CADCAM软件应用（三维建模）校本教材 项目4 装配建模

UG装配过程是在装配中建立部件之间的链接关系。它通过在部件间建立约束关系来确定部件在产品中的位置。在装配中，部件几何体是被装配引用，而不是被复制到装配中。不管如何编辑和在何处编辑部件，整个装配部件都保持关联性。通过虚拟装配，验证产品设计与工艺正确可行性知识要点l装配建模常用命令如装配约束、移动组件、阵列组件等的含义。l装配约束关系。技能目标l能熟练操作装配基本流程。l能解决约束报警保证约束关系正确。任务4.1千斤顶装配通过本次任务如图4-1所示，掌握UG基本装配方法，学会创建装配约束等常用装配操作。【方案设计】千斤顶装配方案如表4-1所示。1234【任务实施】1.新建文件单击【新建】按钮，选择模板【装配】，设置模型文件【名称】和【文件夹】，如【提示】：总装模型部件应与零件放在同一个文件夹中。2.添加“底座”零件单击【添加组件】对话框中的【打开】选项，打开“底座”模型，设置【定位】选项为“绝对原点”，如图4-3所示。【提示】：装配中添加的第1个零件【定位】通常设置为“绝对原点”。3.装配“螺套”零件单击【添加组件】按钮，打开“螺套”模型，设置【定位】和【引用集】选项，单击【确定】，如图4-4所示。弹出【装配约束】对话框，首先添加第一个约束。设置【方位】选项为“自动判断中心/轴”，选取两根中心轴线，然后勾选【在主窗口中预览组件】，预览装配结果，如图4-5所示。【提示】：装配全部完成之前不要单击【确定】，可通过【在主窗口中预览组件】选项进行装配预览。预览发现螺套定位有误，单击【撤销上一个约束】，实现螺套翻转，如图4-6所示。【提示】：【撤销上一个约束】选项其作用是使零件180度翻转，仅在约束不冲突的情况下才起作用，否则容易发生约束冲突报警。添加第2个约束。设置【方位】选项为“接触”，选取两个平面，如图4-7所示。然后勾选【在主窗口中预览组件】选项，预览，如图4-8所示。【提示】：【要约束的几何体】选项中，选取几何体对象的顺序通常先选预览窗口中的几何体零件，再选主窗口中的零件，以此来保证主窗口零件为基准对象。预览发现螺套定位仍有问题，两个螺纹孔轴线应重合。添加第3个约束，设置【方位】选项为“自动判断中心/轴”，选取两个内孔面，如图4-9所示。勾选【在主窗口中预览组件】选项，预览，装配完成，单击【确定】，如图4-10所示。【提示】：当选择对象时，最好取消勾选【在主窗口中预览组件】选项，以方便选取，待选取完成后，再勾选该选项进行预览。4.装配“螺杆”零件单击【添加组件】按钮，打开“螺杆”模型，设置【定位】和【引用集】选项，单击【确定】，图4-11。添加第1个约束。设置【方位】选项为“自动判断中心/轴”，选取两根轴线。如图4-42所示。再添加第2个约束，设置【方位】选项为“接触”，选取两个平面，如图4-13所示。勾选【在主窗口中预览组件】选项，预览，装配完成，单击【确定】，如图4-14所示。5.装配“顶垫”零件单击【添加组件】按钮，打开“顶垫”模型，设置【定位】选项为“根据约束”，设置【引用集】选项为“模型”，单击【确定】。添加第1个约束，设置【方位】选项为“自动判断中心/轴”，选取两根轴线，如图4-15所示。再添加第2个约束，设置【方位】选项为“接触”，选取两个平面，如图4-16所示。勾选【在主窗口中预览组件】选项，预览，装配完成，单击【确定】，如图4-17所示。6.装配“铰杆”零件单击【添加组件】按钮，打开“铰杆”模型，设置【定位】选项为“根据约束”，设置【引用集】选项为“模型”，单击【确定】。添加第1个约束，设置【方位】选项为“自动判断中心/轴”，选取两根轴线，如图4-18所示。勾选【在主窗口中预览组件】选项，预览，装配完成，单击【确定】，如图4-19所示。此时，装配的约束关系已全部建立，但是铰杆的位置还需调整。单击【移动组件】按钮,选取铰杆，拖动坐标系进行平移，如图4-20所示。【提示】：【移动组件】命令不创建装配约束关系，不限制运动自由度，它可在保持自由度不变的基础上进行零件位置调整。一、装配约束装配设计中常用的几种约束关系如下。