第6章 装配体设计l装配体设计有2种设计方法：自下而上设计方法和自上而下设计方法。l通常使用的装配方法是自下而上装配方法，即将已绘制完成的零件插入到装配体文件中，形成装配体。l装配体的零部件可以包括独立的零件和其它装配体，装配体文件中的装配体称为子装配体。l6.1 装配体基本操作l要实现对零部件进行装配，必须首先创建一个装配体文件。本节介绍创建装配体的基本操作，包括新建装配体文件、插入零部件、移动零部件与旋转零部件。l6.1.1 新建装配体文件l零件设计完成以后，将零件装配到一起，必须创建一个装配体文件。新建装配体文件操作步骤如下：l（1）新建文件l利用“文件”“新建”菜单命令，或者或者单击“标准”工具栏中的“新建”图标按钮，此时系统弹出“新建SoildWorks文件”对话框。l（2）选择文件类型l在对话框中选择“装配体”图标，然后单击“确定”按钮，创建一个装配体文件。 l6.1.2 插入零部件l要组合一个装配体文件，必须插入需要的零部件。插入零部件的操作步骤如下：l（1）执行插入零部件命令l利用“插入”“零部件”“现有零件/装配体”菜单命令，或者单击“装配体”工具栏中的“插入零部件”图标 。l（2）设置属性管理器l系统弹出“插入零部件”属性管理器，单击属性管理器中的“保持可见”按钮图标 ，用来添加一个或者多个零部件，属性管理器不被关闭。l单击属性管理器中的“浏览”按钮，此时系统弹出“打开”对话框，在其中选择需要插入的文件。l（3）插入零件l单击对话框中的“打开”按钮，然后左键单击视图中一点，在合适的位置插入所选择的零部件。l继续插入需要的零部件。零部件插入完毕后，单击属性管理器中的“确定”按钮图标 。l6.1.3 移动零部件l在“FeatureManager设计树”中，只要前面有“（）”符号，该零件即可被移动。移动零部件的操作步骤如下：l（1）执行移动命令l利用“工具”“零部件”“移动”菜单命令，或者单击“装配体”工具栏中的“移动零部件”图标 。l（2）设置移动类型l系统弹出“移动零部件”属性管理器。在属性管理器中，选择需要移动的类型，然后拖动到需要的位置。l（3）退出命令操作l单击属性管理器中的“确定”按钮图标 ，或者按键，取消命令操作。l在“移动零部件”属性管理器中，移动零部件的类型有5种类型,分别是：自由拖动、沿装配体XYZ、沿实体、由三角XYZ与到XYZ位置。l1自由拖动：系统默认的选项即是自由拖动方式，可以在视图中把选中的文件拖动到任意位置。l2沿装配体XYZ：选择零部件并沿装配体的 X、Y 或 Z 方向拖动。视图中显示的装配体坐标系可以确定移动的方向。在移动前要在欲移动方向的轴附近单击。l3沿实体：首先选择实体，然后选择零部件并沿该实体拖动。l4由三角XYZ：在属性管理器中键入移动三角XYZ的范围，然后单击“应用”按钮。零部件按照指定的数值移动。l5到XYZ位置：选择零部件的一点，在属性管理中中键入X、Y或Z坐标，l然后单击“应用”按钮。所选零部件的点移动到指定的坐标位置。6.1.4 旋转零部件l在“FeatureManager设计树”中，只要前面有“（）”符号，该零件即可被旋转。l旋转零部件的操作步骤如下：l（1）执行旋转命令。l利用“工具”“零部件”“旋转”菜单命令，或者单击“装配体”工具栏中的“移动零部件”图标 。l（2）设置旋转类型l系统弹出“旋转零部件”属性管理器。在属性管理器中，选择需要旋转的类型，然后根据需要确定零部件的旋转角度。l（3）退出命令操作l单击属性管理器中的“确定”按钮图标 ，或者按键，取消命令操作。l在“旋转零部件”属性管理器中，移动零部件的类型有3种类型，分别是：自由拖动、对于实体与由三角XYZ。l1自由拖动l选择零部件并沿任何方向旋转拖动。l2对于实体l选择一条直线、边线或轴，然后围绕所选实体旋转零部件。l3由三角形XYZl在属性管理器中键入旋转三角XYZ的范围，然后单击“应用”按钮。零部件按照指定的数值进行旋转。6.2 装配体配合方式l配合在装配体零部件之间生成几何关系。空间中的每个零件都具有3个平移和3个旋转共6个自由度。在装配体中，需要对零部件进行相应的约束来限制各个零件的自由度，来控制零部件相应的位置。lSolidWorks提供了两种配合方式来装配零部件，分别是：一般配合方式和SmartMates配合方式。