模塊四 裝配設(shè)計(jì)

CATIA應(yīng)用與實(shí)戰(zhàn)演練（初級(jí)篇）模塊四裝配設(shè)計(jì)

【學(xué)習(xí)導(dǎo)引】CATIA裝配設(shè)計(jì)分為T(mén)OP-DOWN裝配、DOWN-TOP裝配和混合裝配，其中TOP-DOWN裝配是在裝配工作臺(tái)直接新建零件，按照零件的裝配關(guān)系建模；DOWN-TOP裝配，是先在零件工作臺(tái)進(jìn)行零件建模，再導(dǎo)入裝配工作臺(tái)按照連接關(guān)系進(jìn)行裝配約束；混合裝配是用兩種裝配形式進(jìn)行裝配。模塊四裝配設(shè)計(jì)

【學(xué)習(xí)導(dǎo)引】裝配設(shè)計(jì)模塊包含三個(gè)項(xiàng)目，根據(jù)裝配方法分為：DOWN-TOP裝配的螺栓連接裝配、TOP-DOWN裝配的千斤頂裝配、混合裝配的齒輪泵裝配。模塊講解了裝配體的工作原理、組成零件，以便更好地理解裝配關(guān)系。任務(wù)講解過(guò)程中有學(xué)習(xí)目標(biāo)、項(xiàng)目分析、學(xué)習(xí)重點(diǎn)、注意事項(xiàng)、小技巧和拓展練習(xí)等。模塊四裝配設(shè)計(jì)

【學(xué)習(xí)指南】1.CATIA裝配設(shè)計(jì)是將零件模型按照一定的裝配約束關(guān)系，裝配在一起。裝配體中國(guó)標(biāo)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)件如螺栓、螺母、墊圈、鍵、銷(xiāo)等零件，可以直接調(diào)用CATIA目錄瀏覽器里面的標(biāo)準(zhǔn)件模型，不需要建模。2.學(xué)習(xí)裝配設(shè)計(jì)要了解裝配體工作原理，零件間的連接關(guān)系及各零件在裝配體中的作用等。模塊四裝配設(shè)計(jì)項(xiàng)目一

螺栓連接裝配

任務(wù)零件建模與裝配建模項(xiàng)目二千斤頂裝配

任務(wù)千斤頂裝配設(shè)計(jì)項(xiàng)目三齒輪泵裝配

任務(wù)齒輪泵裝配設(shè)計(jì)項(xiàng)目一螺栓連接裝配任務(wù)

零件建模與裝配建模項(xiàng)目一螺栓連接裝配

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.熟悉DOWN-TOP裝配設(shè)計(jì)的操作方法，掌握目錄瀏覽器調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件的操作方法，學(xué)會(huì)插入現(xiàn)有零件、零件的裝配約束、裝配文件的保存管理等命令。2.能夠創(chuàng)建裝配模型等?！卷?xiàng)目分析】

螺栓連接是用螺栓、螺母、墊圈將兩個(gè)不太厚并鉆成通孔的零件連接在一起。其中，螺栓、螺母、墊圈是標(biāo)準(zhǔn)件，裝配設(shè)計(jì)時(shí)不需要建模。項(xiàng)目所用標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格是：螺栓M20X80、螺母M20、墊圈20；項(xiàng)目需要建模的是兩個(gè)通孔零件。

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】

裝配工作臺(tái)插入現(xiàn)有零件、目錄瀏覽器調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件、裝配約束、裝配文件的保存管理。任務(wù)

零件建模與裝配建模

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟1】零件建模。圖4-1-1零件一建模圖4-1-2零件二建模任務(wù)

零件建模與裝配建模

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟2】裝配螺栓?！咀⒁狻緾ATIA的初始界面雖然是裝配界面，但不是機(jī)械設(shè)計(jì)裝配工作臺(tái)。如果打開(kāi)CATIA初始界面直接進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)，會(huì)發(fā)現(xiàn)缺少很多命令工具條。因此，一定要在菜單欄單擊“開(kāi)始”——“機(jī)械設(shè)計(jì)”——“裝配設(shè)計(jì)”，進(jìn)入裝配工作臺(tái)。圖4-1-3目錄瀏覽器對(duì)話框任務(wù)

