蘇兆興

(淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電工程系,安徽淮北 235000)

Pro/ENGINEER軟件在工業(yè)設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用

蘇兆興

(淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電工程系,安徽淮北 235000)

Pro/ENGINEER軟件具有基于特征、全參數(shù)、全相關(guān)、單一數(shù)據(jù)庫等特點,主要被應(yīng)用在機械、電子、玩具等產(chǎn)品的設(shè)計和制造中。此軟件在工業(yè)設(shè)計教學(xué)中也有很大的應(yīng)用空間,并為教學(xué)改革提供了有力的技術(shù)支持。

Pro/ENGINEER軟件;工業(yè)設(shè)計;教學(xué);應(yīng)用

一、引言

隨著信息時代的迅速發(fā)展,計算機輔助教學(xué)模式已被引入到很多設(shè)計院校中,同時,不斷涌現(xiàn)的各類輔助教學(xué)軟件被也為教學(xué)改革提供了有力的技術(shù)手段。

計算機輔助工業(yè)設(shè)計(Computer Aided Industrial De2sign,簡稱CAID)為了現(xiàn)代設(shè)計師開辟了一個嶄新的空間?，F(xiàn)有的計算機輔助設(shè)計技術(shù)可以確保設(shè)計者在造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計上精確地控制制作成本,解決以往一般的工業(yè)設(shè)計無法解決的問題,既能提升設(shè)計精度,保證生產(chǎn)出來的產(chǎn)品不會因外在因素而失真,又能運用各種計算機輔助設(shè)計技術(shù)使設(shè)計師通過草圖建模、著色等過程,輕松、快速地建立概念模型。設(shè)計者可以在極短的時間內(nèi)建立傳統(tǒng)的草圖或模型,確定精確的產(chǎn)品圖樣,還可以進(jìn)行概念模型的虛擬裝配和動畫演示。

計算機技術(shù)的相關(guān)性使設(shè)計人員可以根據(jù)工程人員的建議進(jìn)行設(shè)計,保證信息的準(zhǔn)確性并減少重復(fù)性工作,從而進(jìn)一步提高工作效率,使工程人員在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況下,仍可以準(zhǔn)確地建立、管理各種產(chǎn)品的設(shè)計或裝配。

二、Pro/e軟件在教學(xué)中的應(yīng)用

目前,很多的學(xué)校的多媒體教室已安裝了許多二維軟件,如 AutoCAD、CAXA電子圖版、Photoshop、Corel2DRAW,三維軟件,如Catia、Pro/e、UG、Solid3000以及3ds max等軟件。其中,機械行業(yè)較多地利用了AutoCAD,雖然其繪圖功能強大,但對于工業(yè)產(chǎn)品來說,我們只用到其部分功能。

Pro/e軟件工業(yè)設(shè)計模塊包括:PRO/3DPAINT(3D建模)、PRO/ANIMATE(動畫模擬)、PRO/DESIGNER (概念設(shè)計)、PRO/NETWORKANIMATOR(網(wǎng)絡(luò)動畫合成)、PRO/PERSPECTA-SKETCH(圖片轉(zhuǎn)三維模型)、PRO/PHOTORENDER(圖片渲染)幾個子模塊。它采用2/3維數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)技術(shù),能有效地模擬設(shè)計手繪,把設(shè)計從平面草圖延伸到三維視圖中。自由的曲面設(shè)計能創(chuàng)建各種復(fù)雜的三維造型,強大而完善的渲染能力能夠真實地表達(dá)設(shè)計者的最終設(shè)計意圖。同時,利用Pro/e創(chuàng)建的三維模型可以生成精確的二維工程制圖,運用CAD技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的系統(tǒng)化。它在工業(yè)設(shè)計專業(yè)教學(xué)中的主要作用體現(xiàn)在以下幾個方面:

1.輔助教學(xué),展示產(chǎn)品設(shè)計流程

產(chǎn)品設(shè)計的程序是產(chǎn)品設(shè)計課程中最為重要的部分,而計算機的應(yīng)用極大地改變了設(shè)計手段,改變了設(shè)計的程序與方法。Pro/e軟件所具備的形象的三維效果圖、虛擬動畫演示等功能能夠準(zhǔn)確體現(xiàn)設(shè)計者的設(shè)計意圖,增強課堂教學(xué)效果。