l6.2.1 一般配合方式l配合是建立零件间配合关系的方法，配合前应该将配合对象插入到装配体文件中，然后选择配合零件的实体，最后添加合适的配合关系和配合方式。配合的操作步骤如下：l（1）执行配合命令l利用“工具”“配合”菜单命令，或者单击“装配体”工具栏中的“配合”图标 。l（2）设置配合类型l系统弹出“配合”属性管理器。在属性管理器中“配合选择”一栏中，选择要配合的实体，然后单击配合类型按钮，此时配合的类型出现在属性管理器的“配合”一栏中。l（3）确认配合l单击属性管理器中的“确定”按钮图标，配合添加完毕。l从“配合”属性管理器中可以看出，一般配合方式主要包括：重合、平行、垂直、相切、同轴心、距离与角度等配合方式。下面分别不同类型的配合方式。l1重合l重合配合关系比较常用，是将所选择两个零件的平面、边线、顶点，或者平面与边线、点与平面，使其重合。l2平行l平行也是常用的配合关系，他用来定位所选零件的平面或者基准面，使之保持相同的方向，并且彼此间保持相同的距离。l3垂直l相互垂直的配合方式可以用在两零件的基准面与基准面、基准面与轴线、平面与平面。平面与轴线、轴线与轴线的配合。面与面之间的垂直配合，是指空间法向量的垂直，并不是指平面的垂直。l4相切l相切配合方式可以用在两零件的圆弧面与圆弧面、圆弧面与平面、圆弧面与圆柱面、圆柱面与圆柱面、圆柱面与平面之间的配合。l5同轴心l同轴心配合方式可以用在两零件的圆柱面与圆柱面、圆孔面与圆孔面、圆锥面与圆锥面之间的配合。l6距离l距离配合方式可以用在两零件的平面与平面、基准面与基准面、圆柱面与圆柱面、圆锥面与圆锥面之间的配合，可以形成平行距离的配合关系。l7角度l角度配合方式可以用在两零件的平面与平面、基准面与基准面、及可以形成角度值的两实体之间的配合关系。6.2.2 SmartMates配合方式lSmartMates是SolidWorks提供的一种智能装配，这是一种快速的装配方式。利用该装配方式，只要选择需配合的两个对象，系统就会自动配合定位。SolidWorks提供了两种智能的装配方式，一种是插入零件至装配环境时进行智能装配；另一种是在装配环境中进行智能装配。 l1插入零件至装配环境时进行智能装配l在向装配体文件中插入零件时，也可以直接添加装配关系。l2在装配环境中进行智能装配l在该装配方式中，参与装配的文件已插入到装配体文件中，然后利用智能装配命令，添加配合关系。6.3 零件的复制、阵列与镜像l在同一个装配体中可能存在多个相同的零件，在装配时用户可以不必重复的插入零件，而是利用复制、阵列或者镜像的方法，快速完成具有规律性的零件的插入和装配。 l6.3.1 零件的复制lSolidWorks可以复制已经在装配体文件中存在的零部件，下面将介绍复制零部件的操作步骤。l（1）复制零件l按住键，在“FeatureManager设计树”中，选择需要复制的零部件，然后拖动到图中需要的位置。l（2）添加配合关系l添加相应的配合关系式。 6.3.2 零件的阵列l零件的阵列分为线性阵列和圆周阵列。如果装配体中具有相同的零件，并且这些零件按照线性或者圆周的方式排列，可以使用线性阵列和圆周阵列命令进行操作l1零件的线性阵列l线性阵列可以同时阵列一个或者多个零部件，并且阵列出来的零件不需要再添加配合关系，即可完成配合。 l2零件的圆周阵列l零件的圆周阵列与线性阵列类似，只是需要一个进行圆周阵列的轴线。 l6.3.3 零件的镜像l装配体环境下的镜像操作与零件设计环境下的镜像操作类似。在装配体环境下，有相同且对称的零部件时，可以使用镜像零部件操作来完成。 l镜像零件的操作步骤如下：l（1）创建装配体文件l利用“文件”“新建”菜单命令，在系统弹出的“新建SoildWorks文件”对话框中，单击“装配体”图标，创建一个装配体文件。l（2）插入文件l利用“插入”“零部件”“现有零件/装配体”菜单命令，插入文件，并调节视图中零件的方向。l（3）添加配合关系l利用“工具”“配合”菜单命令，或者单击“装配体”工具栏中的“配合”图标。此时系统弹出“配合”属性管理器。l（4）添加基准面l利用“插入”“参考几何体”“基准面”菜单命令，或者单击“参考几何体”工具栏中的“基准面”图标按钮。系统弹出“基准面”属性管理器。l（5）对零件进行镜像6.4 装配体检查l装配体检查主要包括碰撞测试、动态间隙、体积干涉检查及装配体统计等，用来检查装配体各个零部件装配后装配的正确性、装配信息等。