【精华】理解装配体

装配设计的基本概念 + 在SolidWorks装配环境中，既可以操 作装配体中的独立零件，也可以操作各级 子装配体。在以子装配体为操作对象时， 子装配体将被视作一个整体，其大多数操 作与独立零件并无本质区别。
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装配体设计有两种方法：“自下而上” 设计方法和“自上而下”设计方法。 + “自下而上”设计方法是比较传统的设 计方法。在“自下而上”设计中，先分别设计 好各零件，然后将其逐个调入到装配环境中， 再根据装配体的功能及设计要求对各零件之间 添加约束配合。由于零下而上” 设计法可以使用户更能专注于单个零件的设计 工作。
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装配环境下另一个重要概念就是—— “约束”。当零件被调入到装配体中时，除 了第一个调入的之外，其它的都没有添加 约束，位置处于任意的“浮动”状态。在 装配环境中，处于“浮动”状态的零件可 以分别沿三个坐标轴移动，也可以分别绕 三个坐标轴转动，即共有六个自由度。
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当给零件添加装配关系后，可消除零 件的某些自由度，限制了零件的某些运动， 此种情况称为不完全约束。当添加的配合 关系将零件的六个自由度都消除时，称为 完全约束，零件将处于“固定”状态，同 “地”零件一样，无法进行拖动操作。 SolidWorks默认第一个调入装配环境中的零 件为“地”零件。
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“自上而下”的设计方法从装配体中开 始设计，允许用户使用一个零件的几何体 来帮助定义另一个零件，或者生成组装零 件后再添加新的加工特征，进一步进行详 细的零件设计。 + 目前通常使用的装配设计方法是“自 下而上”，本章也是仅对此种方法进行介 绍。
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装配既然要表达产品零部件之间的配 合关系，必然存在着参照与被参照的关系。 对于静态装配而言，参照的概念并不是很 突出，但是如果两个零件之间存在运动关 系时，就必须明确装配过程中的参照零件。 在装配设计中有一个基本概念——“地”零 件，即相对于基准坐标系静态不动的零件。 一般将装配体中起支承作用的零件或子装 配体做为“地”零件，即位置固定的零件， 不可以进行移动或转动的操作。
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装配环境与零件环境的不同之处在于 装配环境下的零件空间位置存在参考与被 参考的关系，体现为“固定零件”和“浮 动零件”。在装配环境中选择零件，通过 右键快捷菜单，可以设置零件为【固定】 或者【浮动】。在SolidWorks装配体设计时， 需要对零件添加配合关系，限制零件的自 由度，以使零件符合工程实际的装配要求。
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SolidWorks不仅提供了丰富的用于装 配的工具，还提供了多种统计、计算和检 查工具，如质量特性、干涉检查等，并且 可以很方便地生成装配体爆炸图，清晰地 表示装配体中各零件之间的位置关系。
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在SolidWorks 中，装配体的零部件可 以是独立的零件，也可以是其它的装配体— —子装配体。在大多数情况下，零件和子装 配体的操作方法是相同的。零部件被链接 （而不是复制）到装配体文件，装配体文 件的扩展名为“.sldasm”。
【装配体】工具栏中常用的命令按钮有：
【编辑零部件】：当选中一个零件，并且单击
该按钮后，【编辑零部件】按钮处于被按下状 态，被选中的零件处于编辑状态。这种状态和 单独编辑零件时基本相同。被编辑零件的颜色 发生变化，设计树中该零件的所有特征也发生 颜色变化。这种变化后的颜色可以通过系统选 项的颜色设置重新设置。需要注意的是，单击 【编辑零部件】按钮后只能编辑零件实体，对 其他内容无法编辑。再次单击该按钮退出零件 编辑或者右上角 按钮退出编辑。
【智能扣件】：使用SolidWorks Toolbox标准
件库将标准件添加到装配体与TOOLBOK类似， 智能扣件能自动识别阵列的特征。 【移动部件】：如果该零件被部分约束， 则在被约束的自由度方向上是无法运动的。 利用此功能，在装配中可以检查哪些零件 是被完全约束的。单击【移动零件】下的 小黑三角，可出现【旋转零件】按钮。
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前面几章介绍了零件的各种设计方法， 用以生成各种各样的零件模型，但是一般 来说，单纯的零件没有实际意义。对于机 械设计而言，一个运动机构、一台装置或 设备才有意义。将已经完成的各个独立的 零件，根据预先的设计要求装配成为一个 完整的装配体，并在此基础上对其进行运 动测试，检查是否完成设计功能，才是设 计的最终目的，也是SolidWorks的要点之一。
装配体工具栏 + SolidWorks 的装配体操作界面与零件 造型操作界面很相似，其主要区别在于装配 体工具栏和特征管理器两个方面。下面来看 一下【装配体】工具栏，其中列出了常用的 装配体命令按钮。凡是下部带小箭头的命令 按钮表明单击小箭头可将其展开，下面包含 有同类别的命令按钮。需要说明的是，这里 的命令按钮的种类和数量可以由用户按自已 的喜好设置。
【插入零部件】：通过这个插入零部件按钮，
