- Creo 5.0基础与实例教程
- 颜兵兵 郭士清 殷宝麟主编
- 8364字
- 2021-03-31 17:24:53
1.2 Creo软件简介
1.2.1 PTC概况
美国参数技术公司(Parametric Technology Corporation,PTC)于1985年成立。1989年上市即引起CAD/CAM/CAE业界的极大震动,其销售额及净利润连续45个季度递增,股市价值曾突破70亿美元,年营业收入超过10亿美元,成为CAID/CAD/CAE/CAM/PDM领域最具代表性的软件公司。
PTC以Creo(整合了Pro/Engineer、CoCreate和ProductView)为代表的软件产品的总体设计思想体现了机械设计自动化(Mechanical Design Automation,MDA)软件的新发展,PTC也成为全球最大、发展最快的MDA厂商之一。PTC开发、销售和支持的软件整体解决方案,帮助制造企业先于其竞争对手开发出优秀产品,并快速推向市场。同时,PTC也是经过库道斯软件科技(德国)有限公司高级质量数据交换格式(Advanced Quality Data Exchange Format,AQDEF)资格认证的公司之一。
PTC提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关性及工程数据再利用等概念改变了传统MDA的观念,成为MDA领域的新业界标准。基于此概念开发的第三代产品Pro/Engineer软件能将从设计到生产的过程集成在一起,让所有的用户同时进行同一产品的设计制造工作,即并行工程。
1.2.2 Creo设计理念
1.AnyRole APPs
在恰当的时间向正确的用户提供合适的工具,使组织中的所有人都参与到产品开发过程中。最终结果是激发新思路、创造力及提高个人效率。
2.AnyMode Modeling
提供多范型设计平台,使用户能够采用二维、三维直接或三维参数等方式进行设计。在某一个模式下创建的数据能在任何其他模式中访问和重用,每个用户可以在所选择的模式中使用自己或他人的数据。此外,Creo的AnyMode建模将让用户在模式之间进行无缝切换,而不丢失信息或设计思路,从而提高团队效率。
3.AnyData Adoption
用户能够统一使用任何CAD系统生成的数据,从而实现多CAD设计的效率和价值。参与整个产品开发流程的每一个人都能够获取并重用Creo软件所创建的重要信息。此外,Creo将提高原有系统数据的重用率,降低技术锁定所需的高昂转换成本。
4.AnyBOM Assembly
为团队提供所需的能力和可扩展性,以创建、验证和重用高度可配置产品的信息。利用BOM驱动组件及与PTC Windchill PLM软件的紧密集成,提高团队的工作效率。
1.2.3 Creo软件功能模块
Creo软件是PTC于2010年10月推出的CAD设计软件包,其整合了PTC三款软件的核心技术(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PTC闪电计划所推出的第一个产品。作为PTC闪电计划的一员,Creo软件具备互操作性、开放和易用3大特点,旨在解决CAD行业中诸如数据难共用、不易操作等问题。
Creo软件包括11个设计模块,分别如下。
1.柔性建模扩展(Flexible Modeling Extension,FMX)
(1)Creo FMX简介
Creo FMX是Creo Parametric的一款定义行业的附加产品。对于需要借助参数化三维CAD解决方案优势及灵活性的设计工程师,Creo FMX提供了理想的解决方案:一组易用、快速且功能强大的几何编辑工具,可以在完全体现所有设计意图的情况下随心所欲地进行更改。
在产品开发过程中,尤其是在动态的竞争环境中,工程团队需要应对诸多挑战。设计工程师必须迅速响应项目或标书,快速形成设计理念,或者根据客户或供应商的要求对产品进行后期更改。为节约时间,用户可以利用现有三维CAD模型并对其进行修改。如果用户不了解模型是如何构建的或模型的设计意图缺失,那么此过程可能会非常耗时,因为用户可能需要重新构建模型。
