Creo數(shù)字化建模技術(shù)（微課版）課件 4.4 移動(dòng)原件

延時(shí)文字焦作大學(xué)Creo數(shù)字化建模技術(shù)

第四章4.4移動(dòng)原件裝配設(shè)計(jì)

在裝配過(guò)程中，元件插入裝配環(huán)境時(shí)的初始位置與姿態(tài)由系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)設(shè)定。通過(guò)運(yùn)用移動(dòng)元件功能，移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)元件來(lái)靈活調(diào)整其與整體裝配體間的相對(duì)位置關(guān)系，便于找準(zhǔn)并設(shè)置放置基準(zhǔn)。

接下來(lái)，在課堂案例操作中，將具體展示在實(shí)際裝配過(guò)程中如何有效地運(yùn)用移動(dòng)元件功能，以達(dá)到高效組裝的目的。1.任務(wù)下達(dá)在完成第3章的零件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)手壓閥裝配圖完成手壓閥的裝配設(shè)計(jì),如圖4-4-1所示。該案例來(lái)自于第九期CAD技能二級(jí)（三維數(shù)字建模師）考試真題試卷中裝配模塊內(nèi)容。圖4-4-12.任務(wù)解析手壓閥的工作原理基于力學(xué)傳遞與彈簧復(fù)位機(jī)制：當(dāng)用戶(hù)施加向下的力于手柄時(shí)，閥桿在受力作用下向下移動(dòng)，壓縮內(nèi)置彈簧并使得入口和出口聯(lián)通。反之，一旦釋放手柄，彈簧借助回復(fù)力推動(dòng)閥桿回位，使閥桿向上緊密閉合閥門(mén)部件，進(jìn)而切斷入口至出口聯(lián)通狀態(tài)。在結(jié)構(gòu)上，手壓閥主要由若干核心組件構(gòu)成，包括閥體、閥桿、調(diào)節(jié)用彈簧、調(diào)整螺母、鎖緊螺母以及手柄等，如圖4-4-2（a）所示。教學(xué)中，我們以預(yù)先設(shè)計(jì)完成的各閥體零部件三維模型為基礎(chǔ)，運(yùn)用精準(zhǔn)的約束關(guān)系和裝配邏輯，有序地將這些零件組裝到一個(gè)完整的組件內(nèi)，從而展示了手壓閥的實(shí)際裝配過(guò)程和構(gòu)造細(xì)節(jié)，如圖4-4-2（b）所示的三維裝配示意圖。開(kāi)口銷(xiāo)銷(xiāo)釘閥體手柄球頭調(diào)節(jié)螺母閥桿調(diào)節(jié)螺母彈簧（a）

（b）3.任務(wù)執(zhí)行打開(kāi)Creo6.0軟件，如圖4-4-3所示，在【主頁(yè)】菜單中單擊【選擇工作目錄】按鈕，選擇“CH04>裝配素材>手壓閥(包含手壓閥裝配體中所有零件)”文件夾，單擊【確定】圖4-4-3(1)創(chuàng)建裝配文件在【主頁(yè)】菜單中單擊【新建】按鈕，在系統(tǒng)彈出的【新建】窗口，如圖4-4-4所示，在【類(lèi)型】中選擇【裝配】，【子類(lèi)型】選擇【設(shè)計(jì)】，文件名文本框中輸入”shouyafa”，取消勾選【使用默認(rèn)模板】，單擊【確定】。系統(tǒng)彈出【新文件選項(xiàng)】對(duì)話(huà)框，如圖4-4-5所示，在【新文件選項(xiàng)】對(duì)話(huà)框中選擇“mmns_asm_design”（公制）模板，單擊【確定】。完成裝配文件的創(chuàng)建，系統(tǒng)進(jìn)入裝配環(huán)境。圖4-4-4

