探析ProE技术在工程机械仿真设计中的应用

贾志龙

（山西省交通科学研究院，太原 030006）

Pro/Engineer操作软件的形成，以参数化为典型特征，实现了CAD、CAM和CAE的有机融合，从而更好地满足机械领域的应用需求，是三维造型软件行业中的重要技术形态。Pro/Engineer为PTC官方使用软件名称，对于中国用户来说，一般以ProE技术来代替。ProE技术在实际应用中，能够满足用户对二次开发工具的多元需求，从而提高系统利用率，推进劳动生产设计活动高效开展。

1 ProE技术简要介绍

ProE技术是一种三维软件，为产品设计行业发展提供可靠的技术支持，具有比较鲜明的参数化设计概念，在产品设计过程中，相关性问题的处理一般通过单一数据库来实现。ProE技术在实际应用中大多采用模块方式，主要包含三种建模方式，分别是多边形建模、曲线建模和面片建模[1]。在工程机械仿真设计中，ProE技术能够满足用户的实际需求，具备草图绘制、装配设计、零件制作及加工处理等多项功能。ProE技术应用价值的发挥，需做好工程机械仿真设计过程中的规范化控制，也就是说，要保证设计过程、功能体现及人员分配等方面的合理性，优化工程机械仿真设计意图，通过分析设计过程的调整和完善，优化产品质量设计过程，加强质量控制有效性，保证产品质量设计过程的系统化、品质化和效率化，从而切实促进ProE技术在工程机械仿真设计中的应用价值得到最大程度的发挥。

2 ProE技术特征分析

2.1 具备基本设计参数

就ProE技术来看，基本结构要素是构成其几何设计模型的基础条件，在实际应用中，设计修正过程的强化需要具备两个基本条件，不仅要全面把握设计人员相关特征，还要熟悉设计机械对象结构状态，以便在实际设计过程中，设计人员加强设计修正过程，优化工程机械仿真设计的各个步骤，确保各项参数在产品设计、制造、加工及施工等各环节中都发挥相关价值，完善参数修正，在对叠加分析加以多次设计后，完成机械产品开发。

2.2 数据管理

ProE技术的特征之一在于数据管理模式开发的有效性，也就是说，在工程机械仿真设计过程中，ProE技术能够依据产品投放市场比例做好产品开发控制工作，且这一操作的完成时效性较高，便于加强产品质量控制，且有助于改善生产效率，促进目标效率的顺利实现。此种情况下，数据管理模式开发的实际效果比较明显，在统一时间条件下，数据管理过程中各项产品应用效果都得到保证。

2.3 装配模式管理

装配模式管理是ProE技术的特征之一，在ProE技术实际应用过程中，基于这一特征能够对直观指令进行装配，从而规范装配零部件，保证设计步骤的准确性和规范性。基于装配管理模式，ProE技术可实现大型复杂结构装配，保证产品结构的合理性及产品装配的规范性，在这一过程中ProE技术的高级功能效果发挥着重要作用。

2.4 全相关联性

全相关联性是ProE技术的重要特征之一，作为ProE技术的主要模块，相关性可规范开展产品各项处理，优化产品扩展设计，并基于相关资料对产品设计流程进行更新和优化，比如，产品包装、数据制造及图纸设计等。对于ProE技术来说，全相关联性周期开发利用过程中，必须明确设计过程，保证其合理性，否则会受到设计因素的影响而导致产品设计存在缺陷，甚至给整个设计工作的发展形成制约，不利于后期设计过程中ProE技术应用价值的发挥。

3 ProE技术在工程机械仿真设计中的应用

3.1 在机械3D制图过程中的应用

在机械3D制图过程中，通过对ProE技术的合理化应用，可对图像进行绘制、截取、拉伸等操作，保证图像处理的系统性和规范化，最终3D模型形式得以完成，如图1所示。在机械3D制图过程中，ProE技术的应用，具有较强的机械直观特性，尤其是在机械直观显示方面，目的在于对工程机械仿真设计中的相关尺寸加以修正，确保工程机械仿真设计中相关数据精准可靠，从而提高结构设计合理性，保证工程机械仿真设计的整体效果[2]。

