《机械产品三维创新》-项目七 独轮的装配设计

7.1一个产品往往是由多个零件的组合（装配）而成的，零件的组合是在装配模块中完成的。当所有的三维零件模型都建立完成后，则可以进一步指定相关零件之间的配合关系来进行零件的组合，并可以将零件分解开来，查看组合产品的零件分解情况。通过本项目的学习，可以了解产品装配的一般过程，掌握一些基本的装配操作。研究制定合理的装配工艺，采用有效的保证装配精度的装配方法，这也是提高产品质量的关键环节。元件的装配约束装配图主要是表达机器部件的工作原理、装配关系、结构形状和技术要求，用以指导机器或部件的装配、检验、调试操作或维修等。因此，装配图是机械设计、制造使用、维修、以及进行技术交流的重要技术文件。7.1元件的装配约束相对于传统的工程图，Creo三维建模环境中的装配图结构表达更清晰，有利于表达装配体的结构；便于指导装配、检测、维修、技术交流等工作。在装配过程中可以对装配体进行干涉检查，还可以通过对装配体进行剖切和爆炸等操作，以便更好地说明装配体的工作原理和装配关系。7.1元件的装配约束下面介绍如何新建一个装配文件，并了解装配文件的界面。1.在“快速访问”工具栏中单击“新建”按钮，弹出“新建”对话框。2.在“类型”选项组中选择“装配”单选按钮，在“子类型”选项组中选择“设计”单选按钮，在“名称”文本框中输入新的名称，取消勾选中“使用默认模板”复选框，然后再单击“确定”按钮，弹出“新文件选项”对话框。3.在“模板”选项组中选择公制模板“mmns-asm-design”，然后单击”确定“按钮，进入新装配的设计界面。7.1元件的装配约束选择设计子类型取消使用默认模板输入文件名选择装配类型选择公制单位模板7.1元件的装配约束标题栏信息栏装配显示、工作区模型树菜单栏和工具按钮7.1元件的装配约束装配模块的模型树记录了装配体中各零件的安装次序，可以直接在模型树中对各零件进行打开、删除、编辑定义、隐含、替换等操作。7.1元件的装配约束元件的组装过程就是将元件用约束条件在空间限位的过程。要将一个元件在空间定位，必须限制其在X、Y、Z三个轴向的平移和旋转。完成一个元件的完全定位需要同时满足几种约束条件。元件放置：7.1元件的装配约束放置约束指定了一对参照的相对位置。而放置约束的关系类型（简称约束类型）主要包括“自动”“距离”“角度偏移”“平行”“重合”“法向”“共面”“居中”“相切”“固定”“默认”，这些可以从“元件放置”选项卡的约束列表中选择。用户也可以在“元件放置”选项卡的“放置”面板中选择约束类型及进行相关放置操作。7.1元件的装配约束1、距离约束“距离”约束可使两个装配元件中的平面或基准平面互相平行，通过输入间距值控制平面之间的距离。选择平面或基准平面作为约束参照。两表面法向相反2、重合约束“重合”约束可以将两个元件上的两个点、面、线重合，当使两个平面重合时可以切换装配方向，使两平面法线相同或相反。可以选择回转曲面、平面、直线及轴线作为参照，但是参照需为同一类型。对于两个回转曲面，“重合”约束使二者轴线重合。设置间距选择表面选择表面两平面法向相同7.1元件的装配约束3、角度偏移“角度偏移”是约束两个元件中的两个平面之间的角度，也可以约束边与边、边与面之间的角度。但是，需要在创建角度约束前先创建一个约束用于指定角度的中心。偏移角度4、相切约束“相切”约束控制两个曲面在切点处的接触，参照为两个曲面，或曲面与平面。角度中心平面与曲面相切7.1元件的装配约束5、法向约束“法向”约束使元件参考与装配参考相互垂直，可以选择直线、平面等作为装配约束的参照。两平面垂直6、共面约束“共面”约束使元件参考与装配参考共面，选择直线、轴线等作为参照。零件的边零件的边7.1元件的装配约束7、居中约束“居中”约束使元件参考与装配参考同心，选择两个回转曲面作为参考，使二者轴线重合。零件的回转曲面8、固定约束使用该约束方式，将被移动或封装的元件固定在当前位置。常用于装配模型中的第一个元件的装配方式。零件的回转曲面7.1元件的装配约束在进行元件放置（装配）的时候，可以使用下列方法来调节元件的位置，方便选取放置参照。元件移动：1、右键方式：右键单击要操作的元件，然后从快捷菜单中选择“移动元件”命令，在图形窗口中单击并释放鼠标键，接着移动鼠标。7.1元件的装配约束2、3D拖动器：装配元件时，在功能区的“元件放置”选项卡中使“显示3D拖动器”处于被选中状态，这样在图形窗口的正在放置的元件中显示有一个3D拖动器，使用鼠标左键按住拖动器的坐标原点、坐标轴、圆形控制弧线可以在自由度允许的条件下分别移动、旋转元件。7.1元件的装配约束3、“元件放置”选项卡：在“元件放置”选项卡中打开“移动”面板，使用该面板可以以“定向模式”“平移”“旋转”“调整”这些运动方式之一来移动正在放置的元件。