圖4-4-5(2)組裝閥體元件在裝配界面【模型】選項(xiàng)卡的【元件】組中，如圖4-4-6所示，單擊【組裝】按鈕，默認(rèn)進(jìn)入“手壓閥”工作目錄，選擇”fati.prt”閥體零件，單擊【打開(kāi)】。圖4-4-6閥體元件出現(xiàn)在模型區(qū)，系統(tǒng)彈出【元件放置】設(shè)計(jì)面板。閥體零件是手壓閥的首個(gè)元件，可在【元件放置】設(shè)計(jì)面板中單擊【放置】標(biāo)簽，如圖4-4-7所示，在約束類(lèi)型中選擇【默認(rèn)】約束，此時(shí)約束狀況顯示為“完全約束”，單擊【確定】按鈕，使閥體元件的三個(gè)基準(zhǔn)平面【Right】、【Top】、【Front】及坐標(biāo)中心【PRT_CSYS__DEF】與裝配環(huán)境中的【ASM-Right】、【ASM-Top】、【ASM-Front】及坐標(biāo)中心【ASM_CSYS__DEF】分別重合。完成第一個(gè)元件閥體的組裝。圖4-4-7(3)組裝膠墊元件在裝配界面【模型】選項(xiàng)卡的【元件】組中，單擊【組裝】按鈕，系統(tǒng)彈出【打開(kāi)】對(duì)話(huà)框（默認(rèn)進(jìn)入“手壓閥”工作目錄），選擇“jiaodian.prt”零件，單擊【打開(kāi)】按鈕。膠墊出現(xiàn)在模型區(qū)，系統(tǒng)彈出【元件放置】設(shè)計(jì)面板。觀察膠墊在裝配空間區(qū)的位置，通過(guò)在模型視圖中點(diǎn)擊并拖動(dòng)3D拖動(dòng)器中心球，可以移動(dòng)和調(diào)整裝配空間內(nèi)未完全約束的元件的位置和姿態(tài)，這樣可以更方便地選擇放置約束所需的參考元素為膠墊添加第一個(gè)裝配約束，如圖4-4-8所示,在【元件放置】設(shè)計(jì)面板,單擊【放置】標(biāo)簽，在下拉面板【約束類(lèi)型】選擇【重合】，在模型區(qū)中選擇閥體下端面和膠墊的上端面作為裝配體和元件約束參考，如圖4-4-9（a）所示。此時(shí)約束狀況顯示為“部分約束”。圖4-4-8為膠墊添加第二個(gè)裝配約束，在【放置】下拉面板中單擊【新建約束】，【約束類(lèi)型】選擇【重合】，分別選擇選擇閥體及膠墊的軸線作為裝配體和元件約束參考，如圖4-4-9（b）所示。此時(shí)約束狀況顯示為“完全約束”，單擊【確定】按鈕，完成手壓閥膠墊的組裝，如圖4-4-9（c）所示。膠墊上端面膠墊的軸線閥體的軸線閥體下端面(a)（b）(c)圖4-4-9(4)組裝調(diào)節(jié)螺母元件在裝配界面【模型】選項(xiàng)卡的【元件】組中，單擊【組裝】按鈕，系統(tǒng)彈出【打開(kāi)】對(duì)話(huà)框（進(jìn)入“手壓閥”工作目錄），選擇“tiaojieluomu.prt”零件，單擊【打開(kāi)】按鈕。調(diào)節(jié)螺母元件出現(xiàn)在模型區(qū)，系統(tǒng)彈出【元件放置】設(shè)計(jì)面板。為調(diào)節(jié)螺母添加第一個(gè)約束，在【元件放置】設(shè)計(jì)面板中單擊【放置】標(biāo)簽，【約束類(lèi)型】選擇【重合】，在模型區(qū)中選擇膠墊下端面和調(diào)節(jié)螺母端面作為裝配體和元件約束參考，如圖4-4-10（a）所示。此時(shí)約束狀況顯示為“部分約束”。提示：在模型區(qū)中通過(guò)單擊3D拖動(dòng)器中心球、環(huán)或面，并拖動(dòng)鼠標(biāo)，來(lái)移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)元件元件，以調(diào)整元件在裝配空間的位置和姿態(tài)，以便更好地定位至裝配位置，并便于選擇約束參考。為調(diào)節(jié)螺母添加第二個(gè)約束，在【放置】下拉面板中單擊【新建約束】，【約束類(lèi)型】選擇【重合】，選擇閥體的軸線和螺母的軸線作為裝配體和元件約束參考，如圖4-4-10（b）所示，此時(shí)約束狀況顯示為“完全約束”，單擊【確定】按鈕，完成手壓閥調(diào)節(jié)螺母元件的裝配，如圖4-4-10（c）所示。調(diào)節(jié)螺母端面膠墊下端面調(diào)節(jié)螺母的軸線閥體的軸線(a)(b)(c)

