教材零部件裝配設(shè)計(jì)實(shí)用教案

1、6.2 裝配裝配(zhungpi)零部件管理零部件管理 裝配設(shè)計(jì)平臺的操作對象主要是已經(jīng)設(shè)計(jì)完成的各種零部件，因此管理功能的【產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工具】工具欄是設(shè)計(jì)平臺的核心工具欄。該工具欄包括(boku)【組件】工具、【產(chǎn)品】工具、【零部件】工具、【現(xiàn)有組件】工具、【具有定位的現(xiàn)有組件】工具、【替換組件】工具、【圖形樹重新排序】工具、【生成編號方式】工具、【選擇性載入】工具、【管理表達(dá)】工具和【快速多實(shí)例化】工具。第1頁/共36頁第一頁，共37頁。16.2.1 創(chuàng)建創(chuàng)建(chungjin)新零部件新零部件 在裝配設(shè)計(jì)平臺中可以創(chuàng)建3中零部件，分別是組件、產(chǎn)品和零部件： （1）【組件】工具，是在指定的產(chǎn)品

2、下創(chuàng)建新組件的工具，該組件名稱不存盤(cn pn)，選擇結(jié)構(gòu)樹中的Product1，單擊該工具按鈕，一個組件Product2創(chuàng)建完成。 （2）【產(chǎn)品】工具，是在指定的產(chǎn)品下創(chuàng)建新的產(chǎn)品的工具，選擇結(jié)構(gòu)樹中的Product1，單擊該工具按鈕，一個組件Product3創(chuàng)建完成。 （3）【零部件】工具，是在指定的產(chǎn)品或組件下創(chuàng)建新的零部件的工具，選擇結(jié)構(gòu)樹中的Product1，單擊該工具按鈕，一個零件Part1創(chuàng)建完成。第2頁/共36頁第二頁，共37頁。6.2.2 加載已經(jīng)加載已經(jīng)(y jing)存在的零部件存在的零部件 【現(xiàn)有組件】工具和【具有定位的現(xiàn)有組件】工具用于加載已經(jīng)存在(cnzi)的各種

3、零部件。單擊【現(xiàn)有組件】工具按鈕，并在結(jié)構(gòu)樹中指定加載到的目標(biāo)組件后，系統(tǒng)彈出文件選擇對話框，如圖所示，選擇零部件，該零部件就加載到指定的組件下。第3頁/共36頁第三頁，共37頁。6.2.3 替換替換(t hun)零部件零部件 【替換組件】工具，是用新加載的零部件替換當(dāng)前裝配設(shè)計(jì)平臺中的零部件的工具。單擊該工具按鈕，選擇需要被替換的零部件，系統(tǒng)(xtng)彈出文件選擇對話框，選擇替換零部件，系統(tǒng)(xtng)彈出對替換影響對話框，如圖所示，該對話框的列表框中列出了執(zhí)行該操作后將受到影響的元素，單擊【確定】按鈕完成替換操作。第4頁/共36頁第四頁，共37頁。6.2.4 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)(jigu)樹排序樹

4、排序 【圖形樹重新排序】工具，是用于調(diào)整結(jié)構(gòu)樹上選中產(chǎn)品的子產(chǎn)品的順序的工具。單擊該工具按鈕，在結(jié)構(gòu)樹上選擇重新排序的組件或產(chǎn)品標(biāo)簽，系統(tǒng)彈出圖形樹重排序?qū)υ捒颉?單擊【上移選定(xun dn)產(chǎn)品】工具按鈕，將選定(xun dn)的零部件向上移動。 單擊【下移選定(xun dn)產(chǎn)品】工具按鈕，將選定(xun dn)的零部件向下移動。 單擊【移動選定(xun dn)產(chǎn)品】工具按鈕，交換兩個選定(xun dn)零部件之間的位置。第5頁/共36頁第五頁，共37頁。6.2.5 零部件編號零部件編號(bin ho) 【生成編號方式】工具，是用于對零部件進(jìn)行編號的工具，該編號可應(yīng)用到工程圖中的零部件清

