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1、2021/3/91第第 12章章 模型裝配 完成零件設計后，將設計的零件按設計要求的約束條件或連接方式裝配在一起才能形成一個完整的產(chǎn)品或機構裝置。利用Pro/E提供的“組件”模塊可實現(xiàn)模型的組裝。在Pro/E系統(tǒng)中，模型裝配的過程就是按照一定的約束條件或連接方式，將各零件組裝成一個整體并能滿足設計功能的過程。 本章主要講解如下內容： 各種裝配約束類型 裝配連接類型的概念 零件裝配與連接的基本方法 組件分解圖的建立方法圖12-1 新建對話框 組件的裝配間隙與干涉分析 2021/3/9212.1 元件放置操控板 模型的裝配操作是通過元件放置操控板來實現(xiàn)的。單擊菜單【文件】【新建】命令，在打開的新建

2、對話框中選擇“組件”，如圖12-1所示。單擊【確定】按鈕，進入“組件”模塊工作環(huán)境。 2021/3/93 在組件模塊工作環(huán)境中，單擊按鈕 或單擊菜單【插入】【元件】【裝配】命令，在彈出的打開對話框中選擇要裝配的零件后，單擊【打開】按鈕，系統(tǒng)顯示如圖12-2所示的元件放置操控板。 圖12-2中的圖（a）為【放置】按鈕對應的面板，圖（b）為【移動】按鈕對應的面板。下面對面板中各項功能及意義說明如下：圖（a）2021/3/94圖12-2 元件放置操控板（b）2021/3/95 移動：使用移動面板可移動正在裝配的元件，使元件的取放更加方便。當移動面板處于活動狀態(tài)時，將暫停所有其他元件的放置操作。要移動

3、參與組裝的元件，必須封裝或用預定義約束集配置該元件。在移動面板中，可使用下列選項： 運動類型：選擇運動類型。默認值是“平移”。 定向模式：重定向視圖。 平移：在平面范圍內移動元件。 旋轉：旋轉元件。 調整：調整元件的位置。 在視圖平面中相對：相對于視圖平面移動元件，這是系統(tǒng)默認的移動方式。 運動參照：選擇移動元件的移動參照。 平移/旋轉/調整參照：選擇相應的運動類型出現(xiàn)對應的選項。 相對：顯示元件相對于移動操作前位置的當前位置。 撓性：此面板僅對于具有預定義撓性的元件是可用的。 屬性：顯示元件名稱和元件信息。 2021/3/962021/3/972021/3/982021/3/992021/3

4、/9102021/3/91112.2 裝配約束類型零件的裝配過程，實際上就是一個約束限位的過程，根據(jù)不同的零件模型及設計需要，選擇合適的裝配約束類型，從而完成零件模型的定位。一般要完成一個零件的完全定位，可能需要同時滿足幾種約束條件。Pro/ENGINEER Wildfire提供了十幾種約束類型，供用戶選用。 要選擇裝配約束類型，只需在元件放置操控板的約束類型欄中，單擊按鈕 ，在彈出的下拉列表中選擇相應的約束選項即可，如圖12-3所示。2021/3/912前面已對各約束類型作了簡介，為使讀者透徹理解各約束類型的具體應用，現(xiàn)以圖例方式說明如下。 1匹配 所謂“匹配”就是指兩零件指定的平面或基準面

5、重合或平行（當偏移值不為零時兩面平行，當偏移值為零時兩面重合）且兩平面的法線方向相反。 如圖12-4所示為使用“匹配”約束方式且偏移值為0的兩面配合情況（選擇圓臺的上端面和直角模型底座的上表面，如圖中箭頭所示）。 2021/3/913 如圖12-5所示為使用“匹配”約束方式且偏移值不為0時的兩面配合情況。 2021/3/9142對齊使兩零件指定的平面、基準面、基準軸、點或邊重合或共線。如圖12-6所示為“對齊”方式且偏移值為0時兩面配合情況。2021/3/9152021/3/9163插入 “插入”約束使兩零件指定的旋轉面共旋轉中心線，具有旋轉面的模型有圓柱、圓臺、球等。如圖12-8所示為“插入

6、”約束方式的一個例子，在選定“插入”約束后，分別選擇直角模型中孔特征的內表面和圓柱模型側表面即可完成“插入”約束組裝。2021/3/917 4坐標系 使零件裝配的坐標系與其裝配零件的坐標系對齊，從而完成裝配零件的放置，如圖12-9所示 2021/3/918 5相切 在兩個進行裝配的零件中，各自指定一個曲面或一個為平面，另一個為曲面，使其相切。如圖12-10所示，選中圖中箭頭指示的兩個面完成相切方式的約束。2021/3/919 6線上點 在一個零件上指定一點，然后在另一零件上指定一條邊線，使該點在這條邊線上。如圖12-11所示，為兩次使用“線上點”約束方式的一個例子。具體操作：選擇左邊模型的一個