圖4-4-10(5)組裝閥桿元件在裝配界面【模型】選項(xiàng)卡的【元件】組中，單擊【組裝】按鈕，系統(tǒng)彈出【打開(kāi)】對(duì)話(huà)框（進(jìn)入“手壓閥”工作目錄），選擇“fagan.prt”零件，單擊【打開(kāi)】按鈕。該元件出現(xiàn)在模型區(qū)，系統(tǒng)彈出【元件放置】設(shè)計(jì)面板。為閥桿元件添加第一個(gè)約束，在【元件放置】設(shè)計(jì)面板中單擊【放置】標(biāo)簽，在下拉面板【約束類(lèi)型】中選擇【重合】，如圖4-4-11（a），所示在模型區(qū)中選擇閥桿的軸線和調(diào)節(jié)螺母的軸線，添加此約束后裝配效果，如圖4-4-11（b）所示，此時(shí)約束狀況顯示為“部分約束”。閥桿的軸線閥體的軸線（a）

（b）圖4-4-11為閥桿元件添加第二個(gè)約束，在【放置】標(biāo)簽中單擊【新建約束】，在約束類(lèi)型中選擇【距離】，在模型區(qū)單擊3D拖動(dòng)器中心球并拖動(dòng)鼠標(biāo)，來(lái)移動(dòng)閥桿元件沿軸向平移，便于選擇參考曲面。如圖4-4-12（a），所示在模型選擇閥桿下端面，然后再選擇閥體下端調(diào)節(jié)螺母的內(nèi)平面，約束使兩面相距一定的距離，在距離文本框中輸入40。添加此約束后裝配效果，如圖4-4-12（b），所示此時(shí)約束狀態(tài)顯示為“完全約束”,單擊按鈕,完成手壓閥閥桿的裝配。提示，如果調(diào)節(jié)螺母內(nèi)曲面不易選擇，可將光標(biāo)放置在曲面所在位置，單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出【從列表拾取】對(duì)話(huà)框，在對(duì)話(huà)框中依次試選，直到待選曲面綠色顯示，即表示被選中。(a)(b)圖4-4-12(6)組裝彈簧元件彈簧元件被裝配在閥體內(nèi)部的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)，其下端面緊密貼合于調(diào)節(jié)螺母的內(nèi)側(cè)端面。然而，在實(shí)際裝配過(guò)程中，由于空間限制和視覺(jué)遮擋，則選取適當(dāng)?shù)难b配約束參考較為困難。為簡(jiǎn)化操作并優(yōu)化裝配過(guò)程，可以采取隱藏“FATI.PRT”閥體元件操作，即在“模型樹(shù)”中，首先選擇“FATI.PRT”元件，按下Ctrl鍵添加選擇“FAGAN.PRT”元件，隨后在系統(tǒng)彈出的快捷菜單中單擊【隱藏】選項(xiàng)，如圖4-4-13所示。通過(guò)這一操作，閥體、閥桿在裝配環(huán)境的三維模型視圖中將暫時(shí)不顯示，同時(shí)在模型樹(shù)中以灰色標(biāo)識(shí)表示已隱藏狀態(tài)，具體效果如圖4-4-14所示。這樣更方便組裝內(nèi)部元件（例如“tanhuang.prt”彈簧）的操作。在裝配界面【模型】選項(xiàng)卡的【元件】組中，單擊【組裝】按鈕，系統(tǒng)彈出【打開(kāi)】對(duì)話(huà)框（進(jìn)入“手壓閥”工作目錄），選擇“tanhuang.prt”零件，單擊【打開(kāi)】按鈕。該元件出現(xiàn)在模型區(qū)，系統(tǒng)彈出【元件放置】設(shè)計(jì)面板。圖4-4-13