零件建模與裝配建模

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟2】裝配螺栓。圖4-1-4選擇需要的螺栓標(biāo)準(zhǔn)圖4-1-5選擇螺栓規(guī)格任務(wù)

零件建模與裝配建模

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟2】裝配螺栓。圖4-1-6調(diào)用螺栓圖4-1-7將螺栓軸線豎直任務(wù)

零件建模與裝配建模

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟2】裝配螺栓?！拘〖记伞?.操作按鈕是裝配設(shè)計(jì)使用頻率較高的操作，它不僅可以沿著三個(gè)坐標(biāo)軸移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，沿三個(gè)坐標(biāo)平面移動(dòng)，還可以沿任意直線移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，沿任意平面移動(dòng)。2.修復(fù)部件按鈕的作用是固定零件，裝配過(guò)程中，一定要固定一個(gè)零件不動(dòng)，其他零件按照約束關(guān)系裝配到這個(gè)零件上。如果不固定一個(gè)零件，那么根據(jù)約束關(guān)系，零件容易裝配到裝配體外面。任務(wù)

零件建模與裝配建模

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟3】裝配零件。圖4-1-8插入零件一圖4-1-9移動(dòng)零件一任務(wù)

零件建模與裝配建模

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟3】裝配零件。圖4-1-10約束螺栓軸線圖4-1-11約束零件一軸線任務(wù)

零件建模與裝配建模

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟3】裝配零件。圖4-1-12約束螺栓頭與零件表面偏移距離圖4-1-13裝配零件二任務(wù)

零件建模與裝配建?！緦?shí)戰(zhàn)演練】【步驟4】裝配墊圈ISO7089WASHER20X37。圖4-1-14調(diào)用墊圈圖4-1-15調(diào)整墊圈位置圖4-1-16約束墊圈軸線與螺栓軸線相合任務(wù)

零件建模與裝配建模

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟4】裝配墊圈。圖4-1-17約束墊圈底面與零件二表面接觸圖4-1-18裝配墊圈任務(wù)

零件建模與裝配建模

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟5】裝配螺母ISO4034NUTM20。圖4-1-19調(diào)用螺母圖4-1-20調(diào)整螺母方向

圖4-1-21裝配螺母任務(wù)

零件建模與裝配建模

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟6】裝配文件保存。圖4-1-22螺栓裝配圖4-1-23保存管理對(duì)話框任務(wù)

零件建模與裝配建模

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟6】裝配文件保存。圖4-1-24拓展目錄任務(wù)

零件建模與裝配建模

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟6】裝配文件保存。

【小技巧】1.CATIA的裝配建模是與裝配體的零件建模數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的，所以，裝配設(shè)計(jì)一定要用“保存管理”——“拓展目錄”選項(xiàng)，將Product文件和裝配的所有零件存儲(chǔ)在一個(gè)文件夾里面，才能打開(kāi)裝配文件。如果只存儲(chǔ)一個(gè)product文件，而沒(méi)有與裝配體的零件建模存儲(chǔ)在一起，那么，CATIA將無(wú)法打開(kāi)裝配建模文件。

2.由于裝配體零件較多，應(yīng)時(shí)時(shí)單擊“保存管理”——“拓展目錄”選項(xiàng)，保存文件，以免因未及時(shí)保存文件而丟失文件。項(xiàng)目二千斤頂裝配任務(wù)

千斤頂裝配設(shè)計(jì)項(xiàng)目二千斤頂裝配

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.熟悉TOP-DOWN裝配設(shè)計(jì)的操作方法，掌握零件工作臺(tái)與裝配工作臺(tái)的切換，學(xué)會(huì)新建零件、快速多實(shí)例化、裝配工作臺(tái)的鉆孔等命令。2.能夠創(chuàng)建裝配模型等?！卷?xiàng)目分析】

