CATIAV5装配设计AssemblyDesign.doc

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CATIA V5 装配设计（Assembly Design）CATIA V5 装配设计（Assembly Design）是帮助设计师用自上而下或自下而上的方法定义和管理多层次的大型装结构。 3.1 相关的图像菜单 311产品结构工具（Product Structure Toolbar）Inserting a New Component：将新元件插入一个已有的装配中，此子装配的名字不存盘Inserting a New Product：将新产品插入一个已有的装配中，此子装配的名字存盘Inserting a New Part：将新零件插入一个已有的装配中Inserting Existing Components：将存在的子装配插入一个已有的装配中Replacing Components：替换元件Reordering the Tree：在结构树上重新安排子装配的位置 Generating Numbers：生成产品子装配的编号 Product Initialization：产品初始化Unload Components ：卸载子装配Load Components：加载子装配 Isolate Part：孤立零件 Deactivate Component：不激活子装配 Activate Component：激活子装配 Change Context：改变前后关系 Fast Multi-Instantiation：快速多重引用 Defining a Multi-Instantiation：定义多重引用 Symmetry：镜像 Manage Representations：管理产品的几何描述 Design Mode：设计模式 Visualization Mode：显示模式 Deactivate a Node：不激活一个节点 Activate a Node：激活一个节点Deactivate a Terminal Node：不激活一串节点Activate a Terminal Node：激活一串节点 312 移动工具（Move Toolbar）Manipulating a Component：偏移或旋转子装配Snap Move：快速移动Smart Move：聪明移动Exploding an Assembly：爆炸图 313 约束工具（Constraints Toolbar）Coincidence Constraint：同轴约束Contact Constraint：接触约束Offset Constraint：偏移约束Angle Constraint：角度约束Fixing a Component：固定一个子装配Fixing Components Together：子装配固定在一起 Quick Constraint Command：快速约束命令 Flexible Sub-Assemblies：柔性子装配 Changing Constraints：改变约束 Reuse Pattern：重复使用图样 Deactivate Constraints：不激活约束 Activate：激活约束 314 更新工具（Update Toolbar） Update an Assembly：更新一个装配 Update One Constraint Only：只更新约束 315 约束创建模式工具(Constraint Creation Mode Toolbar) Default mode: 默认模式 Chain mode: 链模式 Stack mode: 堆积模式 316 注解工具(Annotations Toolbar)Text With Leader: 带引出箭头的标注Flag Notes：超级链接 317 装配特征工具（Assembly Features Toolbar）Assembly Split：装配切 Assembly Hole：装配孔 Assembly Pocket：装配凹坑 Assembly Add：装配加 Assembly Remove：装配减 318 利用装配工具（Using Assembly Tools）Product Management ：产品管理 319分析工具（Analyze Tools） Bill of Material: 零件清单 Analyze Updates:分析更新 Analyze Constraints：分析约束 Analyze Degrees of Freedom：分析自由度 Analyze Dependences：分析依赖 Compute Clash：计算干涉 3.2 装配环境参数设定 为了充分发挥CATIA V5的装配设计能力，必须根据设计对象的特点，合理地设定装配环境参数。用下拉菜单Tools->Option->Machanical Design打开Assembly Design的环境参数设定界面，在此窗口中有二个标签，分别对应不同的参数设定 3.2.1 一般环境参数设定（General标签） Update 1)选择（Automatic）装配自动更新，选择（Manual）装配手动更新。