圖4-4-14為彈簧元件添加第一個(gè)約束，在【元件放置】設(shè)計(jì)面板中單擊【放置】標(biāo)簽，【約束類(lèi)型】選擇【重合】，在模型區(qū)中選擇彈簧軸線和調(diào)節(jié)螺母軸線作為約束參考，如圖4-4-15（a）所示，此時(shí)約束狀況顯示為“部分約束”，添加第一個(gè)約束后效果如圖4-4-15（b）所示。為彈簧元件添加第二個(gè)約束，在【放置】下拉面板中單擊【新建約束】，在【約束類(lèi)型】中選擇【重合】，在模型區(qū)中選擇調(diào)節(jié)螺母的內(nèi)底面和彈簧TOP面作為約束參考，如圖4-4-15（c）所示。此時(shí)約束狀態(tài)顯示為“完全約束”，單擊【確定】按鈕，完成手壓閥彈簧元件的組裝，如圖4-4-15（d）所示。此時(shí)約束狀態(tài)顯示為“完全約束”。彈簧軸線調(diào)節(jié)螺母的軸線調(diào)節(jié)螺母的內(nèi)底面彈簧TOP面（a）（b）（c）

（d）圖4-4-15(7)組裝鎖緊螺母元件在“模型樹(shù)”窗口中單擊灰色顯示的“FATI.PRT”,在系統(tǒng)彈出的快捷工具欄中單擊【顯示】按鈕，使手壓閥體在裝配環(huán)境的模型區(qū)重新顯示出來(lái)，如圖4-4-16所示。相同的操作，使“FAGAN.PRT”元件重新顯示。在裝配界面【模型】選項(xiàng)卡的【元件】組中，單擊【組裝】按鈕，系統(tǒng)彈出【打開(kāi)】對(duì)話(huà)框（進(jìn)入“手壓閥”工作目錄），選擇“suojinluomu.prt”零件，單擊【打開(kāi)】按鈕。該元件出現(xiàn)在模型區(qū)，系統(tǒng)彈出【元件放置】設(shè)計(jì)面板。圖4-4-16為鎖緊螺母元件添加第一個(gè)約束，在【元件放置】設(shè)計(jì)面板中單擊【放置】標(biāo)簽，在下拉面板【約束類(lèi)型】中選擇【重合】，在模型區(qū)中選擇閥體上端面和螺套端面作為約束參考，如圖4-4-17（a）所示，此時(shí)約束狀況顯示為“部分約束”。為鎖緊螺母元件添加第二個(gè)約束，在【放置】標(biāo)簽中單擊【新建約束】，在下拉面板【約束類(lèi)型】中選擇【居中】，在模型區(qū)中選擇閥體孔軸線和螺套軸線作為約束參考，如圖4-4-17（b）所示，此時(shí)約束狀態(tài)顯示為“完全約束”。單擊按鈕完成手壓閥鎖緊螺母的裝配，如圖4-4-17（c）所示。閥體上端面螺套端面閥體孔軸線螺套軸線(a)（b）（c）圖4-4-17(8)組裝手柄元件在裝配界面【模型】選項(xiàng)卡的【元件】組中，單擊【組裝】按鈕，系統(tǒng)彈出【打開(kāi)】對(duì)話(huà)框（進(jìn)入“手壓閥”工作目錄），選擇“shoubing.prt”零件，單擊【打開(kāi)】按鈕。該元件出現(xiàn)在模型區(qū)，系統(tǒng)彈出【元件放置】設(shè)計(jì)面板。為手柄元件添加第一個(gè)約束，在【元件放置】設(shè)計(jì)面板中單擊【放置】標(biāo)簽，在下拉面板【約束類(lèi)型】中選擇【重合】，在模型區(qū)中選擇凸耳孔軸線和手柄孔軸作為約束參考，如圖4-4-18（a）所示。添加第一個(gè)約束后效果如圖4-4-18（b）所示，此時(shí)約束狀況顯示為“部分約束”。為手柄元件添加第二個(gè)約束，在【放置】標(biāo)簽中單擊【新建約束】，在【約束類(lèi)型】中選擇【重合】，在模型區(qū)中選擇手柄中心面和閥體中心面作為約束參考，如圖4-4-18（c）所示。添加第二個(gè)約束后效果如圖4-4-18（d）所示，此時(shí)約束狀態(tài)顯示為“完全約束”。手柄只可以繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。。凸耳孔軸線手柄孔軸線手柄中心面閥體中心面（a）（b）（c）（d）圖4-4-18為限定手柄的位置，添加約束使手柄下曲面與閥桿上端半球面相切，在【放置】下拉面板單擊【新建約束】，在【約束類(lèi)型】中選擇【相切】，在模型區(qū)中選擇手柄下端面與閥桿頂端球面作為約束參考，如圖4-4-19（a）所示。添加【相切】約束后效果如圖4-4-19（b）所示，單擊按鈕完成手壓閥手柄的裝配。手柄下端面閥桿頂端球面（a）