通过Creo FMX,设计工程师可以利用方便而快速的直接建模法编辑三维CAD数据,同时还能够保留原始设计意图。设计工程师可以与其他工程师更好地合作,更轻松地处理多种CAD数据。无论是处于概念化设计的初期阶段,还是处于尝试简化产品几何图形的阶段,Creo FMX都能为用户提供合适的工具,以最有成效的方式完成任务,从而加速概念设计和详细设计过程。
(2)功能和优势
● 易于使用和学习。与几何图形的直观互动,有助于用户快速、轻松地设计任何三维CAD模型。
● 原始设计意图得以保留,并且能捕获用户所做的编辑,将其视为未来可以进一步修改的特征。
● 轻松整合并编辑其他CAD系统中的数据,从而提高多CAD环境中的工作效率;用户也可以为已导入的数据添加参数化设计意图。
● 更快、更灵活的三维编辑可以提高详细设计和下游产品开发过程的工作效率和生产效率。
● 加速概念设计和标书的制作。采用Creo FMX可以更快地编辑和重复利用三维设计概念。
● 更快地处理已导入数据。在Creo FMX中,可以利用已导入数据编辑几何图形。
● 应用最新设计变更。Creo FMX可以提高编辑三维CAD模型的灵活性,因此可以更快、更轻松地执行设计更改。
● 简化CAE和CAM工作流。Creo FMX可以帮助用户简化或编辑几何图形,以便为设计、优化、下游模拟、NC和工具设计构建三维CAD模型。
2.可配置建模(Options Modeling Extension,OMX)
(1)Creo OMX简介
Creo OMX是完全集成的Creo Parametric附加产品,适用于需要获得参数化三维CAD解决方案的所有功能,同时还要能够创建和验证模块化产品体系结构的用户。
利用Creo OMX,设计师可以创建模块化产品体系结构及定义产品模块的接合和装配方式,从而快速创建和验证任何特定客户的产品。在与PTC的产品生命周期管理软件Windchill配合使用时,Creo OMX能让制造商生成和验证由单个物料清单(BOM)定义的产品的准确三维表示形式。
Creo OMX与Creo Parametric的组合能让设计师检查各个属性(如精确的质量和重心),甚至检查和解决关键区域的问题(如干涉),从而验证设计的产品。
(2)功能和优势
● 在设计阶段的早期,在三维环境下创建和验证产品模块,缩短设计周期。
● 直接重复使用来自Creo的三维模型,以及重复使用来自Windchill的BOM和产品配置业务逻辑,减少过程错误和工程返工。
● 定义公共的体系结构和产品模块自动创建任何产品,并管理这些产品的接合和装配方式。
● 自动完成本来要使用大量人力执行且易于出错的任务,更早地优化产品。
● 更早地共享产品设计方案及获取其他内部团队、供应商和客户的反馈,准确进行沟通。
3.二维概念设计(Layout Extension)
(1)Creo Layout Extension简介
Creo Layout提供一个完善的二维环境,其中包含了二维设计师开发概念设计所需的所有工具。Creo Layout所采用的基础技术与Creo系列的其他产品一样,因此,可以无缝地将这些二维设计重复用作三维模型的基础,而无须在三维模型中导入或重新创建数据。此外,可以根据需要保留二维和三维设计之间的相关性,从而确保在后期对二维设计的更改自动反映在三维模型中。
(2)功能和优势
● 利用无约束的绘制功能创建和管理二维设计。使用Creo Layout中丰富的草绘和几何形状操控工具创建二维设计;还可以在二维模型设计中添加尺寸、注解、符号、表格和绘图格式,以及使用结构、标记和组来组织设计方案;利用直观的可视化工具轻松浏览大型的二维设计。
● 通过重复使用二维和三维设计缩短工程时间。通过重复使用现有的设计,更快速地开始进行新的二维设计;可以从Creo Parametric导入三维模型的横截面,也可以导入各种标准二维格式的现有二维数据;还可以追踪导入的光栅图像以生成草绘。
● 将二维设计与三维模型集成。作为独立的应用程序,Creo Layout与Creo Parametric集成在一起,因此,可以使用在Creo Layout中生成的二维设计在Creo Parametric中构建三维模型。通过在三维零件和装配中参照部分或全部二维设计,可以缩短设计周期。
4.高级装配扩展(Advanced Assembly Extension,AAX)
