第七章模型装配

•图12-18
“图12-19
• 球：球连接。自由度为3，零件可绕某点自由旋转，但不能 进行任何方向的平移。该类型需满足“点对齐”约束关系， 如图12-20所示。具体操作：分别在两个零件中选择相应的点， 输入偏移值即可。 • 焊接：焊接。自由度为零，两零件刚性连接在一起。该类 型需满足坐标系约束关系，如图12-21所示。具体操作：分别 在两个零件中选择相应的坐标系，输入偏移值即可。
图（a）
（b） 图12-2 元件放置操控板
• 移动：使用〖移动〗面板可移动正在装配的元件，使元件的取放更 加方便。当〖移动〗面板处于活动状态时，将暂停所有其他元件的放 置操作。要移动参与组装的元件，必须封装或用预定义约束集配置该 元件。在〖移动〗面板中，可使用下列选项： • 运动类型：选择运动类型。默认值是“平移”。 • 定向模式：重定向视图。 • 平移：在平面范围内移动元件。 • 旋转：旋转元件。 • 调整：调整元件的位置。 • 在视图平面中相对：相对于视图平面移动元件，这是系统默认的移 动方式。 • 运动参照：选择移动元件的移动参照。 • 平移/旋转/调整参照：选择相应的运动类型出现对应的选项。 • 相对：显示元件相对于移动操作前位置的当前位置。 • 挠性：此面板仅对于具有预定义挠性的元件是可用的。 • 属性：显示元件名称和元件信息。
在组件模块工作环境中，单击按钮 或单击菜单【插入】 →【元件】→【装配】命令，在弹出的〖打开〗对话框中选 择要装配的零件后，单击【打开】按钮，系统显示如图12-2 所示的元件放置操控板。 • 图12-2中的图（a）为【放置】按钮对应的面板，图（b） 为【移动】按钮对应的面板。下面对面板中各项功能及意义 说明如下：
提示：
• 在进行“匹配”或“对齐”操作时，对于要 配合的两个零件，必须选择相同的几何特征， 如平面对平面，旋转曲面对旋转曲面等。 • “匹配”或“对齐”的偏移值可为正值也可 为负值。若输入负值，则表示偏移方向与模型 中箭头指示的方向相反。
• 在Pro/E中，元件的放置还有一种装配方式——连接装配。 使用连接装配可方便用户在利用Pro/Mechanism（机构）模 块时直接执行机构的运动分析与仿真，它使用上一节讲的各 种约束条件来限定零件的运动方式及其自由度。图12-14所 示为选择“轴承”连接时的操控面板。
7.2 装配约束类型
零件的装配过程，实际上就是一 个约束限位的过程，根据不同 的零件模型及设计需要，选择 合适的装配约束类型，从而完 成零件模型的定位。一般要完 成一个零件的完全定位，可能 需要同时满足几种约束条件。 Pro/ENGINEER Wildfire提供了 十几种约束类型，供用户选用。 • 要选择装配约束类型，只需在 元件放置操控板的约束类型栏 中，单击按钮 ，在弹出的下拉 列表中选择相应的约束选项即 可，如图12-3所示。
实例3
• 本例完成如图12-47所示的组件模型。
7.5 组件分解图
• 在一些产品说明书或需要进行产品演示的场合，为了说明产 品的零件组成及其装配结构关系，经常需要使用分解图。在 Pro/ENGINEER Wildfire组件工作环境中，单击菜单【视图】 →【分解】→【分解视图】选项，图形窗口中的组件模型则 呈分解状态，调整各零件的位置，即可完成组件模型的分解 图。如图12-54所示为一组件模型分解图。
• 选取的元件：首先选择一运动参照，然后单击该栏中的选取对象按 钮 ，然后在组件模型中选择要在参照方向上移动的零件。 • 运动类型：该栏下面列出零件或组件的各种移动方式。 • 平移：定义平移方向后，拖动鼠标直接移动零件或组件。 • 复制位置：复制选择零件的分解位置。 • 缺省分解：在系统默认的分解位置放置选择的零件或组件。 • 重置：重新放置选择的零件或组件的位置。 • 运动参照：该栏供用户选择零件或组件移动的参照类型来定义方向， 有如下几种： • 视图平面：选择当前视场平面作为移动参照。 • 选取平面：选择一个平面作为移动参照。 • 图元/边：选择零件或组件的边、基准轴作为移动参照。 • 平面法向：选择一平面，该平面的法线方向作为移动参照。 • 2点：选择两个端点或基准点，以其连线方向作为移动参照。 • 坐标系：选择基准坐标系的X、Y、Z轴作为移动参照。 • 运动增量：该栏显示零件或组件相对移动的尺寸增量。 • 位置：该栏显示零件或组件相对移动的相关尺寸变化量。
