凸顯出來，剩余部分要在拓撲關系的連接下進行繪制，加上布爾運算來完成，后續工作只要完善小細節處即可。當造型中零件出現一系列圓角時，對后期繪制會產生較大的影響，為了不造成后面工作的繁瑣，可以在AutoCAD軟件中就刪除掉全部圓角，用尖角等方正角來代替它，等到整個圖形成功轉換成三維圖形后再在原有基礎上繪制圓角，這是一種較為有效的辦法。分析Pro/E的設計原理，首先要了解整個零件的特點和數據，分清主次，此時需要在AutoCAD的基礎上刪減一些過于復雜的地方。Pro/E軟件會辨析AutoCAD所提供的二維模型，進行縮放、零件裝配等一系列實體操作。

(3)利用參數化特征造型設計形狀相同實體。Pro/E軟件應用廣泛的關鍵就是其智能化的系統，操作過程中的每一步流程都會有記錄，無論是模型的特征、數據，還是設計人員的整體構思、框架以及特殊處理的地方，都能存在于軟件的數據庫中，真正意義上貫徹參數化設計的思想，把縝密的思維滲透到軟件應用中。如果出現兩個相同形狀的繪圖，在已經繪制好標準尺寸的模型上進行轉換即可，不用修改二維圖的尺寸等繁瑣的流程，軟件會自動參照原圖的數據和特征進行轉換，針對同樣形狀的零件使用這種方法十分方便和準確。

3 結語

基于Pro/E繪圖軟件完善的特點辨別技術，將繪制在AutoCAD上的二維模型順利轉換為三維模型，為其提供了混合、旋轉的平臺；AutoCAD設計軟件是多數人容易掌握和經常使用的，對Pro/E軟件不熟悉的人員使用這種方法不影響圖形設計的效率和準確性，只需通過草圖來簡單操作即可。針對一個產品的三維繪圖花費時間多、精力較大的情況，Pro/E軟件展現出其巨大的優勢，只需要用AutoCAD中的模型進行轉換，節省了大量的精力，給工程制圖和機械設計過程帶來了極大的便易。AutoCAD側重對二維模型的構建和繪圖，操作過程簡單有效，得到市場的一致認同，Pro/E軟件側重對三維模型的繪圖，同樣簡單易懂，對于機械制造的快速發展是有益的。我們通過利用AutoCAD軟件和Pro/E軟件各自的優點來達到相輔相成的效果。