Pro/E动画设计模块在产品开发过程中的应用

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1 动画设计的应用
0 B6 C' F6 F. Y, R6 e
在当今产品开发过程中，通过协同作业来提高工
+ ]' E1 N8 K4 n) m& C. U! F程设计效率的做法非常普遍。当中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。
$ z. _( S, y! e7 {3 k& y7 ?: b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。
0 T- p' h: A& f0 \& _当以参数化为核心的Pro/ENGINEER提供了三维实体设计功能后，
8 I" |: O' U3 t( t  x( `; [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，
' Y$ I, i: q2 L1 \5 H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。

0 A4 ?" h, n9 q# _* F, x雅达电子是世界知名企业爱默生集团旗下的骨干公司，
+ f3 i7 P3 O$ f4 O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。
9 C; V5 u' L5 D0 r- K+ l- i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交流活动当作产品开发的一项
9 v1 a1 l0 g# Y1 F; J& ^重要内容来进行。

* n- x( t+ R& C! ^* r; d2 制作动画的一般过程
8 ?7 D! p% \0 R
! j3 \; ?7 r2 I% v0 t' l6 Y1 d: f虽然Animation要在装配中操作，但并不需要所有零件的3D实
( }9 ?  j$ K+ s' u% C0 k1 M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
- I) C4 H! S- j# o前完成则是更好的选择。

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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，
7 W+ G& G: @0 v; Y  U' w即可以使Animation反应到产品的最新状况。
$ \/ r1 o0 x7 A8 G! x$ G* t建议不要使用含有原始骨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


- p1 ^: q# H0 f2 [


- o; ]8 ^2 B" F7 ?0 H: Y8 g; d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
- K& r4 ^/ L" N# \( G5 a! P. }源装配不同的约束条件才能实现。
7 W9 E5 U7 {7 W1 w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。
9 ~) ]+ c# c5 A0 j3 j5 g下面以雅达公司一型号为例，大致介绍Pro/ENGINEER 2001动
画设计的制作过程。

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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。
& r$ B/ ]( J: ^8 H$ ^. t) z$ W2 W7 J1 A风扇组件及PCB组件含有不同的零件组成。
8 {& L% W+ p, o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
; u* q, e  n5 J" n% o& s! J1 P/ Q; X, h钉连接固定。




6 N& T. J/ Z/ |0 X图1 所有零件在原始位置

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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
$ _" T" p: d- x3 ?9 X1 z. }( I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。
. e$ K6 j  A" w& [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。
, a+ ~* n; j8 M- ^在该装配中首先装入的零件是面壳散热器，
  D2 \% a# f. g* z2 i" k8 Q需要把它与装配文件的三个基准面的关系全部定义，
& R' a* K6 I0 n0 {/ b然后依次装入其他子组件及零件。因为要输出风扇的运动状态，
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，
( |. J3 }: r- X9 {1 u系统会根据装配关系把零件定义成不同的缺省主体，
' a2 r! v. F0 k系统会以拖动主体的方式来实现拖动零件。
& g5 V) m6 Y& z可以拖动除了Ground 以外的所有主体。
& f+ _. ?* S/ P( N; v& M% U如果定义的缺省主体与所期望值不同，则需要重新定义。

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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，除了常用的平移，也可任意移动或旋转。
: D. d* w& g: B' {) [! k1 y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。

  ?8 d; W$ f0 d( b) {& I* \  _
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
+ D0 P! j9 A; ^& }1 `. w2 @- r
* e+ F9 y# y( @# S3 x; R
4 @% x0 F+ T; f* s# S3 u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，
0 I$ n/ b5 Q- o. t' H系统缺省快照名为snapshot“n”。

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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。


& c' m! u% U8 h, v. `; W& r6 V% K4 \
8 U+ S$ k' d: E  j1 z% @
% m. V4 x+ W' M$ T& @图2 拖动部分零件后状态

快照之间可以相互借用位置，
; D- R* X! a$ G/ {; ^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，
; Q' n$ F( _+ R6 Q1 A' N/ R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，
9 p- n# N' P3 L) R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。

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重复以上的操作：定义主体（无需每次都定义）
8 h1 G  _: p. R0 {1 J5 d→拖动零件→拍取快照，就像把产品拆开分解的过程。




4 w. \  ^7 v1 S1 j图2 拖动部分零件后状态
4 G) b  ^# V) h8 d1 A; r
$ h' F7 \2 |$ |快照之间可以相互借用位置，
* H- x1 j* D) i# Z. w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。