2)选择（Active Level）只更新当前子装配，选择（All the levels）更新所有的子装配。Access to geometry 1)选择（Automatic switch to Design mode）的选项，它表示设计模式自动切换。2）应用到下例的命令： Snap Move: 快速移动 Publication Elements:发布元素 Reuse Pattern: 重复使用图样 Define Multi-Instantiation: 定义多重引用 Manipulating a Component：偏移或旋转子装配 Update:更新Move components：1） 当选择（Display Warning When Moving a Component involved a Fix Together）选项时，并且在装配约束里，使用（Fixing Togetherà固定在一起）这个命令时，系统会显示出一个警告信息。2） 应用到下例的命令： Compass: 罗盘 Snap Move：快速移动 Manipulating a Component：偏移或旋转子装配3.2.2装配约束环境参数设定（Constraints标签）Paste Components 1）选择(Without the assembly constraints)选项，你能够粘贴一个或几个没有装配约束的子装配。 2）选择（With the assembly constraints only after a Copy）选项，你能够粘贴一个或几个子装配应用到装配约束中，仅仅在复制命令之后。 3）选择（With the assembly constraints only after a Cut）选项, 你能够粘贴一个或几个子装配应用到装配约束中, 仅仅在剪切命令之后。 4）选择(Always with the assembly constraints) 你能够粘贴一个或几个子装配总是应用到装配约束中。 Constraint Creation： 1） 选择(Use any geometry)选项, 你能够选择任何几何元素约束。2）选择(Use published geometry of child components only) 选项, 你能够选择任何发布元素复制子装配。 3）选择(Use published geometry of level) 选项, 你能够选择任何发布元素。 Quick Constraint 1）当使用（Quick Constraint）快速约束命令时，约束总是按照图例中的第一行的约束方法。 2）点击图例中的约束方法，可以通过箭头来变化约束方法。 3.3装配设计相关功能介绍 本节将详细地介绍装配设计相关的功能及各功能在实际中应用 3.3.1产品结构工具（Product Structure Toolbar）3.3.1.1 Inserting a New Component：将新元件插入一个已有的装配中。1） 操作方法： 点击结构树上àManaging Componets01àNew Component命令à在结构树上产生Product1(product1.1)文件名。 2）Product1(product1.1)文件名不存盘，以Part8 (Part8.1)文件名存盘。3.3.1.2Inserting a New Product：将新产品插入一个已有的装配中1） 操作方法：点击结构树上à Managing Componets01à New Product命令à在结构树上产生Product2(Product2)文件名。3.3.1.3 Inserting a New Part：将新零件插入一个已有的装配中1) 操作方法 点击结构树上àManaging Components01à New Part命令此时系统会弹出一个对话框，问你是否输入新零件名，输入Part8(Part8.1)， 点击ok后，系统又弹出一个对话框，问你新零件是否规定一个新原点，点击ok后，在结构树上产生Part8(Part8.1)文件名。2） 双击实体设计图标自动转变到实体设计工作平台。3） à这是产品设计图标，可以插入子装配。4） 这是零件设计图标，不可以插入子装配。 3.3.1.4 Inserting Existing Components：将存在的子装配插入一个已有的装配中 1） 操作方法：点击结构树上àManaging Componennts02àExisting Component命令 此时系统会弹出一个对话框，你可以打开一个存在的CATIA文件，(如CRIC-TOP.CATPart)，在结构树上产生CRIC_TOP(CRIC_TOP1)文件名。2） 由CATIA license决定，你可以插入以下CATProduct文件。CATPart (*.CATPart) V4 session (*.session)CATProduct (*.CATProduct) V4 model (*.model)V4 CATIA Assembly (*.asm) cgr (.cgr)CATAnalysis (*.CATAnalysis) wrl (.wrl)CRIC_SCREW_13.3.1.5 Replacing Components：替换元件1） 操作方法：点击结构树上要替换的元件如àCRIC_SCREW_2(CRIC_SCREW.1)à Replacing Components命令。