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遙控飛機(jī)的計(jì)算機(jī)輔助方案設(shè)計(jì).doc
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摘 要 II
ABSTRACT III
1. 前言 1
1.1 課題的來(lái)源，研究的目的和意義 1
1.2 文獻(xiàn)綜述 1
1.3 本文的研究?jī)?nèi)容 4
2. 研究方案與研發(fā)工具 5
2.1 項(xiàng)目的研究方案 5
2.2 PRO/E簡(jiǎn)介 5
2.3 ADAMS簡(jiǎn)介 7
3. 遙控飛機(jī)的計(jì)算機(jī)輔助方案設(shè)計(jì) 11
3.1 遙控飛機(jī)的測(cè)繪 11
3.2 遙控飛機(jī)的三維建模與裝配 15
3.3 遙控飛機(jī)的傳動(dòng)方案的研究 27
3.4 遙控飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真 27
4. 結(jié)論與展望 41
4.1 結(jié)論 41
4.2 展望 42
致謝 43
參考文獻(xiàn) 44
摘 要
在近幾年中，遙控飛機(jī)玩具越來(lái)越受廣大愛(ài)好者的歡迎，但它絕不是標(biāo)準(zhǔn)意義上的玩具這么簡(jiǎn)單。隨著國(guó)內(nèi)外的發(fā)展，它已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，存在著很高的科技含量，不是玩具可以比擬的。
遙控飛機(jī)主要是由兩對(duì)齒輪傳動(dòng)來(lái)帶動(dòng)螺旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)空氣阻力來(lái)使飛機(jī)飛行的。在研究過(guò)程中，通過(guò)對(duì)市場(chǎng)相關(guān)產(chǎn)品的調(diào)研，測(cè)繪，建模裝配并仿真，并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化改造，使得產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先用Proe畫(huà)出遙控飛機(jī)模型的三維視圖，再導(dǎo)入ADAMS軟件中，對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析、仿真，使飛機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)。在此基礎(chǔ)上設(shè)置出飛機(jī)飛行的不同軌跡，模擬飛機(jī)在靜止、起飛、直線(xiàn)飛行、轉(zhuǎn)彎、降落時(shí)的情況。
關(guān)鍵詞：遙控飛機(jī)；測(cè)繪；建模；裝配；仿真；模擬
Abstract
In recent years, remote control toy plane more and more popular with enthusiasts welcome, but it is by no means the standard sense of the toys that simple. With the development of domestic and foreign, it has made great progress, there is a high technology content, not the toy can match.
Remote control aircraft mainly by two pairs of driven helical gears to wing rotation, and the aircraft through the air resistance to make the flight. In the study, market-related products through research, mapping, modeling, assembly and simulation, and optimization of their appropriate transformation, allowing for more consistent quality.
In the design process, the first remote control airplane model with Proe draw three-dimensional view, and then import the ADAMS software, its exercise analysis, simulation, so that aircraft can operate. On this basis, setting out the different flight path, simulating an aircraft in the static, off, straight flight, turns, landing situation.
