淺論Unigraphics與Pro/ENGINEER軟件異同

陳嬋娟

（郴州職業(yè)技術學院，湖南 郴州 423000）

淺論Unigraphics與Pro/ENGINEER軟件異同

陳嬋娟

（郴州職業(yè)技術學院，湖南 郴州 423000）

Unigraphics和Pro/ENGINEER 是當今最流行的三維實體建模軟件，內容豐富，功能強大，在工業(yè)設計中應用日益廣泛。文章主要針對眾多設計者在選擇設計軟件時的矛盾心理，從多個方面對UG和PRO/E軟件的異同進行說明，所有的結論對設計選擇合適的設計軟件進行針對性的高效率設計具有一定的借鑒意義。

Unigraphics；Pro/ENGINEER

（一）前言

Unigraphics(簡稱UG)起源于美國麥克唐納.道格拉斯飛機公司，Pro/ENGINEER(簡稱PRO/E)起源于美國PTC公司。這兩大軟件都是以 CAD/CAM/CAE一體化而著稱于世界。它們能在生產(chǎn)過程中將設計、制造和工程分析三個環(huán)節(jié)有機的結合起來，使企業(yè)能夠對現(xiàn)代市場產(chǎn)品的多樣性、復雜性、可靠性和經(jīng)濟性作出迅速反應，增強企業(yè)的市場競爭能力，因此廣泛應用于機械、模具、汽車自動化、電子、航空航天、醫(yī)療器械等多個領域。

（二）PRO/E軟件主要功能和模塊

PRO/E軟件以其參數(shù)化、基于特征、全相關等概念聞名于CAD界。該軟件的的人性化的設計技術可以使得設計人員把主要的精力集中到優(yōu)化設計及產(chǎn)品的創(chuàng)新上，從而提高設計效率。其主要特點體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.全相關性：Pro/E的所有模塊都是全相關的。這就意味著在產(chǎn)品開發(fā)過程中某一處進行的修改，能夠擴展到整個設計中，同時自動更新所有的工程文檔。

2.基于特征的參數(shù)化造型：Pro/E使用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構造要素，這些特征是一些普通的機械對象，并且可以按預先設置很容易的進行修改。例如：設計特征有弧、圓角、倒角等等用。通過給這些特征設置參數(shù)，而后修改參數(shù)很容易的進行多次設計疊代，實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)。

3.數(shù)據(jù)管理：為了能在較短的時間內開發(fā)更多的產(chǎn)品，必須允許多個學科的工程師同時對同一產(chǎn)品進行開發(fā)。該模塊專門用于管理并行工程中同時進行的各項工作，通過其全相關性功能，使其成為可能。

4.裝配管理：Pro/ENGINEER的基本結構能夠使您利用一些直觀的命令，例如“嚙合”、“插入”、“對齊”等很容易的把零件裝配起來，同時保持設計意圖。

5.易于使用：菜單以直觀的方式聯(lián)級出現(xiàn)，提供了邏輯選項和預先選取的最普通選項，同時還提供了簡短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學習和使用。

PRO/E是通過一系列完全相關的模塊表述產(chǎn)品的外形、裝配及其他功能，其主要包含工業(yè)設計、機械設計、功能仿真模塊、制造、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)交換等模塊。

（三）UG軟件主要功能和模塊

UG軟件為設計師和工程師提供了一個產(chǎn)品開發(fā)的嶄新模式，它不僅對幾何的操縱，更重要的是團隊將能夠根據(jù)工程需求進行產(chǎn)品開發(fā)，針對用戶的虛擬產(chǎn)品設計和工藝設計的需求，提供了經(jīng)過實踐驗證的解決方案。UG新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，可以通過過程變更來驅動產(chǎn)品革新，能夠有效地捕捉、利用和共享數(shù)字化工程完整過程中的知識為企業(yè)帶來了戰(zhàn)略性的收益。其具有如下特點：

1.UG包括了世界上最強大、最廣泛的產(chǎn)品設計應用模塊，具有高性能的機械設計和制圖功能，為制造設計提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設計任何復雜產(chǎn)品的需要。