此时系统会弹出一个对话框，你可以打开一个存在的CATIA文件，(如CRIC_SCREW_1.CATPart文件)，在树根上产生(CRIC_SCREW_1)文件名替换(CRIC_SCREW_2)文件。2）替换一个或所有引用参考相同的产品点击结构树上要替换的元件，点击Replacing Components命令时，系统会弹出一个对话框，选择需要的文件打开，系统又会弹出一个对话框，问你选择的产品是否在结构树上替换所有相同的文件名。(a) 选择NO在结构树上只替换同一级相同的文件名。(b) 选择YES在结构树上替换所有相同的文件名。3.3.1.6 Reordering the Tree：在结构树上重新安排子装配的位置(-)操作方法：1） 在结构树上选择Managing Components012)选择Reorder Tree的命令，系统会弹出一个对话框，如图：有三个选项。 第一个箭头是选择子装配向顶部移动。第二个箭头是选择子装配向低部移动。第三个按钮是选择子装配，直接放在需要的地方。3）选择CRIC_FRAME并且点击第二个箭头二次，CRIC_FRAME移动到CRIC_TOP之后。4）点击OK后，显示下例结果。3.3.1.7 Generating Numbers：生成产品子装配的编号（一） 操作方法：1） 在结构树上的顶部点击一个装配文件。2） 点击 Generating Numbers：命令，系统会弹出一个对话框，如图：有二个选项。可以生成整数的编号。可以生成字母的编号。3） 点击OK完成。4） 以后生成装配工程图时，用(Balloon)命令时，系统会自动按结构树上的次序，由上向下自动标注编号。5） 在子装配上，用右键弹出菜单的属性(Properties)命令，系统会弹出一个对话框，如图：此编号自动生成3.3.1.8 Product Initialization：产品初始化在装配里加载和显示子装配。（一） 操作方法：1）首先定义参数à点击ToolsàOptionsàGeneralàLoad referenced documents不激活，打开一个装配文件，系统会自动定义一个(CATPart) 符号，表示引用的文件不能发现，几何体不显示。如图：2）点击(Selective Load)命令，系统会弹出一个对话框，如图：3）选择一个需要的元素去加载，如(CRIC_FRAME.1)。点击（Product Load Management里的符号），在对话框里显示(CRIC_FRAME.1 will be loaded)。如图：4）点击OK完成，(CRIC_FRAME.1)子装配被加载和显示。在结构树上会显示CATPart符号。如图：5）定义参数à点击ToolsàOptionsàGeneralàLoad referenced documents激活，打开一个装配文件，显示所有几何体。如图：（二）相关介绍：1）Product Initialization：产品初始化，可以激活和显示(Unload命令，符号)。3.3.1.9 Unload Components ：卸载子装配在装配里卸载和不显示子装配。（一） 操作方法：1）点击àEditàComponentsàUnloadà选择需要卸载的子装配如（CRIC_BRANCH_3 (CRIC_BRANCH_3.1)。也可以用右键弹出菜单à ComponentsàUnloadà。CRIC_BRANCH_3 (CRIC_BRANCH_3.1) 被卸载，在结构树上会显示(卸载的符号)。如图：2）并且在屏幕上不显示几何体，而且在背景里也不显示几何体。包括它的关联零件。3.3.1.9 Load Components：加载子装配在装配里加载子装配。（二） 操作方法：1）点击àEditàComponentsàLoadà选择需要加载的子装配如（CRIC_BRANCH_3 (CRIC_BRANCH_3.1)。也可以用右键弹出菜单à Componentsà Load à。CRIC_BRANCH_3 (CRIC_BRANCH_3.1) 被加载，如图：3.3.1.10 Isolate Part：孤立零件在存在的装配中，孤立一个零件，是为了独立地移动其他零件，并且和它不关联（一）操作方法：1）首先定义参数àOptionsàMechanical DesignàPart DesigeàGeneralàKeep Link With Selected Object 激活。2）如图所示：在结构树上CTX1(Part2.1)和Part3(Part3.1)显示的符号是（右下绿齿轮，表示引用了外部参考文件，受其他零件约束），因为他们创建时，引用参考了Skeleton(Part1.1)的草图(Sketch1)。3）在(Ctx1(Part2.1)用右键弹出菜单àComponentàIsolate Part。在结构树上改变成。 (Ctx1(Part2.1)不关联。如图：4）更改草图（Skeleton的Sketch1），回到装配工作台，更新一下，只有(Part3(Part3.1)在变化，(Ctx1(Part2.1)不变化。