淺談ProENGINEER精度設(shè)置及應(yīng)用

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ProENGINEER是美國(guó)PTC公司開發(fā)的大型CAD/CAM/CAE集成軟件,簡(jiǎn)稱Pro/E,是目前非常流行的三維實(shí)體造型的軟件系統(tǒng)。它提供了完整、實(shí)用的三維解決方案,在我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)應(yīng)用極廣,模具業(yè)在我國(guó)的應(yīng)用率更是達(dá)90%以上。目前我國(guó)高校和技工院校都把Pro/E作為機(jī)械類學(xué)生的必修軟件。但在具體應(yīng)用中都會(huì)遇到其精度設(shè)置方面的問題,各教科書中對(duì)其基本上沒有介紹,下面筆者結(jié)合自己多年教學(xué)和工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)其作如下總結(jié),以利大家相互提高。

一、精度的概念及Pro/E設(shè)置精度的原因

首先我們了解下Pro/E的精度是怎么樣定義的,簡(jiǎn)單說,精度就是系統(tǒng)定義幾何的精確度,改變精度就是改變模型幾何的數(shù)學(xué)運(yùn)算精度。Pro/E為什么會(huì)有精度問題呢?我們都知道計(jì)算機(jī)圖形學(xué)都是用短邊來定義幾何的,所有的曲線都是用很短很短的直線來定義的,直線越短曲線的精確度就越高,例如一個(gè)圓,他的本質(zhì)是個(gè)多邊形,當(dāng)這個(gè)多邊型的邊數(shù)越多,那么就越接近于圓,也就是精度越高,那么也就存在個(gè)精確度,所以Pro/E必須存在精度。

二、Pro/E精度分類

Pro/E的精度又分為相對(duì)精度和絕對(duì)精度,這個(gè)問題也是個(gè)關(guān)鍵的問題,尤其是在進(jìn)行分模,布耳運(yùn)算的過程中,如果精度不統(tǒng)一,將很有可能操作不成功。

我們首先來了解一下相對(duì)精度,所謂相對(duì)精度就是模型上最短的距離與最長(zhǎng)距離的比例值,通過這個(gè)我們可以發(fā)現(xiàn),相對(duì)精度跟模型的大小有關(guān)系,如果在一個(gè)大的模型上做一個(gè)非常小的特征(塑料制品中就經(jīng)常有這樣的小特征),那么小特征的最短邊跟模型的最長(zhǎng)距離比值將會(huì)很小,當(dāng)這個(gè)比值小于相對(duì)精度的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)特征不成功,或者是幾何檢測(cè)出錯(cuò),只要我們將相對(duì)精度的值修改到小于這個(gè)比值時(shí),那么小特征就會(huì)成功,當(dāng)然,如果兩個(gè)值非常接近的話,也可能會(huì)在幾何檢測(cè)中出問題,那是不是設(shè)置的精度值越小越好呢?精度值越小,零件精度就越高,但過小的精度會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)算量增大,文件大小增大,占用內(nèi)存增大,特征重新生成時(shí)間增長(zhǎng)。

絕對(duì)精度是Pro/E使可以辨認(rèn)和生成的最小尺寸,簡(jiǎn)單的說就是系統(tǒng)判別模型兩點(diǎn)間最短距離的能力(這個(gè)與模型的大小沒有關(guān)系),當(dāng)模型中兩點(diǎn)間的最小距離小于絕對(duì)精度時(shí),模型將很容易出現(xiàn)特征失敗。

三、Pro/E兩種精度的應(yīng)用場(chǎng)合

通常情況下,對(duì)于大多數(shù)零件應(yīng)該使用系統(tǒng)默認(rèn)相對(duì)精度,在17.0版之前,所有的零件都采用相對(duì)精度。在有些情況下才需要考慮使用絕對(duì)精度:①在某些操作,例如Merge(融合)和Cutout(求交),這些操作從其他零件復(fù)制了幾何模型;②為加工和模具設(shè)計(jì)準(zhǔn)備零件模型;③從其他軟件復(fù)制的特征,而且兩者文件差異很大。

其實(shí)總結(jié)起來只有一點(diǎn):當(dāng)我們無法確定使用相對(duì)精度的時(shí)候我們就使用絕對(duì)精度,比如從其他文件復(fù)制來的文件,因?yàn)椴恢朗鞘裁窜浖龅?我們都知道不同的軟件默認(rèn)精度都是不一樣的,那么最小邊和最大邊的比值我們是無法很好的確認(rèn)的,也就是我們無法找到合適的相對(duì)精度來對(duì)整個(gè)模型來進(jìn)行統(tǒng)一精度,那么我們就通過絕對(duì)精度來統(tǒng)一模型的精度。

