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7.2自下而上装配设计
    前面已经描述了什么是自上而下装配设计,本节接着讲解如何在SolidWorks中创建自
下而上装配。
7.2.1创建装配体
    当用户新建装配体文件并进入装配环境中时,属性管理器中显示【开始装配体】属性面
板,如图7-14所示。
    在属性面板中,可以单击【生成布局】按钮直接进入布局草图模式,绘制用于定义装配
零部件位置的草图。
    还可以通过单击【浏览】按钮,浏览要打开的装配体文件位置并将其插入装配环境中,
然后再进行装配的设计、编辑等操作。
    图7-14  【开始装配体】属性面板
  属性面板的【选项】选项区中包含3个复选项,其含义如下。
    .生成新装配体时开始命令:该选项用于控制【开始装配体】属性面板的显示
    与否。如果用户的第一个装配体任务为插入零部件或生成布局之外的普通事
    项,可以取消此复选框的勾选。
提示:如果关闭【开始装配体l属性面板的显示,可以通过执行【插入零部件】命令,重新勾选此复选框后即可重新打开该属性面板.
    . 图形预览:此选项用于控制插入的装配模型是否在图形区中预览。
    . 使成为虚拟:勾选此复选框,可以使用户插入的零部件成为【虚拟】零部
    件,使该虚拟零部件断开外部零部件文件的链接并在装配体文件内存储零部件
    定义。
7.2.2插入零部件
    插入零部件功能可以将零部件添加到新的或现有装配体中。插入零部件功能包括以下几
种装配方法:插入零部件、新零件、新装配体和随配合复制。
    一、插入零部件
    【插入零部件】工具用于将零部件插入现有装配体中。用户选择自下而上的装配方式
后,先在零件模式中造型,可以使用该工具将其插入装配体,然后使用【配合】来定位零
件。
    可通过以下方式来执行【插入零部件】命令。
    .在命令管理器的【装配体】工具栏中单击 【插入零部件】按钮。
    .在【装配体】工具条中单击 【插入零部件】按钮。
    .选择【插入】  【零部件】  【现有零件/装配体】命令。
    执行【插入零部件】命令后,属性管理器将显示【插入零部件】属性面板。【插入零部
件】属性面板中的选项设置与【开始装配体】属性面板是相同的,这里就不重复介绍了。提示:在自上而下的装配设计过程中,第一个插入的零部件我们可以把它叫做【主零部件】,因为后插入的零部件将以它作为装配参考.
    二、新零件
 使用【新零件】工具,可以在关联的装配体中设计新的零件。在设计新零件时可以使用其他装配体零部件的几何特征。只有在选择了自上而下的装配方式后,才可以使用此工具。
    提示:在生成关联装配体的新零部件之前,可指定默认行为将新零部件保存为单独的外部零件文件或者作为装配体文件内的虚拟零部件。
    在【装配体】工具栏执行【新零件】命令后,特征管理器设计树中将显示一个空的
【[零件1^装配体1]】的虚拟装配体文件,且指针变为 ,如图7-15所示。
    当指针在设计树中移动至基准面位置时,指针则变为  ,如图7-16所示。指定一基准面后,就可以在插入的新零件文件中创建模型了。
    对于内部保存的零件,可不选取基准面,而单击图形区域的一空白区域,此时一空白零件就添加到装配体中。用户可编辑或打开空白零件文件并生成几何体。零件的原点与装配体的原点重合,则零件的位置是固定的。
    图7-15设计树中新零部件文件    图7-16欲选择基准面时的指针
 
提示:在生成关联装配体的新零部件之前,要想使虚拟的新零部件文件变为单独的外部装配体文件,只需将虚拟的零部件文件【另存为】即可.
    三、新装配体
    当需要在任何一层装配体层次中插入子装配体时,可以使用【新装配体】工具。创建了子装配体后,可以用多种方式将零部件添加到子装配体中。
    插入新的子装配体的装配方法也是自上而下的设计方法。插入的新子装配体文件也是虚拟的装配体文件。
    四、随配合复制
    使用【随配合复制】工具复制零部件或子装配体时,可以同时复制其关联的【配合】。
例如,在【装配体】工具栏执行【随配合复制】命令后,在减速器装配体中复制其中一个
【被动轴通盖】零部件时,属性管理器将显示【随配合复制】属性面板,属性面板中显示了
该零部件在装配体中的配合关系,如图7-17所示。
     图7-17随配合复制减速器装配体的零部件
 