相比傳統(tǒng)的產(chǎn)品造型設(shè)計,一般在經(jīng)過市場調(diào)研,制定需求表后,先構(gòu)思平面簡圖,在形成比較完整的方案后,才開始繪制三維簡圖。而完全定型后,才能夠根據(jù)需要繪制傳統(tǒng)的效果圖三視圖或制作簡易模型。

造型設(shè)計的過程需要設(shè)計人員和工人通力合作,但如果把每種設(shè)計方案都制作成實物樣品,不僅需要付出大量的勞動,還存在著修改、調(diào)整困難,設(shè)計周期長以及成本費用高等問題。而利用Pro/e軟件進(jìn)行產(chǎn)品造型設(shè)計,就可以完全解決上述問題。

2.創(chuàng)新設(shè)計,開發(fā)學(xué)生創(chuàng)作思維

由于Pro/e軟件具有強大的功能,許多著名的公司都在使用它。如:波音飛機、勞斯萊斯汽車、勞力士手表、富士康、耐克、華為公司、UT斯達(dá)康等,其產(chǎn)品遍布航天、汽車、造船、電子電器、服裝、手表等行業(yè)。在 Pro/e軟件的幫助下,各類產(chǎn)品層出不窮,使新產(chǎn)品的設(shè)計周期大大縮短。所以,我們應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注新產(chǎn)品研發(fā)趨勢,不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,借在校舉辦產(chǎn)品設(shè)計大賽為契機,使學(xué)生在設(shè)計領(lǐng)域充分交流設(shè)計思想,了解市場,拓寬他們的創(chuàng)作思維,提升他們的創(chuàng)新設(shè)計能力。

3.實踐教學(xué),努力實現(xiàn)校企合作

市場使設(shè)計存在的基礎(chǔ),沒有市場需求就沒有設(shè)計存在的條件。所以,了解市場動態(tài)是設(shè)計師的職責(zé)之一,也是企業(yè)產(chǎn)生效益的必要條件。當(dāng)今時代已經(jīng)是電子技術(shù)時代,人們對電子產(chǎn)品的需求不僅僅停留功能、技術(shù)等“使用價值”方面,還需要滿足感官、心理需求等“感性價值”方面。

電子產(chǎn)品的設(shè)計分為創(chuàng)造型設(shè)計(即開發(fā)型設(shè)計)和改進(jìn)型設(shè)計(即改良型設(shè)計)兩種?？v觀目前電子產(chǎn)品市場,相對于發(fā)達(dá)國家,我們尚處于起步發(fā)展階段,因此對于投資多、周期長的開發(fā)型設(shè)計,還有一定的難度,但對于投入少、成效快的改良型設(shè)計,即在原有電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能組合、改進(jìn)造型是完全可能的。因此,改良型設(shè)計在整個電子市場占有相當(dāng)大的比例。如時下流行的“山寨”產(chǎn)品的設(shè)計,就是改良設(shè)計的典型。

我系舉辦了工業(yè)設(shè)計研討會,并計劃結(jié)合本地市場成立工作室,進(jìn)一步和企業(yè)聯(lián)系合作,這樣會對工業(yè)設(shè)計教學(xué)的發(fā)展和學(xué)生的就業(yè)以及企業(yè)的發(fā)展都可以起到重要的作用。

三、設(shè)計舉例

例1

例2

這是用Pro/e軟件設(shè)計出的工業(yè)產(chǎn)品模型,該軟件采用參數(shù)化設(shè)計,利用它能設(shè)計出尺寸精確的各種產(chǎn)品模型,出圖完全符合國標(biāo)。這不僅提高了設(shè)計質(zhì)量,還提供了多種材質(zhì)效果和場景設(shè)置能力,渲染效果十分逼真。同時,Pro/e還提供多種草繪功能和各種藝術(shù)效果處理方案,

完全能夠滿足產(chǎn)品設(shè)計的需要,可以形象、直觀看到設(shè)計成果。利用Pro/e軟件不僅可以縮短新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、周期,簡化設(shè)計步驟,直觀、快捷表達(dá)設(shè)計思維,而且可順利實現(xiàn)校企合作,從而大大提高實踐教學(xué)的質(zhì)量,提高就業(yè)水平。

[1] 周樂來.Pro/ENGINEER產(chǎn)品造型設(shè)計與范例精解[M].北京:機械工業(yè)出版社,2009.

G420

A

1671-8275(2010)03-0086-02

2010-01-11

蘇兆興(1977-),男,安徽濉溪人,淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師,碩士。

責(zé)任編輯:之 者