浅谈PROE的阵列特征

◆倪子田 梁丽燕 邓晓娜

(广东省茂名市第二高级技工学校)

浅谈PROE的阵列特征

◆倪子田 梁丽燕 邓晓娜

(广东省茂名市第二高级技工学校)

立体设计过程中，常遇到一些多次重复出现的相同或相似的特征，采用阵列特征进行建模更为方便和高效。运用PROE阵列实例讲解，逐步剖析立体设计的思路及绘图的过程，能有效地提高学生的PROE设计综合能力，从而提高了学生的实体设计效率。

立体设计 PROE 阵列特征 效率

目前在众多的数控加工工厂中，立体软件设计已经日益普遍。在立体设计过程中，常常会遇到一些多次重复出现的相同或者相似的特征，如果逐个创建这些特征，设计过程将非常烦琐。这时可以考虑采用阵列特征进行建模。阵列特征是按指定方式排列的多个对象副本，该特征可对包含在一个阵列中的多个特征同时执行操作或修改，比操作单独特征更为方便和高效。

由于零件特征变化的各异性，使得设计人员在使用阵列特征时不能很好的把握使用该特征的思路及方法，导致再生失败或达不到最初的设计意图。对于部分设计人员尤其是初学者，如何理解和用好阵列特征就成为现实高效设计的一个难题。

一、PROE软件的阵列特征

阵列是PROE实现大量重复或类似特征创建的快捷方法。在PROE中，阵列有着非常丰富的控制选项以针对不同的阵列情况和实例。可供选择的阵列的类型主要包括尺寸、方向、轴、填充、表、参照和曲线七种。

1.方向阵列

用于创建线性阵列或叫矩形阵列，阵列出来的特征呈直线排列，可以创建一个方向上的阵列，也可以创建两个方向上的阵列。

2.轴阵列

用于创建环形阵列，即圆周方向上的阵列，该阵列也有两个方向:圆周方向和半径方向。方向阵列和轴阵列都是PROE野火版新增加的阵列类型，这两种类型的阵列可以满足大多数情况下的需要，并且操作简单，不易出错。

3.尺寸阵列

使用尺寸来驱动阵列的方向，选择不同的尺寸类型，可创建不同的阵列，如选择线性尺寸，类似与方向阵列，选择角度尺寸，类似于轴阵列。优点是功能强大，可使用关系式创建各种复杂的阵列。缺点是操作稍有复杂，初学者难以上手。我的意见:如果用方向阵列或轴阵列能满足要求，建议初学者尽量使用这两种阵列，可能一些PROE老手喜欢用尺寸阵列。

4.填充阵列

在指定草绘区域内按照某种排列方式创建阵列。也是PROE野火版新引入的。通过指定一个草绘的阵列区域，PROE就会自动用原始特征根据所给的形状及参数来填满整个区域。

5.参照阵列

用于创建依附与已有阵列特征上的阵列。

6.表阵列

通过选取一定数量的驱动尺寸，从而形成一个阵列表，由表格里的尺寸去驱动阵列里每个成员的尺寸。优点是尺寸更加灵活，适用于创建不规则形状的阵列;缺点是效率低。

7.曲线阵列

可将原始特征沿某条曲线进行阵列。该类型为PROE野火版3.0以后新增加的阵列类型。

二、PROE软件阵列特征应用实例讲解

学生在PROE阵列的学习过程中，大多对上述的尺寸、方向、轴、参照这四种阵列特征比较熟悉，但也只是停留在固定阵列尺寸的情况下。要是遇上了一些变化的阵列值或其他的一些阵列类型的时候，就会手足无措，不知从何入手。

1.图1为一个较出名的海螺阵列，第一级为直径3mm，扫描轨迹为R50，角度0～15°。此后每级直径增加3mm，其他尺寸不变，共24级。

很多同学在看到这个问题后不知如何动手，有的甚至用了环形折弯来弄，搞得好复杂并且不容易做好。其实这个图非常简单，第一步先扫描出一段直径3的圆筒，扫描轨迹为R50，角度15°。第二步选择第一步进行轴阵列，24个，角度15°。同时设置尺寸变量，增加一个直径3递增3的变化直径，即可完成本题。

2.图2为网上著名的楼梯阵列

楼梯阵列看上去和第一个阵列问题差不多，其实不然。它设置了一个陷阱，使到阵列的时候经常失败，在构建第一个拉伸特征时要特别注意以下问题:

扫描轨迹要用线段标注角度，不能使用中心线，因为中心线没有方向性，阵列角度超过180°时就回到0°。无法实现整个圆周的阵列。要使用构造直线代替中心线，因为构造直线段是有方向性的，所以可以实现从0～360°的变化，自然地实现整个圆周的阵列。构造直线段在圆周阵列上的用途非常广泛，要灵活应用。

由于起始角度是0°，水平线位置。而无法标注0°尺寸，所以如图4所示，和竖直线标注100°。为什么要先画成100°，不刚好标注成90°呢?这样可以避免起始点和些基准点和线重合，避免草绘截面时产生过多的约束，减少阵列的失败率。通过修改100°可以明显看见图形绕圆点转动变化。正常显示后将其修改为90°。

采用方向阵列提升楼梯阶级，然后尺寸增量选择90°修改为18。(20级台阶平分360°)

另还可以用扫描将第一级台阶绘制出来，截面和底面标注一纵向尺寸方便修改增量。直接用轴阵列出来，尺寸选择纵向尺寸修改增量为5，这样更加容易完成。

3.曲线阵列的问题

一个20高的阶梯钉沿着一条曲线进行阵列。同学们使用曲线阵列的时候参照的曲线直接选择了该曲线，结果和想象有点不符。为什么会出错呢，因为阶梯钉20高，阵列的时候以它的中点为基准参照曲线来进行阵列。直线时没问题，一进入圆弧斜线，麻烦就来了，阶梯钉偏离了参照曲线。针对这个问题，只要将原曲线向上偏距一半的高度20/2=10，让阶梯钉中心严格沿着偏距曲线阵列即可。

三、学习阵列特征应注意的问题

1.灵活分析设计图形

要灵活分析设计图形，选择设计好要用来阵列的每一个对象。正确与否直接关系到后面阵列能否成功。

2.活用构造直线代替中心线

要活用构造直线代替中心线。因为中心线没有方向性，增量阵列角度超过180°时就回到0°。无法实现整个圆周的阵列。使用构造直线代替中心线，可以实现从0～360°的变化，自然地实现整个圆周的阵列。

3.选用适当的阵列

实际的阵列中，同一个阵列可能能用多种方法实现，选用适当的阵列不仅可以减少出错的机会，还可以加快设计效率。出错时要懂得正确分析，找出问题，从而解决问题。

4.多个特征组合

多个特征可以组合起来，然后再进行阵列。

5.培养正确的构图思路

培养正确的构图思路，灵活运用各阵列的参数配合。

6.勤学苦练，实践出真知

吃得苦中苦，方为人上人。只有通过不懈的努力练习，才能更好的提高技能水平。

本文通过介绍三个阵列特征实例的思路及方法，有助于学生更好地把握阵列特征的使用，并在熟悉上述阵列操作后，触类旁通，举一反三，用好阵列，提高设计效率。在实际的设计学习中，还会遇上更多的阵列的难题，这就留待在日后的学习工作中去慢慢体会了。

［1］钟日铭.Pro/ENGINEER Wildfire3.0基础入门与范例.清华大学出版社.

［2］黄光辉，李会.Pro/ENGINEER高级造型技术.清华大学出版社.

［3］黄诚驹.CAD/CAM实用技术.华中科技大学出版社.