UG装配模块教程

10.1UG机械装配基础装配就是把加工好的零件按一定的顺序和技术连接到一起，成为…部完整的机械产品，并且可靠地实现产品设计的功能。装配是机械设计和生产中重要的环节，装配处于产品制造所必需的最后阶段，产品的质量（从产品设计、零件制造到产品装配）最终通过装配得到保证和检验。因此，装配是决定质量的关键环节。在装配中表达的装配图是制定装配工艺规程、进行装配和检验的技术依据。10.1.1机械装配的基本概念机械装配是根据规定的技术条件和精度，将构成机器的零件结合成组件、部件或产品的工艺过程。任何产品都由若干个零件组成。为保证有效地组织装配，必须将产品分解为若干个能进行独立装配的装配单元。■零件零件是组成产品的最小单元，它由整块金属（或其他材料）制成。机械装配中，一般将零件装成套件、组件和部件。然后再装配成产品,如图10-1所示为带轮零件。■套件套件是在一个基准零件上装一个或若干个零件而构成的，它是最小的装配单元。套件中唯一的基准零件是为联接相关零件和确定各零件的相对位置。为套件而进行的装配称套装。套件的主体因工艺或材料问题分成一个套件，但在以后的装配中可作为一个零件,不再分开。如图10-2所示为齿轮轴套件。■部件部件是在一个基准零件上装上若干组件、套件和零件而构成的。部件中唯一的基准零件用来联接各个组件、套件和零件，并决定他们之间的相对位置。为形成部件进行的装配称部装。部件在产品中能完成一定的完整功能。如图10-3所示为减速器机构部件。■组件组件是在一个基准零件上装若干套件及零件而构成的。组件中唯一的基准零件用于联络相关零件和套件，并确定它们的相对位置。为形成组件而进行的装配称组装。组件中可以没有套件，即由一个基准零件加若干个零件组成，它与套件的区别在于组件在以后的装配中可拆分，如图10-4所示为切割机动力机构组件。■装配体在一个基准零件上装上若干部件、组件、套件和零件就成为整个产品。为形成产品的装配称总装，如图10-5所示为方程式赛车总装配体。再如卧式车床便是以床身作基准零件，装上主轴箱、进给箱、溜板箱等部件及其他组件、套件、零件构成。10.1.2机械装配的内容在装配过程中通常根据装配的成分组装、部装和总装，因此在执行装配之前，为保证装配的准确性和有效性，需要进行零部件清洗、尺寸和重量分选、平衡等准备工作。然后进行零件的装入、联接、部装、总装，并在装配过程中执行检验、调整、试验。最后还要进行试运转、油漆、包装等主要工作。10.1.3机械装配的地位在整个产品设计和生产过程中，装配是最后一个环节，其装配工艺和装配质量直接影响机器质量（工作性能、使用效果、可靠性、寿命等）。因此在这个产品的最终检验环节中，需要详细检查发现设计错误和加工上艺中的错误，及时进行修改和调整。研究制定合理的装配工艺，采用有效的保证装配精度的装配方法，对进一步提高产品质量有着十分重要的意义。10.2UG装配模块概述装配模块是NX中集成的一个应用模块，它帮助部件装配的建构、在装配卜下文中对各个部件的建模以及装配图纸的零件明细表的生成。UG软件是模拟真实产品装配过程，因此属于虚拟装配方式。10.2.1UGNX7装配界面UG装配界面适用于产品的模拟装配。“装配导航器”可以在一个单独的窗口中以图形的方式显示装配结构。“装配”工具栏中集成了装配过程中常用的命令，提供了方便的访问常用装配功能的途径，工具栏中的命令都可通过相应的菜单打开。1.进入装配模式在UGNX7中进行装配操作，首先要进入装配界面。在打开该软件之后，可通过新建装配文件或者打开装配文件，还可以在当前建模环境调出“装配”工具栏，同样可进入装配环境进行关联设计，装配环境如图10-6所示。利用该界面的“装配”工具栏中的各个工具即可进行相关的装配操作，也可以通过“装配”下拉菜单中的相应选项来实现同样的操作。该工具栏最常用的按钮的功能和使用方法将在术章中详细讲解。2.装配导航器装配导航器在一个分离窗口中显示各部件的装配结构，并提供一个方便、快捷的可操纵组件方法。