5、單。單擊該工具按鈕，選擇(xunz)要編號的零部件，系統(tǒng)彈出生成編號方式對話框。 【整數(shù)】（Integer）和【字母】（Letters）單選框分別表示以整數(shù)或字母的方式生成編號。 當(dāng)所選擇(xunz)的零部件已有編號時，【現(xiàn)有編號】（Existing nembers）選項(xiàng)組可用，【保持】（Keep）單選框表示保持原編號不變，【替換】（Replace）單選框表示采用新的編號。第6頁/共36頁第六頁，共37頁。6.2.6 產(chǎn)品產(chǎn)品(chnpn)載入管理載入管理 【選擇性載入】工具(gngj)，是用于設(shè)置載入產(chǎn)品的子產(chǎn)品的載入范圍的工具(gngj)。單擊該工具(gngj)按鈕，系統(tǒng)彈出產(chǎn)品載入管理對

6、話框，如圖所示，在【打開深度】（Open depth）下拉列表框選擇載入子產(chǎn)品的范圍。第7頁/共36頁第七頁，共37頁。6.2.7 零部件管理零部件管理(gunl) 【管理表達(dá)】工具，是用于管理組件基本屬性的工具。單擊該工具按鈕，選擇(xunz)任意零部件，系統(tǒng)彈出管理表達(dá)對話框，如圖所示。 該對話框顯示選擇(xunz)的零部件的名稱、路徑和類型等。通過該對話框可以對選擇(xunz)的零部件進(jìn)行關(guān)聯(lián)、除去、替換、重命名和激活等操作。第8頁/共36頁第八頁，共37頁。6.2.8 復(fù)制復(fù)制(fzh)零部件零部件 【快速多實(shí)例化】工具(gngj)，是用于對加載的零部件按照一定的方式進(jìn)行復(fù)制裝配的工具

7、(gngj)，常用于一個產(chǎn)品存在多個相同零部件時。單擊【快速多實(shí)例化】工具(gngj)按鈕右下黑色三角，展開【多實(shí)例化】工具(gngj)欄，該工具(gngj)欄包括【快速多實(shí)例化】工具(gngj)和【定義多實(shí)例化】工具(gngj)。 1、快速多實(shí)例化 2、定義多實(shí)例化第9頁/共36頁第九頁，共37頁。6.3 裝配裝配(zhungpi)約束約束 約束是裝配設(shè)計(jì)的一個關(guān)鍵因素，零部件之間除了位置關(guān)系，還要考慮相互約束關(guān)系，才能完成裝配。裝配設(shè)計(jì)平臺中提供了【約束創(chuàng)建】和【約束】2個工具欄，兩個工具欄包含【約束創(chuàng)建】工具、【相合約束】工具、【接觸約束】工具、【偏移(pin y)約束】工具、【角度約束

8、】工具、【固定組件】工具、【固聯(lián)】工具、【快速約束】工具、【靈活/固定子裝配件】工具、【更改約束】工具和【再使用模式】工具等約束工具。第10頁/共36頁第十頁，共37頁。6.3.1 創(chuàng)建約束創(chuàng)建約束(yush)方式方式 單擊【約束創(chuàng)建方式】工具右下黑色三角，展開(zhn ki)【約束創(chuàng)建方式】工具欄，如圖6.22所示，該工具欄包含【缺省方式、【鏈方式】、【堆棧方式】3種連續(xù)創(chuàng)建約束的方法。 1、缺省方式 2、鏈方式 3、堆棧方式第11頁/共36頁第十一頁，共37頁。6.3.2 相合相合(xin h)約束（約束（Coincidence Constraint） 【相合約束(yush)】工具，是用于

9、對齊零件的約束(yush)工具，根據(jù)選擇的幾何元素，可以獲得同心、同軸或共面約束(yush)。當(dāng)兩個幾何元素的最小距離小于10-3mm時，系統(tǒng)認(rèn)為它是是相合。下面列出可用于相合約束(yush)的幾何元素。 圖約束(yush)屬性對話框 第12頁/共36頁第十二頁，共37頁。6.3.3 接觸接觸(jich)約束（約束（Contact Constraint） 【接觸約束】工具，是在平面或曲面(qmin)之間創(chuàng)建接觸的約束工具，它們的公共區(qū)域可能是平面（面接觸）、線（線接觸）、點(diǎn)（點(diǎn)接觸）和圓（圓環(huán)接觸）。第13頁/共36頁第十三頁，共37頁。6.3.4 偏移偏移(pin y)約束（約束（Offse

