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Pro/E动画设计模块在产品开发过程中的应用

2021-12-29    作者:未知    来源:网络转载

【摘    要】简介了Pro/ENGINEER动画设计模块Design Animation在产品开发设计过程中的应用,以及制作动画的一般过程。
1 动画设计的应用
    在当今产品开发过程中,通过协同作业来提高工程设计效率的做法非常普遍。当"的信息交流传递也越来越重要。在三维设计软件面世之前,工程图样包含了整个产品的所有数据信息,由于它起到的重要作用,其也被称为工程语言。随着产品升级更新的步伐不断加快,产品本身构造日益复杂,仅靠工程图样已无法表达设计者的全部意图。当以参数化为核心的Pro/ENGINEER提供了三维实体设计功能后,很快被广大用户接受。其中的Design Animation就可以在Pro/ENGINEER的装配中把产品的现实情景以动态的形式演示出来,即使交流的对方没有CAD工作站,仍然可以通过从Animation输出的MPG或JPG将其传递出去,这大大丰富了信息交流传递的内容和方式。
    雅达电子是世界知名企业爱默生集团旗下的骨干公司,其主要产品电源系列一直处于业界领先水平。公司采用Pro/ENGINEER软件做为唯一的三维设计工具已有4年时间。公司与客户供应商(包括PTC公司在内)一直保持良好的协作关系,并将之间定期的工程信息b流活动当作产品开发的一项重要内容来进行。
2 制作动画的一般过程
    虽然Animation要在装配中操作,但并不需要所有零件的3D实体特征全部完成后才可以进行,因为建立3D实体详细特征时,往往都已处于产品设计的具体化阶段。而Animation在这之前完成则是更好的选择。
    当主要零件建成初始简单的3D模型后,即可进行动画制作。当3D实体修改变化时,因Pro/ENGINEER本身的相关性自动会映射到装配中,此时再将Animation重新生成,即可以使Animation反应到产品的最新状况。建议不要使用含有原始架模型的源装配来制作动画。可以根据动画所要表达的重点做一个单独的装配档案。因为源装配中的装配关系都是在零件建立的同时就被完全定义,一些动画效果需要在装配中定义与源装配不同的约束条件才能实现。当然,新建装配文件中零件的最终位置必须与源装配保持一致。下面以雅公司一型号为例,大致介绍Pro/ENGINEER 2001动画设计的制作过程。
    该型号是一高功率电源,主要部件由面壳散热器,底壳,2个风扇组件,一个PCB组件以及一个电源插座构成。如图1所示。风扇组件及PCB组件含有不同的零件组成。装配关系是风扇组件装在面壳散热器上,PCB组件及电源插座装在底壳中,底壳最终固定在面壳上。各组件都是通过螺钉连接固定。


图1 所有零件在原始位置
    我们期望得到的动画效果包含的信息有 :整机的装配过程以及模拟风扇的工作状态,同时也展示主要零件的大致外形特征。这些正是供应商、生产部门与客户都关注的。显然工程图样无法表达这些信息,实体装配文件也不具备动画的动态演示动能。在该装配中首先装入的零件是面壳散热器,需要把它与装配文件的三个基准面的关系全部定义,然后依次装入其他子组件及零件。因为要输出风愕脑硕状态,所以扇叶的装配连接需特别处理,以便定义伺服电动机。
    完成总装配后,可以开始将各组件或零件拖动到想要的位置并拍取快照保存,以供动画制作使用。在拖动零件时,系统会根据装配关系把零件定义成不同的缺省主体,系统会以拖动主体的闶嚼词迪滞隙零件。可以拖动除了Ground 以外的所有主体。如果定义的缺省主体与所期望值不同,则需要重新定义。
    本例中的Ground是第一个装入的零件面壳散热器,如图2所示。拖动主体的操作类似于修改装配中的分解状态。但此处多出不少功能选项,除愠S玫钠揭疲也可任意移动或旋转。加上限制条件以后,还可以把一个零件拖动到另一零件相对特殊的位置。
    在拖动过程中,系统会检查这一步骤跟原始定义的装配关系是否有冲突,并根据情况发出警告信息。拖动到预期的位置后即可拍取快照加以保存,系闳笔】煺彰为snapshot“n”。
    重复以上的操作:定义主体(无需每次都定义)→拖动零件→拍取快照,就像把产品拆开分解的过程。
    快照之间可以相互借用位置,但并不存在父子关系。为了最终的动画效果反映的真实装配次序,需要快照之间保持连贯性。理想的状态应该像一个人上台阶,先从最底的一层开始,逐步到达顶层,每上一个台阶就捕捉为一个快照。
    存取所需的快照后,就可以将其编辑成影片段。影片段是由N个快照在一段时间内依次出现的演示效果,它是动画中的核心组成部分。完成的影片段会自动出现在Pro/ENGINEER主窗口下面的时间线内。然后定义好风扇的伺服电动机,系统也会把它放入时间线内,接下来就可以运行这一动画效果。为了让动画生动,通常会把视角及零件的不同显示模示加入到时间线内,然后进行整体编辑,编完成后可以进行播放演示效果,如有不协调的状况则再修改,直至达到最佳方案。
3 展望
    Animation作为一个传递设计意图的可视化工具,能够把直观细致的3D实体及之间的装配关系更清楚地表达出来,这大大方便了用户。其主要侧重于产品真实状在虚拟环境中的再现,如果虚拟环境有较强的行业针对性,那么这一模块的内容会更丰富。 

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