轴承：轴承连接。自由度为4，零件可自由旋转，并可沿某轴自由 移动。该类型需满足“点对齐”约束关系，如图12-22所示。具 体操作：在一个零件中选择一点，在另一个零件中选择一条边或 轴线，输入偏移值即可。 常规：选取自动类型约束的任意参照以建立连接。 6DOF：该类型需满足“坐标系对齐”约束关系，如图12-23所示。
前面已对各约束类型作了简介，为使读者透彻理解各约束类 型的具体应用，现以图例方式说明如下。 • 1．匹配 • 所谓“匹配”就是指两零件指定的平面或基准面重合或平 行（当偏移值不为零时两面平行，当偏移值为零时两面重 合）且两平面的法线方向相反。 • 如下图所示为使用“匹配”约束方式且偏移值为0的两面 配合情况（选择圆台的上端面和直角模型底座的上表面， 如图中箭头所示）。 •
第 7章 模型装配
• 完成零件设计后，将设计的零件按设计要求的约束条件或 连接方式装配在一起才能形成一个完整的产品或机构装置。 利用Pro/E提供的“组件”模块可实现模型的组装。在 Pro/E系统中，模型装配的过程就是按照一定的约束条件 或连接方式，将各零件组装成一个整体并能满足设计功能 的过程。 • 本章主要讲解如下内容： • 各种装配约束类型 • 装配连接类型的概念 • 零件装配与连接的基本方法 • 组件分解图的建立方法图12-1 〖新建〗对话框 • 组件的装配间隙与干涉分析
• 刚性：刚性连接。自由度为零，零件装配处于完全约束状态。 • 销钉：销钉连接。自由度为1，零件可沿某一轴旋转。应满足的约束关系 如图12-16所示。 • 轴对齐：轴对齐方式。有两个自由度：绕轴旋转和沿轴平移。 • 平移：以“匹配”或“对齐”方式约束装配零件的平移，使平移自由度 为零。 • 滑动杆：滑动连接。自由度为1，零件可沿某一轴平移，应满足的约束关 系如图12-17所示。 • 轴对齐：轴对齐方式，有两个自由度：绕轴旋转和沿轴平移。 • 旋转：以“匹配”或“对齐”方式约束装配零件的平移，使旋转自由度 为零。
• 7．曲面上的点 • 在一个零件上指定一点，然后在另一个零件上指定一个面， 则指定的面和点相接触。如图12-7所示，选择直角模型上 的基准点“APNTO”，然后选择圆柱模型中箭头指示的面， 结果如右图所示。该选项常配合“对齐”、“匹配”等选 项一起使用。
• 8．曲面上的边 • 在一个零件上指定一条边，然后在另一个零件上指定一个 面，则指定的边位于指定的面上。该选项常配合“对齐”、 “匹配”等选项一起使用。如图12-13所示，选择直角模 型中箭头指示的一条边，然后选择圆柱模型下端面，结果 如右图所示。
图12-22
Leabharlann Baidu
图12-23
• 槽：建立槽连接，包含一个“点对齐”约束， 允许沿一条非直的轨迹旋转。该类型需满足的约 束关系，如图12-24所示。
7.4 零件装配与连接
在完成各零件模型的制作之后，就可以把它们按设计要求组 装在一起，成为一个部件或产品。 零件装配与连接的操作步骤如下： • 新建一个“组件”类型的文件，进入组件模块工作界 面。 • 单击按钮 或单击菜单【插入】→【元件】→【装配】 命令，装载零件模型。 • 在元件放置操控板中，选择约束类型或连接类型，然 后相应选择两个零件的装配参照使其符合约束条件。 • 单击新建约束，重复步骤 的操作，直到完成符合要 求的装配或连接定位，单击按钮 ，完成本次零件的装 配或连接。 • 重复步骤 ~ ，完成下一个零件的组装。
7.3 装配连接类型
