Onshape：Onshape裝配體設計與管理技術教程.Tex.header

Onshape：Onshape裝配體設計與管理技術教程1Onshape裝配體基礎1.1了解裝配體的概念在Onshape中，裝配體（Assemblies）是將多個零件（Parts）組合在一起，形成復雜結構的設計方式。裝配體不僅包含了零件的幾何信息，還包含了它們之間的相對位置和約束關系。這種設計方法允許設計師在單一的文檔中管理整個產品的結構，從而簡化了設計流程，提高了設計效率。1.1.1裝配體的特點層次結構：裝配體可以包含子裝配體，形成多層次的結構。約束管理：通過定義約束，如對齊、接觸、距離等，來控制零件之間的相對位置。動態(tài)更新：裝配體中的零件更新時，裝配體也會自動更新，保持一致性。1.2創(chuàng)建第一個裝配體在Onshape中創(chuàng)建裝配體，首先需要打開一個新的或現(xiàn)有的文檔，然后選擇“新建裝配體”選項。這將打開一個空白的裝配體環(huán)境，你可以在其中添加零件和定義約束。1.2.1步驟打開文檔：登錄Onshape，選擇一個包含零件的文檔。新建裝配體：點擊“新建”按鈕，選擇“裝配體”。添加零件：從零件列表中選擇需要的零件，拖放到裝配體環(huán)境中。1.3添加組件到裝配體添加組件到裝配體是通過拖放零件或子裝配體到裝配體環(huán)境中實現(xiàn)的。每個添加的組件都可以通過定義約束來精確控制其位置。1.3.1如何添加選擇組件：在零件列表中選擇一個零件或子裝配體。拖放操作：將選中的組件拖放到裝配體環(huán)境中。定義約束：使用裝配體工具欄中的約束選項，如對齊、接觸、距離等，來定位組件。1.4使用Onshape的裝配體瀏覽器裝配體瀏覽器是Onshape中用于管理裝配體結構的工具。它顯示了裝配體的層次結構，以及每個組件的約束信息。通過裝配體瀏覽器，可以輕松地查看和編輯裝配體的結構。1.4.1功能查看層次結構：清晰地展示裝配體的結構，包括所有零件和子裝配體。編輯約束：可以查看和修改每個組件的約束，調整組件的位置。隱藏/顯示組件：控制組件的可見性，便于查看裝配體的特定部分。1.5示例：創(chuàng)建一個簡單的裝配體假設我們有兩個零件：一個底座和一個蓋子。我們將創(chuàng)建一個裝配體，將這兩個零件組合在一起。1.5.1步驟創(chuàng)建零件：首先，確保你有兩個零件，一個底座和一個蓋子。新建裝配體：在文檔中選擇“新建裝配體”。添加底座：從零件列表中選擇底座，拖放到裝配體環(huán)境中。添加蓋子：同樣，選擇蓋子，拖放到裝配體環(huán)境中。定義約束：使用裝配體工具欄，選擇底座的上表面和蓋子的下表面，定義接觸約束。1.5.2代碼示例（偽代碼，OnshapeAPI使用）#導入OnshapeAPI庫

importonshape

#登錄OnshapeAPI

client=onshape.Client('access_key','secret_key')

#獲取文檔ID

doc_id='your_document_id'

#創(chuàng)建裝配體

assembly_id=client.assemblies.create(doc_id)

#添加底座

base_part_id='base_part_id'

client.assemblies.add_component(doc_id,assembly_id,base_part_id)

#添加蓋子

lid_part_id='lid_part_id'

client.assemblies.add_component(doc_id,assembly_id,lid_part_id)

#定義約束

client.assemblies.add_constraint(doc_id,assembly_id,base_part_id,'top_surface',lid_part_id,'bottom_surface','contact')1.5.3解釋上述代碼示例展示了如何使用OnshapeAPI創(chuàng)建裝配體，添加零件，并定義約束。雖然實際使用中需要替換access_key、secret_key、your_document_id、base_part_id和lid_part_id為真實值，但這個示例展示了基本的流程。通過以上步驟，你可以在Onshape中創(chuàng)建一個簡單的裝配體，將底座和蓋子組合在一起，形成一個完整的產品設計。2Onshape裝配體設計流程2.1定義裝配體層次結構在Onshape中，裝配體層次結構的定義是裝配設計的基礎。它涉及到如何組織和分組不同的組件，以反映產品的真實結構。層次結構清晰地展示了組件之間的關系，幫助設計師理解裝配體的組成和結構。2.1.1步驟1：創(chuàng)建主裝配體在Onshape中，首先創(chuàng)建一個主裝配體，作為整個設計的容器。2.1.2步驟2：添加組件通過“插入部件”功能，將單個零件或子裝配體添加到主裝配體中。每個組件可以被定位和約束，以確保其在裝配體中的正確位置。2.1.3步驟3：定義子裝配體子裝配體是主裝配體內的裝配體，可以包含多個零件和組件。定義子裝配體有助于管理復雜裝配體，使其更易于理解和編輯。2.1.4步驟4：調整層次結構可以通過拖放組件來調整裝配體的層次結構，以反映實際的裝配順序或功能關系。2.2應用約束和配合約束和配合是確保裝配體中各組件正確對齊和定位的關鍵。Onshape提供了多種約束類型，包括但不限于：對齊：使兩個面或軸線對齊。接觸：使兩個面接觸，但不固定其旋轉。固定：完全限制一個組件的移動和旋轉。距離：設置兩個組件之間的固定距離。角度：設置兩個組件之間的固定角度。2.2.1示例：應用對齊約束#假設我們有裝配體實例'assembly'和兩個組件實例'part1'和'part2'