Keywords: remote control aircraft; mapping; modeling; assembly; simulation; simulation
1. 前言
1.1 課題的來(lái)源，研究的目的和意義
在近幾年中，遙控飛機(jī)玩具越來(lái)越受廣大愛(ài)好者的歡迎。早在2004年左右，飛行器類(lèi)玩具已開(kāi)始在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上零星亮相。當(dāng)時(shí)，企業(yè)的開(kāi)發(fā)思路基本延承“把航模簡(jiǎn)化”而來(lái)，產(chǎn)品以電動(dòng)遙控滑翔機(jī)為主，形體也比較大，翼展約1米左右。上海的“火鳥(niǎo)”、“西西利”、“藝峰”，廣東的“龍昌”、“銀輝”、“賽拓普”、“雙合”、“雙馬”等，都是較早出現(xiàn)于市場(chǎng)上的飛行器類(lèi)玩具品牌。近來(lái)，一股“飛行器熱”在玩具市場(chǎng)上快速蔓延。在遙控車(chē)類(lèi)玩具獨(dú)領(lǐng)市場(chǎng)風(fēng)騷十余年后，遙控飛行機(jī)逐漸成為新一代的市場(chǎng)寵兒，深受廣大消費(fèi)者追捧。飛行器類(lèi)玩具，常見(jiàn)的有遙控滑翔機(jī)，直升機(jī)，飛碟等種類(lèi)。據(jù)悉，今年最熱門(mén)的是直升機(jī)系列，它在技術(shù)上有限大突破，成本進(jìn)一步降低，售價(jià)更貼近消費(fèi)者，因而大獲市場(chǎng)青睞。
一直以來(lái)，航模運(yùn)動(dòng)都是受人喜愛(ài)并提倡的運(yùn)動(dòng)，它對(duì)人的三維立體思維能力極有幫助，還可以幫助愛(ài)好者掌握多項(xiàng)空氣動(dòng)力學(xué)知識(shí)。但由于受其裝備費(fèi)用昂貴，場(chǎng)地技術(shù)要求高、安全隱患等限制，只在小范圍內(nèi)流行，難蔚成大觀(guān)。要將“模型玩具化”要解決幾個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題：縮小體積、減輕重量、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減少組裝、免除測(cè)試；提高自航穩(wěn)定性能、降低操作難度、提高安全性。于是，就有了滑翔機(jī)、飛碟、遙控飛機(jī)等玩具化模型。
準(zhǔn)確地說(shuō)，遙控飛機(jī)是航空模型運(yùn)動(dòng)，是國(guó)際級(jí)的非奧運(yùn)項(xiàng)目。同時(shí)，對(duì)于普通愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，遙控飛機(jī)也是一種很時(shí)尚的休閑運(yùn)動(dòng)，它對(duì)人的意志品質(zhì)包括心里素質(zhì)以及身心各方面都有著極大的益處。
1.2 文獻(xiàn)綜述
我國(guó)是一個(gè)地大物博、幅員遼闊的國(guó)家。從50年代至70年代末，我國(guó)的測(cè)繪科技工作者通過(guò)航空遙感，完成比例尺為1：50000的全國(guó)地形圖測(cè)繪乖哦工作。70年代后期子按后引進(jìn)美國(guó)陸地衛(wèi)星MSS圖像和法國(guó)SPOT衛(wèi)星圖像，以及利用我國(guó)自行研制的衛(wèi)星。從宏觀(guān)上為我國(guó)資源分析、環(huán)境監(jiān)控、地理分析、土地分析、農(nóng)業(yè)估產(chǎn)等提供信息資料和應(yīng)用手段。航空、航天遙感技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。但是，隨著我國(guó)改革開(kāi)放的逐步深入、經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅猛發(fā)展，各地區(qū)的地貌地物發(fā)生巨大變遷。現(xiàn)有的航天、航空遙感獲取影像信息的時(shí)效已無(wú)法適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的需要，客觀(guān)上的要求新的遙感技術(shù)為日益發(fā)展的城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和文化事業(yè)服務(wù)。【1】