    【随配合复制】属性面板中各选项区及选项的含义如下。
    · 【所选零部件】选项区:该选项区下的列表,用以收集要复制的零部件。
    ·  复制该配合 :单击【配合】按钮,即可在复制零部件过程中配合复制,再
    单击此按钮,则不复制配合。
    ·  重复:仅当所创建的所有复件都使用相同的参考时可勾选【重复】复选框。
    ·  要配合到的新实体:激活此列表,在图形区域中选择新配合参考,来选择新
    的配合参考。
    ·  反转配合对齐:单击此按钮,改变配合对齐方向。
  7.2.3零部件的配合
    配合就是在装配体零部件之间生成几何约束关系。
    零件被调入装配体中时,除了第一个调入零部件或子装配体之外,其他的都没有添加配
  合,位置处于任意的【浮动】状态。在装配环境中,处于浮动状态的零件可以分别沿3个坐标轴移动,也可以分别绕3个坐标轴转动,即共有6个自由度。
    给零件添加装配关系后,可消除零件的某些自由度,限制了零件的某些运动,此种情况
  称为不完全约束。当添加的配合关系将零件的6个自由度都消除时,此种情况称为完全约
  束,零件将处于【固定】状态,如同插入的第一个零件一样(默认情况下为【固定】),无法进行拖动操作。
  提示:一般情况下,第一插入的零部件位置是固定的,但也可以执行右键快捷菜单中的【浮动】命令,取消其【固定】状态。
    可通过以下方式来执行【配合】命令。
    ·在命令管理器的【装配体】工具栏中单击 【配合】按钮。
    ·在【装配体】工具条中单击 【配合】按钮。
    ·选择【插入】  【配合】命令。
 
    执行【配合】命令后,属性管理器显示【配合】属性面板。属性面板中的【配合】标签下包括用于添加标准配合、机械配合和高级配合的选项功能。【分析】标签的功能用于分析所选的配合,如图7-18所示。
    
图7-18  【配合】属性面板
 
  一、【配合选择】选项区
  该选项区用于选择要添加配合关系的参考实体。激活【要配合的实体】选项,选择想配合在一起的面、边线、基准面等。这是单一的配合,范例如图7一19所示。
 多配合模式选项用于多个零件与同一参考的配合,范例如图7-20所示。
    该选项区的选项含义如下。
    ·  普通参考:激活此列表,选择想配合的数个其他零部件的实体。
    ·  零部件参考:激活此列表,选择两个或多个其他零部件上的实体与普通参考
    进行配合。将为每个零部件添加配合。
    ·  生成多配合文件夹:将所产生的配合分组在【Multi-Mates(多配合)】   文
    件夹中。
    ·  链接尺寸:勾选此复选框,再选择要链接的尺寸,将使变量名称与多配合文
    件夹名称相同。
    
图7-19单一配合    图7-20多配合
 
二、标准配合
该选项区用于选择配合类型o SolidWorks提供了9种标准配合类型,其含义如下。
    ·  重合重合:将所选面、边线及基准面定位(相互组合或与单一顶点组合),使其
    共享同一个无限基准面。定位两个顶点使它们彼此接触。
    · 平行坪行:使所选的配合实体相互平行。
    ·垂直 垂直:使所选配合实体彼此间呈90°放置。
    ·相切 湘切:使所选配合实体彼此间保持相切(到少有一选择项必须为圆柱面、
    圆锥面或球面)。
    · 同轴心同轴心:使所选配合实体共享同一中心线。
    ·锁定 锁定:保持两个零部件之间的相对位置和方向。
    · 距离距离:使所选配合实体彼此间保持指定的距离而放置.
    · 角度角度:使所选配合实体彼此间保持指定的角度而放置。
    · 配合对齐:设置配合对齐条件。配合对齐条件包括豳【同向对齐】和  【反向对齐】。【同向对齐】是指与所选面正交的向量指向同一方向,如图7—21 (a)所示。【反向对齐】是指与所选面正交的向量指向相反方向,如图7-21(b)所示。
提示:对于圆柱特
征,轴向量无法看见或确定.可选择【同向对齐】或【反向对齐】来获取对齐方式,如图7-22所示,     图7-21  配合对齐    图7-22  圆柱特征的配合对齐