7.1元件的装配约束4、键盘快捷方式：选择要放置的元件打开以后，出现“元件放置”选项卡，此时可以使用以下方式来移动元件。按（ctrl+alt+鼠标左键）并移动指针以拖动元件按（ctrl+alt+鼠标中键）并移动指针以旋转元件按（ctrl+alt+鼠标右键）并移动指针以平移元件按（ctrl+shift）组合键并单击鼠标中键，启用定向模式7.1元件的装配约束连接装配主要考虑了机构运动的要素，它是使用预定义约束集来定义元件在主件中的运动。使用预定义约束集放置（装配）的元件一般是有意地未进行充分约束，以保留一个或多个自由度，在creoparametric5.0中，连接装配是对产品结构进行运动仿真和动力学分析的前提，本课程只对连接装配作一般性介绍。连接装配：7.1元件的装配约束连接装配的类型主要有以下几种：刚性：在组件中不允许任何移动。销钉：包含旋转移动轴和平移约束。滑块：包含平移移动轴和旋转约束。圆柱：包含360°旋转移动轴和平移移动。平面：包含一个平面约束，允许沿着参照平面旋转和平移。球：包含用于360°移动的点对齐约束。焊接：包含一个坐标系和一个偏距值，以将元件“焊接”在相对于组件的一个固定位置上。轴承：包含点对齐约束，允许沿直线轨迹进行旋转。常规：创建有两个约束的用户定义集。6DOF：包含一个坐标系和一个偏距值，允许在各个方向上移动。槽：包含一个点对齐约束，允许沿一条非直轨迹旋转。7.1元件的装配约束7.2独轮的装配创建装配模块中，将零件和子组件插入装配环境组装在一起形成组件，如同将特征组合到一起形成零件一样，也可以将零件组合在一起形成组件，这个过程就是模型装配。在装配操控面板中进行零件装配的约束选择，对零件进行合理装配。对于第一个元件的定位，常选择默认约束，将元件的默认坐标系与装配体的默认坐标系重合。装配的一般步骤：1）在打开的模型选项卡中，单击“元件”→“组装”命令，“打开”对话框。2）选取要放置的元件，然后单击“打开”，元件放置操控板出现，同时选定的元件出现在图形窗口中。3）单击在单独的窗口中显示元件，或单击在图形窗口中显示该元件（缺省）。4）选取约束集类型。5）在“约束类型”列表中选取一种约束类型，重复添加其余的约束条件，直到准确的装配好一个元件。6）一旦在用户定义的集中定义了约束，系统会自动激活一个新约束，直到元件被完全约束为止。7）可以选取并编辑用户定义集中的约束。8）要删除约束，请单击鼠标右键，然后从快捷菜单中选取“删除”。9）要配置另一个约束集，单击“新建集”。7.2独轮的装配创建7.2独轮的装配创建1）完成零件1的导入7.2独轮的装配创建2）完成零件2的导入选择两表面，反向重合选择两轴线，居中对齐7.2独轮的装配创建3）完成零件3的导入选择两侧面，偏移约束选择两轴线，居中对齐7.2独轮的装配创建4）完成零件4的导入选择零件3和4的两侧面，重合选择两轴线，居中对齐7.2独轮的装配创建5）完成零件5的导入选择零件1和5的两侧面，重合选择两轴线，居中对齐7.2独轮的装配创建装配完成的组件零件数目及顺序7.2独轮的装配创建当装配体完成后，可以对该装配体中的任何元件（包括零件和子装配件)进行下面的一些操作：元件的打开与删除、元件尺寸的修改、元件装配约束的偏距的修改，如匹配约束和对齐约束偏距的修改、元件装配约束的重定义等。这些操作命令一般从模型树中选取。7.3装配体检查与修改在装配中修改零件1）在模型树中找到零件2，单击鼠标左键选择打开，进入子零件窗口；7.3装配体检查与修改2）在模型树中找到要更改的特征，用鼠标右键单击该特征，选择“编辑”命令。双击图中的尺寸对其更改，将它改成1，然后按〈Enter〉键。再关闭子零件窗口后，在装配体中就可以看到模型已经按照所更改的尺寸发生了改变。尺寸变化处7.3装配体检查与修改隐藏1、在装配内部零件时，零件3和4的两侧面约束参考不易选取。3、零件1隐藏后的效果，选取零件3和4的两侧面很容易2、可在模型树选择零件1，右键快捷菜单，选择隐藏。7.3装配体检查与修改取消隐藏1、右键单击零件1，选择取消隐藏选定特征2、取消隐藏后的装配体。7.3装配体检查与修改干涉检查组件装配完成后，可以使用干涉检查功能来检查装配体中各零部件间的干涉情况。在这里选择菜单中的“分析”菜单→“检查几何”→“全局干涉”命令。7.3装配体检查与修改爆炸图装配体的分解状态也叫爆炸状态，就是将装配体中的各零部件沿着直线或坐标轴移动或旋转，使各个零件从装配体中分解出来。可以帮助工程技术人员直观和快捷的了解产品内部结构和各零部件之间的关系。7.3装配体检查与修改在功能区切换到“视图”选项卡并选择“模型显示