3.2 在组建设备装配图中的应用

就工程机械仿真设计的整体情况来看，在组建设备装配图过程中可科学应用ProE技术，规范装配机械设备零部件，之后组建软件，基于3D图形视角出发，对不同方向设备装配进行试图，规范试图过程，为零部件设计工作的开展提供有利条件，从而切实提高工程机械仿真设计的整体效果，确保机械设计尺寸与比例平衡效果满足工程机械仿真设计的相关要求，便于加强工程机械产品质量控制。在工程机械仿真设计的组建设备装配图过程中，应用ProE技术时，应结合组建装配图的具体要求及时优化ProE技术，做好相关参数的更改和修正，确保ProE技术的应用满足组建设备装配图中零部件组装过程设计标准，为工程机械仿真设计的高效开展奠定坚实基础。

图1 机械3D制图

3.3 在生成图纸和图像动态效果中的应用

在工程机械仿真设计的整个过程中，生成图纸和图像动态效果是其中一个重要环节，其直接关系着工程机械仿真设计的有效性。因此，在生成图纸和图像动态效果的过程中，要充分发挥ProE技术的应用价值，基于ProE技术开展二维建模工作，科学设计3D模型过后，优化其实际模型控制过程，基于多角度对三维体积图形开展全面观察，保证图形设计过程合理，且满足工程机械仿真设计相关要求。待三维实体模型建立后，工程机械仿真设计相关工作人员需做好刨面视图分析工作，在这一过程中，以工程机械三维图各部位作为刨面视图分析对象，确保刨面视图分析的合理性和有效性，做好相关数据的修正处理，并对数据进行尺寸标准控制分析，为图纸和图像动态效果的生产提供可靠的数据支持，推动工程机械仿真设计的高效开展。

ProE技术在生成图纸和图像动态效果中的应用，能够与3DMAX软件开展协调配合，就工程机械仿真设计开展机械模式表现，在这一过程中，3DMAX软件具有动态化特征，基于此，机械模式表现的真实性更强，更能展现机械模式的具体状态，便于工程机械仿真设计工作人员对现场布置中的潜在问题进行模拟，分析工程机械模型动态，进而不断优化工程机械仿真设计，并对ProE技术的机械设计零部件开展综合性应用分析。应当注意的是，现场布置过程中有可能出现诸多相关性问题，比如，材料问题和人员问题等，应用ProE技术做好现场布置问题的模拟工作，将工程机械模型动态画面清晰且生动地展现出来，保证综合性应用过程分析的科学性和有效性[3]。基于ProE技术所开展的综合性分析过程中，涵盖了多项数据资源，包括动力学、力学、机械设计数据，通过这些数据能够明确工程机械仿真设计中不同的运动过程，把握其中合理化动作参数，并以此为依据对相关工程机械零部件活动曲率进行有效配合，改善应力绕度的效果，优化其分析过程，促进工程机械仿真设计过程不断优化，便于开展合理的控制管理，从而切实提高工程机械仿真设计的有效性。

ProE技术在工程机械仿真设计中生成图纸和图像动态效果方面的应用，还能够实现数据管理模式控制，这一控制是科学且有效的，在ProE技术数据参数的支持下，制定设计关键词，并围绕设计关键词分析相关联系，明确工程机械仿真设计中的特定尺寸、驱动过程以及三位建模形式等要素，充分发挥ProE技术的功能，保证关联的整体效果，规范开展驱动建零部件组装操作以及动态仿真模式控制等过程，在3D图像建模控制的作用下，对工程机械产品相关设计信息开展全方位分析，明确其优势及不足，以便基于信息数据开展合理化分析过程控制，促进ProE技术应用价值的充分发挥，切实提高工程机械仿真设计的整体水平。三维建模技术具有很高的应用价值，灵活性与变化性较强，实现电子设备的互联，提高系统运行速度。应用这种技术时必须按照一定的步骤实施，利用相关零件组合成为逻辑实体，以确保数据精确性，之后调整网格剖分，依照零件外形之间拓扑关系明确相应特征，完成模型制作。

4 结语

总而言之，ProE技术在产品设计领域扮演着重要角色，具备数据管理、基本设计参数、全相关联性等特征，在工程机械仿真设计中具有良好的应用价值，主要体现在机械3D制图、组建设备装配图以及生成图纸和图像动态效果几方面。ProE技术的科学化应用，实现了多项技术的有机融合，便于就产品整体设计过程加以控制管理，从而切实提高产品质量以及机械产品生产效率。