在该导航器中，装配结构用图形来表示，类似于树结构，其中每个组件在该装配树上显示为一个节点。下面重点介绍装配导航器辅助进行装配设计的方法和技巧。■装配导航器显示模式在UGNX7装配环境中，单击资源栏左侧的“装配导航器”按钮，打开装配导航器，如图10-7所示。装配导航器有两种不同的显示模式，即浮动模式和崮定模式。其中在浮动模式下，装配导航器以窗口形式显示，当鼠标离开导航器的区域时，导航器将自动收缩，并在该导航器左上方显示图钉图标，单击按钮，按钮变为钉上形状，装配导航器固定在绘图区域不再收缩。■装配导航器图标在装配导航器树状结构图中，装配中的子装配和组件都使用不同的图标来表示。同时，零组件处于不同的状态时对应的表示按钮也不同，各图标显示方式如表l0-1所示。3.窗口右键操作UGNX7装配导航器窗口上的右键操作可分为两种：一种是在相应的组件上右击，而另一种是在空白区域上右击。■组件右键操作在装配导航器中任意一个组件上右击，可对装配导航树的节点进行编辑，并能够执行折叠或展开相同的组件节点，以及将当前组件转换为工作组件等操作。具体的操作方法是：将鼠标定位在装配模型树的节点处右击，将弹出如例10-8所示的快捷菜单。该菜单中的选项随组件和过滤模式的不同而不同，同时还与组件所处的状态有关，通过这些选项对所选的组件进行各种操作。例如选择组件名称右击并选择“设为工作部件”选项，则该组什将转换为工作部件，其他所有的组件将以灰显方式显示。■空白区域右键操作在装配导航器的任意空白区域中右击，将弹出一个快捷菜单，如图10-9所示。该快捷菜单中的选项与“装配导航器”工具栏中的按钮是一一对应的。在该快捷菜单中选择指定选项，即可执行相应的操作。例如，选择“伞部折叠”选项，可将展开的所有子节点都折叠在总节点卜，选择“全部展开”选项将执行相反的操作。其他选项的对应的设置方法不再叙述。10.2.2UGNX装配概念UG装配就是在该软件装配环境下，将现有组件或新建组件设置定位约束，从而将各组件定位在当前环境中。这样操作其目的是检验各新建组件是否符合产品形状和尺寸等设计要求，而且便于查看产品内部各组件之间的位置关系和约束关系。UGNX装配基本概念包括组件、组件特性、多个装载部件和保持关联性等。1.子装配子装配是在高一级装配中被用作组件的装配，也拥有自己的组件。子装配是一个相对的概念，任何一个装配部件都可在更高级装配中用作了装配。2.装配部件装配部件是由零件和了装配构成的部件，其中零件和部件不必严格区分。在UG中允许向任何一个Part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。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相应的部件（即零件文件）中。3.组件及组件成员组件是装配部件文件指向下属部件的几何体及特征，它具有特定的位置和方位。个组件可以足包含低一级组件的子装配。装配中的每个组件只包括一个指向该组件主模型几何体的指针，当一个组件的主模型几何体被修改时，则在作业中使用该主模型的所有其他组件会自动更新修改。在装配中，一个特定部件可以使用在多处，而每次使用都称之为组件，含有组件的实际几何体的文件就称为组件部件，如图10-10所示。组件成员是纽件部件中的几何对象，并在装配中显示。如果使用引用集，则组件成员可以是组什部什中的所有几何体的某个子集。组件成员也称为组件几何体。提示：组件的某些显示特性如半透明、部分着色等，可选择“编辑”→“对象显示”选项，然后选取单个或多个对象，通过“编辑对象显示”对话框直接选择组件进行修改。4.显示部件和工作部件显示部件是指当前在图形窗口里显示的部件。工作部件是指用户正在创建或编辑的部件，它可以是显示部件或包含在显示的装配部件里的任何组件部件。当显示单个部件时，工作部件也就是显示部件。5．多个装载部件任何时候都可以同时装载多个部件，这些部件可以是显示地被装载（如用装配导航器上的Open选项打开）也可以是隐藏式装载（如正在由另外的加载装配部件使用），装载的部件不一定属于同一个装配。