四、Pro/E精度的設(shè)置方法及取值

相對(duì)精度是Pro/E系統(tǒng)默認(rèn)的精度,不需要進(jìn)行重新設(shè)置,這個(gè)相對(duì)精度也不是隨意改,取值范圍在0.01到0.0001,如果我們需要把精度改到更小的值,我們通過配置文件的“accuracy_lower_bound”來修改相對(duì)精度的下限值,當(dāng)然這個(gè)下限也是有范圍的,最小值為0.000001,那么所生成零件的精度就更高了。

在通常情況下,我們都不需要修改精度值,在沒有辦法的情況下,我們才修改它的精度,因?yàn)槿绻恍薷钠渚?將會(huì)對(duì)后續(xù)的操作影響非常大,當(dāng)然如果要做質(zhì)量非常高的曲面的話,那么可以修改其精度值,因?yàn)榫戎翟叫?就越接近我們想要的。

Pro/E系統(tǒng)默認(rèn)具體精度值是0.0012,如果要修改精度值可以選擇如下命令:編輯-設(shè)置-精度,輸入在取值范圍內(nèi)的值即可。

如果在操作過程中要使用絕對(duì)精度功能,可將系統(tǒng)配置文件選項(xiàng)“enable_absolute_accuracy”設(shè)置為“yes”,菜單中就會(huì)出現(xiàn)絕對(duì)精度,否則就沒有絕對(duì)精度這個(gè)選項(xiàng),接下來Pro/E就可以進(jìn)行絕對(duì)精度的設(shè)置了,點(diǎn)擊編輯-設(shè)置-精度-絕對(duì)-輸入值,輸入所需精度值,Pro/E就變成了絕對(duì)精度了。至于精度值應(yīng)設(shè)多大,就應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定了。

五、模具設(shè)計(jì)時(shí)Pro/E精度的設(shè)置

Pro/E在我國(guó)模具行業(yè)被廣泛采用,特別是在模具的分模中幾乎是Pro/E的天下,但同時(shí)也是出現(xiàn)精度問題最多的地方。

使用Pro/E模具模塊時(shí),參照模型與工件的絕對(duì)精度要和組件相同,這對(duì)幾何計(jì)算非常重要,存在絕對(duì)精度沖突時(shí),有可能會(huì)導(dǎo)致在分模過程中出現(xiàn)非常難于處理的問題。

使用模具模塊一定要用絕對(duì)精度,因此在使用模具模塊前,一定要在config中設(shè)置enable_absolute_accuracy成yes!這樣在裝入?yún)⒄漳Ｐ蜁r(shí),系統(tǒng)才會(huì)給出提示讓使用者接受統(tǒng)一的絕對(duì)精度,這樣可以使之后產(chǎn)生的所有零件都具有相同的精度值。其精度值的一般選用0.05～0.005,產(chǎn)品大小超過1000mm的,可選用0.05以上精度。當(dāng)然也要根據(jù)產(chǎn)品本身的公差來決定合適的精度。

如果我們分模的時(shí)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等軟件繪制的三維圖形),而這些文件如果需要確定它的相對(duì)精度就比較困難,而且我們?cè)谛迯?fù)IGS破面的時(shí)候,可能會(huì)使用調(diào)整相對(duì)精度來修復(fù)破面,之后我們就通過絕對(duì)精度來對(duì)他們進(jìn)行統(tǒng)一,只要我們統(tǒng)一了精度,就不會(huì)出現(xiàn)精度沖突,也不會(huì)因?yàn)榫葐栴}而造成分模失敗了,一般這種零件的精度設(shè)成0.01是比較合適的。

Pro/E分模失敗是經(jīng)常碰到的問題,也是分模難點(diǎn)所在。解決的方法之一就是檢查精度,看所有零件的精度是否一致,且是否為絕對(duì)精度。當(dāng)不一致時(shí)在重生模型時(shí)會(huì)產(chǎn)生一后綴名為.ACC的文件,可在當(dāng)前目錄下找到里面有所有零件的精度,同時(shí)在提示信息欄中也會(huì)有警告信息,解決的辦法就是把所有零件的精度改為一致。如果精度一致而分割時(shí)有“紅點(diǎn)”或“綠線”等失敗現(xiàn)象時(shí),可以考慮把精度降低一點(diǎn),可能就解決問題。

綜上所述,精度設(shè)置在Pro/E的操作過程中,具有十分重要的作用,只有熟練掌握其設(shè)置方法并加以靈活運(yùn)用,在工作過程中,才能做到得心應(yīng)手,起到事半功倍的效果。

(作者單位:江西工業(yè)技工學(xué)校)