近來(lái)，一股“飛行器熱”在玩具市場(chǎng)上快速蔓延。在遙控類(lèi)玩具獨(dú)領(lǐng)市場(chǎng)風(fēng)騷十余年后，遙控飛行器逐漸成為新一代的市場(chǎng)寵兒，深受廣大消費(fèi)者追捧。甚至有業(yè)內(nèi)人士宣稱(chēng)，飛行器玩具有可能取代遙控車(chē)的市場(chǎng)主導(dǎo)地位，成為新的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)性產(chǎn)品。
遙控飛機(jī)屬于遠(yuǎn)距離控制的飛行器。根據(jù)其用途和性能的差異，遙控飛機(jī)可分為玩具、航模、民用、軍用等幾類(lèi)。玩具遙控飛機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通常為單通道、二通道或三通道，有固定翼飛機(jī)、直升機(jī)等。隨著科技發(fā)展，玩具遙控飛機(jī)的體積日漸縮小，而可操作性和技術(shù)含量越來(lái)越高，一些遙控飛機(jī)已經(jīng)能由5-6歲的兒童操作。【2】
由于有的遙控飛機(jī)因質(zhì)量輕、制作簡(jiǎn)單， 成本低、飛行速度慢，可在諸如禮堂、體育館等室內(nèi)空間飛行而大受歡迎。相對(duì)于國(guó)內(nèi)超小型遙控設(shè)備種類(lèi)極少的現(xiàn)狀，國(guó)外在這方面可供選擇的種類(lèi)是很廣泛的。選擇多少通道，什么形式的遙控設(shè)備都可由愛(ài)好者依據(jù)自已的實(shí)際情況來(lái)決定。市售的設(shè)備既包括最簡(jiǎn)單的控制方向舵，通道的非比例操控系統(tǒng)，也有數(shù)個(gè)比例通道的髙級(jí)設(shè)備，其性能、價(jià)格自然也各不相同。遙控 接收機(jī)以無(wú)線(xiàn)電形式為最多，但也有用紅外遙控的。在國(guó)外，一套微型遙控設(shè)備（包括2-3個(gè)通道的接收機(jī)、2個(gè)超微型舵機(jī)一個(gè)調(diào)速器在內(nèi)〕總重僅有8-45克。為了減輕重量，一般遙控設(shè)備并不專(zhuān)配電池， 而是將動(dòng)力電源經(jīng)整流后供給設(shè)備用電。受室內(nèi)封閉環(huán)境的影響，一般遙控設(shè)備的控制距離會(huì)有不同程度的減小， 在飛行前應(yīng)進(jìn)行實(shí)際測(cè)定，才能有所準(zhǔn)備，不致于一旦失控時(shí)手忙腳亂。目前國(guó)內(nèi)比較成熟的一種超小、超輕型遙控設(shè)備，其隨動(dòng)舵機(jī)重13克，反應(yīng)速度、定位精度都已基本達(dá)到使用要求。整套包括一個(gè)三通道接收機(jī)、兩個(gè)超小舵機(jī)，一個(gè)兼低電壓自動(dòng)保護(hù)功能的電子調(diào)速器在內(nèi)，總重為50余克，可在比較大型的室內(nèi)遙控模型飛機(jī)上使用— 動(dòng)力裝置。
普通的室內(nèi)模型飛機(jī)均為橡筋動(dòng)力，國(guó)外也確實(shí)嘗試過(guò)僅控制方向舵的橡筋動(dòng)力室內(nèi)遙控模型飛機(jī)。這樣做可以更簡(jiǎn)單，更經(jīng)濟(jì)，重量更輕，但畢竟飛行時(shí)間不會(huì)很長(zhǎng)。如果以長(zhǎng)橡筋束再配以齒輪減速裝裝置，也能夠飛數(shù)分鐘，足可滿(mǎn)足人門(mén)愛(ài)好者的需要。使用燃料的航模發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)產(chǎn)生較大的噪音，并會(huì)產(chǎn)生廢氣廢煙污染室內(nèi)空氣，不適于作這類(lèi)模型舵機(jī)的動(dòng)力。至于二氧化碳發(fā)動(dòng)機(jī)，它兼具清潔、簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，使用成本也比較低，動(dòng)力系統(tǒng)工作時(shí)間很短（一般僅幾十秒），不太適合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。相比之下以大功率電動(dòng)機(jī)和高能量密度電池組成的動(dòng)力組件具有很大的優(yōu)勢(shì)。目前以稀土元素制成強(qiáng)力磁鋼的微型電動(dòng)機(jī)和鎳氫電池為代表的動(dòng)力組件具有功率大、工作時(shí)間較長(zhǎng)、簡(jiǎn)潔方便、無(wú)污染、使用成本低廉等特點(diǎn)。調(diào)速也十分方便，只需接上一個(gè)高頻振蕩、變頻調(diào)速的調(diào)速器，就能對(duì)電機(jī)功率進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，以滿(mǎn)足全動(dòng)力起飛和減功率巡航的要求。【3】
