水工CATIA 教程 徐明毅 4 装配设计 • 4.1 基本概念 • 4.2 插入部件 • 4.3 移动部件 • 4.4 约束部件 4 装配设计 • 将不同的零件组合成大型器件的过程称为 装配将一个零部件放入装配体中时，这 个零部件会与装配体产生联结关系，对零 部件所做的任何改变都会反映到装配体中 • 装配体文件的扩展名为*.CATproduct保 存各个零部件间的装配关系、约束状态和 装配分析的结果等 4.1 基本概念 • 装配设计的目的在于确定各零部件间相对 的空间位置关系 • 通过约束将零部件联系在一起，并使其保 留应有的自由度，使整个系统能实现预定 的运动功能 产品、组件和零件的关系 • 产品(product)、组件(component)和零部 件(part）是相对于装配层次而言的产品 处于最高地位，即“总成”，组件至少由 一个零件组成，零件是组成组件和产品的 基本单位 产品设计的方法 • 自上而下：由整体来决定局部先进入装 配设计工作台，依次插入各个零部件，再 分别设计各个零部件零部件的位置已事 先确定，故不需再重新装配 • 自下而上：由局部来组合成整体。
先设计 各个独立的零部件，再进入装配设计工作 台，确定各零部件的相对位置，即装配 常用步骤：自下而上 • 1）设计各个独立的零部件； • 2）在新装配中装入已有的零件或组件； • 3）固定一个零部件，其余零件进行移动； • 4）添加零部件之间的约束关系 • 5）根据装配关系进行更新 • 6）分析装配，调整装配 • 7）生成工程图 进入装配模块 • 进入菜单“开始（Start）” ->“机械设 计（ Mechanical Design）” -> “装配 设计（Assembly Design）” • 或者文件->新建，选择product文件类型 装配设计主要工具栏 • 装配设计界面与零件设计界面类似，新增 工具栏： • 产品结构工具栏； • 移动零部件工具栏； • 约束零部件工具栏； • 装配体特征工具栏； 对产品重命名 • 选择右键菜单上的“属性”命令，对特征 树上的产品名称Product1（系统默认的名 称）进行重新命名（命名为自己的名称） 4.2 插入部件 • 通过产品结构工具栏实现，包括“部件插入” 和“部件管理”两个部分 ①插入新的产品 • 将新产品插入现有装配中，产生新产品编 号。
• 以product为标识 ②插入新的组件 • 将新组件插入一个已有的装配中（ Inserting a New Component）； • 以product为标识 • 此子装配的数据直接存储在装配体文件中 ，没有独立的零件文件 ③插入新的零件 • 将新零部件插入现有装配 • 以part为标识 ④插入已有组件 • 选择已有的零部件或产品，通过对话框打 开文件 • 支持多种CAD文件格式，由此可导入其它 CAD系统创建的模型 • 装配的位置可以是当前产品，也可以是产 品中的某个部件 • 利用鼠标来选择特征树上的某个具体插入 位置，双击使之高亮显示 • 零部件之间的装配关系层次由此决定 • 演示自上而下和自下而上的装配方式 保存管理 • 可观察产品文件和子文件的保存状态 4.3 移动部件 • 部件插入装配工作台后，为便于约束部件 ，需要把部件摆放开来 • 一种是使用操作部件命令，通过移动工具 栏实现另一种是用指南针来移动部件 用鼠标自如地移动 • 第一行控制沿某坐标轴方向的移动 • 第二行控制沿某坐标平面内的移动 • 第三行控制沿某坐标轴的旋转。