如图：3.3.1.11：Deactivate Component/ Activate Component不激活子装配和激活子装配从装配里不激活一个子装配，并且在屏幕里不显示其几何体，背景里也不显示几何体，包括它的关联零件。（一）操作方法：1）打开二个CATIA文件（Analyzing Assembly02 CATProduct，Subset1.CATProdut），并且新开一个Product4产品文件，插入一个存在的文件，（Subset1.CATProdut）。在（Analyzing Assembly02 CATProduct）里，选择CRIC_BRANCH_1.CATProduct，如图：2）在（CRIC_BRANCH_1.1)用右键弹出菜单à点击CRIC_BRANCH_1.1 objectàActivate/Deactivate Component。在结构树上（CRIC_BRANCH_1.1)的图标改变成。（CRIC_BRANCH_1.1)在AnalyzingAssembly02.CATProduct, Subset1.CATProduct 和Product4.里都不显示几何体，并且在零件清单（Bill Of Material）里也不显示几何体。在CATIA里引用包含相同的文件，Activate/Deactivate Component这个操作是在所有的产品文件中同时发生的。如图：3）从复以上的操作，激活子装配。3.3.1.12 Change Context：改变前后关系在一个存在的装配里，改变零件之间的前后关系，并且可以和拷贝的文件关联，也可以不关联。（一）操作方法（1）：拷贝的零件被拷贝的零件1）在结构树上点击一个存在的零点，用右键弹出菜单àCOPYàPaste在这个零件到他的父一级结构树上，（被拷贝的零件）必须是前后关联的，符号是（右下绿齿轮），如图：2）在拷贝的零件，用右键弹出菜单àComponentsàChange Context，系统会弹出一个对话框，如图：在这个对话框里显示外部参考和引用的元素。Expected status：有二个选项： To solveà没有和外部参考和引用的元素链接。Connectedà外部参考和引用的元素链接。按钮à切换To solve和Connected。拷贝的零件被拷贝的零件3）点击OK完成。更新一下，（被拷贝的零件）和外部参考和引用的元素不链接，它随着（拷贝的零件）变化，（拷贝的零件）和外部参考和引用的元素链接，（拷贝的零件）符号变化（右下绿齿轮），如图：（二）操作方法（2）1）在结构树上点击一个存在的零点，用右键弹出菜单àCOPYàPaste Special(选择性粘贴)àBreak Link(打断链接)。2）（被拷贝的零件）和（拷贝的零件）不关联，（被拷贝的零件）不随（拷贝的零件）变化。其他的操作和操作方法（1）一样。如图：3.3.1.13 Manage Representations：管理产品的几何描述说明在装配结构中指定范围内描述的操作模式。是指V4版本文件的几何描述。如图：1） Associate：关联一个指定的产品。如（V4model，XXX.cgr的文件）2） Remove：移去一个指定的产品。3） Replace：替换一个指定的产品。如（V4model，XXX.cgr的文件）4） Rename：重命名一个存在的产品。5） Activate：激活一个指定的产品。6） Deactivate：不激活一个指定的产品3.3.1.14 Visualization Mode：显示模式主要是用在复杂大数据的装配，可以减少几何体数据。因为它的显示模式是以cgr的格式，显示的只是外表面，它的几何体是不可利用的。（一） 操作方法1） 首先定义参数à点击ToolsàOptionsàInfrastructureàCache ManagementàWork with the cache system激活2） 在结构树上点击需要显示模式的产品à用右键弹出菜单àRepresentationàVisualization Mode。3.3.1.15 Design Mode：设计模式把显示模式改变成设计模式。它的几何体是可利用的。（一） 操作方法1）首先定义参数à点击ToolsàOptionsàInfrastructureàCache ManagementàWork with the cache system激活。2）在结构树上点击需要设计模式的产品à用右键弹出菜单àRepresentationà Design Mode。3.3.1.16 Deactivate a Node：不激活一个节点只能在一个零件上的节点（不激活），它不能（不激活）带有子装配的产品。（一） 操作方法1）在结构树上点击需要（不激活）的产品à用右键弹出菜单àRepresentationà Deactivate a Node。3.3.1.17 Activate a Node：激活一个节点只能在一个零件上的节点（激活），它不能（激活）带有子装配的产品。1）在结构树上点击需要（激活）的产品à用右键弹出菜单àRepresentationà Activate a Node。