航模可以說(shuō)是高級(jí)玩具，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和可操作性遠(yuǎn)高于玩具遙控飛機(jī)。航模遙控飛機(jī)可以實(shí)現(xiàn)前后、上下、側(cè)飛、左右、加速減速等大量技術(shù)動(dòng)作。航模初學(xué)者應(yīng)循序漸進(jìn)，從相對(duì)簡(jiǎn)單的飛機(jī)開(kāi)始學(xué)習(xí)操作。例如，航模遙控直升機(jī)應(yīng)從四通道雙槳直升機(jī)開(kāi)始。如果一開(kāi)始就操作高級(jí)的六通道直升機(jī)，初學(xué)者會(huì)難以適應(yīng)其操作難度。航模遙控飛機(jī)有油動(dòng)和電動(dòng)之分，油動(dòng)的最大好處是續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，只要及時(shí)加油即可飛行，而且，馬力強(qiáng)勁。但油動(dòng)機(jī)的危險(xiǎn)系數(shù)較高，維護(hù)相對(duì)復(fù)雜，價(jià)格比較高，因此電動(dòng)航模成為了航模普及的主要角色。與過(guò)去流行過(guò)的滑翔機(jī)、飛碟等相比，現(xiàn)在流行的直升機(jī)有幾大特點(diǎn)，一是價(jià)格很吸引人；二是用料好，以前以發(fā)泡膠為主，已損壞，現(xiàn)基本以耐撞擊的EEC為主；三是容易操縱，在很小的空間里就可以玩。【4】
遙控飛機(jī)用的遙控設(shè)備包括發(fā)射機(jī)，接收機(jī)和一對(duì)晶體。發(fā)射的作用是發(fā)射信號(hào)，讓我們?cè)诘孛嫱ㄟ^(guò)它可以控制飛機(jī)飛行；接收機(jī)的作用則不可言喻，它是接收發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號(hào)；晶體是讓發(fā)射和接收在同樣的頻率下工作，不至于與其它發(fā)射接收沖突。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都有通道這個(gè)最為重要的參數(shù)，通道即表示幾個(gè)信號(hào)模式，一個(gè)通道相對(duì)應(yīng)一個(gè)信號(hào)。一般用一通道控制方向，二通道控制升降，三通道通過(guò)油門(mén)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。晶體是一對(duì)進(jìn)行工作，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)晶體的頻率必須一樣，才能在同頻率下工作。例如，發(fā)射上的晶體是72.310MHZ，那么接受上面也必須插有72.310MHZ的晶體才行。如果幾首上面是72.180，那么顯然發(fā)射不能控制這個(gè)接收。至于遙控模型飛機(jī)的電動(dòng)機(jī)一般都用功率不大（數(shù)瓦到近十瓦）的微型永磁電動(dòng)機(jī)，例如四驅(qū)車(chē)上常用的131型電機(jī)。也有不少人使用151級(jí)別的電動(dòng)機(jī)。對(duì)于個(gè)別的大型或有特殊要求的室內(nèi)模型飛機(jī)，也可選用380或國(guó)產(chǎn)817A系列電動(dòng)機(jī)。很低的飛行速度（一般僅2-3米每秒）要求模型飛機(jī)使用較大直徑，較小螺距的槳葉，這樣才有較高的效率。如果能夠裝上減速齒輪，降低槳葉轉(zhuǎn)速而增大尺寸，效果會(huì)更好。動(dòng)力電源推薦采用鎳氫電池。同較早出現(xiàn)的鎳鎘電池相比，它的最大優(yōu)點(diǎn)是容量高（比后者高出50%-100%）,無(wú)記憶效應(yīng)，可隨充隨用，但其大電流電性能不如鎳鎘電池。對(duì)于室內(nèi)模型飛機(jī)，正常情況下電動(dòng)機(jī)所需要的電流并不大，但要求有較長(zhǎng)的供電時(shí)間，從這點(diǎn)出發(fā)，卻要求有較長(zhǎng)的供電時(shí)間，從這點(diǎn)出發(fā)，鎳氫電池更為合適。【5】
通常的遙控模型飛機(jī)，除少數(shù)像真模型飛機(jī)之外，其外形和結(jié)構(gòu)大多與室內(nèi)自由飛類(lèi)的模型飛機(jī)相似，只不過(guò)是尺寸稍大些。因室內(nèi)空間有限，這類(lèi)模型飛機(jī)的翼展最大也只有1米多一點(diǎn)，可以用輕木、桐木、碳纖管等材料制作。模型飛機(jī)上的遙控設(shè)備由于不考慮防震問(wèn)題，可以把塑料外殼去掉，以減輕重量。很低的飛行速度（最低的只有每秒1米左右），很輕的飛行質(zhì)量（一般為10-100克，最小的僅31克），使得室內(nèi)遙控模型飛機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大為降低。例如，機(jī)翼與尾翼均可用桐木構(gòu)架再單面蒙薄膜，機(jī)翼構(gòu)架除前、后緣之外再加跟主梁，沒(méi)有必要設(shè)計(jì)復(fù)雜的復(fù)板結(jié)構(gòu)。為保險(xiǎn)起見(jiàn)，可在機(jī)翼兩端拉上張線(xiàn)。
