第5章 CATIA V5 装配设计

,CATIA V5,装配设计,5-,*,第,5,章,CATIA V5,装配设计,装配设计是机械产品不可缺少的一部分，它能够很好地制定产品的结构和特征，方便工程人员对产品的认知，而这也是电子样机的基础。,Catia V5,装配设计模块可以很方便的定义机械装配之间的约束关系，实现零件的自动定位，并检查装配之间的一致性，它可以帮助设计师自上而下或自下而上的定义、管理多层次的大型装配结构，使零件的设计在单独环境和装配环境中实现。,5.1,装配设计模块的简介,装配设计模块是机械设计的一个重要模块。绝大数的机械设计中包括诸多零件、部件，都需要通过装配才能形成一个整体，达到设计目的。选择,【,开始,】|【,机械设计,】|【,装配设计,】,命令，在系统弹出零部件号对话框中键入零部件号，单击,【,确定,】,按钮，进入装配件设计平台。,装配件设计平台中包含约束、移动、约束创建、产品结构工具、装配件特征和空间分析,6,个常用工具栏。,5.1.1,相关术语和概念,零件：,是组成部件与产品最基本的单位。,部件：,可以是一个零件，也可以是多个零件的装配结果。它是组成产品的主要单位。,装配：,也成为产品，是装配设计的最终结果。它是由部件之间的约束关系及部件组成的。,约束：,在装配过程中，约束是指部件之间的相对的限制条件，可用于确定部件的位置。,5.2,装配零部件管理,装配设计平台的操作对象主要是已经设计完成的各种零部件，因此管理功能的,【,产品结构工具,】,工具栏是设计平台的核心工具栏。该工具栏包括,【,部件,】,工具、,【,产品,】,工具、,【,零件,】,工具、,【,现有部件,】,工具、,【,具有定位的现有部件,】,工具、,【,替换部件,】,工具、,【,图形树重新排序,】,工具、,【,生成编号方式,】,工具、,【,选择性加载,】,工具、,【,管理展示,】,工具和,【,快速多实例化,】,工具。,5.2.1,创建新零部件,在装配设计平台中可以创建,3,种零部件，分别是部件、产品和零件：,（,1,）,【,部件,】,工具，是在指定的产品下创建新组件的工具，该组件名称不存盘，选择结构树中的,Product1,，单击该工具按钮，一个组件,Product2,创建完成。,（,2,）,【,产品,】,工具，是在指定的产品下创建新的产品的工具，选择结构树中的,Product1,，单击该工具按钮，一个组件,Product3,创建完成。,（,3,）,【,零件,】,工具，是在指定的产品或组件下创建新的零部件的工具，选择结构树中的,Product1,，单击该工具按钮，一个零件,Part1,创建完成。,5.2.2,加载已经存在的零部件,【,现有部件,】,工具和,【,具有定位的现有部件,】,工具 用于加载已经存在的各种零部件。单击,【,现有部件,】,工具按钮，并在结构树中指定加载到的目标组件后，系统弹出文件选择对话框，如图所示，选择零部件，该零部件就加载到指定的组件下。,5.2.3,替换零部件,【,替换组件,】,工具，是用新加载的零部件替换当前装配设计平台中的零部件的工具。单击该工具按钮，选择需要被替换的零部件，系统弹出文件选择对话框，选择替换零部件，系统弹出对替换影响对话框，如图所示，该对话框的列表框中列出了执行该操作后将受到影响的元素，单击,【,确定,】,按钮完成替换操作。,5.2.4,结构树排序,【,图形树重新排序,】,工具，是用于调整结构树上选中产品的子产品的顺序的工具。单击该工具按钮，在结构树上选择重新排序的组件或产品标签，系统弹出图形树重排序对话框。,单击,【,上移选定产品,】,工具按钮，将选定的零部件向上移动。,单击,【,下移选定产品,】,工具按钮，将选定的零部件向下移动。,单击,【,移动选定产品,】,工具按钮，交换两个选定零部件之间的位置。,5.2.5,零部件编号,【,生成编号方式,】,工具，是用于对零部件进行编号的工具，该编号可应用到工程图中的零部件清单。单击该工具按钮，选择要编号的零部件，系统弹出生成编号方式对话框。