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1、第9章,装配设计,装配设计通过向模型中添加零件（或部件）并按一定约束关系建立零（部）件之间的联系，从而完成装配体设计的过程。利用Creo Parametric提供的装配模块，可以按照一定的约束关系或连接关系，将各零件组装成一个整体，从而完成装配体设计，以便进行结构分析、运动分析及装配体工程图的生成等操作。 通过本章的学习，读者需要掌握的内容如下： 熟悉装配环境 装配的基本操作 装配中各种细节的处理 爆炸图的创建和编辑方法,本章概述,一个完整的产品，除了需要有高质量的零件，还需要按设计要求将各个零件装起来。Creo提供的装配功能即是通过设置零件之间的约束，来限制零件之间的自由度，以虚拟模拟现实生
2、活中机构零件的装配效果。 装配概念 进入装配模块 组装元件 显示装配元件,9.1 装配概述,装配就是将加工好的很多零件按一定的顺序和技术连接到一起，成为一部完整的机械产品，实现产品设计的功能。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，是提高产品质量的关键环节。 零件 套件 组件 部件 机器,9.1.1 装配概念,轴零件 轴承座套件,轴承组件 悬臂齿轮部件,装配模型与零件模型的创建过程很相似，都是在创建文件时通过指定的文件类型和子类型进行创建。但两者设计过程的区别在于：零件模型通过向模型中增加特征完成产品的设计，而装配模型通过向模型中增加元件完成产品的设计。,9.1.2 进入装配
3、模块,“新建”对话框 “新文件选项”对话框,组装元件就是将已经创建的元件插入到当前装配文件中，并执行多个约束设置以限制元件的自由度，从而准确定位各个元件在装配体中的位置。,9.1.3 组装元件,“元件放置”操控板,“放置”选项卡 “移动”选项卡,装配环境下新载入的元件有多种显示方式，可根据装配的需要将两类元件分离或放置在同一个窗口中。 装配窗口显示元件 独立窗口显示元件 两种窗口同时显示元件,9.1.4 显示装配元件,装配窗口显示元件 独立窗口显示元件,两种窗口同时显示元件,装配约束用于指定新加载的元件相对于装配体中指定元件的放置方式，从而确定新加载零件在装配体中的相对位置。在元件装配过程中，
4、控制元件之间的相对位置时，通常需要设置多个约束条件。 放置约束 移动约束 挠性约束,9.2 装配约束,加载元件后，单击“装配”操控面板中的“放置”按钮，打开“放置”下滑面板，其中包含距离、平行等11种约束类型。,9.2.1 放置约束,“放置”下滑面板,1. 平行约束 “平行”约束使两个装配元件中的平面法线方向相反，互相平行，忽略二者之间的距离，也可以使两条直线平行。可以选择直线、平面或基准面作为约束参照。 2. 距离约束 “距离”约束使两个平面法线方向相反，互相平行，通过输入的间距值控制平面之间的距离。可以选择平面或基准面作为约束参照。,9.2.1 放置约束,“平行”约束,“距离”约束,3.