    三、高级配合
    【高级配合】选项区提供了相对比较复杂的零部件配合类型。表7-1所示列出了6种高级配合类型的说明及图解。
     表7-1  6种高级配合类型的说明及图解     表7-1  6种高级配合类型的说明及图解1     表7-1  6种高级配合类型的说明及图解2
 
四、机械配合
在【机械配合】选项区中提供了6种用于机械零部件装配的配合类型,如表7-2所示。
表7-2 6种机械配合类型的说明及图解  表7-2 6种机械配合类型的说明及图解  1表7-2 6种机械配合类型的说明及图解  2
五、  【配合】选项区
    【配合】选项区包含【配合】属性面板打开时添加的所有配合,或正在编辑的所有配
合。当配合列表框中有多个配合时,可以选择其中一个进行编辑。
六、  【选项】选项区
    【选项】选项区包含用于设置配合的选项,选项含义如下。
    ·  添加到新文件夹:勾选此复选框后,新的配合会出现在特征管理器设计树的
    【配合】文件夹中。
    ·  显示弹出对话:勾选此复选框后,用户添加标准配合时会出现配合文字标
    签。
    ·  显示预览:勾选此复选框,在为有效配合选择了足够对象后便会出现配合预
    览。
    ·  只用于定位:勾选此复选框,零部件会移至配合指定的位置,但不会将配合
    添加到特征管理器设计树中。配合会出现在【配合】选项区中,以便用户编辑
    和放置零部件,但当关闭【配合】属性面板时,不会有任何内容出现在特征管
    理器设计树中。
7.2.4零部件的操作
    在SolidWorks装配过程中,出现相同的多个零部件装配时应使用【阵列】或【镜像】
命令,可以避免多次插入零部件的重复操作。使用【移动】或【旋转】命令,可以平移或旋
转零部件。
    一、零部件的阵列
    在装配环境下,SolidWorks向用户提供了3种零部件的阵列类型:圆周零部件阵列、线
性零部件阵列和特征驱动零部件阵列。
    (1)圆周零部件阵列。
    此种阵列类型可以生成零部件的圆周阵列。在【装配体】工具栏的【线性零部件…】下
拉菜单中选择【圆周零部件阵列】命令,属性管理器中显示【圆周阵列】属性面板,如图
7-23所示。当指定阵列轴、角度和实例数(阵列数)及要阵列的零部件后,就可以生成零
部件的圆周阵列,如图7-24所示。
    
图7-23  【圆周阵列】属性面板图7-24生成的圆周零部件阵列
 
提示:若要将阵列中的某个零部件跳过,在激活【要跳过实例】列表后,再选择要跳过显示的零部件即可.
    (2)线性零部件阵列。
    此种阵列类型可以生成零部件的线性阵列。在【装配体】工具栏单击 【线性零部件…】按钮,属性管理器中显示【线性阵列】属性面板,如图7-25所示。当指定了线性阵列的方向1、方向2,以及各方向的间距、实例数之后,即可生成零部件的线性阵列,如图7-26所示。
 
图7-25  【线性阵列】属性面板   图7-26生成的线性零部件阵列
 
    (3)特征驱动零部件阵列。
    此种类型是根据参考零部件中的特征来驱动的,在装配Toolbox标准件时特别有用。
    在【装配体】工具栏的【线性零部件…】下拉菜单中选择【特征驱动特征零部件阵列】
命令,属性管理器中显示【特征驱动】属性面板,如图7-27所示。下面范例中,当指定了
要阵列的零部件、螺钉和驱动特征、孔面后,程序自动计算出孔盖上有多少个相同尺寸的
孔,并生成阵列,如图7-28所示。
    