(1)Creo AAX简介
创新产品的设计通常涉及创建和管理一系列元器件和子装配。Creo AAX通过设计标准管理、自顶向下的装配设计和装配过程规划等功能,提高了分布式团队的生产效率。
(2)功能和优势
● 使用功能强大的工具支持任何自顶向下的设计过程,便于设计复杂的产品。
● 有计划地创建备用的产品变型,允许快速地进行批量产品自定义。
● 使用关键的工程数据创建文件化和驱动模型配置的布局。
● 为详细的制造说明、修复和维护手册创建装配图和进程计划。
● 有效的装配管理改善了详细设计、变型设计和生成过程。
5.ECAD-MCAD协作扩展(ECAD-MCAD Collaboration Option)
(1)Creo ECAD-MCAD简介
即使是最有经验的团队,提供创新的机电设计也是很有挑战性的。在完全不同的电气和机械设计解决方案之间传递设计变更会很烦琐和低效,同时协调职能分散或地理分散的设计工作也更为复杂。PTC Creo ECAD-MCAD Collaboration Extension可帮助用户克服这些障碍,并改善电气和机械设计师之间的设计协作。ECAD-MCAD利用了PTC Creo和PTC Creo View,帮助用户改善机电详细设计过程、减少协作错误,以及更快速地将产品投放市场。
(2)功能和优势
● 改进了基于IDF的流程,便于识别变更和协同实施增量式变更。
● 使机械和电气工程师能够更快速和更频繁地沟通,减少工作的中断。
● 及早发现并控制跨专业变更的意外后果,以减少后期变更带来的错误。例如,使机械工程师在提出变更建议之前,能够更好地了解该变更对电气设计的影响。
● 利用增量式变更显示和在MCAD与ECAD模型视图之间交叉突出显示的能力,更快速地传递设计变更。
● 同步或异步地提议、接受或拒绝变更。
6.钢结构设计专家(Expert Framework Extension,EFX/AFX)
(1)Creo AFX简介
钢和铝框架作为各种设备的基础构件,在制造相关行业中都得到了广泛应用。Creo AFX(原为EFX)专为机器设计师和设备制造商量身定制,可简化和加速结构设计。此结构设计软件的智能元件库和自动创建可交付结果使框架设计的速度比标准的设计技术最高快10倍。
(2)功能和优势
● 从概念到生产的过程非常简单,便于设计任何包含等剖面轮廓的产品。
● 享受从二维系统到三维CAD的高效转变。
● 自动创建完善的文件,包括物料清单和装配图。
● 与标准的CAD技术相比,在设计框架时的效率最高可提高10倍。
7.塑胶模具专家(Expert Moldbase Extension,EMX)
(1)Creo EMX简介
许多模具制造者依赖于二维CAD方法来设计模架。Creo EMX提供了一个理想的解决方案。此软件基于过程并且易于学习,使模具制造者能在熟悉的二维环境中工作,同时利用三维模型的强大功能和优点,显著地缩短了生产周期。
(2)功能和优势
● 通过由过程驱动的简单工作流自动完成模架设计和细化,从而加快设计速度。
● 包含17种模架/组件(如螺钉、顶杆、滑块和冷却接头)的供应商的库。
● 自动顶杆、水线和接头功能,自动完成流道和水线检查。
● 通过三维环境消除了许多错误,防止了昂贵的返工开销并缩短了生产周期。
● 通过自动更新模具模型、绘图和电极,减少了对重新设计的需求。
8.冲压模具专家(Progressive Die Extension,PDX)
(1)Creo PDX简介
PDX是Creo的一个扩展模块。Creo PDX面向过程的工作流程能自动执行级进模的设计和细化工作,从而加快投入生产的速度;包含大型的模具组件和紧固件库,从而加快详细设计的速度;加快展平和识别特征的速度,以便于分段处理,提高了设计灵活性,甚至允许在创建模具后添加新的阶段;通过自动完成重复性任务来提高效率,如创建间隙切口。
(2)功能和优势
● 可以为钣金件快速和方便地设计级进模和单工序模。
● 利用定制的解决方案来开发级进模的模具,从而取得更好的效果。
● 向导可指导用户完成自定义钢带布局定义、冲头模具创建及模具组件的放置和修改。
● 文件、间隙切口和钻孔均会自动创建,能避免手动执行容易出现的错误。
