1、第7章 装配建模7.1 装配基础7.1.1 进入装配环境 1）选择“菜单”“文件”“新建”命令或单击“主页”选项卡，选择“标准”组中的“新建” 图标，打开如图所示的“新建”对话框。 2）选择“装配”模板，单击“确定”按钮，打开“添加组件”对话框。 3）在“添加组件”对话框，单击“打开”按钮，打开装配零件后进入装配环境。7.1.2 相关术语和概念 以下主要介绍装配中的常用术语： 1）装配：是指在装配过程中建立部件之间的连接功能。由装配部件和子装配组成。 2）装配部件：由零件和子装配构成的部件。在UG中允许任何一个prt文件中添加部件构成装配，因此任何一个prt文件都可以作为装配部件。UG中零件和
2、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储存在装配部件文件中，而是储存在相应的部件（即零件文件）中。 3）子装配：是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。子装配是一个相对概念，任何一个装配可在更高级的装配中作为子装配。 4）组件对象：是一个从装配部件链接到部件主模型的指针实体。一个组件对象纪录的信息有：部件名称、层、颜色、线型、线宽、引用集和配对条件等。 5）组件部件：也就是装配里组件对象所指的部件文件。组件部件可以是单个部件（即零件），也可以是子装配。需要注意的是：组件部件是装配体引用而不是复制到装配体中的。 6）单个零件：是指在装配外存
3、在的零件几何模型，它可以添加到一个装配中去，但它本身不能含有下级组件。 7）主模型：利用Master Model功能来创建的装配模型，它是由单个零件组成的装配组件。是供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，相关引用自动更新。 8）自顶向下装配； 在装配级中创建与其他部件相关的部件模型，是在装配部件的顶级向下生成子装配和部件（即零件）的装配方法。 9）自底向上装配：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。 10）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。例如，先创建几个主要部
4、件模型，再将其装配到一起，然后在装配中设计其他部件，即为混合装配。7.2 装配导航器 装配导航器也叫装配导航工具，它提供了一个装配结构的图形显示界面，也被称为“树形表”。如图所示，掌握了装配导航器才能灵活的运用装配的功能。（1）节点显示 采用装配树形结构显示，非常清楚地表达了各个组件之间的装配关系。（2）装配导航器图标 装配结构树中用不同的图标来表示装配中子装配和组件的不同。同时，各零部件不同的装载状态也用不同的图标表示。 1） ：表示装配或子装配。l如果图标是黄色，则此装配在工作部件内。l如果是黑色实线图标，则此装配不在工作部件内。l如果是灰色虚线图标，则此装配已被关闭。 2） ：表示装配结
5、构树组件。l如果图标是黄色，则此组件在工作部件内。l如果是黑色实线图标，则此组件不在工作部件内。l如果是灰色虚线图标，则此组件已被关闭。7.2.1 功能概述（3）检查盒 检查盒提供了快速确定部件工作状态的方法，允许用户用一个非常简单的方法装载并显示部件。部件工作状态用检查盒指示器表示。 1） ：表示当前组件或子装配处于关闭状态。 2） ：表示当前组件或子装配处于隐藏状态，此时检查框显灰色。 3） ：表示当前组件或子装配处于显示状态，此时检查框显红色。（4）打开菜单选项 如果将光标移动到装配树的一个节点或选择若干个节点并单击右键，则打开快捷菜单，其中提供了很多便捷命令，以方便用户操作（如图所示）
6、。7.2.2 预览面板和依附性面板 “预览”面板是装配导航器的一个扩展区域，显示装载或未装载的组件。此功能在处理大装配时，有助于用户根据需要打开组件，更好的掌握其装配性能。 “依附性”面板是装配导航器和部件导航器的一个特殊扩展。装配导航器的依附性面板允许查看部件或装配内选定对象的依附性，包括配对约束和WAVE依附性，可以用它来分析修改计划对部件或装配的潜在影响。7.3 引用集 在装配中，各部件含有草图、基准平面及其他辅助图形对象，如果在装配中列出显示所有对象不但容易混淆图形，而且还会占用大量内存，不利于装配工作的进行。通过引用集命令能够限制加载于装配图中的装配部件的不必要信息量。 引用集是用户
7、在零部件中定义的部分几何对象，它代表相应的零部件参与装配。引用集可以包含下列数据对象：零部件名称、原点、方向、几何体、坐标系、基准轴、基准平面和属性等。创建完引用集后，就可以单独装配到部件中。一个零部件可以有多个引用集。 特殊选项说明 1） 创建：可以创建新的引用集。输入使用于引用集的名称，并选取对象。 2） 删除：已创建的引用集的项目中可以选择性的删除，删除引用集只不过是在目录中被删除而已。 3） 设置当前的：把对话框中选取的引用集设定为当前的引用集。 4） 编辑属性：编辑引用集的名称和属性。 5） 信息：显示工作部件的全部引用集的名称和属性，个数等信息。7.4 组件7.4.1 添加组件1.
