Pro/ENGINEER系統(tǒng)是美國參數(shù)公司(PTC公司：Parametric Technology Corporation)開發(fā)的軟件，是當今世界著名的三維CAD，CAM，CAE軟件系統(tǒng)，廣泛應用用于機械、電子、航空航天、產(chǎn)品設計、磨具設計等各行各業(yè)。Pro/E功能強大，融合了零件設計，大型組件裝配，磨具開發(fā)，加工，鈑金件設計，鑄造件設計，造型設計，自動測量，機構仿真設計，有限元分析，數(shù)據(jù)庫管理，電纜布線以及印刷線路板設計等功能于一體。其中最擅長的是實體造型，加工以及大型組件裝配，管理和磨具結構設計，這些方面的應用在全球都得到普及并且擁有極大的優(yōu)勢。

1 曲面特征

　　曲面是構建復雜模型最重要的一個組成部分，曲面技術的發(fā)展為創(chuàng)建實體模型提供了更加有效的工具。由于一般的實體建模不能創(chuàng)建比較復雜的表面輪廓，這時曲面的創(chuàng)建復雜表面功能的強大就顯現(xiàn)出來了。在現(xiàn)代設計中，一些高、精、尖產(chǎn)品領域里，如飛機、輪船、汽車的外觀設計，必須符合一定的曲面形狀能并能兼顧美觀和性能兩個重要特點，而諸多的實際問題加快了曲面建模技術的成熟與完善。曲面建模的方法具有很大的彈性，常見的設計思路是首先用多種手段創(chuàng)建一組曲面，然后通過曲面編輯功能將其整合成一個沒有縫隙的曲面，最后使用該曲面來構建模型的外輪廓，將其實體化后，獲得理想的實用的模型。曲面特征不同于實體特征，它是沒有質量和厚度的特征，這也是與實體特征的最大區(qū)別所在，從創(chuàng)建方法來講，曲面特征與實體特征又十分相似，所以使用程序提供的拉伸工具即可創(chuàng)建實體特征，又可以創(chuàng)建基本曲面特征。

　　1.1 創(chuàng)建基本曲面特征

　　創(chuàng)建曲面特征的方法和創(chuàng)建實體特征的方法具有很大的相似性，但曲面建模所使用的手段比實體建模要豐富得多，基本曲面特征是使用拉伸、旋轉、掃描、混合等常用三維實體建模工具進行創(chuàng)建的曲面特征圓。在繪圖區(qū)中，曲面特征創(chuàng)建完成后并以著色方式顯示，曲面特征以片狀顯示；以線框顯示模型時，則曲面特征只以黑色顯示其邊界線，如圖1所示。

圖1 四邊形曲面

　　Pro/E所提供的曲面建模功能很強大，不僅創(chuàng)建實體的工具，可以用來創(chuàng)建曲面特征，而且曲面還有獨特的創(chuàng)建方法。這些新的創(chuàng)建方法為設計人員設計出結構合理、工藝性強和生產(chǎn)便利的產(chǎn)品帶來了很大的方便，縮短了產(chǎn)品的周期。

　　Pro/E所提供的曲面建模功能很強大，不僅創(chuàng)建實體的工具，可以用來創(chuàng)建曲面特征，而且曲面還有獨特的創(chuàng)建方法。這些新的創(chuàng)建方法為設計人員設計出結構合理、工藝性強和生產(chǎn)便利的產(chǎn)品帶來了很大的方便，縮短了產(chǎn)品的周期。

　　1.2 編輯曲面特征

　　曲面被創(chuàng)建之后，還需要對創(chuàng)建的曲面進行編輯和修改，才能達到實際的要求，主要是對曲面進行曲面偏移、曲面移動、旋轉、曲面修剪、曲面鏡像、曲面延伸。曲面合并、曲面加厚、曲面拔模、曲面實體化等進行操作。

　　1.3 Pro/E可以改善產(chǎn)品的設計方法、縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期

　　Pro/E為設計人員提供的協(xié)同工作環(huán)境極大地改進了產(chǎn)品的設計過程，可以使設計人員在設計過=程中并行工作。協(xié)同工作的環(huán)境可以使設計人員在產(chǎn)品開發(fā)的全過程相互保持聯(lián)系，以確保與產(chǎn)品開發(fā)的所有的設計人員均使用統(tǒng)一的產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)，從而保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性。

2 曲面體設計舉例

　　下面我們以茶壺設計為例，對曲面實體建模進行介紹。首先分析該零件的結構由哪些主要特征組成，即壺身旋轉曲面特征、壺嘴、壺把掃描混合特征、壺底平面特征、合并曲面特征、加厚曲面特征以及減切特征構成。其設計步驟如下：

