高学锁　张新

摘 要：文章以门座起重机的端梁为例，介绍了Pro/E组件自顶向下的一种草图参照建模方法。采用这种方法，便于同系列产品的设计修改，节约了大量设计时间。

关键词：Pro/E；草图；参照法建模

前言

Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC）旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。文章将探讨钢结构组件自顶向下的一种草图参照建模方法。

1 草图参照建模方法的特点和适用范围

草图参照建模方法采用顶级组件下的草图作为基础参照，各零件均在此基础草图的驱动下总动生成，为以后模型更改提供了极大的方便，节省了大量宝贵的设计时间，并且采用此建模方法更改尺寸相对于参数化设计方法要更为简便直观。但由于草图参照建模方法的局限性，其通常适用于结构型式相同，尺寸不同的系列化结构件的设计。

2 建模步骤

文章以门座起重机端梁为例，说明具体的建模细节和步骤。

2.1 结构件的结构型式分析

一种建模方法是否便于以后更改，往往取决于最初的设计思路。因此结构分析作为设计思路的开端是决定建模成败的关键环节，在建模时一定要明晰结构中哪些尺寸为变量，哪些是可不变的。经分析，箱型结构翼板外延，法兰板边沿大小，法兰筋板宽度可不变，板厚，隔板间距，箱型尺寸等均为变量。在绘制草图时可不变的部分可以不出图，以减少图形复杂程度，同时由于模型为对称结构，绘图时只需建立一半的草图，这有利于图形简洁，便于更改。

2.2 创建基础草图

首先创建顶级的装配图文档，然后绘制基础草图（为了便于以后修改，可根据需要建立几个基准平面，便于后续装配操作，如隔板位置面、法兰上平面等），绘制主视图、俯视图两个平面内的草图，要求两个平面内的草图边界关联参照。如果草图不能选做参照的话，可在草图上建立基准点作为参照，这样草图能关联起来。固定不变的尺寸用关系式加以驱动，以防以后更改尺寸时出现变化。（图1、图2）

2.3 组件模式下创建元件

创建元件→零件（实体）→创建方法（特征）。为使模型简洁干净，除非必要，否则不创建零件内的基准平面；第二步时要更改零件名称，便于管理。这其中至关重要的一步是在创建零件草绘时，需要选取基础草图作为参照（菜单位置见“草绘→参照”）。重复此步骤直到模型创建完成。如果基础草图和零件的创建顺序合理，则创建后续零件时所需的必要尺寸都可以在之前的操作中找到参照。为便于出工程图，创建元件的同时，必须定义各种参数。（图3、图4）

2.4 模型更改

进入组件模式，点击基础草图进入重定义模式编辑，更改各尺寸，更改完成后退出，点击模型再生（注意不要一次性更改尺寸过大，以防超出参照边界，造成再生模型失败）。则模型及各元件都已自动按更改后尺寸重新生成，如图5所示。

3 在实际工作中的应用

由于门座起重机的门架结构型式基本相同，不同起重量下，门架结构只是外形尺寸略有差异，这就要求采用一种能够快速更改工程图的三维模型建模方法。文章介绍的ProE草图参照建模方法，在结合合理的工程图页面布置条件下，实现了对结构型式相同，尺寸不同的系列化结构件的快速更改，大大缩短了设计周期。门架钢结构如图6所示。

4 结束语

通过Pro/E软件的草图参照功能，结合自顶向下的设计建模方法，为同系列结构件尺寸的更改提供了极大的便利，提高了设计效率，为繁琐的工程图更改工作提供了一种简便有效的方法。在结构件建模时只要基础草图分析设置的合理，并配合清晰的设计思路，必然使设计工作事半功倍。

参考文献

[1]王三武，刘坤，马书恒.基于Pro/Engineer的组件参数化建模[J].机械传动，2006（3）.

[2]张沛颀，裴建昌，等.Pro/ENGINEER野火版进阶设计[M].北京：人民邮电出版社，2004.