3.3.1.18 Deactivate a Terminal Node：不激活一串节点/Activate a Terminal Node：激活一串节点能（激活）或（不激活）所有结构树上的节点。1）在结构树上点击需要（激活）或（不激活）的产品à用右键弹出菜单àRepresentationà Deactivate a Terminal Node/ Activate a Terminal Node3.3.1.19产品结构的功能性比较：如图Visualization(显示描述)Bill ofMaterial(零件清单)Possibility of applying constraints（因用约束的可能性）Effects on aggregated objectsNO SHOWHidingComponents（隐藏的元件） NO YES YES YESUnloading a Component（卸载的元件） NO YES NO NODeactivating a Node（不激活一个节点） NO YES YES N/ADeactivating a Terminal Node（不激活一串节点） NO YES YES N/ADeactivating a Component（不激活元件） NO NO NO在结构树上和几何体里，它们的下一级是不显示3.3.1.20 Defining a Multi-Instantiation：定义多重引用在你选择的元件里，这个操作可以多次重复移动元件为相同的距离。（一）操作方法1）点击需要的元件àInsertàDefine Multi-Instantiation，系统会弹出一个对话框。如图：在参数(Parameters) 复选框里有三选项。Instances & Spacing：在指定空间的距离里，规定引用零件的数量。Instances & Length：在指定的长度里，规定引用零件的数量。Spacing & Length：由长度和空间的距离规定引用零件的数量。Reference Direction：参考方向，可以定义X轴，Y轴，Z轴的方向。OR Selected Element：可以选择一条线，一条边，和一根轴。Define as Default：定义默认值，保存它的参数，使用（Fast Multi-Instantiation）快速多重引用的命令时用他的默认值。3.3.1.21 Fast Multi-Instantiation：快速多重引用利用（Defining a Multi-Instantiation）定义多重引用的参数，定义一个快速多重引用。（一）操作方法1）首先定义参数à点击ToolsàOptionsàInfrastructureàCache ManagementàWork with the cache system不激活。2）点击需要的元件àInsertà Fast Multi-Instantiation：快速多重引用。3.3.1.22 Symmetry：镜像可以复制一个镜像的产品和引用它本身偏移的产品。（一）操作方法1） 点击Insertà Symmetryà系统会弹出一个对话框。如图。(a)Select mirror plane：选择一个需要引用镜像的平面。(b)Select product to mirror：选择一个需要引用镜像的产品。2) 系统又弹出一个对话框：如图：Symmetry(new component)：选择这个复选框直接镜像一个引用的产品。Symmetry (new instance)：选择这个复选框，被引用镜像的产品，可以按照它本身的YZ平面,XZ平面,XY平面镜像。Translation(new instance)：选择这个复选框，被引用的产品，在你选择平面上的系统轴的投影中心，这个偏移的距离是中心到平面距离的两倍。在 (Assembly Symmetry Wizard)里，会显示出被引用镜像和偏移的产品，你可以选择需要的产品去镜像和偏移。（Keep link in position）：选择这个复选框，保持与被引用的零件和产品在位置上的关联。更改它的位置，镜像的元素会跟着一起变化。（Keep link with geometry）：选择这个复选框，保持与被引用的零件在几何体上的关联，更改它的形状，镜像的元素会跟着一起变化。341 移动工具（Move Toolbar）3411 Manipulating a Component：偏移或旋转子装配用鼠标自由的移动元件。（一）操作方法1）点击EditàMoveà Manipulating a Componentà系统会弹出一个对话框，如图：你可以选择一个操作，用鼠标直接在几何体上去拖动。2） 操作参数菜单：第一行是控制沿着某坐标轴方向的移动。第二行是控制沿着某坐标平面内的移动。第三行是控制沿着某坐标轴的旋转。With respect to constraints：选择这个复选框，几何元素按照约束定义的方向运动。3412 Snap Move：快速移动将一个元件的几何元素投影到它本身或其它元件的另一个几何元素上。可以用到（Automatic switch to Design mode）的开关，并且元件的几何元素一定要激活。1）选择不同的几何元素，将得到不同的结果。