千斤頂是利用螺旋傳動(dòng)頂舉重物的，是常用的起重或頂壓工具。千斤頂由頂墊、螺旋桿、鉸杠、螺套和底座等零件組成。工作時(shí)，旋轉(zhuǎn)鉸杠，帶動(dòng)螺旋桿在螺套內(nèi)做上下移動(dòng)，頂墊上的物體被頂起或落下。

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】

裝配工作臺(tái)新建零件、零件工作臺(tái)與裝配工作臺(tái)的切換、利用已有零件的草圖畫(huà)新零件模型、裝配工作臺(tái)插入裝配特征的鉆孔。任務(wù)

千斤頂裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟1】進(jìn)入裝配工作臺(tái)。圖4-2-1零件命名任務(wù)

千斤頂裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟2】底座建模?！咀⒁狻刻卣鳂?shù)的名稱(chēng)可以中文命名，但文件存儲(chǔ)不能用中文。圖4-2-2打開(kāi)特征樹(shù)，進(jìn)入零件工作臺(tái)圖4-2-3YZ面底座草圖圖4-2-4底座建模任務(wù)

千斤頂裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟3】螺套建模?！咀⒁狻侩[藏三個(gè)坐標(biāo)面一是為了保持裝配建模清晰，二是當(dāng)裝配體零件較多時(shí)，投影面重疊，無(wú)法準(zhǔn)確找到零件，因此，要學(xué)會(huì)隱藏不需要顯示的幾何元素。圖4-2-5新建零件任務(wù)

千斤頂裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟3】螺套建模。圖4-2-6YZ面畫(huà)螺套草圖任務(wù)

千斤頂裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟4】螺孔建模。圖4-2-7鉆螺紋孔圖4-2-8畫(huà)圓心點(diǎn)任務(wù)

千斤頂裝配設(shè)計(jì)【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟5】錐端緊定螺釘裝配。圖4-2-9插入裝配特征鉆孔圖4-2-10定義裝配特征對(duì)話框任務(wù)

千斤頂裝配設(shè)計(jì)【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟5】錐端緊定螺釘裝配ISO7434SCREWM10X12。圖4-2-12螺紋孔定義圖4-2-11受影響零件是底座和螺套任務(wù)

千斤頂裝配設(shè)計(jì)【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟5】錐端緊定螺釘裝配?！咀⒁狻?jī)蓚€(gè)零件裝配后，再鉆孔，通常稱(chēng)為“配鉆”，主要用于安裝螺釘或銷(xiāo)等零件。配鉆孔能確保孔的尺寸精度和幾何精度良好，便于裝配。圖4-2-13顯示螺釘投影面圖4-2-14拖動(dòng)螺釘圖4-2-15約束螺釘任務(wù)

千斤頂裝配設(shè)計(jì)【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟6】螺旋桿建模。圖4-2-17螺旋桿外螺紋圖4-2-16螺旋桿草圖任務(wù)

千斤頂裝配設(shè)計(jì)【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟7】鉸杠建模。圖4-2-19投影3D元素畫(huà)鉸杠草圖，鏡像拉伸150圖4-2-18鉸杠孔任務(wù)

千斤頂裝配設(shè)計(jì)【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟8】頂墊建模，YZ面。圖4-2-20頂墊草圖圖4-2-21倒圓角圖4-2-22偏移YZ面反向30，空心點(diǎn)定位任務(wù)

千斤頂裝配設(shè)計(jì)【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟9】錐端緊定螺釘裝配。圖4-2-23快速多實(shí)例化插入另一個(gè)螺釘圖4-2-24繪圖區(qū)顯示新插入的螺釘任務(wù)