(b)圖4-4-19

(9)組裝球頭元件在裝配界面【模型】選項(xiàng)卡的【元件】組中，單擊【組裝】按鈕，系統(tǒng)彈出【打開(kāi)】對(duì)話(huà)框（進(jìn)入”手壓閥裝配”工作目錄），選擇“qiutou.prt”零件，單擊【打開(kāi)】按鈕。該元件出現(xiàn)在模型區(qū)，系統(tǒng)彈出【元件放置】設(shè)計(jì)面板。在【元件放置】設(shè)計(jì)面板中單擊【放置】標(biāo)簽，在下拉面板【約束類(lèi)型】中選擇【重合】，在模型區(qū)中選擇手柄端面和球頭端面作為約束參考，如圖4-4-20（a）所示。此時(shí)約束狀況顯示為“部分約束”。添加第二個(gè)約束，在【放置】標(biāo)簽中單擊【新建約束】，在【約束類(lèi)型】中選擇【重合】，在模型區(qū)中選擇手柄端圓柱軸線和球頭孔軸線作為約束參考，如圖4-4-20（b）所示，此時(shí)約束狀態(tài)顯示為“完全約束”。單擊按鈕完成手柄球頭的裝配。如圖4-4-20（c）所示。

手柄端面球頭端面手柄端圓柱軸線球頭孔軸線（a）（b）

（c）圖4-4-20(10)組裝銷(xiāo)釘元件在裝配界面【模型】選項(xiàng)卡的【元件】組中，單擊【組裝】按鈕，系統(tǒng)彈出【打開(kāi)】對(duì)話(huà)框（默認(rèn)進(jìn)入“手壓閥”工作目錄），選擇“xiaoding.prt”零件，單擊【打開(kāi)】按鈕。該元件出現(xiàn)在模型區(qū)，系統(tǒng)彈出【元件放置】設(shè)計(jì)面板。為銷(xiāo)釘添加第一個(gè)約束，在【元件放置】設(shè)計(jì)面板中單擊【放置】標(biāo)簽，【約束類(lèi)型】選擇【重合】，在模型區(qū)中選擇閥體凸耳端面和銷(xiāo)釘端面，如圖4-4-21（a）所示。此時(shí)約束狀況顯示為“部分約束”。為銷(xiāo)釘添加第二個(gè)約束，在【放置】標(biāo)簽中單擊【新建約束】，【約束類(lèi)型】選擇【重合】，在模型區(qū)選擇閥體孔軸線和銷(xiāo)釘軸線作為約束參考，如圖4-4-21（b）所示。裝配效果如圖4-4-20（c）所示，此時(shí)約束狀況顯示為“完全約束”，單擊按鈕完成手壓閥銷(xiāo)釘?shù)难b配。銷(xiāo)釘端面閥體凸耳端面閥體孔軸線銷(xiāo)釘軸線（a）