9.自由曲面设计(Interactive Surface Design Extension II,ISDX)
(1)Creo ISDX简介
利用Creo ISDX的自由形状曲面设计功能,设计者和工程师可以快速、轻松地设计极为准确并且具有独特美感的产品。
(2)功能和优势
● 在一个环境中结合自由形状曲面设计和专业曲面设计意味着无须在设计和工程环节之间传输数据。
● 设计精确的曲线和曲面以获得精心研制的可制造产品。
● 在任何时候所做的变更均完全关联,从而可以满怀信心地研究不同的设计。
● 直观的用户界面提供了直接的曲面编辑功能和实时的反馈,使用户能快速设计出极具创意的产品。
10.高级渲染(Advanced Rendering Extension,ARE)
(1)Creo ARE简介
要使自己的设计方案与竞争对手的截然不同,作品带给人的视觉印象与产品的外形和功能同样重要。利用Creo ARE,用户可以快速创建出令人印象深刻、逼真的产品图像;还可以制作出更丰富的营销材料,在更短的时间内进行更有吸引力的设计,而无须使用昂贵的物理原型或搭建的背景布景。
(2)功能和优势
● 高端产品渲染功能,包括光线追踪和景深。
● 200多种类型的材料使设计更逼真。
● 高性能的动态渲染让用户快速获得结果。
● 高级的光照效果,逼真的反射、贴花、纹理和阴影。
● 增强的设计表现力使产品在市场上更受欢迎,使用户在制作昂贵的原型之前做出明智的决策。
11.逆向工程(Reverse Engineering Extension,REX)
(1)Creo REX简介
Creo REX允许将现有实物产品变换为数字化模型。它具有一整套自动化功能,并具有实施设计变更的能力,从而有助于改进产品自定义,提高设计重用率。
(2)功能和优势
● 细化点云并迅速填充间隙。
● 根据扫描的点云数据自动创建精确的曲面。
● 使用灵活的小平面建模工具,实施不受限制的设计修改。
● 提高对已停止的或难以找到的设计的利用能力。
● 有效地根据单一设计来进行批量自定义,从而提高市场响应能力。
1.2.4 Creo软件的安装与卸载
本节介绍Creo 5.0软件(中文版)在计算机上的安装过程及其卸载方法。
1.Creo 5.0的安装过程
Creo 5.0在各操作系统的安装过程基本相同,本节以Windows 10操作系统为例,讲解Creo 5.0软件的安装过程。
(1)准备工作
放入Creo 5.0安装光盘,尽量关闭计算机正在运行的其他程序,以加速安装过程。
(2)软件安装
1)打开安装包文件夹“PTC.Creo.5.0.F000.Win64”,右击安装程序“setup.exe”文件,在弹出的快捷菜单中选择“以管理员身份运行”,如图1-3所示,进入安装初始界面,如图1-4所示。
2)在初始界面中单击“下一步”按钮,进入软件许可协议界面,如图1-5所示。在软件许可协议界面中选中“我接受软件许可协议”单选按钮,并选中“通过选中此框,我确认该软件的安装和使用符合出口协议。我同意出口协议中的条款以及以上许可证协议中关于出口的条款。”,然后单击“下一步”按钮,进入许可证标识界面,如图1-6所示。
3)在“输入销售订单或产品代码”下的文本框中输入相应代码,然后单击“下一步”按钮,进入应用程序选择界面,如图1-7所示。在D盘创建Creo 5.0软件的安装目录,即“D:\Program Files\PTC\Creo 5.0”,然后单击“安装”按钮,进入应用程序安装界面,如图1-8所示。
图1-3 以管理员身份运行安装程序
图1-4 安装初始界面
图1-5 软件许可协议界面
图1-6 许可证标识界面
图1-7 应用程序选择界面
4)等待应用程序自动安装完毕后,单击“完成”按钮,完成Creo 5.0软件的安装。
2.Creo 5.0的卸载方法
Creo 5.0的卸载方法和其他应用软件类似,即在“控制面板”中选择“程序”→“卸载程序”选项,进入“卸载或更改程序”界面,然后找到Creo 5.0的各子程序,右击“PTC Creo Parametric Version 5.0.0.0”,在弹出的快捷菜单中选择“卸载”,打开“卸载Creo Parametric”对话框,如图1-9所示。选中“卸载此版本所有应用程序和实用工具”单选按钮,单击“卸载”按钮,完成Creo软件的卸载。
