第9章__装配体.ppt

第9章 装配装配功能是将产品的各个部件进行组织和定位操作的一个过程，通过装配操作，系统可以形成产品的总体结构、绘制装配图和检查部件之间是否发生干涉等。SIEMENS NX6装配功能模块不仅能快速组合零部件成为产品，而且在装配中，可以参照其他部件进行部件关联设计，并可对装配模型进行间隙分析、重量管理等操作。通过SIEMENS NX6系统，用户可以在计算机上进行虚拟装配仿真，以及早发现部件配合之间存在的问题。装配模型生成后，用户还可建立爆炸视图，并将其引入到装配工程图中。本章将介绍SIEMENS NX6装配模块中各种操作功能的使用方法，使用户能够掌握装配操作的主要功能，同时还能够按照工程实践的要求快捷准确地创建一个完整的装配模型，实现实际装配部件的电子化。9.1 装配概述NX6的装配模块可以实现使用零件和部件快速组合成更高级的部件或产品，或先建立产品模型装配，然后再建立各装配零件和部件详细模型。如果将零件和部件统称为组件，则NX6的装配模块主要是实现产品组件的装配和装配模型的分析与管理。装配过程是在装配中建立部件之间的配对关系。它是通过配对条件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，部件的几何体是被装配引用，而不是被复制到装配中。不管如何编辑部件和在何处编辑部件，整个装配部件保持关联性。如果某部件被修改，则引用它的装配部件自动更新，以反应部件的最新变化。在装配中，可以采用自顶向下或自底向上的装配建模方法。SIEMENS NX6系统中装配功能具有以下特点：1.组件几何体是被虚拟指向装配文件，而不是拷贝复制到装配文件中；2.用户可以利用自顶向下或自底向上的方法建立装配；3.多部件可以同时被打开和编辑；4.组件几何体可以在装配的上下文范围中建立和编辑；5.组件相关性是在全装配文件中进行维护的，用户不必关心编辑是在何处和怎样进行操作的；6.一个装配的图形表示可以得到简化，而不必去编辑下属的各个几何体；7.装配件会自动更新，以反映引用部件最后的效果；8.装配条件通过规定在组件间的约束关系，使其在装配件中进行定位；9.装配导航器提供装配结构的图形显示，以利于其他功能中使用选择和操纵组件；10.可以在其他应用中，特别是在制图和制造应用中利用装配功能9.1.1 装配基本概念在装配中用到的术语很多，下面介绍在装配过程中经常用到的一些术语。装配部件：是指由零件和子装配构成的部件。在NX中可以向任何一个prt文件中添加部件构成装配，因此任何个prt文件都可以作为装配部件。在UG装配学习中，零件和部件不必严格区分。需要注意的是，当存储一个装配时，各部件的实际几何数据并不是存储在装配部件文件中，而存储在相应的部件或零件文件中。子装配：是指在高一级装配中被用作组件的装配，子装配也拥有自己的组件。其是一个相对的概念，任何一个装配部件可在更高级装配中用作子装配。组件部件：是指装配中的组件指向的部件文件或零件，即装配部件链接到部件主模型的指针实体。组件：是指按特定位置和方向使用在装配中的部件。组件可以是由其他较低级别的组件组成的子装配。装配中的每个组件仅包含一个指向其主几何体的指针。在修改组件的几何体时，会话中使用相同主几何体的所有其他组件将自动更新。主模型：是指供UG模块共同引用的部件模型。同一主模型，可同时被工程图、装配、加工、机构分析和有限元分析等模块引用，当主模型修改时，相关应用自动更新。自顶向下装配：是指在上下文中进行装配，即在装配部件的顶级向下产生子装配和零件的装配方法。先在装配结构树的顶部生成一个装配，然后下移一层，生成子装配和组件。自底向上装配：自底向上装配是先创建部件几何模型，再组合成子装配，最后生成装配部件的装配方法。混合装配：是将自顶向下装配和自底向上装配结合在一起的装配方法。9.1.2 装配方法在SIEMENS NX6系统中，产品装配方法有自底向上装配、自顶向下装配和混合装配3种方法。自底向上的装配方法是真实装配过程的体现；而自顶向下的装配方法是在装配中参照其他零部件对当前工作部件进行设计的方法；混合装配方法是自底向上和自顶而下装配混合使用的一种装配方法。1.自顶向下装配自顶向下装配，是由装配体向下形成子装配体和组件的装配方法。装配层上几何对象的变化会立即反映在各自的组件文件上。