图7-27  【特征驱动】属性面板   图7-28生成特征驱动零部件阵列
  一、零部件的镜像
  当固定的参考零部件为对称结构时,可以使用【零部件的镜像】工具来生成新的零部
件。新零部件可以是源零部件的复制版本或是相反方位版本。
    复制版本与相反方位版本之间的生成差异如下。
    ·  复制类型:源零部件的新实例将添加到装配体,不会生成新的文档或配置。
    复制零部件的几何体与源零部件完全相同,只有零部件方位不同,如图7-29
    所示。
    ·  相反方位类型:会生成新的文档或配置。新零部件的几何体是镜像所得的,
所以与源零部件不同,如图7-30所示。
     图7-29复制类型   图7-30相反方位类型
 
    在【装配体】工具栏的【线性零部件…】下拉菜单中选择【镜像零部件】命令,属性管
理器中显示【镜像零部件】属性面板,如图7-31所示。当选择了镜像基准面和要镜像的零
部件以后(完成第1步骤),在属性面板顶部单击【下一步】按钮 进入第2个步骤。在第
2个步骤中,用户可以为镜像的零部件选择镜像版本和定向方式,如图7-32所示。
     图7-31  【镜像零部件】属性面板    图7-32第2个步骤
 
在第2个步骤中,复制版本的定向方式有4种,如图7-33所示。
    
图7-33复制版本的4种定向方式
 
    相反方位版本的定向仅为一种,如图7-34所示。生成相反方位版本的零部件后,图标
 会显示在该项目旁边,表示已经生成该项目的一个相反方位版本。
  提示:对于设计库中的Toolbox标准件,镜像零部件操作后的结果只能是复制类型,如图7-35所示.
     图7-34相反方位版本的定向  图7-35Toolbox标准件的镜像
 
    三、移动和旋转零部件
  约束,则在被约束的自由度方向上是无法运动的。利用此功能,在装配中可以检查哪些零件是被完全约束的。
    在【装配体】工具栏中单击  【移动零部件】按钮,属性管理器将显示【移动零部件】属性面板,如图7-36所示。【移动零部件】属性面板和【旋转零部件】属性面板的选项设置是相同的。
    
图7-36  【移动零部件】属性面板
 
【移动零部件】属性面板中各选项区及选项的含义如下。
  · SmartlVIates(智能配合):此功能可以实现智能的装配。单击此按钮,然
  后在图形区中双击要装配的零部件的配合面(或边、点),该零部件透明显
  示,接着在固定零部件中选择一与之相配合的有效面(或边、点),在随后弹出的配合工具条中单击匣 【添加/完成配合】按钮,自动完成装配过程,如图7-37所示。
     图7-37使用SmartMates功能
 
提示:要使用智能配合功能,无须在移动或旋转零部件操作中进行.用户可以在图形区中按  键选择要配合的零部件即可。
    ·  移动类型:在移动类型下拉列表中列出了5种类型,包括自由拖动、沿装配
    体XYZ、沿实体、由三角形XYZ和到XYZ位置。
    ·  旋转类型:旋转类型下拉列表中列出了3种旋转类型,包括自由拖动、对于
    实体和由三角形XYZ。
    ·  【选项】选项区:该选项区用于设置拖动或旋转零部件时与其他零部件所发
    生的碰撞检查。
    ·  标准拖动:单击此单选按钮,只移动或旋转零部件,不检查碰撞。
    ·  碰撞检查:单击此单选按钮,将检查碰撞,并显示碰撞检查的选项。
    ·  物资动力:物资动力是碰撞检查中的一个选项,允许用户以现实的方式查看
    装配体零部件的移动。
    ·  所有零部件之间:单击此单选按钮,移动的零部件接触到装配体中任何其他
    的零部件,会检查出碰撞。
    ·  这些零部件之间:单击此单选按钮,再选择【零部件供碰撞检查】列表框中
    的零部件,然后单击【恢复拖动】按钮。如果要移动的零部件接触到所选零部
    件,会检测出碰撞。与不在选框中的项目的碰撞被忽略。
    ·  碰撞时停止:单击此单选按钮来停止零部件的运动,以阻止其接触到任何其
    他实体。
    · 【动态间隙】选项区:该选项区用于在移动或旋转零部件时动态检查零部件
    之间的间隙。激活【零部件供碰撞检查】列表后,选择要检查的零部件。单击
    【恢复拖动】按钮以恢复拖动。
    · 在指定间隙停止:单击此按钮,然后在框中输入间隙数值以阻止所选零部
    件移动到指定距离之内。
    · 【高级选项】选项区:该选项区用于设置移动或旋转零部件时的颜色、声音
    及碰撞检查的忽略面。
7.2.5实例——台虎钳装配
 