8、 执行方式/l 菜单：选择“菜单”“装配”“组件”“添加组件”命令。l功能区：单击“主页”选项卡，选择“装配”组“组件下拉菜单”的“添加组件” 图标。/ 执行上述方式后，打开如图所示“添加组件”对话框。如果要进行装配的部件还没有打开，可以选择“打开”按钮，从磁盘目录选择；已经打开的部件名字会出现在“已加载的部件”列表框中，可以从中直接选择。设置相关选项后，单击“确定”按钮，添加组件。2. 特殊选项说明（1）部件 指定要添加到组件中的部件。 1）选择部件：选择要添加到工作中的一个或多个部件。 2）已加载的部件：列出当前已加载的部件。 3）最近访问的部件：列出最近添加的部件。 4）打开：单击此按钮
9、，打开“部件名”对话框，选择要添加到工作部件中的一个或多个部件。（2）定位 1）绝对原点：按照绝对定位方式确定部件在装配图中的位置。 2）选择原点：用于按绝对定位方式添加组件到装配的操作，用于指定组件在装配中的目标位置。 3）通过约束：按照几何对象之间的配对关系指定部件在装配图中的位置。 4）移动：该选项用于在部件添加到装配图以后，重新对其进行定位。（3）多重添加 1）无：仅添加一个组件实例。 2）添加后重复：用于添加一个新添加组件的其他组件。 3）添加后创建阵列：用于创建新添加组件的阵列。（4）设置 1）名称：将当前所选组件的名称设置为指定的名称。 2）引用集：设置已添加组件的引用集。 3）
10、图层选项：该选项用于指定部件放置的目标层。l工作的：该选项用于将指定部件放置到装配图的工作层中。l原始的：该选项用于将部件放置到部件原来的层中。l按指定的：该选项用于将部件放置到指定的层中。选择该选项，在其下端的指定“层”文本框中输入需要的层号即可。7.4.2 新建组件 特殊选项说明（1）对象 1）选择对象：允许选择对象，以创建为包含几何体的组件。 2）添加定义对象：勾选此复选框，可以在新组件部件文件中包含所有参数对象。（2）设置 1）组件名：指定新组件名称。 2）引用集：在要添加所有选定几何体的新组件中指定引用集。 3）引用集名称：指定组件引用集的名称。 4）图层选项：该选项用于指定部件放置
11、的目标层。 5）组件原点：指定绝对坐标系在组件部件内的位置。l1）WCS：指定绝对坐标系的位置和方向与显示部件的WCS相同。l2）绝对坐标系：指定对象保留其绝对坐标位置。（3）删除原对象 勾选此复选框，删除原始对象，同时将选定对象移至新部件。7.4.3 替换组件 使用此命令，移除现有组件，并用另一个类型为.prt文件的组件将其替换。 特殊选项说明（1）选择要替换的组件 选择一个或多个要替换的组件。（2）替换件 1）选择部件：在图形窗口、已加载列表或未加载列表中选择替换组件。 2）已加载的部件：在列表中显示所有加载的组件。 3）未加载的部件：显示候选替换部件列表的组件。 4）浏览 ：浏览到包含部
12、件的目录。（3）设置 1）维持关系：指定在替换组件后是否尝试维持关系。 2）替换装配中的所有事例：在替换组件时是否替换所有事例。 3）组件属性：允许指定替换部件的名称、引用集和图层属性。7.4.4 阵列组件 使用此命令，为装配中的组件创建命名的关联阵列。 特殊选项说明（1）要形成阵列的特征 选择一个或多个要形成阵列的特征。（2）阵列定义 1）布局l线性：该选项从一个或多个选定特征生成图样的线性阵列。线性阵列既可以是二维的（在 XC 和 YC 方向上，即几行特征），也可以是一维的（在 XC 或 YC 方向上，即一行特征）。方向1：用于设置阵列第一方向的参数。指定矢量：用于设置第一方向的矢量方向。