由于零部件可以在装配体中建模，因此，可以首先在装配中构建几何模型，然后产生新的组件，再把几何模型加入到新建组件中，这时装配中仅包含指向该组件的指针。2.自底向上装配自底向上装配是先创建部件几何模型，再组合成子装配，最后生成装配部件的装配方法。其中组件部件的设计与编辑是与其在某些高级装配内的使用想脱离进行的，当打开使用该组件的所有装配以反映在该零件级别所做的几何编辑时，将会自动更新所有装配。3.混合装配混合装配是将自顶向下装配和自底向上装配组合在一起的装配方法。如先创建几个主要部件模型，再将其装配在一起，然后在装配中设计其他部件，即为混合装配。在实际设计中，可根据需要在两种模式下切换。9.1.3 装配工具条和菜单选择“装配”菜单，会弹出如图9-2所示的装配级联菜单，用户可以进行种装配操作，如果操作时某菜单命令为灰色，则表示对当前选择的组件不能进行这项操作。在“标题栏”空白区域，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“装配”命令，系统弹出如图9-3所示的“装配”工具条。通过“装配”工具条上各命令，用户可以进行包括添加组件，创建新的组件等各种装配操作。9.2 装配导航器装配导航器是将部件的装配结构用图形表示，类似于树结构，在装配中每个组件在装配树上显示为一个节点，如图9-4所示。使用装配导航器能更清楚地表达装配关系，它提供了一种在装配中选择组件和操作组件的简单方法。可以用装配导航器选择组件改变“工作部件”、“改变显示部件”、“隐藏与显示组件”和“替换引用集”等。9.2.1 打开和设置装配导航器用户在SIEMENS NX6工作环境左侧的资源导航条中，单击 按钮，系统就会展开一个“装配导航器”窗口。如果用户在该按钮上单击鼠标右键，选择“Undock”菜单命令，系统会将“装配导航器”变为如图9-4所示的显示方式。在装配导航器中，系统用图形方式显示各部件的装配结构，这是一种类似于树形的结构。在这种装配树形结构中，每一组件显示为一个节点。在不同的装配操作功能中，用户可以通过选取装配导航器中的这些节点来选取对应组件。在“装配导航器”窗口的标题栏处单击鼠标右键，从中选择“属性”菜单命令，系统就会弹出如图9-5所示的“装配导航器属性”对话框，其中“列”选择卡主要用于设置在“装配导航器”窗口中显示那些需要的参数列信息。用户可以通过选取或取消列名前的复选标志来指定哪些列在“装配导航器”窗口中显示出来，哪些列进行隐藏。9.2.2 装配导航器的快捷菜单将光标定位在“装配导航器”中装配树的选择节点上，单击鼠标右键系统会弹出如图9-6所示的快捷菜单。但是图9-6所示的快捷形式并不是一成不变的，它的菜单命令会随用户设置的过滤模式和选择组件多少等系统设置的不同而不同，同时菜单命令还与所选组件当前所处的状态有关。通过快捷菜单命令，用户可以对选择的组件进行各种操作。如果操作时某菜单命令为灰色，则表示对当前选择的组件不能进行这项操作。下面介绍其中一些常用菜单命令的用法。9.2.3 装配导航器工具条在SIEMENS NX6工作环境中工具条的任意位置单击鼠标右键，将会弹出工具选择菜单，选择“装配导航器”菜单命令，系统将打开“装配导航器”工具条，如图9-7所示。装配导航器”工具条中的各种按钮的功能主要是执行装配相关的操作，其中大多数的操作功能与装配导航器快捷菜单的功能相似，但操作起来更加方便。该工具条中的多数功能也可以通过“工具”|“装配导航器”级联菜单中的相关菜单命令来实现。9.2.4 装配导航器过滤器装配导航器中过滤器的功能主要用于快速查看、选取和操作部件，它在装配导航器中也是用树状结构表示。过滤器的打开在“装配导航器”工具条单击 按钮，系统就会进入过滤模式，单击过滤器文件夹前的“”号，系统将展开过滤器结构树，其效果如图9-8所示：过滤器的分类在装配功能模块中过滤器一般可分为以下两种类型：“功能过滤器”：功能过滤器与NX6装配导航器相关联，包含“添加邻近过滤器”、“属性搜索过滤器”和“区域过滤器”三种类型。“组合过滤器”：组合过滤器是功能过滤器的组合，与功能过滤器关联，包含有“除外过滤器”、“配对任何的过滤器”和“配对所有的过滤器”3种类型。9.3 自底向上装配使用该装配建模方法时，用户可以通过装配组件的添加操作，将已经设计好的部件加入到当前装配模型中。