基于Pro/E与AutoCAD的二维工程图设计研究

刘长山

（南通科技职业学院，南通 226007）

在机械制造企业中，为了最终能制造出零件，往往先需要有非常详细和具体的二维工程图。早期的零件二维工程图需由设计人员手工在图纸上绘制，劳动强度大，效率低下，图纸修改也比较烦琐。自从引入AutoCAD绘图软件以后，零件二维工程图的人工绘制速度得到提高，图纸的修改也更快速方便。为提高设计人员绘图效率，很多企业和用户往往都有自己专用的AutoCAD绘图模板，其中有定义好的图框，各种规范的文字样式、尺寸标注样式、图层管理特性等环境设置。但是，在AutoCAD中绘制比较复杂的零件二维工程图，即使借助计算机辅助绘图也存在劳动强度大的问题，而且人工绘制出的工程图中较容易因为疏忽而存在错误。随着三维设计软件Pro/E的出现，其中先进的设计理念和强大的设计功能让产品设计变得越来越高效，该项软件不但能建立三维模型，而且能够根据三维图形直接生成二维工程图，实现参数化模型驱动工程图更新。但是，Pro/E中直接生成的工程图在视图表达、尺寸标注等方面都存在不符合国标工程图表达规范的问题，而手动修改费时费力，降低了设计工作效率。Pro/E软件加快了产品设计的周期，但在实际设计生产中二维工程图仍是主要参考依据。因此，通过长期产品设计实践，本文针对Pro/E中三维模型直接生成的二维工程图不符合国标、尺寸标注无法自动调整、人工修改工作量大且烦琐的问题，利用Pro/E和AutoCAD软件各自的优势，以一件收获机中离合器摇臂零件的设计来探讨由Pro/E到AUTOCAD的二维工程图的设计方法与技巧。

1 在Pro/E建立零件的三维实体图

由于不同公司开发的软件在工程图的信息处理方面不完全相同，将Pro/E文件导出到AutoCAD时，容易出现单位标准不统一，导致尺寸图形显示与尺寸标注比例不当或失真。为避免出现以上问题，可利用软件提供的开放式用户环境，文件操作前先根据需要进行相关参数的设置定制。系统缺省模板的单位是：英寸磅秒，即长度为in（英寸）、质量为lbm（磅）、时间为sec（秒），这并不符合人们的标准和习惯，所以将pro_unit_sys的值（Value）改为mmNs，这样每次打开PRO/E系统的缺省模板时，单位就变成了国际单位制，即毫米牛顿秒。后期在AutoCAD环境中默认单位也需设置成mm。在Pro/E利用特征“拉伸”“旋转”“扫描”“混合”“孔”“倒角”等建模命令，根据零件的结构特点和尺寸数据生成相应的特征，直到完成整个零件的建模。本文中零件的三维实体图如图1所示。

图1 零件三维实体图

2 零件三维实体转换为二维视图

在Pro/E工程图环境下操作，也需要配置两个非常重要的配置文件。一个是config.pro的配置文件，该文件包括了使用环境、使用单位、文件交换等影响软件整个工作环境的系统变量，也包含对工程图部分的设置选项。工程图还有个专门的配置文件，称为“Drawing Setup File”工程图配置文件，它以“dtl”为扩展名，在工程图配置文件中，它包含了标注封样式、箭头样式、剖面样式、视图投影样式设置等项目。由于软件自动加载的制图标准文件是prodetail.dtl，视图采用第三角投影法，我国机械制图采用的是标准是ISO标准，视图采用第一角投影，因此在配置文件中将此项值改为iso.dtl。

根据Pro/E中添加视图的方法，依次添加如图2所示的4个视图。首先是左上角的主视图，通过设置“视图方向”将模型定向到图示方向，并设置比例为1:1，模型显示为隐藏线模式。其次依据投影关系创建俯视图和全剖侧视图，在剖视图操作中，选取主视图中的垂直于屏幕的竖立中心面，创建剖截面，输入截面名称“A”，生成剖面视图“A-A”。最后在适当的位置创建三维参考视图，为读图者提供方便。

图2 零件二维工程视图

3 导出Pro/E工程图到AutoCAD文件

把Pro/E软件中绘制的工程图输出到AutoCAD绘图软件中作进一步的处理，这需要把由后缀为.drw格式的文件输出成后缀为.dwg格式的文件。对于Pro/E工程图文件，通过文件“保存副本”命令，改变文件导出格式，在DWG版本的下拉列表中选择输出的AutoCAD文件版本，然后在各分组框中选择合适的选项，设置完成后单击对话框中的“导出”按钮，完成由Pro/E工程图文件到AutoCAD文件的转换。

4 在AutoCAD中编辑二维工程图

用AutoCAD打开上述Pro/E中转换过来的视图文件，如用户有自己专用的AutoCAD绘图模板，其中已定义好图框，各种规范的文字样式、尺寸标注样式、图层管理特性等环境设置，将视图直接复制到模板文件，可极大提高设计效率。利用软件中的二维绘图与编辑功能对视图进行一些必要的调整，然后利用尺寸标注功能对主视图、俯视图和剖视图进行尺寸的标注，并写明技术要求。二维工程图如图3所示，图中已删掉了三维参考视图，该图中的视图和尺寸标注等已充分表达了图1零件三维实体各部分的结构和尺寸，根据该二维工程图完全可以加工制造出此零件。

图3 标注尺寸和技术要求的二维工程图

5 结论

在零件工程图的绘制过程中，快速完成二维工程图的设计，对加快产品设计开发的步伐，实现企业效益最大化有很大的帮助。本文利用Pro/E和AutoCAD软件各自的优势，用Pro/E软件强大的三维设计与工程视图自动生成功能，结合AUTOCAD软件强大的二维设计功能，使零件的二维工程图设计变得既方便又快捷，充分发挥了软件的强大功能，极大地提高了设计效率。