基于ProE族表功能的参数化模型库设计[摘要]基于Pro/E特征造型的三维参数化模型库的建立技术，介绍了Pro/E的族表功能及简单关系式创建相似零件实例库。利用Pro/e族表功能管理参数化图库，不仅能大大减少数据录入量，降低错误发生率，还能为查找实例提供一个清晰明朗的指引，便于检索实例与修改数据。[关键词]Pro/Engineer；三维图库；族表；参数化建模[DOI]1013939/jcnkizgsc2015500571引言随着项目的积累，产品设计部门图纸的数量会不断增加，不但占用了很多磁盘存储空间，也不利于图库的管理。本文利用3D软件Pro/E对零件进行特征造型，形成可用于参数化设计的模型库，通过设置参数关系式，利用族表功能设置可变尺寸，就可以直接生成所需零件的三维模型，由于在绘制过程中不需要逐一创建模型，可大幅提高设计速度，节约磁盘存储空间。Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC）旗下的三维软件。Pro/Engineer软件是参数化技术的最早应用者，采用它的参数化设计理念，能用单一数据库来解决特征的相关性问题。2参数化模型21参数化设计参数化设计是指用参数来驱动零件或装配图的尺寸和属性，只要改变驱动尺寸的参数值就能改变零件的大小和形状。它的主要特点是全尺寸约束、全数据相关、通过改动已定义好的零件参数对设计进行修改，自动生成新的几何模型，实现对图形的驱动。22族表族表是很多相似零件（组件/特征）的集合，这些零件（组件/特征）从结构上看很相似，并且具有相同的功能。族表本质上是用电子表格来管理模型数据，它的外观体现也是一个由行和列组成的电子表格。在族表创建之前需要首先创建原始模型即母零件，然后在族表中定义各个控制参数来控制模型的形状及大小。控制参数可以包括dimension（尺寸）、feature（特征）、groups（组）、referencemodels（参照模型）、patterntable（阵列表）和systemparameters（系统参数）。其中每一对象都看作为可变量，族表中常用的变量为：dimensions、systemparameters、feature。如图1、图2所示，族表的人机对话表格中，表中所列就是母零件的各参数的数值。在族表内通过电子表格来管理衍生零件的参照尺寸（参照尺寸的名称可通过修改母尺寸的属性来自定义）。23关系式Pro/E关系式是用户使用尺寸符号和各种参数定义的一种数学方程式，通过关系建立特征与特征之间，零件与零件之间的函数方程式，使它们的尺寸相互关联。关系实际上也是一种捕捉设计意图的方式，用户可以将自己的设计意图体现在零件模型的设计中。族表中的设计变量作为三维模型的参数，通过添加关系使相关尺寸形成约束，从而实现用户交互操作层次上的参数化设计。如图3所示，选择菜单[工具]/[关系]命令即可打开[关系]对话框。可以用简单的关系式来创建法兰轴套的键，这样只要改变轴套的内径，键槽就能根据内径数值自动生成。具体关系式如下：3族表参数驱动的装配图装配图是由多个零件图装配而成，相应的零件图可以用族表功能衍生出用户需要的模型。在使用族表建立各子模型的基础上，利用族表功能可调用子零件族表中的衍生零件（即多层族表）。但前提是在总图的母模型建立时，选取参照和约束要兼顾子模型的特征。如果在选定参照时零件的子模型中没有相应母模型的该特征尺寸，那生成对应的总装图时将会报错。简言之就是缺少参照，无法进行装配。需要特别注意星号（*）的使用，星号表示所选实例的这个项的取值与原始模型的值相同，如果原始模型变化，实例也跟着变化，如果不想实例跟着原始模型变化，就不要使用星号。族表里的数值型项的取值，必须是一个确定的数值或星号（*），不能是一个范围或变量名；特征、元件、组、参照元件、合并零件、UDF等项的取值，可以是“Y”、“N”、“*”或这个元素（无件、参照元件、合并零件、UDF）所包含的子族表中的各个实例的实例名。如图4、图5所示的装配总图中，运用组、阵列以及在多层族表中设置尺寸、元件、组的参数，可以实现用族表中的表格驱动装配图的自动衍生。当族表中设置的参数为元件时，不选表格中提示的Y或N，而是直接键入对应零件模型衍生零件的图号（衍生的零件图是由二级族表通过对该零件模型的参数设置而得）。族表...