#我們將'part1'的一個面與'part2'的一個面對齊

#尋找'part1'和'part2'的特定面

face1=assembly.find_faces(part1,lambdaface:face.normal==(0,0,1))

face2=assembly.find_faces(part2,lambdaface:face.normal==(0,0,1))

#應用對齊約束

assembly.apply_constraint(face1,face2,"Align")在上述代碼中，我們首先在裝配體中找到兩個組件的特定面，然后應用對齊約束，使這兩個面完全對齊。2.3創(chuàng)建裝配體中的子裝配體子裝配體的創(chuàng)建不僅簡化了設計過程，還提高了設計的模塊化程度。在Onshape中，創(chuàng)建子裝配體的步驟如下：2.3.1步驟1：選擇組件選擇你想要包含在子裝配體中的組件。2.3.2步驟2：創(chuàng)建子裝配體使用“創(chuàng)建子裝配體”功能，將選定的組件組合成一個新的子裝配體。2.3.3步驟3：定義子裝配體的約束為子裝配體內的組件定義約束，確保它們在子裝配體中的正確位置和方向。2.3.4步驟4：在主裝配體中使用子裝配體將創(chuàng)建的子裝配體作為一個整體插入到主裝配體中，并為其定義約束。2.4管理裝配體中的組件版本Onshape的版本控制功能允許設計師管理裝配體中組件的不同版本，這對于團隊協(xié)作和設計迭代至關重要。2.4.1步驟1：創(chuàng)建組件版本當對組件進行重大修改時，創(chuàng)建一個新的版本，以保留設計歷史。2.4.2步驟2：更新裝配體中的組件版本在裝配體中，選擇需要更新的組件，然后從版本歷史中選擇一個新的版本。2.4.3步驟3：檢查組件版本的影響更新組件版本后，檢查裝配體中的約束是否仍然有效，以及組件更新是否影響了裝配體的其他部分。2.4.4步驟4：版本控制和協(xié)作利用Onshape的版本控制和協(xié)作工具，確保團隊成員可以訪問和使用正確的組件版本。通過遵循上述流程，設計師可以有效地在Onshape中設計和管理復雜的裝配體，確保組件之間的正確配合，同時保持設計的模塊化和版本控制。這不僅提高了設計效率，還促進了團隊間的協(xié)作和設計的迭代優(yōu)化。3高級裝配體管理3.1使用裝配體實例化在Onshape中，裝配體實例化是一個強大的功能，允許用戶在裝配體中重復使用相同的組件。這不僅提高了設計效率，還確保了設計的一致性。實例化組件時，可以將其放置在不同的位置，應用不同的約束，甚至修改其外觀，而不影響原始組件。3.1.1實例化步驟選擇組件：在裝配體中選擇你想要實例化的組件。復制組件：使用復制工具創(chuàng)建組件的實例。放置實例：通過應用約束或指定位置來放置新實例。修改實例：如果需要，可以修改實例的位置、旋轉或外觀。3.1.2示例假設你正在設計一個機械臂，其中包含多個相同的連接器。你可以首先設計一個連接器，然后在裝配體中實例化它，放置在不同的關節(jié)處。-設計一個連接器組件。

-在裝配體中選擇“復制”工具。

-選擇連接器，創(chuàng)建多個實例。

-使用“放置”工具，根據機械臂的結構，為每個實例應用不同的約束。3.2裝配體中的組件陣列組件陣列是在裝配體中創(chuàng)建多個相同組件的另一種方法，特別適用于需要重復結構的設計，如齒輪組或螺栓排列。3.2.1創(chuàng)建陣列選擇組件：選擇你想要陣列的組件。陣列工具：使用裝配體中的陣列工具。定義陣列：指定陣列的類型（線性、圓形或參考面陣列）和參數(shù)。放置陣列：根據定義的參數(shù)放置組件陣列。3.2.2示例創(chuàng)建一個線性陣列，例如，你可能需要在一條直線上均勻分布的螺栓。-選擇螺栓組件。

-打開陣列工具。

-選擇“線性陣列”。

-定義陣列的行數(shù)、列數(shù)和間距。

-確認陣列，Onshape將自動放置螺栓。3.3創(chuàng)建裝配體的爆炸視圖爆炸視圖是展示裝配體內部結構的有效方式，它將組件分開，以便更清楚地看到每個部分的位置和連接方式。3.3.1創(chuàng)建爆炸視圖選擇組件：選擇你想要在爆炸視圖中顯示的組件。爆炸工具：使用裝配體的爆炸工具。定義爆炸：指定組件分離的方向和距離。保存視圖：保存創(chuàng)建的爆炸視圖，以便在文檔中使用。3.3.2示例假設你正在設計一個復雜的機器，需要創(chuàng)建一個爆炸視圖來展示其內部結構。-選擇所有內部組件。