13、间距：用于指定间距方式。包括数量和节距、数量和跨距、节距和跨距三种。方向2：用于设置阵列第二方向的参数。其他参数同上。l圆形：该选项从一个或多个选定特征生成圆形图样的阵列。数量：用于输入阵列中成员特征的总数目。节距角：用于输入相邻两成员特征之间的环绕间隔角度。7.5 组件装配7.5.1 移除组件 使用此命令可在装配中移动并有选择地复制组件，可以选择并移动具有同一父项的多个组件。 执行方式（1）变换 1）运动l 动态：用于通过拖动、使用图形窗口中的输入框或通过点对话框来重定位组件。l 通过约束：用于通过创建移动组件的约束来移动组件。l 点到点：用于采用点到点的方式移动组件。单击该图标，打开“点”
14、对话框，提示先后选择两个点，系统根据这两点构成的矢量和两点间的距离，来沿着这个矢量方向移动组件。l 增量XYZ：用于沿X、Y和Z坐标轴方向移动一个距离。如果输入的值为正，则沿坐标轴正向移动。反之，沿负向移动。l 角度：用于指定矢量和轴点旋转组件。在“角度”文本框，输入要旋转的角度值。l CSYS到CSYS：用于采用移动坐标方式移动所选组件。选择一种坐标定义方式定义参考坐标系和目标坐标系，则组件从参考坐标系的相对位置移动到目标坐标系中的对应位置。l 将轴与矢量对齐：用于在选项的两轴之间旋转所选的组件。l根据三点旋转：用于在两点间旋转所选的组件。单击图标，系统会打开“点”对话框，要求先后指定3个点
15、，WCS将原点落到第一个点，同时计算1、2点构成的矢量和1、3点构成的矢量之间的夹角，按照这个夹角旋转组件。 2）“只移动手柄”：选中此复选框，用于只拖动WCS手柄。（2）模式 1）不复制：在移动过程中不复制组件。 2）复制：在移动过程中自动复制组件。 3）手动复制：在移动过程中复制组件，并允许控制副本的创建时间。（3）设置 1）仅移动选定的组件：用于移动选定的组件。约束到所选组件的其他组件不会移动。 2）布置：指定约束如何影响其他布置中的组件定位。 3）动画步骤：在图形窗口中设置组件移动的步数。 4）动态定位：勾选此复选框，对约束求解并移动组件。 5）移动曲线和管线布置对象：勾选此复选框，对
16、对象和非关联曲线进行布置，使其在用于约束中进行移动。 6）动态更新管线布置实体：勾选此复选框，可以在移动对象时动态更新管线布置对象位置。 7）碰撞检查：用于设置碰撞动作选项。该下拉列表框包括“无”、“高亮显示碰撞”和“在碰撞前停止”三个选项。7.5.2 组件的装配约束 约束关系是指组件的点、边、面等几何对象之间的配对关系，以此确定组件在装配中的相对位置。这种装配关系是由一个或者多个关联约束组成，通过关联约束来限制组件在装配中的自由度。对组件的约束效果有： 1）完全约束：组件的全部自由度都被约束，在图形窗口中看不到约束符号。 2）欠约束：组件还有自由度没被限制，称为欠约束，在装配中允许欠约束存在
17、。装配球摆（1）添加支架零件到坐标原点（2）添加球摆零件并装配 特殊选项说明（1） 接触对齐 1）接触：定义两个同类对象相一致。 2）对齐：对齐匹配对象。 3）自动判断中心/轴：使圆锥、圆柱和圆环面的轴线重合。（2） 同心 将相配组件中的一个对象定位到基础组件中的一个对象的中心上，其中一个对象必须是圆柱体或轴对称实体。（3） 距离 该配对类型约束用于指定两个相配对象间的最小距离，距离可以是正值也可以是负值，正负号确定相配组件在基础组件的哪一侧。距离“距离表达式”选项的数值确定。（4） 固定 将组件固定在其当前位置上。（5） 平行 约束两个对象的方向矢量彼此平行。（6） 垂直 约束两个对象的方向
18、矢量彼此垂直。（7） 等尺寸配对 将半径相等的两个圆柱面结合在一起。（8） 胶合 将组件焊接在一起，使它们作为刚体移动。（9） 中心 该配对类型约束两个对象的中心，使其中心对齐。 1）“1对2”：将相配组件中的一个对象定位到基础组件中的两个对象的中心上。 2）“2对1”：将相配组件中的两个对象定位到基础组件中的一个对象的中心上，并与其对称。 3）“2对2”：将相配组件中的两个对象定位到基础组件中的两个对象成对称布置。（10） 角度 该配对类型是在两个对象之间定义角度，用于约束匹配组件到正确的方向上。7.5.3 显示和隐藏约束 使用此命令可以控制选定的约束、与选定组件相关联的所有约束和选定组件之