千斤頂裝配設(shè)計(jì)【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟10】整理、保存?！拘〖记伞靠焖俣鄬?shí)例化命令，用于重復(fù)裝配已有零件，不必重新插入零件，非常便捷實(shí)用。圖4-2-25千斤頂裝配建模圖4-2-26設(shè)置顏色和透明度項(xiàng)目三齒輪泵裝配任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)項(xiàng)目三齒輪泵裝配

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.熟悉混合裝配設(shè)計(jì)的操作方法，掌握拖動(dòng)現(xiàn)有零件位置的操作及裝配約束，學(xué)會(huì)重復(fù)使用陣列、快速多實(shí)例化、裝配結(jié)構(gòu)臺(tái)的鉆孔等命令。2.能夠創(chuàng)建裝配模型等。【項(xiàng)目分析】齒輪泵是機(jī)器潤(rùn)滑、供油系統(tǒng)的一個(gè)部件，它的動(dòng)力從傳動(dòng)齒輪輸入，通過(guò)鍵帶動(dòng)主動(dòng)齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)齒輪嚙合帶動(dòng)從動(dòng)齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。一對(duì)齒輪在泵體內(nèi)做嚙合傳動(dòng)時(shí)，嚙合區(qū)前部空間的壓力降低，產(chǎn)生局部真空，油池內(nèi)部的油在大氣壓力作用下進(jìn)入油泵低壓區(qū)內(nèi)的進(jìn)油口，隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，齒槽中的油不斷被帶到后部的出油口擠壓出去，送到機(jī)器需要潤(rùn)滑的部位。

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】

裝配零件工作臺(tái)的齒輪建模、自定義陣列、多凸臺(tái)等命令，裝配工作臺(tái)的目錄瀏覽器、重復(fù)使用陣列、快速多實(shí)例化等命令任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟1】傳動(dòng)齒輪UG建模，齒數(shù)Z=27、模數(shù)m=3、齒寬20、壓力角20°圖4-3-1打開(kāi)UG新建對(duì)話框任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟1】傳動(dòng)齒輪UG建模。圖4-3-2創(chuàng)建齒輪圖4-3-3齒輪類(lèi)型任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟1】傳動(dòng)齒輪UG建模。圖4-3-4齒輪參數(shù)圖4-3-5齒輪建模方向任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】