(1)接触：两个面共面但面的法向相反，如图4-21所示。(2)对齐：两个面共面但面的法向相同，如图4-22所示。(3)自动判断中心/轴：选取圆柱或圆锥面，系统自动使中心轴线重合，如图4-23所示。(4)距离：两个面之间按指定距离偏离，如图4-24所示。(5)平行：两个面之间平行放置，如图4-25所示。(6)垂直：两个面之间垂直放置，如图4-26所示。(7)角度：两个面之间按设定角度放置，如图4-27所示。(8)约束冲突。装配中容易发生约束关系冲突，之前已设定了“角度”约束，如再添加“平行”约束，必然会发生约束冲突，如图4-28所示。任务4.2溢流阀装配通过本次任务如图4-29所示，强化巩固零件装配方法、掌握UG变形装配、重用库的标准件调用、阵列装配等应用。【方案设计】溢流阀装配方案如表4-2所示。序号1234油塞与阀体、5调节螺母与阀盖6锁紧螺母与调7调节杆与调节89螺栓、垫圈与【任务实施】1.新建文件单击【新建】按钮，选择模板【装配】，设置模型文件【名称】和【文件夹】，如图4-30所示。2.添加“阀体”零件单击【添加组件】对话框中的【打开】选项，打开“阀体”模型，设置【定位】选项为“绝对原点”，如图4-31所示。3.装配“滑阀”零件单击【添加组件】按钮，打开“滑阀”模型，设置【定位】和【引用集】选项，单击【确定】，如图4-32所示。弹出【装配约束】对话框，首先添加第1个约束。设置【方位】选项为“自动判断中心/轴”，选取两根中心轴线，如图4-33所示。添加第2个约束。设置【方位】选项为“对齐”，选取两个平面，如图4-34所示。勾选【在主窗口中预览组件】选项，预览，装配完成。如图4-35所示。【提示】：【要约束的几何体】选项中，通常先选预览窗口中的几何体，再选主窗口，以此来保证主窗口零件为基准对象。4.装配“螺盖”零件单击【添加组件】按钮，打开“螺盖”模型，单击【确定】。所示。勾选【在主窗口中预览组件】选项，预览，如图4-37所示。预览发现螺盖定位有误，单击【撤销上一个约束】，实现螺套翻转，如图4-38所示。再添加第2个约束，设置【方位】选项为“接触”，选取两个平面，如图4-39所示。勾选【在主窗口中预览组件】选项，预览，装配完成，单击【确定】，如图4-40所示。5.装配“阀盖”零件单击【确定】。所示。用】如图4-42所示。再添加第3个约束，设置【方位】选项为“接触”，选取两个平面，如图4-43所示。勾选【在主窗口中预览组件】选项，预览，装配完成，单击【确定】，如图4-44所示。6.装配“油塞”零件单击【确定】。所示。继续添加第2个约束，如图4-46所示。单击【确定】，可按照同样的方法完成第二个油塞的装配，如图4-47所示。7.装配“调节螺母”零件单击【添加组件】按钮，打开“调节螺母”模型，设置【定位】选项为“根据约束”，设置【引用集】选项为“模型”，单击【确定】。所示。预览发现调节螺母定位有误，如图4-49所示。单击【撤销上一个约束】，实现调节螺母翻转，如图4-50所示。再添加第2个约束，设置【方位】选项为“距离”，【距离】设置为“15mm”，选取两个平面，如图4-51所示。勾选【在主窗口中预览组件】选项，预览，装配完成，单击【确定】，如图4-52所示。8.装配“锁紧螺母”零件单击【添加组件】按钮，打开“锁紧螺母”模型，单击【确定】。所示。再添加第2个约束，设置【方位】选项为“接触”，选取两个平面，如图4-54所示。装配完成，如图4-55所示。9.装配“调节杆”零件单击【添加组件】按钮，打开“调节杆”模型，单击【确定】。所示。【提示】：在装配前，除了显示锁紧螺母，其他部件均隐藏掉。再添加第2个约束，设置【方位】选项为“接触”，选取两个平面，如图4-57所示。勾选【在主窗口中预览组件】选项，预览，单击【确定】，完成装配，如图4-58所示。10.装配“弹簧”零件(1)定义弹簧为可变形部件。打开弹簧模型，单击【特征】工具栏中的【基准轴】按钮,建立装配弹簧所需的基准轴，如图4-59所示。单击菜单栏【工具】，单击“可变形部件”，弹出【定义可变形部件】对话框，单击【下一步】，如图4-60所示。