遙控飛機(jī)由于飛行速度很慢，在全機(jī)的阻力構(gòu)成中誘導(dǎo)阻力占主要因素。從降低誘導(dǎo)阻力考慮，一般模型飛機(jī)的機(jī)翼應(yīng)有適當(dāng)?shù)恼瓜冶龋ńㄗh大于6）和平面形狀（以橢圓形平面形狀為最佳，但其構(gòu)架最難制作，也可換用梯形翼加以翼尖整流，效果同樣較好），同時(shí)盡量減少機(jī)體、機(jī)載設(shè)備其他部件的阻力。
當(dāng)然也有特例：在國(guó)外就有一些能飛特技動(dòng)作（筋斗，甚至橫滾）的室內(nèi)遙控模型飛機(jī)，機(jī)體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度已明顯加強(qiáng)，飛行速度也較快（大于5米每秒），與勝似閑庭散步的普通室內(nèi)遙控模型飛機(jī)相比，完全是兩種不同的飛行感覺(jué)。今后的遙控飛機(jī)將朝兩級(jí)方向發(fā)展，一類(lèi)是功能更簡(jiǎn)化，價(jià)格更便宜，更適應(yīng)普通消費(fèi)者需求；另一類(lèi)是功能朝復(fù)雜化發(fā)展，配件齊全，以滿(mǎn)足高級(jí)別玩家的需求。【3】
遙控飛機(jī)屬于高智能，具有一定技術(shù)含量的一種新型玩具。它不僅可以作為一種供人們娛樂(lè)的玩具，還可以作為一種開(kāi)發(fā)人類(lèi)智力的航模運(yùn)動(dòng)比賽。這種運(yùn)動(dòng)在很早之前在國(guó)內(nèi)外就已經(jīng)存在。從1996年開(kāi)始，中國(guó)航模愛(ài)好者隊(duì)伍開(kāi)始以每年30%的速度迅速增長(zhǎng)，也推動(dòng)了中國(guó)航模產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國(guó)是航模運(yùn)動(dòng)小國(guó)，卻是不折不扣的航模生產(chǎn)大國(guó)。據(jù)保守估計(jì)，僅固定翼航模中國(guó)的產(chǎn)量在國(guó)際上就占到了90%。中國(guó)航模生產(chǎn)企業(yè)從1994年的0家到 1996年的四五家再到今天的大大小小300家，可以說(shuō)經(jīng)歷了直線(xiàn)上升階段。
隨著世界的發(fā)展，遙控飛機(jī)從降低價(jià)格、縮小體積、減輕重量、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減少組裝、免除測(cè)試、提高自航穩(wěn)定性能、降低操作難度、提高安全性等方面進(jìn)一步的進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)。如今遙控飛機(jī)在技術(shù)上有很大的突破，成本的進(jìn)一步降低，售價(jià)更貼近消費(fèi)者，因而大獲市場(chǎng)青睞。【6】
1.3 本文的研究?jī)?nèi)容
遙控飛機(jī)玩具為飛行器玩具的一種，它主要是借鑒于國(guó)內(nèi)外的電子技術(shù)，遙控技術(shù)等相關(guān)的科學(xué)技術(shù)而得到的一種電子遙控玩具。
通過(guò)對(duì)市場(chǎng)相關(guān)產(chǎn)品的調(diào)研，測(cè)繪，建模裝配并仿真，并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化改造，使得產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，并在此基礎(chǔ)上對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行新功能的拓展使。利用CAD軟件進(jìn)行零部件描述，利用ADAMS仿真軟件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行綜合性技術(shù)分析，使之達(dá)到課題項(xiàng)目要求。
2. 研究方案與研發(fā)工具
2.1 項(xiàng)目的研究方案