5、重合约束 “重合”约束可以将两个点、面、线重合，当使两个平面重合时可以切换装配方向，使其共面或平行。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。 4. 角度偏移 “角度偏移”约束规定两个平面之间的角度，也可以约束线与线、线与面之间的角度。可在打开的“角度偏移”文本框中输入角度值。该约束通常需要配合其他约束使用，才能准确地定位角度。,9.2.1 放置约束,“重合”约束,“角度偏移”约束,5. 相切约束 “相切”约束控制两个曲面在切点的接触，例如轴承的滚珠与其轴承内外套之间的接触装配。“相切”约束需要选择两个曲面作为约束参照，或曲
6、面与平面作为参照。 6. 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。,9.2.1 放置约束,“法向”约束,“相切”约束,7. 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。 8. 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约束，使二者轴线重合。,9.2.1 放置约束,“共面”约束,“居中”约束,9. 自动约束 使用该约束方式，只需要选取元件和组件参照，由系统猜测意图而自动设置适当的约束。 10. 默认约束 该约束方式主要用于添加到装配环境中第一个元件的定位。默认约束将元件的默认坐标系与装配体
7、的默认坐标系重合。 11. 固定约束 将被移动或封装的元件固定在当前位置。装配模型中的第一个元件常使用这种约束方式。,9.2.1 放置约束,“自动”约束,“默认”约束,使用移动约束可以移动正在装配的元件，便于在装配环境中操作元件。当在“元件放置”操控面板中展开“移动”下滑面板时，将暂停其他所有元件的放置操作。要移动元件必须封装元件或者用预定义约束集来配置元件。,9.2.2 移动约束,“移动”下滑面板,1. 定向模式 使用这种运动类型，在装配窗口中可以以任意位置为旋转中心旋转或移动新载入的元件。 2. 平移 该方式是移动元件中最简便的方法。相对于定向模式来说，该移动方式只需要选取新载入的元件，并
8、拖动鼠标，即可将元件移动到装配窗口中的任意位置。,9.2.2 移动约束,相对视图平面移动元件,设置运动参考,平移元件,3. 旋转 该方式是指可以绕选定参照旋转元件，其操作方法与“平移”类似，即选择旋转参照后选取元件，然后拖动鼠标即可旋转元件，再次单击元件可以退出旋转模式。 4. 调整 该方式是指可以添加新的约束，并通过选择参照对元件进行移动。这种活动类型对应的选项设置与以上三种类型不相同，在面板的下方提供了“配对”和“对齐”两种约束。此外还可以在“偏移”文本框中设置偏移距离。,9.2.2 移动约束,调整操作,旋转操作,在装配体中创建挠性约束是为了确保具有挠性的元件（如弹簧和密封圈等）能够适应不
9、同或不断变化的要求。在设置这类约束时，需要设置元件或组件尺寸、特征和公差等参数。 1. 挠性化元件 可以为任何元件或子组件设置挠性，并且能够应用于元件的所有定位操作中。,9.2.3 挠性约束,挠性化元件,9.2.3 挠性约束,显示设置,9.2.3 挠性约束,移除挠性约束,2. 设置挠性元件属性 挠性化元件指定好后，便可以在“：可变项”对话框中对挠性元件的各个属性进行设置。 定义尺寸,9.2.3 挠性约束,更新模型尺寸,定义特征 定义几何公差 通过定义挠性元件的几何公差，可以按照元件的公差要求进行装配，从而获得更准确、更有效的装配效果。,9.2.3 挠性约束,隐含挠性元件 隐含多个特征,定义参数
10、 在定义挠性元件的参数时，可选取元件并将其参数添加到“参数”面板中，然后对这些参数重新设置。 定义表面粗糙度 该操作方法与其他工具类似，可以参考前面介绍的内容来重新定义挠性元件的表面粗糙度。,9.2.3 挠性约束,“选择参数”对话框,连接装配是对元件施加各种连接约束，如“销”、“圆柱”、“刚性”、“球”等。使用这些约束装配的元件，因自由度没有完全消除（刚体、焊缝、常规除外），元件可以自由移动或旋转，连接装配通常用于机构运动分析。 1. 刚性连接 “刚性”连接用于将两个元件连接在一起，使其无法相对移动，连接的两个元件之间自由度为零。 2. 销连接 “销”连接由一个“轴对齐”约束和一个“平移”约束