可以向装配体中调入已有的零件或子装配体， 这个按钮和菜单栏【插入】/【零部件】的命 令功能一样。 【新零件】：单击新零件 （装配体工具栏）， 或单击插入、零部件、新零件。 【新装配件】：单击新装配体 （装配体工具 栏），或单击插入、零部件、新装配体。在 设计树中，用右键单击顶层的装配体图标或现 有的子装配体图标，然后选择插入新子装配体。
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装配体文件中保存了两方面的内容： 一是进入装配体中各零件的路径，二是各 零件之间的配合关系。一个零件放入装配 体中时，这个零件文件会与装配体文件产 生链接的关系。在打开装配体文件时， SolidWorks 要根据各零件的存放路径找出零 件，并将其调入装配体环境。所以装配体 文件不能单独存在，要和零件文件一起存 在才有意义。
自由拖动 - 选择零部件并沿任何方向拖动。 沿装配体 XYZ - 选择零部件并沿装配体的 X、Y 或 Z 方 向拖动。图形区域中显示坐标系以帮助您确定方向。 若要选择沿其拖动的轴，请在拖动前在轴附近单击。 沿实体 - 选择实体，然后选择零部件并沿该实体拖动。 如果实体是一条直线、边线或轴，所移动的零部件 具有一个自由度。如果实体是一个基准面或平面， 所移动的零部件具有两个自由度。 由 Delta XYZ - 在 PropertyManager 中键入 X、Y 或 Z 值， 然后单击应用。零部件按照指定的数值移动。 到 XYZ 位置 - 选择零部件的一点，在 PropertyManager 中键入 X、Y 或 Z 坐标，然后单击应用。零部件的点 移动到您指定的坐标。如果您选择的项目不是顶点 或点，则零部件的原点会被置于您所指定的坐标处。
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2.高级配合 【对称】：用于使某零件的一个平面（一 零件平面或建立的基准面）与另外一个零 件的凹槽中心面重合，实现对称配合。 【宽度】：用于使某零件的一个凸台中心 面与另外一个零件的凹槽中心面重合，实 现宽度配合。
【路径配合/点在线上】：用于使零件上所
选的点约束到路径。可以在装配体中选择 一个或多个实体来定义路径，可以定义零 部件在沿路径经过时的纵倾、偏转和摇摆。 【线性/线性耦合】：用于实现在一个零部 件的平移和另一个零部件的平移之间建立 几何关系。 【限制配合距离/角度】：用于实现零件之 间的距离配合和角度配合在一定数值范围 内变化。
装配体的配合/约束方式 + 如前所述，调入装配环境中的每个零 部件在空间坐标系都有三个平移和三个旋 转共6个自由度，通过添加相应的约束可以 消除零部件的自由度。为装配体中的零部 件添加约束的过程就是消除其自由度的过 程。SolidWorks提供了两类配合方式来装配 零部件：一般配合和SmartMates智能配合。
【螺旋】：用于螺杆与螺母之间的配合，
实现螺杆与螺母之间的定比传动，即当螺 杆旋转一周时，螺母轴向移动一个螺距的 距离。 【万向节】：用于实现交错轴之间的传动， 即一根轴可以驱动轴线在同一平面内且与 之呈一定角度的另外一根轴。
【线性零部件阵列】：将现有 零件按指定
的方向复制输入的数量和距离。 【圆周阵列】：选择现有零件绕指定的轴 旋转一定角度复制输入的数量。 【特征驱动零部件阵列】：被装配的零件 会按装配零件阵列特征来阵列被装配零件。 【镜像零部件】：先选择镜像需要的平面 然后选择要镜像的实体。
操作界面 + 进入装配体环境有两种方法：第一种 是新建文件时，在弹出的【新建SolidWorks 文件】对话框中选择【装配体】 模板， 单击【确定】按钮即可新建一个装配体,第 二种是在零件环境中，选择菜单栏【文件】 /【从零件制作装配体】 命令， 切换到装配体环境。
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当新建一个装配体文件或打开一个装 配体文件时，即进入SolidWorks装配界面， 其界面和零件模式的界面相似，装配体界 面同样具有菜单栏、工具栏、设计树、控 制区和零部件显示区。在左侧的控制区中 列出了组成该装配体的所有零部件。在设 计树最底端还有一个配合的文件夹，包含 了所有零部件之间的配合关系。
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在打开装配体文件时，系统会自动查找 组成装配体的零部件，其查找顺序是：内存→ 当前文件夹→最后一次保存位置。如果在这些 位置都没有找到相应的零部件，系统会弹出找 不到零件对话框，提示用户自已进行查找。此 时，用户可以两种选择：选择【是】，浏览至 该文件的位置打开即可。在对装配体进行保存 后，系统会记住该零件新的路径；选择【否】， 则会忽略该零件，在打开的装配体绘图区中缺 失该零件,但在设计树中仍有该零件的名称， 且呈灰色显示。
在检查范围下选择：
所有零部件 - 如果您移动的零部件接触到装配体中任何其他的零部件， 会检查出碰撞。 这些零部件 - 选择供碰撞检查的零部件框中的零部件，然后单击恢复 拖动。如果您要移动的零部件接触到所选零部件，会检测出碰撞。 与不在选框中的项目的碰撞被忽略。
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3.机械配合 此类配合专门用于常用机械零件之间的配 合。 【凸轮】：用于实现凸轮与推杆之间的配合， 且遵守凸轮与推杆的运动规律。 【铰链】：用于将两个零部件之间的移动限 制在一定的旋转自由度内。 【齿轮】：用于齿轮之间的配合，实现齿轮 之间的定比传动。 【齿条小齿轮】：用于齿轮与齿条之间的配 合，实现齿轮与齿条之间的定比传动。齿条 的平移距离都等于π 乘以小齿轮的直径