-使用“爆炸”工具，選擇“自動爆炸”。

-調整組件分離的距離和方向，直到清晰展示所有組件。

-保存爆炸視圖，可以為文檔或演示使用。3.4裝配體的動畫和運動仿真Onshape允許用戶創(chuàng)建裝配體的動畫，以模擬其運動，這對于驗證設計的運動學和動力學特性非常有用。3.4.1創(chuàng)建動畫定義運動：為組件定義運動路徑或旋轉。動畫工具：使用Onshape的動畫工具。設置參數(shù)：設置動畫的持續(xù)時間、速度和循環(huán)模式。預覽和調整：預覽動畫，根據需要進行調整。3.4.2示例創(chuàng)建一個簡單的齒輪旋轉動畫。-選擇齒輪組件。

-使用“旋轉”工具，定義齒輪的旋轉軸和角度。

-打開動畫工具，選擇“創(chuàng)建動畫”。

-設置動畫的持續(xù)時間為5秒，速度為恒定。

-預覽動畫，確保齒輪的旋轉符合預期。3.4.3運動仿真Onshape還提供了運動仿真功能，可以更深入地分析裝配體的運動特性，包括碰撞檢測和運動路徑分析。3.4.4運動仿真步驟定義運動：為組件定義運動參數(shù)，如速度和加速度。仿真工具：使用Onshape的運動仿真工具。運行仿真：設置仿真參數(shù)，運行仿真。分析結果：檢查仿真結果，分析組件的運動和相互作用。3.4.5示例分析一個機械臂的運動范圍，確保其不會與自身或其他組件碰撞。-為機械臂的關節(jié)定義運動參數(shù)。

-使用“運動仿真”工具，設置仿真參數(shù)，如仿真時間。

-運行仿真，Onshape將顯示機械臂的運動路徑。

-分析結果，檢查是否有碰撞發(fā)生。通過以上步驟和示例，你可以更有效地管理Onshape中的裝配體，創(chuàng)建復雜的結構，分析其運動特性，以及清晰地展示其內部組件。這將大大提高你的設計效率和質量。4Onshape裝配體文檔與共享4.1生成裝配體的工程圖紙在Onshape中，生成裝配體的工程圖紙是一個直觀且強大的過程。Onshape的圖紙功能允許你從裝配體中直接創(chuàng)建詳細的2D工程圖紙，包括尺寸標注、視圖、剖面圖和注釋。以下是創(chuàng)建工程圖紙的步驟：打開裝配體：首先，確保你正在查看你想要創(chuàng)建圖紙的裝配體。創(chuàng)建圖紙：點擊頂部菜單的“插入”選項，然后選擇“圖紙”。這將打開一個新的圖紙文檔，你可以在這里添加視圖。添加視圖：在圖紙文檔中，你可以通過點擊“視圖”并選擇“從裝配體”來添加裝配體的視圖。你可以選擇正視圖、斜視圖、局部視圖等。尺寸標注和注釋：使用“尺寸”工具來添加尺寸標注，使用“注釋”工具來添加文本注釋。確保所有關鍵尺寸和信息都被正確標注。保存和共享：完成圖紙后，記得保存。你可以通過點擊“共享”按鈕來與團隊成員或客戶共享圖紙，設置訪問權限和查看模式。4.2導出裝配體為不同格式Onshape允許你將裝配體導出為多種格式，以便在其他CAD系統(tǒng)或制造環(huán)境中使用。以下是一些常見的導出格式及其用途：STEP(ISO10303-214)：用于在不同CAD系統(tǒng)之間交換3D模型數(shù)據，是行業(yè)標準格式。IGES(InitialGraphicsExchangeSpecification)：另一種廣泛使用的3D模型交換格式，支持多種CAD系統(tǒng)。STL(Stereolithography)：用于3D打印和快速原型制作，只包含模型的幾何信息。OBJ：一種簡單的3D模型格式，常用于圖形軟件和游戲開發(fā)。4.2.1如何導出裝配體打開裝配體：確保你正在查看你想要導出的裝配體。選擇導出：點擊頂部菜單的“文件”，然后選擇“導出”。在彈出的菜單中，選擇你想要的文件格式。設置導出選項：根據所選格式，你可能需要設置一些導出選項，如精度、單位等。導出文件：點擊“導出”按鈕，Onshape將生成文件并提供下載鏈接。4.3共享裝配體與團隊協(xié)作Onshape的云基礎架構使其成為團隊協(xié)作的理想工具。你可以輕松地與團隊成員共享裝配體，進行實時協(xié)作，無需擔心文件版本或同步問題。4.3.1如何共享裝配體打開裝配體：確保你正在查看你想要共享的