10、t Constraint） 【偏移約束】工具，是用于設(shè)定兩個元素之間距離的約束工具?？梢杂糜趧?chuàng)建(chungjin)偏移約束的元素如表6.3所示。 YES表示可以創(chuàng)建(chungjin)約束下面以如圖6.33所示圖形創(chuàng)建(chungjin)偏移約束為例，講解【偏移約束】工具的使用方法，具體操作步驟如下所示： （1）單擊【約束】工具欄上的【偏移約束】工具按鈕，選擇螺柱端面和螺母端面，系統(tǒng)彈出約束屬性對話框。 （2）在偏移微調(diào)框鍵入-10mm，單擊【確定】按鈕，偏移約束創(chuàng)建(chungjin)完成。第14頁/共36頁第十四頁，共37頁。6.3.5 角度角度(jiod)約束約束 【角度約束】工具，是

11、對兩個元素之間保證一定角度的約束工具，線和面都可以作為被選擇的幾何元素。 下面以如圖6.36所示圖形為例，講解【角度約束】工具的使用(shyng)方法，具體操作步驟如下所示： （1）單擊【約束】工具欄上的【角度約束】工具按鈕，選擇如圖6.37所示兩個平面，系統(tǒng)彈出約束屬性定義對話框。 （2）在角度微調(diào)框鍵入60度，單擊【確定】按鈕，角度約束創(chuàng)建完成。第15頁/共36頁第十五頁，共37頁。6.3.6 固定固定(gdng)約束（約束（Fix） 【固定(gdng)組件】工具，是用于裝配更新時防止該部件從它的上一級裝配中移動或離開的約束工具。固定(gdng)部件的約束有兩種類型。 （1）在一個固定(g

12、dng)約束中，要依靠裝配體的幾何原點(diǎn)來固定(gdng)它的位置，就需要設(shè)置一個絕對位置，這個操作只需在約束定義對話框中選中【在空間中固定(gdng)】復(fù)選框，就可以設(shè)置絕對坐標(biāo)了。 （2）在一個固定(gdng)約束中，要依靠它固定(gdng)的位置固定(gdng)裝配體，就需要設(shè)置一個相對位置，這個操作需要在約束定義對話框中取消【在空間中固定(gdng)】復(fù)選框。 該工具的操作步驟如下所示： （1）單擊【約束】工具欄上的【固定(gdng)組件】工具按鈕，選擇需要的幾何元素； （2）雙擊結(jié)構(gòu)樹中的固定(gdng)組件圖標(biāo)，系統(tǒng)才會彈出約束定義對話框，在對話框中進(jìn)行設(shè)置固定(gdng)約束類型。

13、第16頁/共36頁第十六頁，共37頁。6.3.7 固聯(lián)約束固聯(lián)約束(yush) 【固聯(lián)】工具，是將所選取的活動的若干零部件按照現(xiàn)有相對位置固定在一起的約束工具，移動其中任意一個零部件，整組部件都將隨之移動。該工具欄的操作步驟如下所示： （1）單擊【約束】工具欄上的【固聯(lián)】工具按鈕，系統(tǒng)(xtng)彈出固聯(lián)對話框，如圖6.41所示； （2）選擇要固聯(lián)的零部件，零部件就添加到列表框中，要從列表中移除部件，只需單擊它。 （3）單擊【確定】按鈕，完成固聯(lián)約束。第17頁/共36頁第十七頁，共37頁。6.3.8 快速快速(kui s)約束約束 【快速(kui s)約束】工具，是按照快速(kui s)約束列