,【,整数,】,（,Integer,）和,【,字母,】,（,Letters,）单选框分别表示以整数或字母的方式生成编号。,当所选择的零部件已有编号时，,【,现有编号,】,（,Existing nembers,）选项组可用，,【,保持,】,（,Keep,）单选框表示保持原编号不变，,【,替换,】,（,Replace,）单选框表示采用新的编号。,5.2.6,产品载入管理,【,选择性载入,】,工具，是用于设置载入产品的子产品的载入范围的工具。单击该工具按钮，系统弹出产品载入管理对话框，如图所示，在,【,打开深度,】,（,Open depth,）下拉列表框选择载入子产品的范围。,5.2.7,零部件管理,【,管理展示,】,工具，是用于管理组件基本属性的工具。单击该工具按钮，选择任意零部件，系统弹出管理表达对话框，如图所示。,该对话框显示选择的零部件的名称、路径和类型等。通过该对话框可以对选择的零部件进行关联、除去、替换、重命名和激活等操作。,5.2.8,复制零部件,【,快速多实例化,】,工具，是用于对加载的零部件按照一定的方式进行复制装配的工具，常用于一个产品存在多个相同零部件时。单击,【,快速多实例化,】,工具按钮右下黑色三角，展开,【,多实例化,】,工具栏，该工具栏包括,【,快速多实例化,】,工具和,【,定义多实例化,】,工具。,1,、快速多实例化,2,、定义多实例化,5.3,装配约束,约束是装配设计的一个关键因素，零部件之间除了位置关系，还要考虑相互约束关系，才能完成装配。装配设计平台中提供了,【,约束创建,】,和,【,约束,】2,个工具栏，两个工具栏包含,【,约束创建,】,工具、,【,相合约束,】,工具、,【,接触约束,】,工具、,【,偏移约束,】,工具、,【,角度约束,】,工具、,【,固定组件,】,工具、,【,固联,】,工具、,【,快速约束,】,工具、,【,灵活,/,固定子装配件,】,工具、,【,更改约束,】,工具和,【,再使用模式,】,工具等约束工具。,5.3.1,装配约束的注意事项,一般来说，建立一个装配约束是，应选取零件参照。零件参照和部件参照是零件盒装配体中用于约束定位和定向的点、线、面。例如，通过“相合”约束将一根轴放入装配体的一个孔中，轴的中心线就是元件参照，而孔的中心线就是部件参照。,系统一次只添加一个约束。例如，不能用一个“相合”约束将一个零件上两个不同的孔与装配体中的另一个零件上的两个不同的孔对齐，必须定义两个不同的相合约束。,5.3.1,装配约束的注意事项,要对一个零件在装配体重完整地指定放置和定向（即完整约束），往往需要定义多个装配约束。,在,CATIA,中装配零件是，可以将多月约束添加到零件上，即使从数学的角度来说，零件的位置已完全约束，仍可指定附加约束，以确保装配件达到设计意图。,5.3.2,创建约束方式,单击,【,约束创建方式,】,工具右下黑色三角，展开,【,约束创建方式,】,工具栏，如图所示，该工具栏包含,【,默认模式,】,、,【,链式模式,】,、,【,堆叠方式,】3,种连续创建约束的方法。,1,、默认模式,2,、链式模式,3,、堆叠模式,5.3.3,相合约束,(Coincidence Constraint),【,相合约束,】,工具，是用于对齐零件的约束工具，根据选择的几何元素，可以获得同心、同轴或共面约束。当两个几何元素的最小距离小于,10-3mm,时，系统认为它是是相合。下面列出可用于相合约束的几何元素。,如图约束属性对话框。,5.3.4,接触约束（,Contact Constraint,）,【,接触约束,】,工具，是在平面或曲面之间创建接触的约束工具，它们的公共区域可能是平面（面接触）、线（线接触）、点（点接触）和圆（圆环接触）。,实例,1,实例,2,实例,3,5.3.5,偏移约束（,Offset Constraint,）,【,偏移约束,】,工具，是用于设定两个元素之间距离的约束工具。,YES,表示可以创建约束。