如图：选择最初的元素选择最后的元素结果点点投影到同一点点线点投影在线上点平面点投影在平面上线点线通过点线线二根线在同一直线上线平面线投影在平面上平面点平面通过点平面线平面通过线平面平面二个平面重合2）操作方法à点击Edità Moveà Snap Moveà选择最初的几何元素，接着选择最后几何的元素，（最初的几何元素）和（最后几何的元素）按照你选择的方法移动，并且在（最初的几何元素）上会产生一个绿色箭头，点击绿色箭头（最初的几何元素）会和原来的方向相反。移动的总是（最初的几何元素）。3413 Smart Move：聪明移动它是（Manipulating a Component）偏移或旋转子装配和（Snap Move）快速移动的组合操作。（一）操作方法1） 点击Edità Moveà Smart Moveà系统会弹出一个对话框,如图：2）Automatic constraint creation：选择这个复选框，在结构树上产生位置约束条件，不选择这个复选框它只是位置上的移动，没有约束条件。3）（Quick Constraint）：快速约束，参见装配环境参数设定。3414 Exploding an Assembly：爆炸图在一个装配件里把元件分割开以便了解元件与元件之间的位置关系。1）点击Edità Moveà Exploding an Assemblyà系统会弹出一个对话框,如图Depth：（爆炸的层次）有二个选项：(a)All levels：全部的分解图。(b)Firs Levels： 部分的分解图Type：（爆炸的种类）有三个选项：(a)3D：在三维空间里分解。(b)2D：在二维空间里分解。(c)Constrained：根据约束的条件分解。Fixed product：固定一个产品。Selection：可以重复选择产品。Scroll Explode：拖动卷轴逐步的移动分解开元件，以便你观看。2）更新一下，分解图可以恢复到原来约束的位置。351 约束工具（Constraints Toolbar）在元件之间描述约束的符号：如图：Constraints：（约束）Symbol used in the geometry area：（在几何体区域的符号）Symbol displayed in the specification tree：（在结构树上显示的符号）Coincidence：（相合）Contact：（平坦的平面接触）Contact point：（点接触）Contact line：（线接触）Offset：（偏移）Angle Planar Angle：（在平坦平面之间的角度） Parallelism：（平行） Perpendicularity：（垂直）Fix：（固定） 3511 Coincidence Constraint：同轴约束同轴约束用于对齐几何元素，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（公差10e3）毫米时，系统认为它们是相合。下面例出同轴约束可以选择的几何元素：Point（点）Line（线）Plane（平面）Planar Face（平坦平面）Sphere（Point）（球上的点）Cylinder(axis)（圆柱体上的轴）Point：（点）YESYESYESYESYESLine：（线）YESYESYESYESYESPlane：（平面）YESYESYESYESYESYESPlanarFace（平坦平面）YESYESSphere（point)（球上的点）YESYESYESCylinder(axis)（圆柱体上的轴）YESYESYES1) 操作方法à点击Insertà Coincidence Constraint：同轴约束à选择需要约束的两个几何元素。2） 移动的总是第一个选择的几何元素。3） 在同轴约束里，要几何元素的轴和轴重合，鼠标要尽量靠近几何体的（圆孔，圆柱），此时系统会显示出轴线。4） 在同轴约束里，选择的两个几何元素都是平面时，系统会弹出一个对话框，如图：Orientation：两个平面的位置方向，有三个选项：(a) Undefined：系统寻找最佳的位置。(b) Same：两个平面的位置方向相同。(c) Opposite：两个平面的位置方向相反的。(d) 也可以点击几何体的绿色箭头，确定两个平面的位置方向。 可以更改约束：首先点击（Status）窗口里的（Connected）连接，再点击（Supporting Elements）窗口里的元件，再点击（Reconnect）按钮，系统会弹出一个更大的窗口，以便你进行重新约束。5）双击结构树上的符号，也可以重新约束。3512 Contact Constraint：接触约束在两个平坦的面之间产生接触约束，它们的公共区域可能是一个平坦的面（面接触），一条线（线接触）或一个点（点接触）。接触约束可以选择的几何元素：如图：平坦的面球圆柱圆锥圆平坦的面YESYESYES球YESYESYESYES圆柱YESYES圆锥YESYESYES.圆YESYES1）操作方法à点击Insertà Contact Constraint：接触约束à选择需要约束的两个几何元素。2）移动的总是第一个选择的几何元素3）双击结构树上的符号，也可以重新约束。3513 Offse