(一)操作中的“數(shù)字化”
Pro/E在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時主要經(jīng)過參數(shù)化來完成。經(jīng)過幾何約束和尺寸約束，把握設(shè)計對象外型模塊的特征與關(guān)聯(lián)，有效地控制了模型修正的分歧性和外型作風(fēng)的統(tǒng)一性。主要有兩種操作類型:一是尺寸約束參數(shù)化，對外形特征停止尺寸約束;二是定位約束參數(shù)化，即對特征停止定位約束。
(二)數(shù)字化設(shè)計制造
自從數(shù)字計算機(jī)在20世紀(jì)40年代降生以來，就改動了過去圖紙、模型式的制造方式，應(yīng)用CAD、CAM等技術(shù)，完成了無圖紙的計算機(jī)輔助設(shè)計，被稱之為數(shù)字化設(shè)計。隨之，信息集成的數(shù)字化設(shè)計產(chǎn)品與多功用數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人化的消費(fèi)制造設(shè)備等信息并聯(lián)，使設(shè)計的產(chǎn)品能被快速加工成型，這個過程被稱為數(shù)字化制造。數(shù)字化制造實踐上就是在對制造過程停止數(shù)字化的描繪中樹立數(shù)字空間，并在其中完成產(chǎn)品制造的過程。2014年10月8日中國新聞網(wǎng)刊載了一條新聞:據(jù)《紐約每日新聞》報道，世界首款3D打印汽車終成理想……它的制造周期為44個小時，并且最高時速能夠到達(dá)80公里每小時。
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中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長羅軍在青島第二屆世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會會上表示:“近期，教育部正在制定計劃，讓3D打印機(jī)走進(jìn)學(xué)校，促進(jìn)3D打印教育提高。同時，科技部、工信部也正在討論3D打印產(chǎn)業(yè)化問題?！敝T多實例標(biāo)明，3D打印技術(shù)已然進(jìn)入并應(yīng)用到了消費(fèi)制造范疇。國務(wù)院參事、科技部原副部長劉燕華對相關(guān)媒體也表示，3D打印代表了制造業(yè)的數(shù)字化。綜上所述，數(shù)字化設(shè)計曾經(jīng)是數(shù)字化制造中的一個設(shè)計環(huán)節(jié)，在工業(yè)制造業(yè)的大系統(tǒng)中被稱為數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)。Pro/E操作中的“數(shù)字化”主導(dǎo)設(shè)計經(jīng)過機(jī)床系統(tǒng)的處置后生成程序段，進(jìn)入機(jī)床成型或3D打印快速成型，即完成了數(shù)字化設(shè)計制造。
二、Pro/E建模與輔助設(shè)計
Pro/E作為美國PTC公司推出的軟件，目前是最提高的三維CAD/CAM/CAE應(yīng)用軟件之一，閱歷幾十年的開展，現(xiàn)已成為一個全方位的產(chǎn)品開發(fā)軟件，匯合了眾多強(qiáng)大的功用，如草繪設(shè)計、產(chǎn)品組件設(shè)計、產(chǎn)品外型設(shè)計等。它將設(shè)計外型的特征以全參數(shù)化的方式在其三維建模系統(tǒng)之中運(yùn)算，構(gòu)成了其特有的全參數(shù)化三維建模功用。
應(yīng)用Pro/E停止設(shè)計理論時，常見模型應(yīng)用軟件自帶的功用即可組合構(gòu)成，不規(guī)則的或外型較復(fù)雜的外型則需求用二維草繪的方式來完成，詳細(xì)是建曲線輪廓，再由曲線輪廓創(chuàng)立曲面，再依據(jù)外型旋轉(zhuǎn)曲面，或切割曲面等方式來完成;構(gòu)造更復(fù)雜的外型，則需求停止建模前的構(gòu)造剖析、特征合成等工作，將這些復(fù)雜外型解構(gòu)成為單一的外型，按“零件”來停止外型建模，再剖析這些零件間的位置關(guān)聯(lián)關(guān)系，停止組裝裝配完成建模工作，最后轉(zhuǎn)化為實體模型。應(yīng)用曲線輪廓特征、拉伸、拉伸加厚、實體切除等方式的油壺模型?，F(xiàn)代制造企業(yè)的競爭，是產(chǎn)品和設(shè)計的競爭。