（b）（c）圖4-4-21(11)組裝開(kāi)口銷(xiāo)元件在裝配界面【模型】選項(xiàng)卡的【元件】組中，單擊【組裝】按鈕，系統(tǒng)彈出【打開(kāi)】對(duì)話(huà)框（進(jìn)入”手壓閥裝配”工作目錄），選擇“kaikouxiao.prt”零件，單擊【打開(kāi)】按鈕。該元件出現(xiàn)在模型區(qū)，系統(tǒng)彈出【元件放置】設(shè)計(jì)面板。為開(kāi)口銷(xiāo)元件添加第一個(gè)約束，在【元件放置】設(shè)計(jì)面板中單擊【放置】標(biāo)簽，【約束類(lèi)型】選擇【居中】，在模型區(qū)中選擇銷(xiāo)釘柱面上孔曲面和開(kāi)口銷(xiāo)圓柱曲面，如圖4-4-22（a）所示，此時(shí)約束狀況顯示為“部分約束”。為開(kāi)口銷(xiāo)元件添加第二個(gè)約束，在開(kāi)始添加約束操作之前，需要調(diào)整開(kāi)口銷(xiāo)的姿態(tài)。單擊3D拖動(dòng)器按鈕，使其處于激活狀態(tài)，單擊并拖動(dòng)3D拖動(dòng)器中心球以移動(dòng)開(kāi)口銷(xiāo)元件，單擊并拖動(dòng)3D拖動(dòng)器轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，可以旋轉(zhuǎn)元件，將開(kāi)口銷(xiāo)移動(dòng)到如圖4-4-22（b）所示位置，在【放置】標(biāo)簽中單擊【新建約束】，【約束類(lèi)型】選擇【固定】，完成約束設(shè)置后效果如圖4-4-22（c）所示。此時(shí)約束狀況顯示為“完全約束”，單擊按鈕完成手壓閥開(kāi)口銷(xiāo)的裝配。保存文件，手壓閥裝配完成。銷(xiāo)釘柱面上孔曲面開(kāi)口銷(xiāo)圓柱曲面（a）（b）

(c)圖4-4-22通過(guò)手壓閥裝配設(shè)計(jì)的實(shí)際操作演示，可深刻理解裝配過(guò)程中元件插入裝配環(huán)境時(shí)位置和姿態(tài)的不確定性，這在設(shè)置裝配約束時(shí)易造成參考選擇困難。因此，準(zhǔn)確調(diào)整元件的位置和姿態(tài)是裝配環(huán)節(jié)的關(guān)鍵步驟。對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)者而言，為了提升裝配效率，通常會(huì)選擇啟用【自動(dòng)】約束功能，系統(tǒng)會(huì)依據(jù)選定參考的性質(zhì)和位置智能判斷并應(yīng)用相應(yīng)的約束類(lèi)型。為此，確保元件具有明確且符合設(shè)計(jì)意圖的位置和姿態(tài)至關(guān)重要。在Creo6.0裝配環(huán)境下提供了三種主要方法可對(duì)元件進(jìn)行位置移動(dòng)和姿態(tài)旋轉(zhuǎn)操作：一是通過(guò)移動(dòng)面板進(jìn)行控制；二是利用3D拖動(dòng)器直觀操作；三是采用快捷鍵進(jìn)行快速調(diào)整。設(shè)計(jì)者可根據(jù)個(gè)人習(xí)慣和實(shí)際需求，靈活選用最適合自己的操作方式。1.移動(dòng)面板在裝配環(huán)境中，單擊【組裝】工具按鈕，選擇需要裝配的零件后，系統(tǒng)彈出【元件放置】設(shè)計(jì)面板，單擊選擇【移動(dòng)】標(biāo)簽，可移動(dòng)正在裝配的元件，在【移動(dòng)】面板中提供了定向模式、平移、旋轉(zhuǎn)、調(diào)整四種運(yùn)動(dòng)類(lèi)型，如圖4-4-23所示，根據(jù)需要選擇合適的移動(dòng)方式。運(yùn)動(dòng)類(lèi)型圖4-4-232.3D拖動(dòng)器在Creo6.0裝配環(huán)境中的【元件放置】設(shè)計(jì)面板中提供的3D拖動(dòng)器按鈕，如圖4-4-24所示，單擊3D拖動(dòng)器按鈕，