2 Pro/E的功能概述
Pro/E是全方位的3D产品开发软件包，和相关软件Pro/DESINGER（造型设计），Pro/MECHANICA（功能仿真），集合了零件设计、产品装配、模具开发、加工制造、钣金件设计、铸造件设计、工业设计、逆向工程、自动测量、机构分析、有限元分析、产品数据库管理等功能，从而使用户缩短了产品开发的时间并简化了开发的流程；国际上有27000多企业采用了Pro/E软件系统，作为企业的标准软件进行产品设计。
Pro/E软件包的产品开发环境在支持并行工作，它通过一系列完全相关的模块表述产品的外形、装配及其他功能。Pro/E能够让多个部门同时致力于单一的产品模型。包括对大型项目的装配体管理、功能仿真、制造、数据管理等。
（1）工业设计(CAID)模块
工业设计模块主要用于对产品进行几何设计，以前，在零件未制造出时，是无法观看零件形状的，只能通过二维平面图进行想象。现在，用3DS可以生成实体模型，但用3DS生成的模型在工程实际中是“中看不中用”。用Pro/E生成的实体建模，不仅中看，而且相当管用。事实上，Pro/E后阶段的各个工作数据的产生都要依赖于实体建模所生成的数据。
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。
（2）机械设计(CAD)模块
机械设计模块是一个高效的三维机械设计工具，它可绘制任意复杂形状的零件。在实际中存在大量形状不规则的物体表面，如图1中的摩托车轮轱，这些称为自由曲面。随着人们生活水平的提高，对曲面产品的需求将会大大增加。用 Pro/E生成曲面仅需2步～3步。Pro/E生成曲面的方法有：拉伸、旋转、放样、扫掠、网格、点阵等。由于生成曲面的方法较多，因此Pro/E可以迅速建立任何复杂曲面。
它既能作为高性能系统独立使用，又能与其它实体建模模块结合起来使用，它支持GB、ANSI、ISO和JIS等标准。包括：Pro/ASSEMBLY（实体装配）、Pro/CABLING（电路设计）、Pro/PIPING（弯管铺设）、Pro/REPORT（应用数据图形显示）、ProSCAN-TOOLS（物理模型数字化）、Pro/SURFACE（曲面设计）、Pro/WELDING（焊接设计）。
（3）功能仿真(CAE)模块
功能仿真(CAE)模块主要进行有限元分析。我们中国有句古话：“画虎画皮难画骨，知人知面不知心”。主要是讲事物内在特征很难把握。机械零件的内部变化情况是难以知晓的。有限元仿真使我们有了一双慧眼，能“看到”零件内部的受力状态。利用该功能，在满足零件受力要求的基础上，便可充分优化零件的设计。著名的可口可乐公司，利用有限元仿真，分析其饮料瓶，结果使瓶体质量减轻了近20％，而其功能丝毫不受影响，仅此一项就取得了极大的经济效益。
包括：Pro/FEM~POST（有限元分析）、Pro/MECHANICA CUSTOMLOADS（自定义载荷输入）、Pro/MECHANICA EQUATIONS（第三方仿真程序连接）、Pro/MECHANICA MOTION（指定环境下的装配体运动分析）、Pro/MECHANICA THERMAL（热分析）、Pro/MECHANICA TIRE MODEL（车轮动力仿真）、Pro/MECHANICA VIBRATION（震动分析）、Pro/MESH （有限元网格划分）。
（4）制造(CAM)模块
在机械行业中用到的 CAM制造模块中的功能是NC Machining(数控加工)。说到数控功能，就不能不提八十年代著名的“东芝事件”。当时，苏联从日本东芝公司引进了一套五座标数控系统及数控软件CAMMAX，加工出高精度、低噪声的潜艇推进器，从而使西方的反潜系统完全失效，损失惨重。东芝公司因违反“巴统”协议，擅自出口高技术，受到了严厉的制裁。在这一事件中出尽风头的CAMMAX软件就是一种数控模块。
Pro/E的数控模块包括：Pro/CASTING（铸造模具设计）、Pro/MFG（电加工）、Pro/MOLDESIGN（塑料模具设计）、Pro/NC-CHECK（NC仿真）、Pro/NCPOST（CNC程序生成）、Pro/SHEETMETAL（钣金设计）。
（5）数据管理(PDM)模块