再通过装配组件之间的配对约束操作，来确定这些组件之间的相互位置关系。这种装配建模方法在产品设计中使用得较为普遍，应用较广。采用自底向上的装配方法，组件的定位方式有两种，即绝对坐标方式和配对坐标方式。这两种方法操作过程类似，其主要区别在于指定部件添加信息时选择的定位方式不同。9.3.1 添加组件在装配过程中，一般需要添加其他组件，将所选组件调入装配环境中，再在组件与装配体之间建立相关约束，从而形成装配模型。执行“装配”|“组件”|“添加组件”命令，弹出“添加组件”对话框，如图9-9所示9.3.2 装配约束该选项用于定义或设置两个组件之间的约束条件，其目的是确定组件在装配中的位置。在“添加组件”对话框“定位”下拉列表框中选择“通过约束”选项，单击“确定”按钮（或单击“装配工具栏”单击中“装配约束”按钮），进入“装配约束”对话框，如图9-17所示。9.3.3 组件的编辑组件添加到装配中以后，用户还可以对装配结构中的组件进行删除、抑制、替换和重新定位等编辑操作。9.3.4 组件阵列组件阵列是一种在装配中用对应关联条件快速生成多个组件的方法。例如要在法兰上装配多个螺栓，可用关联条件先装配其中一个，其他螺栓的装配可采用组件阵列的方式，而不必为每一个螺栓定义关联条件。阵列组件是模板组件的一个实例，所有实例都与模板组件关联。任何组件可以指定为模板组件，阵列后也可重新指定模板。如果重新指定模板组件，不会影响基于它的其他组件。只对以后生成的组件有影响。如果移去组件中的模板，系统会自动指定一个新的模板。选择菜单“装配”|“组件”|“创建阵列”命令，或在“装配”工具条中单击“创建组件阵列”按钮，系统会先提示用户选取需要进行阵列操作的组件，随后将弹出如图9-30所示的“创建组件阵列”对话框。在该对话框中列出了“从实例特征”、“线性”和“圆形”三种组件阵列定义的类型，用户可以选择不同的阵列方式得到不同的组件阵列效果。9.3.5 镜像装配在装配设计过程中，许多产品是轴对称结构，产品左右两侧的装配非常相近，此时可以采用“镜像装配”功能，如图9-34所示。“镜像装配”就是创建整个装配或选定组件的镜像版本。NX6版本的镜像装配采用镜像装配向导方式来引导用户创建镜像组件，并可以在镜像方位中定位新的部件实例，还可以新建包含链接镜像的几何体部件。9.3.6 实例练习下面举例介绍引用的操作方法。7.5.2 第一种方法此种方法首先在装配中建立几何模型，然后建立组件即建立装配关系，并将几何模型添加到组件中，下面举例介绍其操作步骤。9.4 装配爆炸图装配爆炸是在装配模型中组件按照装配关系偏离一定距离来拆分指定组件，如图9-61所示是装配爆炸的效果，装配爆炸图的创建可以方便查看装配中的零件及其相互之间的装配关系。爆炸图在本质上也是一个视图，与其他用户定义的视图一样，一旦定义和命名就可以被添加到其他图形中。爆炸图与显示部件关联，并存储在显示部件中。用户可以在任何视图中显示爆炸图形，并对该图形进行任何的操作，该操作也将同时影响到非爆炸图中的组件。装配爆炸图一般是为了表现各个零件的装配过程以及整个部件或是机器的工作原理。选择菜单“装配”|“爆炸图”命令，弹出如图9-62所示的“爆炸图”子菜单。9.4.1 创建爆炸图完成部件装配后，可建立爆炸图来表达装配部件内部各组件间的相互关系。“创建爆炸图”用于在工作视图中新建爆炸图，可在其中重定位组件以生成爆炸图。选择菜单“装配”|“爆炸视图”|“创建爆炸”命令，或在“爆炸图”工具条中单击“创建爆炸图”按钮，系统弹出“创建爆炸图”对话框，如图9-64所示，在对话框中输入爆炸图的名称，随后系统即可创建一个新的爆炸图，并激活爆炸图操作的相关功能。在新创建了一个爆炸图后，视图并没有发生什么变化，要生成真正的爆炸图需要对爆炸图进行编辑。在SIEMENS NX6中组件爆炸的方式为自动爆炸，即基于组件关联条件，沿表面的正交方向自动爆炸组件。9.4.2 编辑爆炸图采用自动爆炸组件，一般不能得到理想的爆炸效果，通常还需要对爆炸图进行调整。编辑爆炸图是重定位当前爆炸图中选定的组件。编辑爆炸图是对所选取的部件输入分离参数，或对已存在的爆炸视图中的部件修改分离参数。如果选取的部件是子装配，则系统缺省设置它的所有子节点均被选中，如果想取消某个子节点，用户需要自己进行设置。