图1-8 应用程序安装界面
图1-9 卸载或更改程序界面
1.2.5 Creo软件工作界面
1.启动软件
在启动软件之前,需先设定Creo 5.0的默认启动目录。
1)右击桌面“Creo Parametric”快捷方式,在弹出的快捷菜单中选择“属性”选项,打开“Creo Parametric 5.0.0.0属性”对话框,在“起始位置”文本框中输入“D:\Mywork\Creo”,单击“确定”按钮,完成启动目录的设置。
2)双击桌面“Creo Parametric”快捷方式,出现Creo Parametric的启动界面(如图1-10所示)及初始界面(如图1-11所示)。
图1-10 启动界面
图1-11 初始界面
启动目录是Creo启动时加载基本配置的目录,一般放置配置文件。启动目录只有一个。可参看Creo软件配置文件部分(1.2.7节)。
2.工作界面简介
Creo 5.0用户界面(以零件模式为例)包括“快速访问工具栏”“功能区”“标题栏”“导航选项卡区”“视图控制工具条”“操作区”“显示区域切换”“查找区”“智能选取栏”9个部分,如图1-12所示。
(1)快速访问工具栏
快速访问工具栏包含“新建”“打开”“保存”“撤销”等基本的功能命令,用户也可根据自身需要添加一些特定的功能命令,如“外观库”“重新生成”等。
图1-12 用户界面(以零件模式为例)
(2)标题栏
标题栏显示当前所用Creo软件版本及处于激活状态(可编辑状态)的模型文件名称。
(3)功能区
功能区是用户最常用的功能区域,包括了Creo 5.0绝大多数的功能按钮。从Creo 1.0开始,PTC对软件的操作界面进行了人性化的设计,将以往基于下拉式菜单的操作界面转换为命令选项卡模式的操作界面。同时,在设计特有功能的模块时,PTC将本模块所需要用到的功能按钮全部集成在一个功能选项卡中,如“缆”选项卡,如图1-13所示。在电缆设计时,用户进入“缆”选项卡,所有与电缆设计相关的功能按钮都集中在该选项卡中。
选项卡中若出现灰色的按钮,则说明此功能未被激活,在当前操作下不能被使用,仅当此功能被激活时方可使用。
图1-13 “缆”选项卡
(4)导航选项卡区
导航选项卡区包括3个页面选项:“模型树”“文件夹浏览器”“收藏夹”,如图1-14所示。
“模型树”以树形分支结构显示模型已进行的各项操作。若用户打开的是一个零件文件,则在“模型树”中显示该零件建模过程中的一系列操作。若用户打开的是一个装配体文件,则在“模型树”中显示构成该装配体的各个零件的名称。同时,通过“设置”按钮可以修改模型树的显示类型;通过“显示”按钮可以进行层和特征的切换。
图1-14 导航选项卡区
a)模型树 b)文件夹浏览器 c)收藏夹
“文件夹浏览器”类似于资源管理器,在“文件夹浏览器”中可浏览计算机中的文件。
“收藏夹”可以收藏PTC网站资源,需要申请注册PTC的账号。
(5)视图控制工具条
视图控制工具条紧靠在操作区的上方,是将“视图”选项卡中的部分命令按钮整合在一起的简洁工具条,可节省用户切换工作选项卡的操作步骤,提高工作效率,如图1-15所示。
图1-15 视图控制工具条
(6)操作区
操作区是用户针对所设计的产品模型的操作区域与视图观察区域。
(7)显示区域切换
显示区域切换可用于实现导航选项卡和Creo Parametric浏览器的切换。
(8)查找区
查找区可用于零件的查找。
(9)智能选取栏
根据操作区的不同操作,智能选取栏所提供的选项也有所不同。布局、草绘、零件和装配模块的智能选取栏如图1-16所示。
图1-16 智能选取栏
a)布局 b)草绘 c)零件 d)装配
3.工作界面定制
Creo 5.0可根据用户自身需求定制工作界面。选择“文件”→“选项”命令,打开“Creo Parametric选项”对话框,可针对“收藏夹”“环境”“系统颜色”“模型显示”“图元显示”“选择”“草绘器”“装配”等诸多选项进行修改。下面介绍几个常用选项的修改方法。
(1)数据交换
Creo 5.0可以生成AutoCAD文件(DWG格式)。单击“数据交换”选项,在“DWG导出格式版本”的下拉菜单中选择“2004”,即由Creo 5.0导出的DWG文件都可以用AutoCAD软件(2004版本及以上)查看并编辑,如图1-17所示。