Pro/E的数据管理模块就像一位保健医生，它在计算机上对产品性能进行测试仿真，找出造成产品各种故障的原因，帮助你对症下药，排除产品故障，改进产品设计。它就像Pro/E家庭的一个大管家，将触角伸到每一个任务模块。并自动跟踪你创建的数据，这些数据包括你存贮在模型文件或库中零件的数据。这个管家通过一定的机制，保证了所有数据的安全及存取方便。
它包括：Pro/PDM（数据管理）、Pro/REVIEW（模型图纸评估）。
（6）数据交换(Geometry Translator)模块
在实际中还存在一些别的CAD系统，如UGⅡ、EUCLID、CIMATRTON、MDT等，由于它们门户有别，所以自己的数据都难以被对方所识别。但在实际工作中，往往需要接受别的CAD数据。这时几何数据交换模块就会发挥作用。
Pro/E中几何数据交换模块有好几个，如：Pro/CAT（PRO/E和CATIA的数据交换）、Pro/CDT（二维工程图接口）、Pro/DATA FOR PDGS（Pro/E和福特汽车设计软件的接口）、Pro/DEVELOP（PRO/E软件开发）、Pro/DRAW（二维数据库数据输入）、Pro/INTERFACE（工业标准数据交换格式扩充）、ProINTERFACE FOR STEP（STEP/ISO10303数据和Pro/E交换）、Pro/LEGACY（线架/曲面维护）、Pro/LIBRARYACCESS（ProE模型数据库进入）、Pro/POLT（HPGL/POSTSCRIPTA数据输出）。
以下详细介绍本文中用到的Pro/E的及个功能模块。
2.1 Pro/E的三维模型创建功能
特征造型是几何造型技术的发展，它对诸如零件形状、尺寸、工艺、功能等相关信息的综合描述更直观和更具工程含义。基于特征的造型系统一般先将大量的标准特征或用户自定义特征存入数据库，在设计阶段调用特征库中的特征作为基本造型单元进行建模，再逐步输入几何信息、工艺信息，建立零件的特征数据模型，并将其存入数据库。基于特征的造型方法大大地提高了设计效率和质量，同时在设计过程中设计人员可方便地进行特征的合法性、相关性检查，便于组织复杂的特征。特征建模过程实际上是一系列特征的累加过程。
在三维建模中主要有以下3种特征：
(1)实体特征 它是构建三维模型的基本单元和主要设计对象。实体特征可以是正空间特征(如实体的突出部分)，也可以是负空间特征(如实体上的孔、槽等)。在Pro/E中，根据建模方式和原理的差异，把实体特征进一步分为基础特征和工程特征基础特征是三维模型设计的起点，包括拉伸特征、旋转特征、扫描特征和混合特征等。工程特征是在基础特征上的附加特征，它的创建依赖于已存在的基础特征，是有一定工程应用价值的特征，包括孔特征、肋特征、倒角特征和拔模特征等。
(2)曲面特征 它是一种没有质量和体积的几何特征，对曲面的精确描述比较复杂，在目前三维造型中通常采用“B样条曲线”为基础，通过曲率分布图对曲线进行编辑，进而得到高质量的曲面造型曲面特征主要用于产品的概念设计、外形设计和逆向工程等设计领域。
(3)基准特征 指参数化设计的基准点、基准轴、基准曲线、基准平面和坐标系等。一般来说，基准特征主要用于辅助三维模型的创建。
2.2 Pro/E建模的一般过程
利用Pro/E建模首先从整体研究将要建模的零件，分析其特征组成，明确不同特征之间的关系和内在联系，确定零件特征的创建顺序，在此基础上进行建模、添加工程特征等设计。通过二维平面草绘图的旋转、拉伸、扫描和混合等工具来实现三维实体模型的构建。Pro/E三维模型将线框、曲面和实体三者有机地结合起来，形成一个整体，整个建模过程是基于特征为基本单位的参数化设计过程。其中参数包括几何参数和尺寸参数。几何参数确定了实体特征基本位置的固定关系，尺寸参数决定了产品外观尺寸和相对距离。利用参数可以准确控制和修改所建立的三维模型。
Pro/E建模的一般过程如下：
(1) 建立或选取基准特征作为模型空间定位的基准：如基准面、基准轴和基准坐标系等。建立每个实体特征时，都要利用基准特征作为参照;
(2) 建立基础实体特征：拉伸、旋转、扫描、混合等;
(3) 建立工程特征：孔、倒角、肋、拔模等;
(4) 特征的修改：特征阵列、特征复制等编辑操作；
(5) 添加材质和渲染处理。