9.4.3 装配爆炸图的操作在用户创建了装配结构的爆炸图后，还可以利用系统提供的爆炸图操作功能，对其进行一些常规的修改操作。选择菜单“装配”|“爆炸视图”|“取消爆炸组件”命令，或在“爆炸图”工具条中单击“取消爆炸组件”按钮 时，系统会提示用户选取要进行复位操作的组件，随后系统即可使已爆炸的组件回到其原来的位置，如图9-71所示。9.4.4 自动爆炸组件该项用于按照指定的距离自动爆炸所选的组件。执行“装配”|“爆炸图”|“自动爆炸组件”命令（或单击“爆炸图”工具栏“自动爆炸组件”按钮），弹出“类选择”对话框。选择需要爆炸的组件，单击“确定”按，弹出“爆炸距离”对话框。在该对话框“距离”文本框输入偏置距离，单击“确定”按钮，将所选的对象按指定的偏置距离移动。如果勾选“添加间隙”选项，则在爆炸组件时，各个组件根据被选择的先后顺序移动，相邻两个组件在移动方向上以“距离”文本框输入的偏置距离隔开。9.4.5 取消爆炸组件该选项用于取消已爆炸的视图。执行“装配”|“爆炸图”|“取消爆炸组件”命令（或单击“爆炸图”工具栏“取消爆炸组件”按钮），弹出“类选择”对话框。选择需要取消爆炸的组件，单击“确定”按钮即可将选中的组件恢复到爆炸前的位置。9.4.6 删除爆炸图该选项用于删除爆炸视图。当不需要显示装配体的爆炸效果时，可执行“删除爆炸图”操作将其删除。通常删除爆炸图的方式是：单击“爆炸图”工具栏中“删除爆炸图”按钮，或者执行“装配”|“爆炸图”|“删除爆炸图”命令，进入“爆炸图”对话框，如图所示。系统在该对话框列出了所有爆炸图的名称，用户只需选择需要删除的爆炸图名称，单击“确定”按钮即可将选中的爆炸图删除。9.4.7 切换爆炸图在装配过程中，尤其是已创建了多个爆炸视图，当需要在多个爆炸视图间进行切换时，可以利用“爆炸图”工具栏中的列表框按钮，进行爆炸图的切换。只需单击该按钮，打开下拉列表框，如图7-82所示，在其中选择爆炸图名称，进行爆炸图的切换操作。9.5 自底向下装配自顶向下装配方法是主要用在上下文设计中，即在装配中参照其他零部件对当前工作部件进行设计的方法。其显示部件为装配部件，而工作部件是装配中的组件，所做的任何工作发生在工作部件上，而不是在装配部件上。当工作在装配上下文中，可以利用间接关系建立从其他部件到工作部件的几何关联。利用这种关联，可引用其他部件中的几何对象到当前工作部件中，再用这些几何对象生成几何体。这样，一方面提高了设计效率，另一方面保证了部件之间的关联性，便于参数化设计。自顶向下装配的思想是由顶向下产生子装配和组件，在装配层次上建立和编辑组件。自顶向下装配方法有两种方式：先在装配体中建立组件，再建立组件模型。先在装配体建立模型，再将模型添加到新建组件中。9.5.1 第一种方法此种方法首先在装配中建立几何模型，然后建立组件即建立装配关系，并将几何模型添加到组件中，下面举例介绍其操作步骤。9.5.2 第二种方法此种方法首先建立装配关系，但不建立任何几何模型，然后在其中的组件成为工作部件，并在其中建立几何模型，即在上下文中进行设计，边设计边装配。下面举例介绍其操作步骤。9.5.3 实例练习本练习创建蜗杆泵装配模型，如图7-105所示。采用自底向上装配方式，主要用到添加组件，装配约束等功能，具体操作步骤如下所述。9.6 小结本章详细介绍了SISMENS NX 6软件中装配功能模块的使用，通过本章的学习，应该了解装配的概念和分类，如何实现零部件的装配、如何管理装配对象、如何生成装配爆炸图和装配工程图等功能应用。应该说用户使用NX 6软件的最终目的都是利用它完成一个复杂机构的设计，所以在应用实体建模功能建立了零部件模型后，需要对其进行装配，这样才能进行后续的仿真和分析优化等功能模块。9.7 思考练习1.“自底向上装配”和“自顶向下装配”均应用在和具体情况下？2.什么是引用集？为何要使用引用集？如何创建和编辑引用集？3.组件定位有几种方式？均如何操作？4.克隆装配如何操作?5.如何创建装配爆炸？6.创建虎钳装配模型本练习创建虎钳装配模型，采用自底向上装配方式，可采用对齐、中心、距离等约束方式。生成的装配效果如图7.122所示。7.创建调节阀装配模型本练习创建调节阀装配模型，生成的装配图效果如图7.123所示。