6.上下文设计所谓上下文设计就是在装配设计中显示的装配文件，该装配文件包含各个零部件文件。在装配里进行任何操作都是针对工作装配文件的，如果修改工作装配体中的一个零部件，则该零部件将随之更新。图10-11所示为卜下文设计中工作部件和显示部件。在上下文设计中，也可以利用零部件之间的链接几何体，即用一个部件上的有关几何体作为创建另一个部件特征的基础。7.保持关联性在装配内，任一级上的几何体的修改都会导致整个装配中所有其他级上相关数据的更新。对个别零部件的修改，则使用那个部件的所有装配图纸都会相应地更新，反之，在装配上下文中对某个组件的修改，也会更新相关的装配图纸以及组件部件的其他相关对象（如刀具轨迹）。8.引用集可以通过使用引用集，过滤用于表不一个给定组件或子装配的数据量，来简化大装配或复杂装配图形显示。引用集的使用可以大大减少（甚至完全消除）部分装配的部分图形显示，而无需修改其实际的装配结构或下属几何体模型。每个组件可以有不同的引用集，因此在一个单个装配中同一个部件允许有不同的表示。9.约束条件约束条件又称配对条件，即是一个装配中定位组件。通常规定在装配中两个组件间约束关系完成配对。例如，规定在一个组件卜的圆柱面与在另一个组件的圆柱面同轴。可以使用不同的约束组合去完全固定一个组件在装配中的位置。系统认为其中一个组件在装配中的位置是被固定在一个恒定位置中，然后对另一组件计算一个满足规定约束的位置。两个组件之间的关系是相关的，如果移动固定组件的位置，当更新时，与它约束的组件也会移动。例如，如果约束一个螺栓到螺栓孔，若螺栓孔移动，则螺栓也随之移动。10.部件属性和组件属性在UGNX中对组件执行装配操作后，可查看和修改有关的部件或组件信息，并可将该信息进行必要的编辑和修改。其中包括修改组件名、更新部件族成员、移除当前颜色、透明及部分渲染的设置等。在装配导航器中选择部件或组件名称，右击选择“属性”选项，将打开刈应的属性对话框，即可在各选项卡中查看或修改属性信息。例如右击部件名称选择该选项，将打开“显示的部件属性”对话框：右击组件名称选择该选项，将打开“组件属性”对话框，如图10-12所示。11．装配顺序装配顺序可以由用户控制装配或拆装的次序，用户可以建立装配顺序模型并回放装配顺序信息，用户可以用一步装配或拆装一个组件，也可以建立运动步去仿真组件怎样移动的过程。一个装配可以有多个装配顺序。10.3UGNX装配约束“装配约束”是通过定义两个组件之间的约束条件来确定组件在装配体中的位置。在UGNX装配界面中打开一个模型，然后单击“添加组件”按钮，或者在菜单中选择“装配”→“组件”→“添加组件”选项，即可可打开“添加组件”对话框，如图10-13所示。在对话框中单击“打开”按钮,，打开另一个模型作为第一对象。此时系统会自动弹出“装配约束”对话框，如图10-14所示。对话框“类型”下拉列表中包括10中约束类型，分别为角度、中心、胶合、适合、接触对齐、同心、距离、固定、平行和垂直，下面分别对其进行介绍。10.3.1中心约束在设置组件之间的约束时，对于具有回转体特征的组件，设置中心约束使被装配对象的中心与装配组件对象中心重台，从而限制组件在整个装配体中的相对位置。其中相配组件是指需要添加约束进行定位的组件，基础组件是指已经添加完约束的组件。该约束方式包括多个子类型，各子类型的含义如下所述。“1对1”约束类型将相配组件中的一个对象中心定位到基础组件中的一个对象中心上，其中两个对象都必须是圆柱体或轴对称实体：“1对2”约束类型将相配组件中的一个对象中心定位到基础组件中的两对的对称中心上。如图10-15所示选取两组件的孔表面设置约束，使两个组件在同个轴线上：“2对1”将相配组件中的两个对象的对称中心定位到基础组件的一个对象中心位置处：“2对2”将相配组件的两个对象和基础组件的两个对象对称中心布置。10.3.2同心约束同心约束是指定两个具有同转体特征的对象，使其在同一条轴线位置。选择约束类型为“同