企業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)越來越依托現(xiàn)代化的產(chǎn)品設(shè)計辦法和技術(shù)手腕?，F(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計辦法是以電子計算機(jī)為手腕，運(yùn)用工程設(shè)計的新理論和新辦法，使計算結(jié)果到達(dá)最優(yōu)化，使設(shè)計過程完成高效化和自動化。以此來看，行業(yè)開展的現(xiàn)狀使產(chǎn)品設(shè)計師必需純熟控制Pro/E等計算機(jī)輔助設(shè)計的才能，便于進(jìn)步產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的周期、節(jié)約設(shè)計本錢等。
三、Pro/E設(shè)計創(chuàng)作與案例展現(xiàn)
當(dāng)前設(shè)計的理念已逐漸從“方式跟隨功用”轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸O(shè)計跟隨情感”，產(chǎn)品意象外型設(shè)計已成為工業(yè)設(shè)計重要的研討內(nèi)容。Pro/E作為計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計軟件，它在理論中拓展了設(shè)計師的創(chuàng)新思想，進(jìn)步了設(shè)計師對設(shè)計外型的開發(fā)才能。在產(chǎn)品外觀、細(xì)節(jié)、特性以及功用等方面，設(shè)計師均能應(yīng)用Pro/E完成外觀模型以及概念設(shè)計原型的制造。Pro/E的強(qiáng)大功用是需求設(shè)計師的“催生”才干發(fā)揮出其超強(qiáng)的設(shè)計功用。數(shù)字藝術(shù)家肖永亮說，他們團(tuán)隊在做《泰坦尼克號》電影特技時，所在公司的硬盤大小也只要2GB，但作品仍取得了第71屆奧斯卡金像獎，這就是說，他的團(tuán)隊能把現(xiàn)有設(shè)備的潛力發(fā)揮到極致。
所以，設(shè)計師需求應(yīng)用其獨(dú)有的創(chuàng)作外型思想、具備一定的空間設(shè)計解構(gòu)和組合才能，才干將Pro/E軟件的輔助設(shè)計作用發(fā)揮到極致，到達(dá)預(yù)期的設(shè)計企圖。在停止教育部課題“3D打印與數(shù)字化制造背景下的產(chǎn)品設(shè)計研討”研討過程中，科研團(tuán)隊的一項成果參與由中國航空學(xué)會2012年主辦的“‘創(chuàng)新杯’第五屆全國將來飛行器設(shè)計大賽”中，團(tuán)隊成員李鳳芳主創(chuàng)的作品《“鳳之翼”將來高空長航時無人機(jī)設(shè)計》取得了“優(yōu)秀獎”。
該無人機(jī)設(shè)計計劃，采用大展弦比機(jī)翼，前緣呈弧線狀小角度后掠，無尾翼規(guī)劃。機(jī)翼中央局部弦長較大，機(jī)翼可分為中央翼和外翼兩局部。在中央翼的上部，采用弧形機(jī)翼嵌入，使中央翼和弧形翼之間構(gòu)成一個較大的氣流通道。經(jīng)過在中央翼上部裝置3個直徑為1．4m的電機(jī)和螺旋槳，對通道中的空氣停止加速，使飛機(jī)中央翼局部的升力大大進(jìn)步，以此提升全機(jī)的升力，也能改善飛機(jī)的低速飛行和失速特性。中央翼和弧形翼的良好氣動力規(guī)劃設(shè)計，能保證無人機(jī)的飛行和支配性能比常規(guī)的直機(jī)翼規(guī)劃無人機(jī)大為進(jìn)步，特別是在縱向的俯仰控制上更具有較大的打破。
在縱向的俯仰操控性能上，中央翼和弧形翼的氣流通道，配合中央翼的S型高升低阻翼型，使飛機(jī)具有縱向自穩(wěn)的特征。在中央翼后緣設(shè)置控制面，對飛機(jī)停止支配，從而不需求設(shè)計尾翼對飛機(jī)停止安定和控制，大大減小了飛機(jī)的重量，進(jìn)步了無人機(jī)的構(gòu)造應(yīng)用率。從氣動規(guī)劃設(shè)計上看，本計劃相比于其他規(guī)劃的高空長航無人機(jī)，其氣動規(guī)劃的創(chuàng)新是其總體性能優(yōu)秀的最大保證，也為其進(jìn)一步的研討開展打下了良好的根底。在作品設(shè)計中，Pro/E軟件作為主創(chuàng)軟件，經(jīng)過設(shè)計圖、油泥外型部分模仿，最終應(yīng)用其完成了設(shè)計建模等。
產(chǎn)品設(shè)計從某種水平來講，橫跨工科(消費(fèi)制造)和藝術(shù)(外觀形態(tài))兩個范疇。綜合來看，Pro/E軟件能將設(shè)計至消費(fèi)全過程集成到一同，讓一切的用戶可以同時停止同一產(chǎn)品的設(shè)計制造工作，即完成所謂的并行工程，完成產(chǎn)品的數(shù)字化制造設(shè)計環(huán)節(jié)。同時，Pro/E軟件也能將設(shè)計創(chuàng)意中的產(chǎn)品原創(chuàng)“指甲圖”即手繪產(chǎn)品外型設(shè)計稿，應(yīng)用其軟件功用變成模仿外型，完成產(chǎn)品的藝術(shù)外觀設(shè)計。
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