Pro/ENGINEER软件在工业设计教学中的应用

苏兆兴

(淮北职业技术学院机电工程系,安徽淮北 235000)

Pro/ENGINEER软件在工业设计教学中的应用

苏兆兴

(淮北职业技术学院机电工程系,安徽淮北 235000)

Pro/ENGINEER软件具有基于特征、全参数、全相关、单一数据库等特点,主要被应用在机械、电子、玩具等产品的设计和制造中。此软件在工业设计教学中也有很大的应用空间,并为教学改革提供了有力的技术支持。

Pro/ENGINEER软件;工业设计;教学;应用

一、引言

随着信息时代的迅速发展,计算机辅助教学模式已被引入到很多设计院校中,同时,不断涌现的各类辅助教学软件被也为教学改革提供了有力的技术手段。

计算机辅助工业设计(Computer Aided Industrial De2sign,简称CAID)为了现代设计师开辟了一个崭新的空间。现有的计算机辅助设计技术可以确保设计者在造型和结构设计上精确地控制制作成本,解决以往一般的工业设计无法解决的问题,既能提升设计精度,保证生产出来的产品不会因外在因素而失真,又能运用各种计算机辅助设计技术使设计师通过草图建模、着色等过程,轻松、快速地建立概念模型。设计者可以在极短的时间内建立传统的草图或模型,确定精确的产品图样,还可以进行概念模型的虚拟装配和动画演示。

计算机技术的相关性使设计人员可以根据工程人员的建议进行设计,保证信息的准确性并减少重复性工作,从而进一步提高工作效率,使工程人员在结构复杂的情况下,仍可以准确地建立、管理各种产品的设计或装配。

二、Pro/e软件在教学中的应用

目前,很多的学校的多媒体教室已安装了许多二维软件,如 AutoCAD、CAXA电子图版、Photoshop、Corel2DRAW,三维软件,如Catia、Pro/e、UG、Solid3000以及3ds max等软件。其中,机械行业较多地利用了AutoCAD,虽然其绘图功能强大,但对于工业产品来说,我们只用到其部分功能。

Pro/e软件工业设计模块包括:PRO/3DPAINT(3D建模)、PRO/ANIMATE(动画模拟)、PRO/DESIGNER (概念设计)、PRO/NETWORKANIMATOR(网络动画合成)、PRO/PERSPECTA-SKETCH(图片转三维模型)、PRO/PHOTORENDER(图片渲染)几个子模块。它采用2/3维数据关联技术,能有效地模拟设计手绘,把设计从平面草图延伸到三维视图中。自由的曲面设计能创建各种复杂的三维造型,强大而完善的渲染能力能够真实地表达设计者的最终设计意图。同时,利用Pro/e创建的三维模型可以生成精确的二维工程制图,运用CAD技术实现产品设计的系统化。它在工业设计专业教学中的主要作用体现在以下几个方面:

1.辅助教学,展示产品设计流程

产品设计的程序是产品设计课程中最为重要的部分,而计算机的应用极大地改变了设计手段,改变了设计的程序与方法。Pro/e软件所具备的形象的三维效果图、虚拟动画演示等功能能够准确体现设计者的设计意图,增强课堂教学效果。

相比传统的产品造型设计,一般在经过市场调研,制定需求表后,先构思平面简图,在形成比较完整的方案后,才开始绘制三维简图。而完全定型后,才能够根据需要绘制传统的效果图三视图或制作简易模型。

造型设计的过程需要设计人员和工人通力合作,但如果把每种设计方案都制作成实物样品,不仅需要付出大量的劳动,还存在着修改、调整困难,设计周期长以及成本费用高等问题。而利用Pro/e软件进行产品造型设计,就可以完全解决上述问题。

2.创新设计,开发学生创作思维

由于Pro/e软件具有强大的功能,许多著名的公司都在使用它。如:波音飞机、劳斯莱斯汽车、劳力士手表、富士康、耐克、华为公司、UT斯达康等,其产品遍布航天、汽车、造船、电子电器、服装、手表等行业。在 Pro/e软件的帮助下,各类产品层出不穷,使新产品的设计周期大大缩短。所以,我们应引导学生关注新产品研发趋势,不断激发学生学习的主动性,借在校举办产品设计大赛为契机,使学生在设计领域充分交流设计思想,了解市场,拓宽他们的创作思维,提升他们的创新设计能力。

3.实践教学,努力实现校企合作

市场使设计存在的基础,没有市场需求就没有设计存在的条件。所以,了解市场动态是设计师的职责之一,也是企业产生效益的必要条件。当今时代已经是电子技术时代,人们对电子产品的需求不仅仅停留功能、技术等“使用价值”方面,还需要满足感官、心理需求等“感性价值”方面。

电子产品的设计分为创造型设计(即开发型设计)和改进型设计(即改良型设计)两种。纵观目前电子产品市场,相对于发达国家,我们尚处于起步发展阶段,因此对于投资多、周期长的开发型设计,还有一定的难度,但对于投入少、成效快的改良型设计,即在原有电子产品的基础上进行功能组合、改进造型是完全可能的。因此,改良型设计在整个电子市场占有相当大的比例。如时下流行的“山寨”产品的设计,就是改良设计的典型。

我系举办了工业设计研讨会,并计划结合本地市场成立工作室,进一步和企业联系合作,这样会对工业设计教学的发展和学生的就业以及企业的发展都可以起到重要的作用。

三、设计举例

例1

例2

这是用Pro/e软件设计出的工业产品模型,该软件采用参数化设计,利用它能设计出尺寸精确的各种产品模型,出图完全符合国标。这不仅提高了设计质量,还提供了多种材质效果和场景设置能力,渲染效果十分逼真。同时,Pro/e还提供多种草绘功能和各种艺术效果处理方案,

完全能够满足产品设计的需要,可以形象、直观看到设计成果。利用Pro/e软件不仅可以缩短新产品设计开发、周期,简化设计步骤,直观、快捷表达设计思维,而且可顺利实现校企合作,从而大大提高实践教学的质量,提高就业水平。

[1] 周乐来.Pro/ENGINEER产品造型设计与范例精解[M].北京:机械工业出版社,2009.

G420

A

1671-8275(2010)03-0086-02

2010-01-11

苏兆兴(1977-),男,安徽濉溪人,淮北职业技术学院讲师,硕士。

责任编辑:之 者