7、角點，然后選擇右邊模型箭頭指示的邊線；選擇左邊模型的另一個角點，然后選擇右邊模型箭頭指示的邊線，結果兩點在箭頭指示的邊線上。 2021/3/920 7曲面上的點 在一個零件上指定一點，然后在另一個零件上指定一個面，則指定的面和點相接觸。如圖12-12所示，選擇直角模型上的基準點“APNTO”，然后選擇圓柱模型中箭頭指示的面，結果如右圖所示。該選項常配合“對齊”、“匹配”等選項一起使用。 2021/3/921 8曲面上的邊 在一個零件上指定一條邊，然后在另一個零件上指定一個面，則指定的邊位于指定的面上。該選項常配合“對齊”、“匹配”等選項一起使用。如圖12-13所示，選擇直角模型中箭頭指示的一條

8、邊，然后選擇圓柱模型下端面，結果如右圖所示。2021/3/922提示： 在進行“匹配”或“對齊”操作時，對于要配合的兩個零件，必須選擇相同的幾何特征，如平面對平面，旋轉曲面對旋轉曲面等。 “匹配”或“對齊”的偏移值可為正值也可為負值。若輸入負值，則表示偏移方向與模型中箭頭指示的方向相反。2021/3/92312.3 裝配連接類型 在Pro/E中，元件的放置還有一種裝配方式連接裝配。使用連接裝配可方便用戶在利用Pro/Mechanism（機構）模塊時直接執(zhí)行機構的運動分析與仿真，它使用上一節(jié)講的各種約束條件來限定零件的運動方式及其自由度。圖12-14所示為選擇“軸承”連接時的操控面板。2021/

9、3/924 使用該面板可以選擇和設置零件間的連接類型。對選定的連接類型進行約束設定時的操作與上一節(jié)講述的相應約束類型的操作相同，因此本節(jié)重點應理解各連接類型的含義，以便在進行機構模型的裝配時正確選擇連接類型。 2021/3/925 如圖12-15所示，單擊連接類型欄的按鈕 ，彈出連接類型下拉列表，選擇相應的連接類型，在放置面板左欄中相應顯示該連接類型的約束規(guī)則，然后選擇相應的元件參照和組件參照即可。2021/3/926 剛性：剛性連接。自由度為零，零件裝配處于完全約束狀態(tài)。 銷釘：銷釘連接。自由度為1，零件可沿某一軸旋轉。應滿足的約束關系如圖12-16所示。 軸對齊：軸對齊方式。有兩個自由度：

10、繞軸旋轉和沿軸平移。 平移：以“匹配”或“對齊”方式約束裝配零件的平移，使平移自由度為零。 滑動桿：滑動連接。自由度為1，零件可沿某一軸平移，應滿足的約束關系如圖12-17所示。 軸對齊：軸對齊方式，有兩個自由度：繞軸旋轉和沿軸平移。 旋轉：以“匹配”或“對齊”方式約束裝配零件的平移，使旋轉自由度為零。 圖12-16 圖12-172021/3/927 圓柱：缸連接。自由度為2，零件可沿某一軸平移或旋轉。該類型只需滿足“軸對齊”約束關系即可，如圖12-18所示。 平面：平面連接。自由度為2，零件可在某一平面內自由移動，也可繞該平面的法線方向旋轉。該類型需滿足“平面”約束關系，如圖12-19所示。

11、具體操作：分別選擇兩個零件的貼合面，然后輸入偏移值即可。 圖12-18“圖12-192021/3/928 球：球連接。自由度為3，零件可繞某點自由旋轉，但不能進行任何方向的平移。該類型需滿足“點對齊”約束關系，如圖12-20所示。具體操作：分別在兩個零件中選擇相應的點，輸入偏移值即可。 焊接：焊接。自由度為零，兩零件剛性連接在一起。該類型需滿足坐標系約束關系，如圖12-21所示。具體操作：分別在兩個零件中選擇相應的坐標系，輸入偏移值即可。2021/3/929 軸承：軸承連接。自由度為4，零件可自由旋轉，并可沿某軸自由移動。該類型需滿足“點對齊”約束關系，如圖12-22所示。具體操作：在一個零件

12、中選擇一點，在另一個零件中選擇一條邊或軸線，輸入偏移值即可。 常規(guī)：選取自動類型約束的任意參照以建立連接。 6DOF：該類型需滿足“坐標系對齊”約束關系，如圖12-23所示。 圖12-22圖12-232021/3/930 槽：建立槽連接，包含一個“點對齊”約束，允許沿一條非直的軌跡旋轉。該類型需滿足的約束關系，如圖12-24所示。2021/3/93112.4 零件裝配與連接在完成各零件模型的制作之后，就可以把它們按設計要求組裝在一起，成為一個部件或產(chǎn)品。零件裝配與連接的操作步驟如下零件裝配與連接的操作步驟如下： 新建一個“組件”類型的文件，進入組件模塊工作界面。 單擊按鈕 或單擊菜單【插入】【