首先，要迅速瀏覽和閱讀遙控飛機(jī)玩具及相關(guān)課題及知識(shí)。接著，對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，購(gòu)買(mǎi)適合的玩具進(jìn)行拆解和測(cè)繪。用Pro/E畫(huà)出遙控飛機(jī)模型的各個(gè)零件圖，對(duì)零件圖進(jìn)行裝配，得出遙控飛機(jī)的三維裝配圖。第三，把Pro/E里的遙控飛機(jī)的三維裝配圖導(dǎo)入ADAMS軟件中，進(jìn)行詳細(xì)的動(dòng)力學(xué)分析。找出活動(dòng)構(gòu)件的動(dòng)力部分，給其加一個(gè)運(yùn)動(dòng)副和一個(gè)驅(qū)動(dòng)，讓其轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)傳動(dòng)部分到執(zhí)行部分使飛機(jī)運(yùn)動(dòng)。并分別對(duì)飛機(jī)在地面，起飛，直線(xiàn)飛行，轉(zhuǎn)彎，降落進(jìn)行仿真，記錄下其運(yùn)動(dòng)過(guò)程。最后，總結(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題，并對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的修改。
2.2 PRO/E簡(jiǎn)介
1985年，PTC公司成立于美國(guó)波士頓，開(kāi)始參數(shù)化建模軟件的研究。1988年，V1.0的Pro/Engineer誕生了。經(jīng)過(guò)10余年的發(fā)展，Pro/Engineer已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。目前已經(jīng)發(fā)布了Pro/Engineer、Proewildfire5.0。PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)功能，還包括對(duì)大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。Pro/Engineer還提供了目前所能達(dá)到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境。
Pro/Engineer有以下幾個(gè)主要特性：
（1）全相關(guān)性：Pro/Engineer的所有模塊都是全相關(guān)的。這就意味著在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中某一處進(jìn)行的修改，能夠擴(kuò)展到整個(gè)設(shè)計(jì)中，同時(shí)自動(dòng)更新所有的工程文檔，包括裝配體、設(shè)計(jì)圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。全相關(guān)性鼓勵(lì)在開(kāi)發(fā)周期的任一點(diǎn)進(jìn)行修改，卻沒(méi)有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開(kāi)發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。
（2）基于特征的參數(shù)化造型：Pro/Engineer使用用戶(hù)熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構(gòu)造要素。這些特征是一些普通的機(jī)械對(duì)象，并且可以按預(yù)先設(shè)置很容易的進(jìn)行修改。例如：設(shè)計(jì)特征有弧、圓角、倒角等等，它們對(duì)工程人員來(lái)說(shuō)是很熟悉的，因而易于使用。 裝配、加工、制造以及其它學(xué)科都使用這些領(lǐng)域獨(dú)特的特征。通過(guò)給這些特征設(shè)置參數(shù)（不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性），然后修改參數(shù)很容易的進(jìn)行多次設(shè)計(jì)疊代，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。
（3）數(shù)據(jù)管理：加速投放市場(chǎng)，需要在較短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)更多的產(chǎn)品。為了實(shí)現(xiàn)這種效率，必須允許多個(gè)學(xué)科的工程師同時(shí)對(duì)同一產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)。數(shù)據(jù)管理模塊的開(kāi)發(fā)研制，正是專(zhuān)門(mén)用于管理并行工程中同時(shí)進(jìn)行的各項(xiàng)工作，由于使用了Pro/Engineer獨(dú)特的全相關(guān)性功能，因而使之成為可能。