2.UG允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認和優(yōu)化產(chǎn)品及其開發(fā)過程。通過在開發(fā)周期中較早地運用數(shù)字化仿真性能，制造商可以改善產(chǎn)品質量，同時減少或消除對于物理樣機的昂貴耗時的設計、構建，以及對變更周期的依賴。

3.UG為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術革新的工業(yè)設計和風格提供了強有力的解決方案。利用其建模，工業(yè)設計師能夠迅速地建立和改進復雜的產(chǎn)品形狀，并且使用先進的渲染和可視化工具來最大限度地滿足設計概念的審美要求。

UG包含的主要模塊有：UG入口、實體建模、特征建模、自由曲面建模、用戶自定義特征、工程繪圖、裝配建模、高級裝配建模、工業(yè)設計可視化、產(chǎn)品級參數(shù)化設計、渲染、鈑金設計、管路設計、電氣布線、加工基礎、后處理、樣條軌跡生成器、車削、平面銑削、型腔型芯銑削、定軸銑削、自動清根、可變軸銑削、順序銑、線切割、鈑金制造、鈑金排樣、切削仿真、運動機構、有限元前后置處理、二次開發(fā)、數(shù)據(jù)交換等模塊。

（四）UG軟件和PRO/E軟件的比較

對于很多打算使用CAD/CAM/CAE一體化軟件的用戶而言，單從學以致用方面考慮，軟件類型的選擇尤為重要。UG和PRO/E這兩大軟件以當今世界上最流行、最先進的面向制造行業(yè)的 CAD/CAE/CAM高端軟件為由受到眾多設計師的青昧。而這兩大設計軟件無論是從設計思路、操作方式和使用功能上都存在很多相似，為了避免知識的重復累積，同時為了使設計者在選擇設計軟件的類型時更具針對性，以下將從多個方面說明UG和PRO/E這兩大軟件的異同，讀者可進行適當參照，以提高設計效率。

1.適用范圍方面：UG軟件主要適合于大型的汽車、飛機廠建立復雜的數(shù)模，而 PRO/E軟件主要適合于中小企業(yè)快速建立較為簡單的數(shù)模。

2.參數(shù)化驅動方面：UG軟件為混合建模，可以局部參數(shù)化（當然完全參數(shù)化更沒問題），對于模型更新有利。PRO/E軟件為完全參數(shù)化，很直觀操作很方便也容易上手。編輯更新小設計如家電可以，但大設計如飛機、汽車其刷新時間會影響到設計師的思路。再比如在草繪環(huán)境下，PRO/E軟件中所有草繪的截面都是參數(shù)化尺寸驅動的，而在UG軟件中只有草繪的截面才是參數(shù)化的，而曲線則是非參數(shù)化特征。并且UG軟件允許草圖中存在欠約束的情況，而在 PRO/E軟件中是完全不可以的。

3.特證相關性方面：UG的軟件一個最大特點就是混合建模，即在一個模型中允許存在無相關性的特征。如在建模過程中，可以通過移動、旋轉坐標系創(chuàng)建特征構造的基點，這些特征似乎和先前創(chuàng)建的特征沒有位置的相關性，因為導航樹中沒有坐標系變換的記錄；又如創(chuàng)建基準曲線，在導航樹中中也沒有作為一個參數(shù)化特征的記錄，如果想把一條圓弧曲線改成樣條曲線就非常困難，而且有時改變并不影響子特征的變化，當然，用戶可以通過定義約束來增加特征的相關性。而在 Pro/E軟件中極為強調特征的全相關性，所有特征按照創(chuàng)建的先后順序存在著嚴格的父子關系，對父特征的修改一定會反映到子特征上。其實全相關性可以說是一把雙刃劍，對于經(jīng)驗豐富的設計師，設計修改會非常方便，而對于經(jīng)驗不多的設計者，則非常容易出現(xiàn)修改后無法生成的錯誤，此時混合建模就比較適用。

4.曲面造型方面：UG軟件的曲面功能相比較強大些，它不僅提供的更為豐富的曲面構造工具，而且可以通過一些另外的參數(shù)（在 PRO/E中相對少一些）來控制曲面的精度、形狀。另外，UG軟件的曲面分析工具也極其豐富。PRO/E軟件的曲面不夠細致做復雜模具優(yōu)勢不明顯。