14、表中的約束優(yōu)先順序，系統(tǒng)自動對選擇的零部件對象創(chuàng)建約束的工具。選擇菜單欄中的【工具】|【選項(xiàng)】|【機(jī)械設(shè)計(jì)】|【裝配件設(shè)計(jì)】|【約束】選項(xiàng)卡可以對快速(kui s)約束進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖所示。第18頁/共36頁第十八頁，共37頁。6.3.9 更改更改(gnggi)約束約束 【更改約束】工具，是將已生成的約束根據(jù)需要更改成其它約束的工具。該工具的操作步驟如下(rxi)所示： （1）單擊【約束】工具欄上的【更改約束】工具按鈕，在結(jié)構(gòu)樹上單擊需要更改的約束，系統(tǒng)彈出可能的約束對話框。 （2）在對話框中選擇更改成的約束，單擊【確定】按鈕，更改約束完成。第19頁/共36頁第十九頁，共37頁。6.3.10 陣

15、列陣列(zhn li)約束約束 【再使用模式】工具，是通過使用零件設(shè)計(jì)生成的陣列，創(chuàng)建約束陣列的工具。該工具的操作步驟如下(rxi)所示： （1）在利用陣列生成的零部件上安裝一個零件，并設(shè)置它們之間的約束關(guān)系； （2）單擊【約束】工具欄上的【再使用模式】工具按鈕，系統(tǒng)彈出在圖樣上實(shí)例化對話框。 （3）選擇零件設(shè)計(jì)生成的陣列特征，這樣它會添加到圖樣區(qū)域的文本框中； （4）單擊要實(shí)例化的部件，選擇預(yù)先約束好的零部件，這樣他會添加到文本框中； （5）單擊【確定】按鈕，完成陣列約束。第20頁/共36頁第二十頁，共37頁。6.3.11 剛性剛性(n xn)/柔性約束柔性約束 產(chǎn)品中的子產(chǎn)品內(nèi)的零部件在產(chǎn)

16、品中的固定方式有兩種：剛性固定和柔性固定。柔性固定指子產(chǎn)品中的零部件像其它零部件一樣利用羅盤或移動按鈕進(jìn)行自由移動。剛性固定指整個子產(chǎn)品只能作為剛性整體移動。兩種固定方式的切換是利用【靈活/固定子裝配件】工具按鈕完成的。使用(shyng)方法是單擊【靈活/固定子裝配件】工具按鈕，然后在結(jié)構(gòu)樹上選擇子產(chǎn)品就完成了固定方式之間的切換。第21頁/共36頁第二十一頁，共37頁。6.4 裝配裝配(zhungpi)中零部件位置調(diào)整中零部件位置調(diào)整 零部件三維裝配就是體現(xiàn)零部件的位置關(guān)系，因此零部件的位置是裝配的關(guān)鍵?！疽苿印抗ぞ邫诰褪钦{(diào)整零部件位置的工具，該工具欄包含(bohn)【操縱】、【敏捷移動】、【

17、分解】和碰撞時停止操縱】4個工具。第22頁/共36頁第二十二頁，共37頁。6.4.1 移動移動(ydng)零部件零部件 【操縱】工具，是通過鼠標(biāo)拖動或旋轉(zhuǎn)等方式移動零部件的工具。單擊該工具欄，系統(tǒng)彈出操作參數(shù)(cnsh)對話框，如圖所示，對話框中各圖標(biāo)的含義如下所述。 第一行是控制沿著某坐標(biāo)軸方向移動； 第二行是控制沿著某坐標(biāo)平面內(nèi)判斷； 第三行是控制沿著某坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)。 遵循約束復(fù)選框是幾何元素安裝約束定義的方向移動。第23頁/共36頁第二十三頁，共37頁。6.4.2 快速快速(kui s)移動零部件移動零部件 【敏捷移動】工具欄是采用映射的方式對組件進(jìn)行快速移動。單擊【敏捷移動】工具右下黑色

18、三角，展開【敏捷移動】工具欄，該工具欄包含(bohn)【敏捷移動】和【智能移動】2個工具。 1、敏捷移動 2、智能移動第24頁/共36頁第二十四頁，共37頁。6.4.3 生成生成(shn chn)裝配爆炸圖裝配爆炸圖 【分解】工具，是對裝配在一起的零部件分解的工具，方便了解零部件之間的位置關(guān)系，并有利于生成二維圖紙。單擊該工具按鈕，系統(tǒng)彈出爆炸對話框，該對話框的內(nèi)容如下所述。 深度用于設(shè)置爆炸的層次。全部層表示將裝配產(chǎn)品分解至最底層，第一層表示僅分解到第一層零部件； 形式用于設(shè)置分解的方式。3D表示將產(chǎn)品在三維空間中分解；2D表示將產(chǎn)品分解后投影到XY平面上；約束(yush)表示將產(chǎn)品按照約束

