1.1 PTC Creo应用概述

Creo是美国PTC公司创新的设计软件产品套件,它以PTC公司旗下Pro/ENGINEER、CoCreate和ProductView三大设计软件为基础,有效整合了Pro/ENGINEER的参数化技术、CoCreate的直接建模技术和ProductView的三维可视化技术,是一个覆盖概念设计、二维设计、三维设计、直接建模等领域的设计应用程序套件(软件包)。PTC Creo能够有效地提高用户的工作效率,更好地与客户和供应商共享数据以及审阅设计方案,并能够预防意外的服务和制造问题,从而帮助公司或设计团队释放组织内部的潜力。

PTC Creo是具有革命意义的新一代产品设计软件套件,包括Direct、Parametric、Simulate、Layout、Modelcheck、Illustrate、Options Modeler、Sketch和Mathcad等应用程序。PTC Creo具有空前的互操作性,可以帮助团队在下游流程中使用2D CAD、3D CAD、参数化和直接建模创建、分析、查看和利用产品设计方案等。用户可以根据需要在各应用程序之间无缝切换,快速实现产品价值。

PTC Creo 5.0是PTC公司在2018年春季正式发布的Creo最新版本,该版本提供了改进的用户界面和可提高生产力的增强建模功能,以及拓扑优化、分析(计算流体动力学)、增材制造、计算机辅助制造(CAM)、增强现实(AR)和多CAD方面的新功能,有助于支持从概念设计到制造的整个产品开发过程。其中,体积块螺旋扫描、草绘区域、在透视图中设计、针对草稿的圆角处理、钣金件改进、曲面设计改进等功能得到增强;利用Creo Topology Optimization,用户可以定义目标和限制,让Creo为用户创建经优化的参数化几何,以前需要几周才能完成的任务,现在在Creo 5.0中可能只需几秒就能搞定,因为不必重新创建几何。借助Creo 5.0可以打开和更新Autodesk Inventor文件,进一步增强了Creo稳健的Unite Technology多CAD协作功能。

本书以PTC Creo 5.0中最为常用的Creo Parametric 5.0应用程序为例进行介绍。

1.1.1 Creo Parametric 5.0基本设计概念

在学习使用Creo Parametric 5.0设计多种类型的模型之前,首先需要了解几个基本设计概念,包括设计意图、基于特征建模、参数化设计、相关性和无参模型设计。

(1)设计意图

设计意图也称设计目的,是指根据产品规范或需求来定义成品的用途和功能,在设计模型的整个过程中始终有效地捕捉设计意图,有助于为产品带来实实在在的价值和持久性。设计意图这一关键概念被称为“Creo Parametric基于特征建模过程的一个重要核心”。通常在设计模型之前,需要明确设计意图。

(2)基于特征建模

在Creo Parametric中,零件建模遵循着一定的规律,即零件建模从逐个创建单独的几何特征开始,在设计过程中参照其他特征时,这些特征将和所参照的特征相互关联。按照一定顺序创建特征便可以构造成一个较为复杂的零件。

(3)参数化设计

参数化设计是Creo Parametric的一大特色,该功能可以保持零件的完整性和设计意图。Creo Parametric创建的特征之间具有相关性,这使得模型成为参数化模型。如果修改模型中的某个特征,那么此修改又将会直接影响到其他相关(从属)特征,即Creo Parametric会动态修改那些相关特征。

(4)相关性(关联性)

Creo Parametric具有众多的设计模块,如零件模块、组件模块、绘图(工程图)模块和草绘器等,各模块之间具有相关性。通过相关性,Creo Parametric能在零件模型外保持设计意图。如果在任意一级模块中修改设计,那么项目在所有的级中都将动态反映该修改,从而有效保持设计意图。相关性使得模型修改工作变得轻松且不容易出错。

(5)无参模型设计

Creo Parametric提供柔性建模工具,主要用在无参数化的模型状态下修改模型。

1.1.2 模型的基本结构属性

在Creo Parametric中,构建的模型可包含的基本结构属性有特征、零件和装配(组件)。它们的含义说明如下。

(1)特征

特征是指每次创建的一个单独几何。特征包括基准、拉伸、旋转、壳、孔、圆角、倒角、曲面特征、切口、阵列、扫描和混合等。零件由单个特征或多个特征组成。

(2)零件

零件是一系列几何图元的几何特征的集合。在组件中,零件又可被称为元件。一个组件中可以包含若干个零件。

(3)装配(组件)

装配(组件)是指组装在一起以创建模型的元件集合。根据装配(组件)和子装配(子组件)与其他装配(组件)和主装配(主组件)之间的关系,在一个层次结构中可以包含多个装配(组件)和子装配(子组件)。

1.1.3 父子关系

在设计某模型的过程中,可能某些特征需要从属于先前设计的特征,即其尺寸和几何参照需要依赖于之前的相关特征,这便形成了特征之间的父子关系。父子关系是Creo Parametric和参数化建模的最强大的功能之一。如果在零件中修改了某父项特征,那么其所有的子项也会被自动修改,以反映父项特征的变化。如果在设计中对父项特征进行隐含或删除操作,则Creo Parametric将提示对其相关子项进行操作。

需要注意的是,父项特征可以没有子项特征而存在;当如果没有父项,则子项特征也将不能存在。这些父子关系的应用特点,需要用户牢牢记住。