5.特征操作方面：UG軟件中將很多規(guī)格化的特征劃分的非常細致，這相當于將幾個PRO/E軟件的特征合并成為一個。而在PRO/E軟件中更多的是草繪特征，或許沒有UG建模效率高，但卻有更大的柔性。比如，在UG軟件中如果想將一個圓孔改為方孔可能非常困難，因為這是兩個不同的特征，而在PRO/E軟件中，卻是非常輕而易舉的事情。

6.操作系統(tǒng)方面：PRO/E是從UNIX操作系統(tǒng)移植過來的一個Dos程序，對Windows的文件類型鏈接不支持，這主要表現(xiàn)為幾個方面：其一，啟動PRO/E實際是在執(zhí)行一個PRO/E的批處理文件。而且基于UNIX的安全性，對一個文件的多次存盤會產(chǎn)生同一個文件的多個版本，但UG軟件在存盤時將直接覆蓋原文件；其二，在 PRO/E中，工作路徑對于一個裝配是非常重要的概念，如果不在選項中作工作路徑的設置，當裝配中的零件不在工作路徑下就會出錯，因為打開裝配意味著將裝配中所有的子裝配及零件調入內存，沒有事先設置則使程序無法找到零件。而在UG軟件中打開一個裝配有時可以采用減少負荷的方法，這樣系統(tǒng)資源會占用的較少。

7.文件格式方面：UG軟件的文件格式只有PRT，可以包含工程圖和加工等所有信息。PRO/E軟件的文件格式有多種。

8.設計可靠性方面：PRO/E軟件造型方法很嚴謹，可靠性高，而UG軟件可靠性相對較差些。比如用PRO/E軟件建模輸入分析，基本不需要什么改動；但對UG模型進行分析，很多垃圾都被保留在模型中，因為UG的“撤銷”功能造成很多刪除的東西一直被保留了下來，而 PRO/E一步一步非常嚴謹。因此，可以說“撤銷”正是UG軟件操作靈活的一個代表，同時也是它的缺點。

9.加工制造方面：UG軟件與模具后續(xù)加工工藝連接好，其刀路，電極版塊功能強大，CNC編程功能強大，而 PRO/E軟件編刀路、電極功能欠缺，故需轉STP檔至UG進行操作。

10.轉檔速度方面：UG軟件轉其他軟件檔案速度較慢，而PRO/E軟件轉檔速度比其他軟件快，和其他軟件接口好。

11.綜合能力方面：UG的綜合能力是很強大的，從產(chǎn)品設計到模具設計到加工到分析到渲染幾乎無所不包，而 PRO/E強調的是單純的全相關產(chǎn)品設計，顯得有點力單勢薄。

（五）結論

其實，PRO/E和UG軟件哪個更好，主要要看對兩個軟件掌握和使用的程度，對于大部分用戶我相信兩個軟件都能完成我們所要求的功能。從初學的角度出發(fā)，我覺得UG軟件入門及自學能更容易上手，如果是進行工業(yè)設計，PRO/E軟件相對更適合一些；如果是進行模具設計,UG軟件可能相對適合一些，因為UG的曲面分模功能強大且有配套的模具標準件；如果要求多面手，UG軟件的功能相對全面一些。但由于兩種軟件都有各自的優(yōu)缺點和側重點，大家在實際使用中，最好兩個軟件能取長補短，使其更好的發(fā)揮彼此的功能。

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[2] 李志國.UG NX6中文版基礎教程[M].北京:清華大學出版社,2009.

[3] 郭圣路.UG NX5.0中文版從入門到精通[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.

[4] 候志文.中文 PRO/E 2003應用實例教程[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2003.

[5] 林清安.PRO/E Wildfire2.0模具設計[M].北京:清華大學出版社,2005.

TP311.5

A

1008-1151(2011)05-0020-02

2011-02-23

陳嬋娟（1981－），女，湖南郴州人，郴州職業(yè)技術學院講師，工程碩士，研究方向為模具設計與制造。