19、间的约束。特殊选项说明（1）选择组件或约束 选择操作中使用的约束所属组件或各个约束。（2）设置 1）可见约束：用于指定在操作之后可见约束是为选定组件之间的约束，还是与任何选定组件相连接的所有约束。 2）更改组件可见性：用于指定是否仅仅是操作结果中涉及的组件可见。 3）过滤装配导航器：用于指定是否在装配导航器中过滤操作结果中未涉及的组件。7.6 装配爆炸图7.6.1 新建爆炸图 使用此命令可创建新的爆炸图，组件将在其中以可见方式重定位，生成爆炸图。执行方式/l菜单：选择“菜单”“装配”“爆炸图”“新建爆炸图”命令。l功能区：单击“装配”选项卡，选择“爆炸图”组中的“新建爆炸图” 图标。/ 执行上
20、述方式，打开如图所示“新建爆炸图”对话框。在对话框中输入新名称，单击“确定”按钮，创建新的爆炸图。7.6.2 自动爆炸视图 使用此命令可以定义爆炸图中一个或多个选定组件的位置。沿基于组件的装配约束的矢量，偏置每个选定的组件。1. 执行方式/l菜单：选择“菜单”“装配”“爆炸图”“自动爆炸组件”命令。l功能区：单击“装配”选项卡，选择“组件位置”组中的“自动爆炸组件” 图标。/ 执行上述方式，打开如图所示“自动爆炸组件”对话框，在对话框中输入新名称，单击“确定”按钮，创建新的爆炸图。2. 特殊选项说明 距离：该选项用于设置自动爆炸组件之间的距离。7.6.3 编辑爆炸图 使用此命令，重新定位爆炸图
21、中选定的一个或多个组件。特殊选项说明 1）选择对象：选择要爆炸的组件。 2）移动对象：用于移动选定的组件。 3）只移动手柄：用于移动拖动手柄而不移动任何其他对象。 4）距离/角度：设置距离或角度以重新定位所选组件。 5）捕捉增量：选中此复选框，可以拖动手柄时移动的距离或旋转的角度设置捕捉增量。 6）取消爆炸：将选定的组件移回其未爆炸的位置。 7）原始位置：将所选组件移回它在装配中的原始位置。7.7 对象干涉检查 装配的干涉分析就是要分析装配中的各零部件之间的几何关系之间是否存在干涉现象，以确定装配是不是可行的。1. 执行方式/l菜单：选择“菜单”“分析”“简单干涉”命令。/ 执行上述方式，打开
22、如图所示“简单干涉”对话框。选择第一个体和第二个体，在干涉检查结果选项组中设置参数，单击“确定”按钮，完成干涉检查。2. 特殊选项说明 1）“干涉体”：该选项用于以产生干涉体的方式显示给用户发生干涉的对象。在选择了要检查的实体后，则会在工作区中产生一个干涉实体，以便用户快速地找到发生干涉的对象。 2）“高亮显示面对”：该选项主要用于加亮表面的方式显示给用户干涉的表面。选择要检查干涉的第一体和第二体，高亮显示发生干涉的面。7.8 部件族 组件族提供通过一个模板零件快速定义一类类似的组件（零件或装配）族方法。该功能主要用于建立一系列标准件，可以一次生成所有的相似组件。特殊选项说明（1）可用的列 该
23、下拉列表框中列出了用来驱动系列组件的参数选项： 1）表达式：选择表达式作为模板,使用不同的表达式值来生成系列组件。 2）属性：将定义好的属性值设为模板，可以为系列件生成不同的属性值。 3）组件：选择装配中的组件作为模板，用以生成不同的装配。 4）镜像：选择镜像体作为模板，同时可以选择是否生成镜像体。 5）密度：选择密度作为模板，可以为系列件生成不同的密度值。 6）特征：选择特征作为模板，同时可以选择是否生成指定的特征。（2）操作 将可用列的组件添加到选定列 1）在末尾添加：将可用的列的组件添加到选定的列的末尾。 2）在选定的列后添加：将可用的列的组件添加到指定的选定的列的后面。（3）部件族电子