（4）裝配管理：Pro/Engineer的基本結(jié)構(gòu)能夠使您利用一些直觀(guān)的命令，例如“嚙合”、“插入”、“對(duì)齊”等很容易的把零件裝配起來(lái)，同時(shí)保持設(shè)計(jì)意圖。高級(jí)的功能支持大型復(fù)雜裝配體的構(gòu)造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。
（5）易于使用：菜單以直觀(guān)的方式聯(lián)級(jí)出現(xiàn)，提供了邏輯選項(xiàng)和預(yù)先選取的最普通選項(xiàng)，同時(shí)還提供了簡(jiǎn)短的菜單描述和完整的在線(xiàn)幫助，這種形式使得容易學(xué)習(xí)和使用。
Pro/Engineer是做模具設(shè)計(jì)最好的軟件，是三維建模的領(lǐng)頭羊。它是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個(gè)參數(shù)化、基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫(kù)功能。
（1）參數(shù)化設(shè)計(jì)和特征功能 Pro/Engineer是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫(huà)草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活。
（2）單一數(shù)據(jù)庫(kù) Pro/Engineer是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫(kù)上，不象一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上。所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù)，就是工程中的資料全部來(lái)自一個(gè)庫(kù)，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶(hù)在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門(mén)的。換言之，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數(shù)控）工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場(chǎng)，價(jià)格也更便宜。
（3）Pro/Engineer是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實(shí)體零件及組裝造型，三維上色實(shí)體或線(xiàn)框造型棚完整工程圖產(chǎn)生及不同視圖（三維造型還可移動(dòng)，放大或縮小和旋轉(zhuǎn)）。Pro/Engineer是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過(guò)各種不同的設(shè)計(jì)專(zhuān)用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用這種手段來(lái)建立形體，對(duì)于工程師來(lái)說(shuō)是更自然，更直觀(guān)，無(wú)需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號(hào)式的賦予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個(gè)參數(shù)改變，其也相關(guān)的特征也會(huì)自動(dòng)修正。這種功能使得修改更為方便和可令設(shè)計(jì)優(yōu)化更趨完美。造型不單可以在屏幕上顯示，還可傳送到繪圖機(jī)上或一些支持Postscript格式的彩色打印機(jī)。Pro/Engineer還可輸出三維和二維圖形給予其他應(yīng)用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式來(lái)實(shí)現(xiàn)，用戶(hù)更可配上Pro/Engineer軟件的其它模塊或自行利用 C語(yǔ)言編程，以增強(qiáng)軟件的功能。遙控飛機(jī)的計(jì)算機(jī)輔助方案設(shè)計(jì) ...
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