图1-17 “Creo Parametric选项”对话框的“数据交换”选项
(2)快速访问工具栏
即便Creo 5.0在用户界面上加以改进,进一步提高了工作效率,但仍不能将所有的因素考虑并落实到位。此时,用户可根据自身需要设置快速访问工具栏。以“视图”选项卡中的“外观库”功能为例,单击“快速访问工具栏”选项,选择“设计零件”→“外观”命令,通过左右箭头按钮添加/删除选定项,还可通过上下箭头按钮调整新添加的功能按钮的位置,如图1-18所示。
(3)窗口设置
用户可根据个人审美及喜好设置操作界面的整体布局,如将“导航窗口宽度为主窗口的百分比”设置为10,并将“主窗口-图形工具栏位置”设置为“显示在底部”,单击“确定”按钮,如图1-19所示,定制效果如图1-20所示。
4.常用快捷键
Creo 5.0常用的快捷键如表1-2所示。
图1-18 “快速访问工具栏”选项设置
图1-19 “窗口设置”选项设置
图1-20 “窗口设置”定制效果
表1-2 常用快捷键
1.2.6 Creo软件目录与文件管理
1.启动目录
详见1.2.5节内容。
2.工作目录
在设计新的产品时,强烈建议用户设置工作目录,即指定新产品构建过程中所创建的全部设计文件的存储位置,以便高效管理设计资料。
当进入初始界面时,单击“选择工作目录”按钮,打开“选择工作目录”对话框,选择某文件夹作为本次设计的工作目录,如“D:\Mywork\Creo\Chapter1\ex-1-1”,单击“确定”按钮,完成工作目录的设定,如图1-21所示。
图1-21 设定工作目录
3.文件操作
(1)保存
选择“文件”→“保存”命令,保存当前活动窗口的文件至工作目录。
(2)另存为
选择“文件”→“另存为”→“保存副本”命令,用另一个文件名来保存当前活动窗口的文件;选择“文件”→“另存为”→“保存备份”命令,保存当前活动窗口的文件至另一个目录。
(3)关闭
选择“文件”→“关闭”命令,关闭当前活动窗口。
1.2.7 Creo软件配置文件
1.配置文件的类型
按文件后缀名来分,Creo的配置文件主要有两种类型:config.pro和config.sup,前者为一般类型的配置文件(以pro为后缀名),后者为受保护的系统配置文件(以sup为后缀名),也就是强制执行的配置文件。若其他配置文件的配置和系统配置文件相冲突,则以系统配置文件的配置为准。若配置文件如下:
config.sup文件的配置:save_drawing_picture_file yes;
config.pro文件的配置:save_drawing_picture_file no;
则Creo软件最终以config.sup文件的配置为准,即在保存绘图时,将绘图文件保存为画面文件。
2.配置文件的读取顺序
1)启动Creo时,首先读取Creo安装目录下Text文件夹内的config.sup(如“D:\Program Files\PTC\Creo 5.0\Text\config.sup”),也就是系统配置文件,该文件拥有最高权限,一般用于配置企业强制执行的标准,此文件中的设置均不能被其他配置文件的内容覆盖。
2)读取Creo安装目录下Text文件夹内的config.pro(如“D:\Program Files\PTC\Creo 5.0\Text\config.pro”),该文件为文本文件,可用于存储Creo相关操作的所有设置。
3)读取本地目录下的config.pro文件,也就是启动目录的上一级目录,可用于从多个不同的工作目录中启动Creo软件。若启动目录为D:\Mywork\Creo,则本地目录为D:\Mywork。
4)读取启动目录下的config.pro文件,即“D:\Mywork\Creo\config.pro”。由于启动目录下的config.pro是最后读取的配置文件,所以该文件的配置会覆盖与其冲突的config.pro的配置,但不能覆盖config.sup的配置。该目录下的config.pro一般用于进行环境变量、映射键等设置。
5)读取系统的默认配置值,也就是上述所有目录下的配置文件均未涉及的配置都需按系统的默认值进行配置。
3.常用配置选项
Creo常用配置选项如表1-3所示。
表1-3 常用配置选项