19、(yush)條件進(jìn)行分解，該方式僅在產(chǎn)品中存在共軸或共面時有效； 選擇用于顯示選擇的用于分解的產(chǎn)品； 固定產(chǎn)品文本框用于選擇分解過程中位置固定不變的零部件； 轉(zhuǎn)動爆炸滑塊條用于觀察整個分解過程。第25頁/共36頁第二十五頁，共37頁。6.4.4 碰撞碰撞(pn zhun)停止停止 【碰撞時停止操縱(cozng)】工具，是在激活該工具時，調(diào)整裝配件的零部件是，如果遇到碰撞，在碰撞方向上停止操縱(cozng)的工具。第26頁/共36頁第二十六頁，共37頁。6.5 裝配裝配(zhungpi)分析分析 裝配設(shè)計(jì)(shj)完成后需要進(jìn)行相應(yīng)的分析，通過分析檢驗(yàn)裝配效果和零部件設(shè)計(jì)(shj)是否存在缺陷。

20、Catia V5提供了【分析】（Analyze）菜單欄，如圖所示，菜單欄中包含了【空間分析】工具欄所有內(nèi)容。該菜單欄提供了很多裝配分析功能。下面具體講解使用方法。第27頁/共36頁第二十七頁，共37頁。6.5.1 材料材料(cilio)清單清單 選擇【分析】|【材料清單】命令，系統(tǒng)(xtng)彈出物料清單對話框，如圖所示，該對話框有物料清單和清單報告兩個選項(xiàng)卡。 1、物料清單 2、清單報告第28頁/共36頁第二十八頁，共37頁。6.5.2 更新更新(gngxn) 選擇(xunz)【分析】|【更新】命令，如果有更新元素，系統(tǒng)彈出更新分析對話框，在分析選項(xiàng)卡內(nèi)會顯示所有需要更新的元素以及相關(guān)數(shù)據(jù)，

21、包括產(chǎn)品中需要更新的產(chǎn)品、需要更新的約束，子產(chǎn)品中需要更新的部件、需要更新的約束以及需要更新的零件外觀顯示形態(tài)等。在更新選項(xiàng)卡內(nèi)，可以直接選擇(xunz)需要更新的元素，然后單擊右側(cè)的更新工具按鈕進(jìn)行更新操作。如果當(dāng)前所有的元素都是最新的，產(chǎn)品中沒有需要更新的元素，系統(tǒng)會彈出更新分析對話框，提示“組件是最新的”。第29頁/共36頁第二十九頁，共37頁。6.5.3 約束約束(yush)分析分析 選擇【分析】|【約束分析】命令，系統(tǒng)(xtng)彈出約束分析對話框，如圖所示，該對話框包含約束、中斷和已停用3個選項(xiàng)卡。在對話框最上下拉列表框選擇準(zhǔn)備分析的產(chǎn)品，在選項(xiàng)卡內(nèi)列出當(dāng)前分析產(chǎn)品的所有約束信息。第30頁/共36頁第三十頁，共37頁。6.5.4 自由度分析自由度分析(fnx) 自由度分析可以幫助用戶分析產(chǎn)品中的剩余自由度。在三維空間中，一個物體有6個自由度，如果6個自由度全被限制，物體就被固定不動了。在裝配(zhungpi)設(shè)計(jì)過程中對物體添加了約束，那么自由度就會減少，自由度分析功能就是通過分析剩余的自由度，指導(dǎo)用戶進(jìn)行裝配(zhungpi)設(shè)計(jì)。第31頁/共36頁第三十一頁，共37頁。6.5.5 相關(guān)性分析相關(guān)性分析(fnx) 在裝配完成后，可以通過關(guān)聯(lián)關(guān)系顯示部件之間的約束關(guān)系。選擇(xunz)【分析】|【相關(guān)性】命令，系統(tǒng)彈出裝配依賴關(guān)系樹對話框，右擊對象，彈出右鍵菜單