浅谈ProENGINEER精度设置及应用

张天福

ProENGINEER是美国PTC公司开发的大型CAD/CAM/CAE集成软件,简称Pro/E,是目前非常流行的三维实体造型的软件系统。它提供了完整、实用的三维解决方案,在我国的机械制造业应用极广,模具业在我国的应用率更是达90%以上。目前我国高校和技工院校都把Pro/E作为机械类学生的必修软件。但在具体应用中都会遇到其精度设置方面的问题,各教科书中对其基本上没有介绍,下面笔者结合自己多年教学和工作经验对其作如下总结,以利大家相互提高。

一、精度的概念及Pro/E设置精度的原因

首先我们了解下Pro/E的精度是怎么样定义的,简单说,精度就是系统定义几何的精确度,改变精度就是改变模型几何的数学运算精度。Pro/E为什么会有精度问题呢?我们都知道计算机图形学都是用短边来定义几何的,所有的曲线都是用很短很短的直线来定义的,直线越短曲线的精确度就越高,例如一个圆,他的本质是个多边形,当这个多边型的边数越多,那么就越接近于圆,也就是精度越高,那么也就存在个精确度,所以Pro/E必须存在精度。

二、Pro/E精度分类

Pro/E的精度又分为相对精度和绝对精度,这个问题也是个关键的问题,尤其是在进行分模,布耳运算的过程中,如果精度不统一,将很有可能操作不成功。

我们首先来了解一下相对精度,所谓相对精度就是模型上最短的距离与最长距离的比例值,通过这个我们可以发现,相对精度跟模型的大小有关系,如果在一个大的模型上做一个非常小的特征(塑料制品中就经常有这样的小特征),那么小特征的最短边跟模型的最长距离比值将会很小,当这个比值小于相对精度的时候就会出现特征不成功,或者是几何检测出错,只要我们将相对精度的值修改到小于这个比值时,那么小特征就会成功,当然,如果两个值非常接近的话,也可能会在几何检测中出问题,那是不是设置的精度值越小越好呢?精度值越小,零件精度就越高,但过小的精度会导致系统运算量增大,文件大小增大,占用内存增大,特征重新生成时间增长。

绝对精度是Pro/E使可以辨认和生成的最小尺寸,简单的说就是系统判别模型两点间最短距离的能力(这个与模型的大小没有关系),当模型中两点间的最小距离小于绝对精度时,模型将很容易出现特征失败。

三、Pro/E两种精度的应用场合

通常情况下,对于大多数零件应该使用系统默认相对精度,在17.0版之前,所有的零件都采用相对精度。在有些情况下才需要考虑使用绝对精度:①在某些操作,例如Merge(融合)和Cutout(求交),这些操作从其他零件复制了几何模型;②为加工和模具设计准备零件模型;③从其他软件复制的特征,而且两者文件差异很大。

其实总结起来只有一点:当我们无法确定使用相对精度的时候我们就使用绝对精度,比如从其他文件复制来的文件,因为不知道是什么软件做的,我们都知道不同的软件默认精度都是不一样的,那么最小边和最大边的比值我们是无法很好的确认的,也就是我们无法找到合适的相对精度来对整个模型来进行统一精度,那么我们就通过绝对精度来统一模型的精度。

四、Pro/E精度的设置方法及取值

相对精度是Pro/E系统默认的精度,不需要进行重新设置,这个相对精度也不是随意改,取值范围在0.01到0.0001,如果我们需要把精度改到更小的值,我们通过配置文件的“accuracy_lower_bound”来修改相对精度的下限值,当然这个下限也是有范围的,最小值为0.000001,那么所生成零件的精度就更高了。

在通常情况下,我们都不需要修改精度值,在没有办法的情况下,我们才修改它的精度,因为如果一修改其精度,将会对后续的操作影响非常大,当然如果要做质量非常高的曲面的话,那么可以修改其精度值,因为精度值越小,就越接近我们想要的。

Pro/E系统默认具体精度值是0.0012,如果要修改精度值可以选择如下命令:编辑-设置-精度,输入在取值范围内的值即可。

如果在操作过程中要使用绝对精度功能,可将系统配置文件选项“enable_absolute_accuracy”设置为“yes”,菜单中就会出现绝对精度,否则就没有绝对精度这个选项,接下来Pro/E就可以进行绝对精度的设置了,点击编辑-设置-精度-绝对-输入值,输入所需精度值,Pro/E就变成了绝对精度了。至于精度值应设多大,就应根据实际情况而定了。

五、模具设计时Pro/E精度的设置

Pro/E在我国模具行业被广泛采用,特别是在模具的分模中几乎是Pro/E的天下,但同时也是出现精度问题最多的地方。

使用Pro/E模具模块时,参照模型与工件的绝对精度要和组件相同,这对几何计算非常重要,存在绝对精度冲突时,有可能会导致在分模过程中出现非常难于处理的问题。

使用模具模块一定要用绝对精度,因此在使用模具模块前,一定要在config中设置enable_absolute_accuracy成yes!这样在装入参照模型时,系统才会给出提示让使用者接受统一的绝对精度,这样可以使之后产生的所有零件都具有相同的精度值。其精度值的一般选用0.05～0.005,产品大小超过1000mm的,可选用0.05以上精度。当然也要根据产品本身的公差来决定合适的精度。

如果我们分模的时候拿到的都是IGS或者STP等一些通用格式的文件(是指用UG、MasterCAM等软件绘制的三维图形),而这些文件如果需要确定它的相对精度就比较困难,而且我们在修复IGS破面的时候,可能会使用调整相对精度来修复破面,之后我们就通过绝对精度来对他们进行统一,只要我们统一了精度,就不会出现精度冲突,也不会因为精度问题而造成分模失败了,一般这种零件的精度设成0.01是比较合适的。

Pro/E分模失败是经常碰到的问题,也是分模难点所在。解决的方法之一就是检查精度,看所有零件的精度是否一致,且是否为绝对精度。当不一致时在重生模型时会产生一后缀名为.ACC的文件,可在当前目录下找到里面有所有零件的精度,同时在提示信息栏中也会有警告信息,解决的办法就是把所有零件的精度改为一致。如果精度一致而分割时有“红点”或“绿线”等失败现象时,可以考虑把精度降低一点,可能就解决问题。

综上所述,精度设置在Pro/E的操作过程中,具有十分重要的作用,只有熟练掌握其设置方法并加以灵活运用,在工作过程中,才能做到得心应手,起到事半功倍的效果。

(作者单位:江西工业技工学校)