,5.3.5,偏移约束（,Offset Constraint,）,（,1,）单击,【,约束,】,工具栏上的,【,偏移约束,】,工具按钮，选择螺柱端面和螺母端面，系统弹出约束属性对话框。,（,2,）在偏移微调框键入,-10mm,，单击,【,确定,】,按钮，偏移约束创建完成。,实例,5.3.6,角度约束,【,角度约束,】,工具，是对两个元素之间保证一定角度的约束工具，线和面都可以作为被选择的几何元素。,下面以如图所示图形为例，讲解,【,角度约束,】,工具的使用方法，具体操作步骤如下所示：,（,1,）单击,【,约束,】,工具栏上的,【,角度约束,】,工具按钮，选择如图所示两个平面，系统弹出约束属性定义对话框。,（,2,）在角度微调框键入,60,度，单击,【,确定,】,按钮，角度约束创建完成。,实例,5.3.7,固定约束（,Fix,）,【,固定组件,】,工具，是用于装配更新时防止该部件从它的上一级装配中移动或离开的约束工具。固定部件的约束有两种类型。,（,1,）在一个固定约束中，要依靠装配体的几何原点来固定它的位置，就需要设置一个绝对位置，这个操作只需在约束定义对话框中选中,【,在空间中固定,】,复选框，就可以设置绝对坐标了。,（,2,）在一个固定约束中，要依靠它固定的位置固定装配体，就需要设置一个相对位置，这个操作需要在约束定义对话框中取消,【,在空间中固定,】,复选框。,5.3.7,固定约束（,Fix,）,该工具的操作步骤如下所示：,（,1,）单击,【,约束,】,工具栏上的,【,固定组件,】,工具按钮，选择需要的几何元素；,（,2,）双击结构树中的固定组件图标，系统才会弹出约束定义对话框，在对话框中进行设置固定约束类型。,5.3.8,固联约束,【,固联,】,工具，是将所选取的活动的若干零部件按照现有相对位置固定在一起的约束工具，移动其中任意一个零部件，整组部件都将随之移动。该工具栏的操作步骤如下所示：,（,1,）单击,【,约束,】,工具栏上的,【,固联,】,工具按钮，系统弹出固联对话框，如图所示；,（,2,）选择要固联的零部件，零部件就添加到列表框中，要从列表中移除部件，只需单击它。,（,3,）单击,【,确定,】,按钮，完成固联约束。,5.3.9,快速约束,【,快速约束,】,工具，是按照快速约束列表中的约束优先顺序，系统自动对选择的零部件对象创建约束的工具。选择菜单栏中的,【,工具,】|【,选项,】|【,机械设计,】|【,装配件设计,】|【,约束,】,选项卡可以对快速约束进行设计，如图所示。,5.3.10,更改约束,【,更改约束,】,工具，是将已生成的约束根据需要更改成其它约束的工具。该工具的操作步骤如下所示：,（,1,）单击,【,约束,】,工具栏上的,【,更改约束,】,工具按钮，在结构树上单击需要更改的约束，系统弹出可能的约束对话框。,（,2,）在对话框中选择更改成的约束，单击,【,确定,】,按钮，更改约束完成。,5.3.11,阵列约束,【,再使用模式,】,工具，是通过使用零件设计生成的阵列，创建约束阵列的工具。该工具的操作步骤如下所示：,（,1,）在利用阵列生成的零部件上安装一个零件，并设置它们之间的约束关系；,（,2,）单击,【,约束,】,工具栏上的,【,再使用模式,】,工具按钮，系统弹出在图样上实例化对话框。,（,3,）选择零件设计生成的阵列特征，这样它会添加到图样区域的文本框中；,（,4,）单击要实例化的部件，选择预先约束好的零部件，这样他会添加到文本框中；,（,5,）单击,【,确定,】,按钮，完成阵列约束。,5.3.12,刚性,/,柔性约束,产品中的子产品内的零部件在产品中的固定方式有两种：刚性固定和柔性固定。柔性固定指子产品中的零部件像其它零部件一样利用罗盘或移动按钮进行自由移动。刚性固定指整个子产品只能作为刚性整体移动。两种固定方式的切换是利用,【,灵活,/,固定子装配件,】,工具按钮完成的。使用方法是单击,【,灵活,/,固定子装配件,】,工具按钮，然后在结构树上选择子产品就完成了固