开始文件:实例\Ch07\台虎钳装配一源文件
结果文件:实例\Ch07\台虎钳装配一结果文件\台虎钳.SLDASM
 
台虎钳是装置在工作台上用以夹稳加工工件的工具。台虎钳主要由两大部分构成:固定钳身和活动钳身。本例将利用装配体的自下而上的设计方法来装配台虎钳。台虎钳装配体如图7-38所示。
    
图7-38  台虎钳装配体
 
一、装配活动钳身子装配体
1.  新建装配体文件,进入装配环境。
2.  在属性管理器的【开始装配体】属性面板中单击【浏览】按钮,然后将本书
    光盘中的【活动钳口.SLDPRT】零部件文件插入装配环境中,如图7-39所
    示。
    
图7-39将零部件插入到装配环境中
 
3.  在【装配体】工具栏中单击 【插入零部件】按钮,属性管理器显示【插入零
    部件】属性面板。在该属性面板中单击【浏览】按钮,将本书光盘中的【钳口
    板.SLDPRT:I零部件文件插入装配环境中并任意放置,如图740所示。
 
图7-40插入钳口板
4.  同理,依次将【开槽沉头螺钉.SLDPRT】和【开槽圆柱头螺钉.SLDPRT】零部
    件插入装配环境中,如图7-41所示。
5.  在【装配体】工具栏中单击【配合】按钮,属性管理器中显示【配合】属性
    面板。在图形区中选择钳口板的孔边线和活动钳口中孔边线作为要配合的实
    体,如图7-42所示。
    
图7-41  插入的零部件    图7-42选择要配合的实体
 
6.  随后钳口板自动与活动钳口孔对齐,并弹出标准配合工具条。在该工具条中
    单击 【添加/完成配合】按钮,完成【同轴心】配合,如图743所示。
7.  接着在钳口板和活动钳口零部件上各选择一个面作为要配合的实体,随后钳
    口板自动与活动钳口完成【重合】配合,在标准配合工具条中单击【添加/完
    成配合】按钮 ,完成配合,如图744所示。
    
图7-43零部件的同轴心配合   图7-44零部件的重合配合
 
    8.选择活动钳口顶部的孔边线与开槽圆柱头螺钉的边线作为要配合的实体,并
    完成【同轴心】配合,如图7-45所示。
提示:一般情况下,有孔的零部件将使用【同轴心】配合与【重合】配合或【对齐】配合。无孔的零部件可用除【同轴心】以外的配合来配合.
    9.  选择活动钳口顶部的孔台阶面与开槽沉头螺钉的台阶面作为要配合的实体,
    并完成【重合】配合,如图7-46所示。
    
图7-45零部件的同轴心配合   图7-46零部件的重合配合
 
10.同理,对开槽沉头螺钉与活动钳口使用【同轴心】配合和【重合】配合,结
    果如图7-47所示。
1 1.在【装配体】工具栏中单击 【线性零部件阵列】按钮,属性管理器中显示
    【线性阵列】属性面板。在钳口板选择一边线作为阵列参考方向,如图7-48
    所示。
    