11、组成。元件可以绕轴旋转，具有一个旋转自由度，总自由度为1。“轴对齐”约束可选择直边、轴线或圆柱面作为参照，可反向；“平移”约束可以是两个点重合，也可以是两个平面的重合，选择平面重合时，可以设置偏移量。,9.3 连接装配,连接约束,连接装配是对元件施加各种连接约束，如“销”、“圆柱”、“刚性”、“球”等。使用这些约束装配的元件，因自由度没有完全消除（刚体、焊缝、常规除外），元件可以自由移动或旋转，连接装配通常用于机构运动分析。 1. 刚性连接 “刚性”连接用于将两个元件连接在一起，使其无法相对移动，连接的两个元件之间自由度为零。 2. 销连接 “销”连接由一个“轴对齐”约束和一个“平移”约束组成
12、。元件可以绕轴旋转，具有一个旋转自由度，总自由度为1。“轴对齐”约束可选择直边、轴线或圆柱面作为参照，可反向；“平移”约束可以是两个点重合，也可以是两个平面的重合，选择平面重合时，可以设置偏移量。,9.3 连接装配,连接约束,3. 滑块连接 “滑块”连接由一个“轴对齐”约束和一个“旋转”约束组成。元件沿轴平移，具有一个平移自由度，总自由度为1。“轴对齐”约束可选择直边、轴线或圆柱面作为参照，可反向。“旋转”约束选择两个平面作为参照。 4. 圆柱连接 “圆柱”连接具有一个“轴对齐”约束。比“销”约束少了一个“平移”约束，因此，元件绕轴旋转同时也可沿轴向平移，具有一个旋转自由度和一个平移自由度，总
13、自由度为2。“轴对齐”约束可选择直边、轴线或圆柱面作为参照，可反向。 5. 平面连接 “平面”连接由一个“平面”约束组成，也就是确定了元件上某平面与装配体上某平面之间的距离（或重合）。元件可绕垂直于平面的轴旋转并在平行于平面的两个方向上平移，具有一个旋转自由度和两个平移自由度，总自由度为3。可指定偏移量，可反向。,9.3 连接装配,6. 轴承连接 “轴承”连接由一个“点重合”约束组成。与机械上的“轴承”不同，它们元件（或装配）上的一个点重合到装配（或元件）上的一条直边或轴线上，因此，元件可沿轴线平移并任意方向旋转，具有一个平移自由度和三个旋转自由度，总自由度为4。 7. 球连接 “球”连接由一
14、个“点重合”约束组成。元件上的一个点重合到装配体上的一个点，比轴承连接小了一个平移自由度，可以绕着重合点任意旋转，具有三个旋转自由度，总自由度为3。 8. 焊缝连接 “焊缝”连接使两个坐标系重合，元件自由度被完全消除，总自由度为0。连接后，元件与装配体成为一个主体，相互之间不再有自由度。,9.3 连接装配,9. 常规连接 “常规”连接有一个或两个可配置约束，这些约束和“用户定义”集中的约束相同。相切、“曲线上的点”和“非平面曲面上的点”不能用于“常规”连接。 10. 6DOF连接 6DOF连接需满足“坐标系重合”约束关系，因为未应用任何约束，不影响元件与装配体相关的运动。元件的坐标系与装配中的
15、坐标系重合。X、Y和Z是允许旋转和平移的运动轴。 11. 万向节 “万向”连接具有一个中心约束的枢轴接头。坐标系中心对齐，但不允许轴自由转动。 12. 槽连接 “槽”连接包含一个“点重合”约束，允许沿一条非直的轨迹运动，此连接有四个自由度。在元件或装配上选择一点，则点可以沿着非直参照轨迹进行运动。,9.3 连接装配,在装配过程中，可以对当前环境中的元件或组件进行各种编辑操作，如替换元件、修改约束方式和约束参照，对相同的元件进行重复装配和阵列装配，以大大减少装配的步骤。 修改元件 重复装配 阵列装配元件,9.4 编辑装配体,任何一个装配体均是由各个元件通过一定的约束方式装配而成的。元件在定位以后还可以进行各种编辑，如修改元件名称和结构特征，替换当前元件以及控制元件显示等。 1. 修改元件结构特征 当元件定位以后，为了优化元件的结构特征，也为了获得更加完善的装配效果，可以对元件的结构特征进行修改。,9.4.1 修改元件,修改元件结构特征,2. 替换元件 在装配设计中针对相同类型但不同型号的元件进行装配时，可以将现有已经定位的元件替换为另一个元件，从而获得另一种装配效果。,9.4.1 修改元件,替换元件,3. 控制元件显示 在装配过程中为了更清晰地表现复杂装配实体的内部结构和装配情况，可以指定元件在装配体中以实体或线框等多种方式显示。,9.4.1 修改元件