l6.4.1 碰撞测试l在装配体环境下，移动或者旋转零部件时，SolidWorks提供了检查其与其他零部件碰撞检查。在进行碰撞测试时，零件必须做适当的配合，但是不能完全限制配合，否则零件无法移动。l碰撞测试的具体操作步骤如下：l（1）碰撞检查设置l（2）碰撞检查。l（3）物资动力设置l（4）物资检查l6.4.2 动态间隙l“动态间隙”用于在零部件移动过程中，动态显示两个设置零部件间的距离。l6.4.3 体积干涉检查l在一个复杂的装配体文件中，直接判断零部件是否发生干涉是比较困难的。SolidWorks提供了体积干涉检查工具，利用该工具可以比较容易地在零部件之间进行干涉检查，并且可以查看发生干涉的体积。l体积干涉检查的操作步骤如下：l（1）干涉检查设置l利用“工具”“干涉检查”菜单命令，此时系统弹出“干涉检查”属性管理器。选中“视重合为干涉”复选框，单击属性管理器中的“计算”按钮图标。l（2）体积干涉检查l6.4.4 装配体统计lSolidWorks提供了对装配体进行统计报告的功能，即装配体统计。通过装配体统计，可以生成一个装配体文件的统计资料。装配体统计的操作步骤如下：l（1）打开装配体文件l（2）执行装配体统计命令l利用“工具”“装配体统计”菜单命令，此时系统弹出“装配体统计”对话框。l（3）确认统计结果l单击“装配体统计”对话框中的“确定”按钮，关闭该对话框。 6.5 爆炸视图l在零部件装配体完成后，为了在制造、维修及销售中，直观地分析各个零部件之间的相互关系，我们将装配图按照零部件的配合条件来产生爆炸视图。装配体爆炸以后，用户不可以对装配体添加新的配合关系。l6.5.1 生成爆炸视图l爆炸视图可以形象地查看装配体中各个零部件的配合关系，常称为系统立体图。爆炸视图通常用于介绍零件的组装流程、仪器的操作手册及产品使用说明书中。爆炸视图的操作步骤如下：l（1）执行创建爆炸视图命令l（2）设置“爆炸”属性管理器。 l6.5.2 编辑爆炸视图l装配体爆炸后，可以利用“爆炸”属性管理器进行编辑，也可以添加新的爆炸步骤。编辑爆炸视图的操作步骤如下：l（1）打开“爆炸”属性管理器并编辑l（2）确认爆炸修改l（3） 删除爆炸步骤6.6 装配体的简化l6.6.1 零部件显示状态的切换l零部件的显示有2种状态：显示和隐藏。通过设置装配体文件中零部件的显示状态，可以将装配体文件中暂时不需要修改的零部件隐藏起来。零部件的显示和隐藏不影响零部件的本身，只是改变在装配体中的显示状态。切换零部件显示状态常用的有3种方法。 l1右键快捷菜单方式l在“FeatureManager 设计树”或者图形区域中，右键单击要隐藏的零部件，在弹出的快捷菜单中选择“隐藏”选项 。l2工具栏方式l在“FeatureManager 设计树”或者图形区域中，选择需要隐藏或者显示的零部件，然后单击“装配体”工具栏中的“隐藏/显示零部件”图标，即可实现零部件的隐藏和显示状态的切换。l3菜单方式l在“FeatureManager 设计树”或者图形区域中，选择需要隐藏的零部件，然后利用“编辑”“隐藏”“当前显示状态”菜单命令，将所选零部件切换到隐藏状态。选择需要显示的零部件，然后“编辑”“显示”“当前显示状态”菜单命令，将所选的零部件切换到显示状态。6.6.2 零部件压缩状态的切换l在某段设计时间内，可以将某些零部件设置为压缩状态，这样可以减少工作时装入和计算的数据量。装配体的显示和重建会更快，可以更有效地利用系统资源。l装配体零部件共有3种压缩状态：还原、压缩与轻化。l1还原l还原是使装配体中的零部件处于正常显示状态，还原的零部件会完全装入内存，可以使用所有功能并可以完全访问。常用设置还原状态的操作步骤是使用右键快捷菜单：l2压缩l压缩命令可以使零件暂时从装配体中消失。处于压缩状态的零件不再装入内存，所以装入速度、重建模型速度及显示性能均有提高，减少了装配体的复杂程度，提高了计算机的运行速度。l3轻化l当零部件为轻化时，只有部分零件模型数据装入内存，其余的模型数据根据需要装入，这样可以显著提高大型装配体的性能。使用轻化的零件装入装配体比使用完全还原的零部件装入同一装配体速度更快。因为需要计算的数据比较少，包含轻化零部件的装配体重建速度也更快。6.7 上机操作