• 使用该面板可以选择和设置零件间的连接 类型。对选定的连接类型进行约束设定时 的操作与上一节讲述的相应约束类型的操 作相同，因此本节重点应理解各连接类型 的含义，以便在进行机构模型的装配时正 确选择连接类型。
• 如图12-15所示，单击连接类型栏的按钮 ，弹 出连接类型下拉列表，选择相应的连接类型， 在〖放置〗面板左栏中相应显示该连接类型的 约束规则，然后选择相应的元件参照和组件参 照即可。
7.5.1 建立组件分解图
• 打开已经建立完毕的组件模 型，单击菜单【视图】→ 【分解】→【分解视图】选 项，图形窗口中的组件模型 按系统默认的分解位置显示 分解图。单击菜单【视图】 →【分解】→【编辑位置】 选项，打开如图12-55所示 的〖分解位置〗对话框，使 用该对话框，可实现对分解 图中零件位置的调整。该对 话框中各功能选项的意义说 明如下。
提示：
• 在零件装配之前将组件模型中的某些零件隐藏， 可简化装配过程中的图面，便于捕捉要进行约束 的对象。 • 零件装配时必须合理选择第一个装配零件，一 般选择整个模型中最为关键的零件。 • 针对不同装配要求合理选择约束类型，借助 “自动”选项，系统可自动选择合适的约束类型， 有利于加快装配操作。
自底向上装配
http://v.youku.com/v_show/id_XNDI0NTYxODI0.html 自顶向下装配
7.1 元件放置操控板
• 模型的装配操作是通 过元件放置操控板来 实现的。单击菜单 【文件】→【新建】 命令，在打开的〖新 建〗对话框中选择 “组件”，如图12-1 所示。单击【确定】 按钮，进入“组件” 模块工作环境。
建立组件分解图的操作步骤如下：
• 打开已有的组件模型，单击菜单【视图】→ 【分解】→【分解视图】选项，图形窗口中的组 件模型按系统默认的分解位置显示分解图。 • 单击菜单【视图】→【分解】→【编辑位置】 选项，打开〖分解位置〗对话框。 • 选定移动参照，选择零件并拖动调整其位置 完成分解图。
图12-16
图12-17
• 圆柱：缸连接。自由度为2，零件可沿某一轴平移或旋转。 该类型只需满足“轴对齐”约束关系即可，如图12-18所 示。 • 平面：平面连接。自由度为2，零件可在某一平面内自由 移动，也可绕该平面的法线方向旋转。该类型需满足“平 面”约束关系，如图12-19所示。具体操作：分别选择两 个零件的贴合面，然后输入偏移值即可。 •
• 4．坐标系 • 使零件装配的坐标系与其装配零件的坐标系对齐， 从而完成装配零件的放置，如图12-9所示
• 5．相切 • 在两个进行装配的零件中，各自指定一个 曲面或一个为平面，另一个为曲面，使其 相切。如图12-10所示，选中图中箭头指 示的两个面完成相切方式的约束。
• 6．线上点 • 在一个零件上指定一点，然后在另一零件上指定一条边 线，使该点在这条边线上。如图12-11所示，为两次使用 “线上点”约束方式的一个例子。具体操作：选择左边 模型的一个角点，然后选择右边模型箭头指示的边线； 选择左边模型的另一个角点，然后选择右边模型箭头指 示的边线，结果两点在箭头指示的边线上。
• 如图12-5所示为使用“匹配”约束方式且偏移值 不为0时的两面配合情况。
2．对齐 使两零件指定的平面、基准面、基准轴、点或边重合或共线。 如图12-6所示为“对齐”方式且偏移值为0时两面配合情况。
3．插入 • “插入”约束使两零件指定的旋转面共旋转中心线，具有旋转 面的模型有圆柱、圆台、球等。如图12-8所示为“插入”约束 方式的一个例子，在选定“插入”约束后，分别选择直角模型 中孔特征的内表面和圆柱模型侧表面即可完成“插入”约束组 装。
提示：
• 在装配操作中，可使用按钮 、按钮 ， 改变装配件与被装配件的窗口显示状况， 以方便在模型中选择装配参照对象。 • 在某些情况下，使用〖移动〗面板中的 “平移”、“旋转”等操作可辅助装配操 作。
实例1
• 本例完成如图12-25所示的组件模型
实例2
• 本例完成如图12-33所示的组件模型。