24、表格该选项组用于控制如何生成系列件。 1）创建：选中该选项后，系统会自动调用Excel表格，选中的相应条目会被列举在其中，如图所示。 2）编辑：保存生成的Excel表格后，返回UG中，单击该按钮可以重新打开Excel表格进行编辑。 3）删除：删除已定义的Part Family文件。 4）恢复：在切换到UG环境后，单击该选项可以再回到Excel编辑环境。 5）取消：用于取消对于Excel的当前编辑操作，Excel中还保持上次保存过的状态。一般在“确认部件”以后发现参数不正确，可以利用该选项取消这编辑。（4）可导入部件族模板 该选项用于连接UG/Manager和IMAN进行产品管理,一般情况下，保
25、持默认选项即可。（5）族保存目录 可以利用“浏览.”按钮来指定生成的系列件的存放目录。7.9 装配序列化 装配序列化的功能主要有两个：一个是规定一个装配的每个组件的时间与成本特性；另一个是用于表演装配顺序，指定一线的装配工人进行现场装配。完成组件装配后，可建立序列化来表达装配各组件间的装配顺序。1. 执行方式/l菜单：选择“菜单”“装配”“序列”命令。l功能区：单击“装配”选项卡，选择“常规”组中的“序列” 图标。/ 执行上述方式，打开如图所示序列的“主页”选项卡。2. 特殊选项说明（1） 完成序列 退出序列化环境。（2） 新建序列 用于创建一个序列。系统会自动为这个序列命名为序列_1，以后新
26、建的序列为序列_2、序列_3等依次增加。用户也可以自己修改名称。（3） 插入运动 单击此按钮，打开如图所示的“录制组件运动”对话框。该对话框用于建立一段装配动画模拟。 1） 选择对象：单击该图标，选择需要运动的组件对象。 2） 移动对象：单击该图标，用于移动组件。 3） 只移动手柄：单击该图标，用于移动坐标系。 4） 运动录制首选项：单击该图标，打开如图所示的“首选项”对话框。该对话框用于指定步进的精确程度和运动动画的帧数。 5） 拆卸：单击该按钮，拆卸所选组件。 6） 摄像机：单击该按钮，用来捕捉当前的视角，以便于回放的时候在合适的角度观察运动情况。（4） 装配 在如图所示对话框中选择“装配
27、” 图标，打开“类选择”对话框，按照装配步骤选择需要添加的组件，该组件会自动出现在视图区右侧。用户可以依次选择要装配的组件，生成装配序列。（5） 一起装配 用于在视图区选择多个组件，一次全部进行装配。“装配”功能只能一次装配一个组件，该功能在“装配”功能选中之后可选。（6） 拆卸 在视图区选择要拆卸的组件，该组件会自动恢复到绘图区左侧。该功能主要是模拟反装配的拆卸序列。（7） 一起拆卸 一起装配的反过程。（8） 记录摄像位置 用于为每一步序列生成一个独特的视角。当序列演变到该步时，自动转换到定义的视角。（9） 插入暂停 则系统会自动插入暂停并分配固定的帧数，当回放的时候，系统看上去象暂停一样，
28、直到走完这些帧数。（10） 删除 用于删除一个序列步。（11） 在序列中查找 打开“类选择”对话框，可以选择一个组件，然后查找应用了该组件的序列。（12） 显示所有序列 显示所有的序列。（13） 捕捉布置 可以把当前的运动状态捕捉下来，作为一个装配序列。用户可以为这个排列取一个名字，系统会自动记录这个排列。 定义完成序列以后，用户就可以通过如图所示的“序列回放”组来播放装配序列。在最左边的是设置当前帧数，在最右边的是播放速度调节，从1到10，数字越大，播放的速度就越快。7.10 综合实例手压阀装配 装配手压阀（1）创建新文件（2）添加底座（3）添加胶垫并装配（4）添加弹簧并装配（5）添加阀体并装配。（6）添加阀杆并装配（7）添加压紧螺母并装配（8）添加把手并装配（9）添加销轴并装配（10）添加销并装配（11）添加胶木球并装配（12）隐藏基准平面和草图7.11 思考与练习 1打开随书光盘yuanwenjian/shoubiao，组装图所示的手表。 2打开随书光盘yuanwenjian/zhusaibeng，组装图所示的柱塞泵。