如图4-61所示。选取螺旋线的螺距表达式“P9”指定为“可变形的输入表达式”，如图4-62所示。点击【文件】菜单中的【保存】命令，重新打开装配体。(3)测量距离。为保证弹簧变形装配的准确性，需先测量滑阀和调节杆之间的距离，单击【简单距离】测量，如图4-63所示。【提示】：为方便测量，仅显示调节杆与滑阀，隐藏其余部件。(2)定义装配约束。单击【添加组件】按钮，打开“弹簧”模型，单击【确定】。所示。单击【在主窗口中预览组件】，如图4-65所示。再添加第2个约束，设置【方位】选项为“接触”，选取两个平面，如图4-66所示。【提示】：在预览状态下，选取合理的弹簧接触面，以防约束冲突。单击【确定】，弹出对话框，进行弹簧螺距设置，如图4-67所示。在【弹簧】对话框中输入“3.125”，点击【确定】，弹簧被压缩，如图4-67所示。【提示】：调节杆与滑阀的距离为50mm，弹簧共16圈，故螺距变形设置为50/16=3.125mm11.装配“弹簧垫圈”零件单击资源条的【重用库】，【名称】选择“GBStandardParts”|“Washer”|“Lock”零件，双击【成员选择】中的“弹簧垫圈”零件，设置【主参数】大小为“8”，【多重添加】设置为“添加后生成阵列”，如图4-68所示，单击【确定】。【提示】：GBStandardParts含义为“标准件”；Washer含义为“垫圈”；Lock含义为“锁紧”。在弹出的【重新定义约束】对话框中，单击【约束】选项中的“对齐”，【要约束的几何体】选项选取“沉头孔中心线”，如图4-69所示。单击【约束】选项中的“距离”，【要约束的几何体】选项选取“沉头孔台阶面”，如图4-70所示。单击【确定】，弹出【阵列组件】对话框，【要形成阵列的组件】选择“垫圈”，设置【旋转轴】选项，如图4-71所示。单击【确定】，4个垫圈装配完成，如图4-72所示。12.装配“内六角螺栓”零件(1)调用重用库标准件。单击资源条的【重用库】，【名称】选择“GBStandardParts”|Screw|SocketHead零件，双击【成员选择】中的“内六角螺栓”零件，设置相关参数，如 图4-73所示，单击【确定】。【提示】：Screw含义为“螺栓”；SocketHead含义为“沉头”。(2)设置装配约束。在【重新定义约束】对话框中，单击【约束】选项中的“对齐”，【要约束的几何体】选项选取“沉头孔中心线”，如图4-74所示。勾选【在主窗口中预览组件】，发现螺栓方向有误，如图4-75所示。单击【反转约束】，实现螺栓翻转，单击【确定】，如图4-76所示。弹出【阵列组件】对话框，设置【阵列定义】选项，如图4-77所示。手动添加第2个约束。单击【装配约束】，设置【方位】选项为“接触”，选取螺栓和垫圈接触的两个平面，单击【确定】，如图4-78所示。其余3个螺栓自动完成约束，装配完成，如图4-79所示。13.保存装配体单击【文件】菜单|【选项】|【装配加载选项】，【加载】选项选择“按照保存的”，如图4-80所示，然后单击【保存】命令。【提示】：这样的保存设置才能保证调用的重用库零件一同被保存在装配体中。1.变形装配变形装配可以将能发生变形的组件如弹簧、软管添加到装配体中，并且通过控制变形参数，使变形组件发生变形。该操作需要两个步骤：1是定义变形部件，可通过【工具】菜单中的“定义可变形组件”命令实现；2是装配变形部件。2.重用库重用库是一个资源工具，里面包含了多种可重复调用的对象，如行业标准部件、NX机械部件族、管线布置等。通过重用库导航器，以分层树结构显示可重用对象。【项目小结】装配是提供零件设计验证的一个手段、可以方便的判断零件结构可行性，装配前要了解各零件装配关系，装配的难点在于当发生约束冲突，要懂得判断及解决冲突，同时有时由于存在自由度，需要配合移动组件命令才能满足装配效果。【课后习题】一、选择题1.装配中【添加组件】对话框中【放置定位】有几种方式？()2.图4-81所示的两个零件需要用哪两个约束可完成装配？()3.图4-82所示的约束冲突该如何处理？()A．删除