　　(1)首先選擇文件，單擊“新建”命令，然后在彈出的對話框中，輸人文件名，如“茶壺”，建立了新文件；單擊特征“旋轉”按鈕，或在菜單欄中選擇插入“旋轉”命令，激活旋轉特征；系統(tǒng)彈出旋轉特征面板后，選擇“曲面”按鈕，創(chuàng)建一個旋轉曲面，進入RFRONT平面的草繪平面，選擇TOP平面為參看面，繪制如圖2所示的截面圖形，單擊“完成”按鈕，完成截面圖形的繪制。在旋轉操控欄中輸入旋轉角度為360。單擊完成按鈕，完成旋轉曲面。

圖2 旋轉曲面的截面圖像

　　(2)在菜單欄中選擇插入-掃描-曲面命令，激活掃描混合曲面特征。在草繪中，繪制如圖3所示的掃描軌跡線，單擊完成按鈕，完成軌跡線的繪制。

圖3壺嘴掃描軌跡線

(3)在菜單欄中選擇插入-混合掃描-曲面命令，激活掃描混合曲面特征來創(chuàng)建壺嘴，如圖4所示。然后，通過壺底的平面來創(chuàng)建壺底，單擊“平面特征”按鈕，系統(tǒng)彈出對話框，在圖形中選擇壺底的圓形并進行對話框設置，創(chuàng)建出一個通過壺底的平面，然后在菜單欄中單擊編輯-填充命令，激活填充特征。在系統(tǒng)彈出的填充操控欄中，單擊“草繪”按鈕，選擇草繪平面，TOP平面為參考平面，單擊“確定”按鈕，進入草繪。在草繪器中單擊“實體”按鈕，選擇茶壺底面的圓邊作為填充邊界，單擊“完成”按鈕，完成茶壺底面的繪制。

圖4 壺嘴截面圖像

　　(4)在繪制完壺身、壺底平面和壺嘴后，進行合并壺身和壺嘴操作，在樹模型中，同時選中壺身和壺嘴特征進行壺身和壺底的合并，單擊菜單欄中的編輯一合并命令。在系統(tǒng)彈出的合并特征操作欄中，選擇使用相交方式來合并曲面。用同樣的方法對壺底平面和壺身合并，如圖5所示。

圖5合并后的曲面

　　(5)選中合并后的曲面，在菜單欄中單擊編輯-加厚，激活加厚曲面命令。在操作欄中，輸入厚度3，單擊操作欄上的“完成”按鈕，生產(chǎn)實體特征。

　　(6)在菜單欄選擇插入-掃描命令，激活掃描實體特征來創(chuàng)建壺把，然后選擇FRONT平面為草繪平面，繪制如圖6所示的壺把掃描軌跡線。

圖6 壺把的掃描軌跡線

　　創(chuàng)建壺把后，在屬性命令菜單中選擇合并，再在菜單中選擇插入一拉伸命令，在拉伸特征操控欄上按下減切按鈕，設置特征為減切特征。選擇FRONT平面為草繪平面，選擇TOP平面為參考平面，繪制如圖7所示的茶壺圖形。

圖7茶壺

　　從上面的這個例子來看，Pro/E軟件在曲面實體的建模及編輯方面具有一定的優(yōu)勢，并且具有參數(shù)化設計、三維實體模型、特征驅動和單一數(shù)據(jù)庫功能等特征。

　　該軟件全部內(nèi)容包括40多個模塊：機械設計、機械制造、有限元分析、動畫仿真、流場分析、溫度場分析、電場分析等。

　　國外用此軟件，從機械設計、結構分析到機械零件加工實現(xiàn)一條龍。將設計好的零件直接送到數(shù)控機床加工，省去出圖環(huán)節(jié)，從設計到零件加工周期很短。

3 結束語

　　Pro/E軟件提供了完整的設計工具及簡潔美觀的操作界面，采用易學易用的后參數(shù)化約束，具有更強的三維造型和曲面造型功能，其優(yōu)越性大大高于平面設計軟件，使設計過程簡化、快捷、精確，很大程度上提高了工作人員的設計效率，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，為新產(chǎn)品快速占領市場提供了有力的保證嗍。

　　Pro/E軟件具有零件設計、產(chǎn)品組合、NC加工、鑄件設計、造型設計和應力分析等功能，推廣應用Pro/E軟件是提高新產(chǎn)品設計能力的重要手段之一。要設計出高品質的新產(chǎn)品，設計人員必須盡快熟悉和掌握三維概念性數(shù)字樣機設計模式，掌握CAE、CAM技能，以適應全新的設計理念，不斷設計出高新科技產(chǎn)品。