图7-47开槽沉头螺钉配合  图7-48选择阵列参考方向
 
12.选择开槽沉头螺钉作为要阵列的零部件,在输入阵列距离及阵列数量后,单
    击属性面板中的 【确定】按钮,完成零部件的阵列,如图7-49所示。
    

图7-49线性阵列开槽沉头螺钉
1 3.至此,活动钳身装配体设计完成,将装配体文件另存为【活动钳
    身.SLDASM】,然后关闭窗口。
二、装配固定钳身
1.  新建装配体文件,进入装配环境。
2.  在属性管理器的【开始装配体】属性面板中单击【浏览】按钮,然后将本书
    光盘中的【钳座.SLDPRT】零部件文件插入装配环境中,以此作为固定零部
    件,如图7-50所示。
3.  同理,使用【装配体】工具栏中的【插入零部件】工具执行相同操作,依次
    将丝杠、钳口板、螺母、方块螺母和开槽沉头螺钉等零部件插入装配环境
    中,如图7-51所示。
     图7-50插入固定零部件   图7-51  插入其他零部件
4.  首先装配丝杠到钳身。使用【配合】工具,选择丝杠圆形部分的边线与钳座
    孔边线作为要配合的实体,使用【同轴心】配合。然后再选择丝杠圆形台阶
    面和钳座孔台阶面作为要配合的实体,并使用【重合】配合,配合的结果如
    图7-52所示。
     图7-52  配合丝杠与钳座
 
5.  装配螺母到丝杠。螺母与丝杠的配合也将使用【同轴心】配合和【重合】配
    合,如图7-53所示。
    
图7-53配合螺母和丝杠
 
6.  装配钳口板到钳身。装配钳口板时将使用【同轴心】配合和【重合】配合,
    如图7-54所示。
 
    图7-54配合钳口板与钳身
 
7.  装配开槽沉头螺钉到钳口板。装配钳口板时将使用【同轴心】配合和【重
    合】配合,如图7-55所示。
    
图7-55  配合开槽沉头螺钉与钳L板
 
8.  装配方块螺母到丝杠。装配时方块螺母将会使用【距离】配合和【同轴心】
    配合。选择方块螺母上的面与钳身面作为要配合的实体后,方块螺母自动与
    钳身的侧面对齐,如图7-56所示。此时,在标准配合工具条中单击 【距
    离】按钮,然后在距离文本框中输入“70”,再单击【添加/完成配合】按钮,
    完成距离配合,如图7-57所示。
    
图7-56对齐方块螺母与钳身  图7-57完成距离配合
 
9.  接着对方块螺母和钳身再使用【同轴心】配合,配合完成的结果如图7-58所
    示。配合完成后,关闭【配合】属性面板。
 
图7-58配合方块螺母与丝杠
 
10.使用【线性阵列】工具,阵列开槽沉头螺钉,如图7-59所示。
     图7-59线性阵列开槽沉头螺钉
 
三、插入子装配体
1.  在【装配体】工具栏中单击 【插入零部件】按钮,属性管理器显示【插入
    零部件】属性面板。
2.  在属性面板中单击【浏览】按钮,然后在【打开】对话框中将先前另存为
    【活动钳身】的装配体文件打开,如图7-60所示。
    
图7-60打开【活动钳身】装配体文件
 
提示:在【打开】对话框中,须先将【,文件类型-】设定为【装配体( *asm;*sldasm)】以后,才可选择子装配体文件。
3.  打开装配体文件后,将其插入装配环境中并任意放置。
4.  添加配合关系将活动钳身装配到方块螺母上。装配活动钳身时先使用【重合】配合和【角度】配合将活动钳身的方位调整好,如图7-61所示。
  图7-61  使用【重合】配合和【角度】配合定位活动钳身
 
  5.再使用【同轴心】配合,使活动钳身与方块螺母完全地同轴配合在一起,如
    图7-62所示。完成配合后关闭【配合】属性面板。
    图7-62  使用【同轴心】配合完成活动钳身的装配
  6.  至此,台虎钳的装配设计工作已全部完成。最后将结果另存为【台虎
钳.SLDASM】装配体文件。


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