机器人应用系统三维建模6-2约束(配合)课件

约束（配合）本节内容本节内容 本节主要内容：本节主要内容：p 标准配合的种类p 配合的操作p 高级配合的种类引言引言 零部件在装配体中的位置，称为工作位置工作位置，装配的过程，就是确定零部件工作位置的过程，而零部件工作位置是由零部件之间装配关系决定的。每个零件在自由空间中都具有六个自由度：三个平移自由度和三个旋转自由度，装配过程中通过平面约束、直线约束和点约束等几种方式进行零部件自由度的限制。而零部件自由度的限制是通过添加配合关系实现的。装配体的配合分为标准配合、高级配合及机械配合标准配合、高级配合及机械配合三类。一、标准配合种类一、标准配合种类 标准配合有重合、平行、垂直、相切、同轴心、锁定、距离和角度配合等。一、标准配合种类一、标准配合种类 1、重合配合：重合配合：该配合会将所选择的面、边线及基准面（它们之间相互组合或与单一组合）重合在一条无限长的直线上或将两个点重合，定位两个顶点使它们彼此接触。常用的重合配合有：n面与面（零件上的面或基准面）、n线与线（零件上的边线或基准线），n点与点配合。一、标准配合种类一、标准配合种类 2、平行配合平行配合：所选的项目（面或边线）相对于基准面或线保持相同的方向，该配合与距离配合一起使用，确保两几何要素在同一方向上保持一定的距离。常用的平行配合有：n面与面（零件上的面或基准面）配合、n线与线（零件上的边线或基准线）配合，n面与线配合。一、标准配合种类一、标准配合种类 3、垂直配合：垂直配合：该配合会将所选项目以90度相互垂直配合。4、相切配合：相切配合：所选的项目会保持相切（至少有一选择项目必须为圆柱面、圆锥面或球面）。一、标准配合种类一、标准配合种类 5、同轴心配合同轴心配合：该配合会将所选的项目（一般为圆柱面、圆锥面）位于同一轴线上，零部件只能沿其轴线方面运动或转动。6、距离配合距离配合：所选的项目之间会保持指定的距离。配合时必须在“配合”PropertyManager设计树的距离框中键入距离值。默认值为所选实体之间的当前距离。一、标准配合种类一、标准配合种类 7、角度配合角度配合：该配合会将所选项目以指定的角度配合。单击此按钮，则可输入一定的角度以便确定配合的角度。一、标准配合种类一、标准配合种类 要确定零部件在装配体的位置，需要给零部件添加配合关系，一般需要添加多个配合关系，才能确定零部件位置。左图所示的竖板与底板配合时，需要三个配合关系，才能确定零件的位置：n（1）重合配合（两零件的边线重合），此时竖板只能沿边线移动或转动。n（2）角度配合（两面之间），此时竖板只能沿边线移动。n（3）距离配合（面与面之间），竖板不能沿边线移动。二、零件的配合操作二、零件的配合操作 1、配合的原则、配合的原则 （1）最佳配合是把多数零件配合到一个或两个固定的零件。避免使用链式配合，这样更容易产生错误；二、零件的配合操作二、零件的配合操作 1、配合的原则、配合的原则 （2）对于带有大量配合的零件，使用基准轴、基准面为配合对像可使配合方案清晰，更不容易产生错误；二、零件的配合操作二、零件的配合操作 1、配合的原则、配合的原则 （3）尽量避免循环配合避免循环配合，这样会造成潜在的错误，并且很难排除；二、零件的配合操作二、零件的配合操作 1、配合的原则、配合的原则 （4）尽量避免冗余配合避免冗余配合：尽管SolidWorks允许冗余配合（距离和角度配合除外），冗余配合使配合解算速度更慢，配合方案更难理解，一旦出错，更难排查；在该装配体模型中，为蓝色块使用两个距离配合定义了相同自由两个距离配合定义了相同自由度度，从而过定义模型。即使配合在几何方面一致（无任何违背情形），模型仍过定义。二、零件的配合操作二、零件的配合操作 1、配合的原则、配合的原则 （5）一旦出现配合错误，尽快修复。添加配合决不会修复先前配合问题。（6）在添加配合前将零部件拖动到大致正确位置和方向，因为这会给配合解算应用程序更佳机会将零部件捕捉到正确位置。（7）尽量减少限制配合的使用，限制配合解算速度更慢，更容易导致错误；二、零件的配合操作二、零件的配合操作 1、配合的原则、配合的原则 （8）如果有可能减少自由度，尽量完全定义零部件的位置。带有大量自由度的装配体解算速度更慢，拖动时容易产生不可预料的结果。（9）对于已经确定位置或定型的零部件，使用固定代替配合能加快解算速度；（10）如果零部件引起问题，与其诊断每个配合，相反删除所有配合并重新创建常常更容易。（同向对齐反向对齐和尺寸方向冲突）；（11）绘制零件时，尽量完全定义所有草图，不建议由CAD中直接拷贝草图进行建模。不精确的草图更容易产生配合错误，且极难分析错误的原因。二、零件的配合操作二、零件的配合操作 2、操作实例操作实例 应用举例一：应用举例一：要将竖板放置在底板上，并且按图示尺寸放置，使竖板相对底板位置固定下来。二、零件的配合操作二、零件的配合操作 2、操作实例操作实例 应用举例应用举例二二：将轴放置在连杆孔内，并且按图示尺寸放置。三、零件的高级配合三、零件的高级配合 1、高级配合种类的介绍、高级配合种类的介绍 高级配合有：对称配合、宽度配合、路径配合、线性/线性耦合、距离配合。高级配合主要用于动态零部件。三、零件的高级配合三、零件的高级配合 1、高级配合种类的介绍、高级配合种类的介绍 对称配合对称配合：对称配合强制使两个相似的实体相对于零部件的基准面或平面或装配体的基准面对称。三、零件的高级配合三、零件的高级配合 1、高级配合种类的介绍、高级配合种类的介绍 宽度配合：宽度配合：宽带配合使薄片处于凹槽宽度的中心。薄片参考可以包括：两个平行面、两个不平行面、一个圆柱面或轴。凹槽宽度参考可以包括：两个平行平面、两个不平行平面。三、零件的高级配合三、零件的高级配合 1、高级配合种类的介绍、高级配合种类的介绍 路径配合：路径配合：路径配合是将零部件上所选的点约束到路径。零件将沿着路径纵倾、偏转和摇摆。三、零件的高级配合三、零件的高级配合 1、高级配合种类的介绍、高级配合种类的介绍 线性线性/线性耦合：线性耦合：线性配合是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。三、零件的高级配合三、零件的高级配合 1、高级配合种类的介绍、高级配合种类的介绍 距离配合距离配合：设置零件的运动的极限位置。三、零件的高级配合三、零件的高级配合 2、高级配合操作实例、高级配合操作实例 让滑块与滑槽配合，要求：滑块只能在滑槽内移动，且滑块与滑槽的对称平面重合。要实现这个要求，需要三个配合：标准配合里的重合配合，高级配合中的对称配合和限制配合。三、零件的高级配合三、零件的高级配合 2、高级配合操作实例、高级配合操作实例 配合分析：配合分析：要实现这个要求，需要三个配合：（1）标准配合里的重合配合，使滑块下表面与滑槽表面重合；（2）高级配合中的对称配合，创建滑槽的对称平面，使滑块只能沿滑槽方向移动；（3）限制配合，限制滑块的运动范围。小小 结结 本节学习了：n标准配合的种类n配合的原则，配合的操作n高级配合的种类