13、元件】【裝配】命令，裝載零件模型。 在元件放置操控板中，選擇約束類型或連接類型，然后相應選擇兩個零件的裝配參照使其符合約束條件。 單擊新建約束，重復步驟 的操作，直到完成符合要求的裝配或連接定位，單擊按鈕 ，完成本次零件的裝配或連接。 重復步驟 ，完成下一個零件的組裝。2021/3/932提示： 在裝配操作中，可使用按鈕 、按鈕 ，改變裝配件與被裝配件的窗口顯示狀況，以方便在模型中選擇裝配參照對象。 在某些情況下，使用移動面板中的“平移”、“旋轉”等操作可輔助裝配操作。2021/3/933實例1 本例完成如圖12-25所示的組件模型 2021/3/934實例2 本例完成如圖12-33所示的組件

14、模型。 2021/3/935提示： 在零件裝配之前將組件模型中的某些零件隱藏，可簡化裝配過程中的圖面，便于捕捉要進行約束的對象。 零件裝配時必須合理選擇第一個裝配零件，一般選擇整個模型中最為關鍵的零件。 針對不同裝配要求合理選擇約束類型，借助“自動”選項，系統(tǒng)可自動選擇合適的約束類型，有利于加快裝配操作。2021/3/936實例3 本例完成如圖12-47所示的組件模型。2021/3/93712.5 組件分解圖 在一些產(chǎn)品說明書或需要進行產(chǎn)品演示的場合，為了說明產(chǎn)品的零件組成及其裝配結構關系，經(jīng)常需要使用分解圖。在Pro/ENGINEER Wildfire組件工作環(huán)境中，單擊菜單【視圖】【分解】

15、【分解視圖】選項，圖形窗口中的組件模型則呈分解狀態(tài)，調整各零件的位置，即可完成組件模型的分解圖。如圖12-54所示為一組件模型分解圖。2021/3/93812.5.1 建立組件分解圖 打開已經(jīng)建立完畢的組件模型，單擊菜單【視圖】【分解】【分解視圖】選項，圖形窗口中的組件模型按系統(tǒng)默認的分解位置顯示分解圖。單擊菜單【視圖】【分解】【編輯位置】選項，打開如圖12-55所示的分解位置對話框，使用該對話框，可實現(xiàn)對分解圖中零件位置的調整。該對話框中各功能選項的意義說明如下。 2021/3/939 選取的元件：首先選擇一運動參照，然后單擊該欄中的選取對象按鈕 ，然后在組件模型中選擇要在參照方向上移動的零

16、件。 運動類型：該欄下面列出零件或組件的各種移動方式。 平移：定義平移方向后，拖動鼠標直接移動零件或組件。 復制位置：復制選擇零件的分解位置。 缺省分解：在系統(tǒng)默認的分解位置放置選擇的零件或組件。 重置：重新放置選擇的零件或組件的位置。 運動參照：該欄供用戶選擇零件或組件移動的參照類型來定義方向，有如下幾種： 視圖平面：選擇當前視場平面作為移動參照。 選取平面：選擇一個平面作為移動參照。 圖元/邊：選擇零件或組件的邊、基準軸作為移動參照。 平面法向：選擇一平面，該平面的法線方向作為移動參照。 2點：選擇兩個端點或基準點，以其連線方向作為移動參照。 坐標系：選擇基準坐標系的X、Y、Z軸作為移動參

17、照。 運動增量：該欄顯示零件或組件相對移動的尺寸增量。 位置：該欄顯示零件或組件相對移動的相關尺寸變化量。 2021/3/940建立組件分解圖的操作步驟如下： 打開已有的組件模型，單擊菜單【視圖】【分解】【分解視圖】選項，圖形窗口中的組件模型按系統(tǒng)默認的分解位置顯示分解圖。 單擊菜單【視圖】【分解】【編輯位置】選項，打開分解位置對話框。 選定移動參照，選擇零件并拖動調整其位置完成分解圖。 2021/3/941實例 本例制作如圖12-56所示的組件模型分解圖。2021/3/942提示： 單擊【視圖】【分解】【取消分解視圖】可使分解圖顯示為非分解狀態(tài)。 基于一個組件模型可建立多個不同的分解圖，建立

18、的多個分解圖文件列在視圖管理器對話框的名稱欄中，如圖12-60所示。雙擊一個分解圖文件，圖形窗口中顯示該文件名對應的分解圖。2021/3/94312.5.2 建立偏距線 在分解圖中建立零件的偏距線，可清楚地表示零件間的位置關系。經(jīng)常用此方法制作產(chǎn)品說明書中的一些插圖，圖12-61為使用偏距線標注零件安裝位置的實例。2021/3/944 在建立偏距線時，會使用如圖12-62所示的菜單，各選項的意義說明如下。 創(chuàng)建：單擊該選項，建立偏距線。 修改：修改偏距線的效果。 刪除：刪除偏距線。2021/3/945 修改線體：選擇偏距線，在打開的線體對話框中重新定義偏距線的顏色及線段類型。線體對話框如圖12-63所示。 設置缺省線體：在打開的線體對話框中設置新偏距線默認的顏色及線段類型。 單擊圖12-62左圖所示菜單中的【創(chuàng)建】選項，彈出圖元選取菜單，如圖12-62右圖所示。該菜單列