【步驟1】傳動(dòng)齒輪UG建模。圖4-3-6齒輪圓心坐標(biāo)圖4-3-7生成齒輪，任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟1】傳動(dòng)齒輪UG建模。【注意】UG文件存儲(chǔ)路徑，要求不能用中文。圖4-3-8導(dǎo)出STEP格式文件任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟1】傳動(dòng)齒輪UG建模。圖4-3-9導(dǎo)出文件存儲(chǔ)路徑圖4-3-11畫(huà)草圖圖4-3-10齒輪導(dǎo)入CATIA中任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟2】從動(dòng)齒輪建模，齒數(shù)Z=15、模數(shù)m=3、齒寬36、壓力角20°。圖4-3-12鍵槽孔建模圖4-3-13畫(huà)草圖任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟3】主動(dòng)齒輪建模。圖4-3-14從動(dòng)齒輪建模圖4-3-15畫(huà)草圖任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟3】主動(dòng)齒輪建模，參數(shù)與從動(dòng)齒輪同。圖4-3-16修改右側(cè)草圖形狀和尺寸圖4-3-17鍵槽草圖任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟3】主動(dòng)齒輪建模。圖4-3-18定義凹槽任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟3】主動(dòng)齒輪建模。圖4-3-19定義外螺紋任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟3】主動(dòng)齒輪建模。【小技巧】如果要修改草圖形狀和尺寸，或者修改幾何體尺寸，可以雙擊特征樹(shù)上草圖或幾何體，進(jìn)行修改?！咀⒁狻慨?dāng)修改草圖尺寸時(shí)，零件模型顏色變?yōu)榧t色，單擊更新，即可恢復(fù)正常。圖4-3-20主動(dòng)齒輪軸建模任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟4】左端蓋建模，YZ面。圖4-3-21外形草圖圖4-3-22定義多凸臺(tái)任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟4】左端蓋建模。圖4-3-23沉頭孔圓心點(diǎn)圖4-3-24定義孔擴(kuò)展選項(xiàng)卡任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟4】左端蓋建模。圖4-3-25定義孔類(lèi)型選項(xiàng)卡圖4-3-26定義用戶陣列任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟4】左端蓋建模。圖4-3-27銷(xiāo)孔圓心點(diǎn)定位圖4-3-28左端蓋建模任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟5】右端蓋建模，ZX面。圖4-3-29外形草圖圖4-3-30定義多凸臺(tái)任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟5】右端蓋建模。圖4-3-31定義孔類(lèi)型選項(xiàng)卡任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟5】右端蓋建模。圖4-3-32定義孔擴(kuò)展選項(xiàng)卡圖4-3-33退刀槽草圖任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟5】右端蓋建模。圖4-3-34定義外螺紋圖4-3-35右端蓋建模任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟6】泵體建模，YZ面，鏡像拉伸18，側(cè)面6xM8深12孔深16。圖4-3-36外形草圖圖4-3-37泵體底部草圖，鏡像拉伸17任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟6】泵體建模。圖4-3-38單擊泵體平面圖4-3-39畫(huà)草圖，拉伸6，鉆孔M20x1.5任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟7】進(jìn)入裝配工作臺(tái)，裝配泵體，固定?！静襟E8】創(chuàng)建氈墊，拉伸2，固定。圖4-3-40氈墊草圖任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟9】裝配左端蓋。圖4-3-41約束左端蓋與泵體圓柱軸線相合任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟10】裝配左端蓋螺釘ISO4762SCREWM8X16。圖4-3-42螺釘端面與左端蓋側(cè)面偏移約束任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟10】裝配左端蓋螺釘。圖4-3-43裝配六個(gè)螺釘任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟11】裝配左端蓋圓柱銷(xiāo)。單擊菜單欄的“插入”下拉菜單——單擊級(jí)聯(lián)菜單——裝配特征——孔，單擊左端蓋圓柱銷(xiāo)圓心點(diǎn)——單擊左端平面，彈出定義裝配特征對(duì)話框，分別單擊“zhandian”、“bengti”添加到受影響零件；單擊定義孔對(duì)話框：類(lèi)型選項(xiàng)卡，單擊“簡(jiǎn)單孔”選項(xiàng)；擴(kuò)展選項(xiàng)卡，單擊“盲孔”選項(xiàng)，文本框“直徑”，輸入5，“深度”，輸入20，“底部類(lèi)型下拉列表”，單擊“V型底”選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕。然后調(diào)用圓柱銷(xiāo)ISO2340CLEVISPIN5X20，裝配。任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟12】裝配主動(dòng)齒輪軸?！静襟E13】裝配從動(dòng)齒輪軸，約束角度YZ面12°。圖4-3-44輪齒未嚙合圖4-3-45輪齒完全嚙合任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟14】裝配右端蓋?！静襟E15】裝配右端蓋螺釘?！静襟E16】裝配右端蓋圓柱銷(xiāo)。同左端蓋操作方法相同。【步驟17】創(chuàng)建毛氈填料。圖4-3-46單擊圖中平面畫(huà)草圖任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟17】創(chuàng)建毛氈填料。圖4-3-47顯示繪圖平面，單擊法向視圖任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟17】創(chuàng)建毛氈填料，反向拉伸12。圖4-3-48畫(huà)草圖任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟18】創(chuàng)建填料壓套，草圖與毛氈填料相同，拉伸21。【步驟19】創(chuàng)建填料壓蓋。圖4-3-49ZX面畫(huà)草圖任務(wù)

齒輪泵裝配設(shè)計(jì)

【實(shí)戰(zhàn)演練】【步驟