• 第四列让用户选择一个几何元素以定义移 动或旋转的方向先选择移动方向，然后 用鼠标拖动部件 用罗盘移动 • 首先鼠标移动到罗盘原点，光标显示为十 字箭头，拖动罗盘定位于需要的部件上， 罗盘变为绿色，表明罗盘已附着于部件 • 拖动罗盘，就可对部件进行移动旋转等操 作 • 完成后，单击窗口空白处，罗盘变为紫色 ，表示不再附着，将罗盘拖离部件，罗盘 可回到原位 • 也可以设置罗盘自动捕捉到要操作的部件 上在罗盘上单击右键，选择Snap Automatically to Select Object（自动 抓取选定对象）；选择要操作部件，则罗 盘自动跳到部件上 用罗盘精确操作 • 罗盘的快捷菜单中选取 Edit（编辑），可 设定操作的具体数值 • 在测量中，可用测量的距离来移动部件， 测量的角度来转动部件如单击距离 智能移动 • 依靠对齐零部件上几何元素实现系统自 动识别参考部件的对齐元素 • 选择被移动部件的对齐元素，再选择参考 部件的对齐元素，则自动移动到相应位置 • 选择自动产生约束条件，否则只是位置上 的移动，没有形成约束 敏捷移动 • 与智能移动类似，但不生成约束。
分解视图 • 将所有部件以空间分散的方式进行显示 • 约束不对可分散开重新组装 碰撞时停止操纵 • 移动时发生碰撞将高亮显示 4.4 约束部件 • 部件移动后，仍然是相互独立的，必须对 部件进行约束，才能反映实际的装配关系 • 结构树中的激活部件带有蓝色条带，选择 部件有橙色条带在激活的两个部件间才 能进行约束 1）固定组件 • 在一个装配中，至少有一个部件为固定件 ，使之自由度为0 • 默认在空间固定，也可设置为相对固定， 两者的图标有区别 • 在装配更新时防止该元件移动离开它的父 元件这并不意味相对装配体的几何原点 固定它的位置 • 若要相对装配体的几何原点固定元件的位 置，检查在约束特性菜单对话栏中Fix in space 选项是否打开 2）相合约束 • 相合类型约束用于对齐几何元素根据所 选择的几何元素，可以获得同心、同轴或 共面约束公差（可区分两个几何元素的 最小距离）设成10－3毫米 3）接触约束 • 指定要定向的两个面，在两个平坦的面之 间产生接触约束保持面的方向一致 • 移动的总是第一个被选择元素 4）偏移约束 • 指定两个部件上点、线、面之间的距离进 行约束。
5）角度约束 • 角约束类型分成三类：角度(不超过90)； 平行度（角度值等于0）；垂直度（角度值 等于90） 6）固定部件群 • 将同处于被激活部件中的若干子部件按照 当前的位置固定为一个整体若移动其中 的一个部件，其他部件也将移动 • 已经相互固定的部件，用罗盘或操纵仍可 单独移动；若按shift键移动，则相互固定的 部件一起移动 7）自动约束 • 产生在优先约束列表中指定的第一种可能 的约束 8）修改约束 • 用一种约束类型替换另一种类型可对自 动约束的类型进行修改 9）是否激活约束 • 约束是否激活意即在更新装配时是否考虑 更新这些约束 • 使之可以从它的父一级装配中移动，但不 影响下一级子装配 10）使用模式 • 按Part Design工作台中产生的模式复制元 件可以使用三种类型的模式：矩形、圆 形、用户自定义 • 在虚拟装配中对零件进行装配约束时，最 好一次将一个零件完全约束，而且尽可能 应用面与面的约束，如平面与平面重合、 平面与平面之间的距离、中心线与中心线 重合、平面与平面之间的角度等这些约 束条件是非常稳定的装配约束。
应尽可能 避免使用几何图形的边和顶点，因零件修 改时发生变化 • 使用Compass罗盘移动已加上了约束的元件 ，检查元件是否会根据加上的约束作出预 计的反应 • 值得注意的是装配约束选择完成后,一定要 执行刷新命令 ,否则不能得到最后的 零件装配在菜单是编辑->更新 例子 • 将五角星和承台装配在一起 • 螺栓装配 。