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第6章零部件装配6.1UGNX6装配概述6.2自底向上装配6.3自顶向下装配6.4复合装配方法6.5装配爆炸图6.6装配综合实例（减速器装配）6.1UGNX6装配概述UGNX6装配模块不仅能快速地将零部件组合成产品，而且在装配中，可参考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和质量管理等操作。装配模型产生后，可建立爆炸视图，并可将其引入到装配工程图中。同时，在装配工程图中可自动产生装配明细表，并能对轴测图进行局部挖切。6.1.1装配概念一部机械产品往往由成千上万个零件组成，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，成为一部完整的产品，并且可靠地实现产品设计的功能。上一页下一页返回6.1UGNX6装配概述1．装配部件装配部件是由零件和子装配构成的部件。在UGNX6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Part文件都可作为一个装配部件。在UGNX6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，而是存储在相应的部件中。2．子装配件子装配件是在高一级装配中被用做组件的装配，子装配件也是拥有自己的组件。子装配件是一个相对的概念。任何一个装配部件都可以在更高级装配中用做子装配，如图6.1-1所示。上一页下一页返回6.1UGNX6装配概述3．组件对象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。一个组件对象记录的信息有：部件名称、层、颜色、线型、引用集和配对条件等。4．组件部件组件部件是在装配中由组件对象所指的部件文件。组件既可以是单个部件（即零件），也可以是一个子装配，组件是由装配部件引用而不是复制到装配部件中。5．单个零件单个零件是指在装配外存在的零件几何模型，它可以添加到一个装配中去，但它本身不能含有下级组件。上一页下一页返回6.1UGNX6装配概述6．主模型主模型是供UGNX6各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。装配件本身也可以是一个主模型，被制图、分析等应用模块引用，主模型修改时，相关应用自动更新，如图6.1-2所示。6.1.2装配模式在大多CAD/CAM系统中，有2种不同的装配模式：多组件装配和虚拟装配。上一页下一页返回6.1UGNX6装配概述（1）多组件装配：该装配模式是将部件的所有数据复制到装配中，装配中的部件与所引用的部件没有关联性。当部件修改时，不会反映到装配中，因此，这种装配属于非智能装配。同时，由于装配时要引用所有部件，需要用较大的内存空间，因而影响装配工作速度。（2）虚拟装配：该装配模式是利用部件链接关系建立装配。该装配模式有如下优点。①由于是链接部件而不是将部件复制到装配中，因此，装配时要求内存空间较小。②装配中不需要编辑的下层部件可简化显示，提高显示速度。③当装配的部件修改时，装配自动更新。上一页下一页返回6.1UGNX6装配概述6.1.3装配方法1．自顶向下装配自顶向下装配指在装配级中创建与其他部件相关的部件模型，即在装配部件的顶部向下产生子装配和部件的装配方法。2．自底向上装配自底向上装配指先全部设计好装配中的部件几何模型，再组合成子装配，最后生成装配部件的装配方法。上一页下一页返回6.1UGNX6装配概述3．混合装配混合装配指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。6.1.4装配中部件的不同状态1．显示部件在图形窗口显示的部件、组件和装配都称为显示部件。在UGNX6的主界面中，显示部件的文件名称显示在图形窗口的标题栏上。上一页下一页返回6.1UGNX6装配概述2．工作部件工作部件是可在其中建立和编辑几何对象的部件。工作部件的文件名称显示在窗口的标题栏上。工作部件可以是显示部件，也可以是包含在显示部件中的任一部件。当打开一个部件文件时，它既是显示部件又是工作部件。显示部件与工作部件可以不同，在这种情况下，工作部件的颜色与其他部件有明显的区别。如图6.1-3所示，工作部件的颜色比其他部件的颜色要深。注意：如果当前的工作部件是装配件，只想保存该装配件，而不想保存该装配件中的任何组件，可以单击【文件】/【仅保存工作部件】选项。在大装配中使用此选项可以节省操作时间。上一页下一页返回6.1UGNX6装配概述6.1.5装配模块的启动在进入UG任一功能模块后，单击【开始】/【装配】选项,启动装配模块后方可使用相关的装配功能。进入装配菜单的方法具体有两种：（1）通过装配模块工具条,如图6.1-4所示。（2）通过选择【装配】/【组件】选项，在子菜单中选择装配功能。上一页下一页返回6.2自底向上装配自底向上装配的设计方法是常用的装配方法，即先设计装配中的部件，再将部件添加到装配中，由底向上逐级地进行装配。若要进行装配，单击【开始】/【装配】选项，然后选择【装配】/【组件】，弹出如图6.2-1所示的“组件”子菜单。采用自底向上装配时，指定组件在装配中的定位方式主要有两种：绝对坐标定位方法和配对定位方法。一般地说，第一个部件采用绝对坐标定位方法添加，其余的部件采用配对定位方法添加。配对定位方法的优点是：部件修改后，装配关系不会改变。上一页下一页返回6.2自底向上装配6.2.1按绝对坐标定位方法添加组件先新建一个装配件或打开一个存在的装配件，再按下述步骤添加存在部件到装配中。这一步就相当于手工画图时拿一张新图纸一样，很多初学者都有容易忽略这一步，在零件图中画装配图。1．选择要进行装配的部件单击图标或单击【装配】/【组件】/【添加组件】选项，弹出如图6.2-2所示的“部件”对话框。单击按钮，从其他磁盘目录中选择部件；已经打开的部件文件名会出现在“已加载的部件”列表框中，可以从列表框中直接选择。上一页下一页返回6.2自底向上装配2．指定部件的添加信息当选择好部件，单击【确定】按钮，就会弹出如图6.2-3所示的“部件”对话框，同时还会弹出“组件预览”对话框。下面分别以其他选择做介绍。1）放置（1）绝对原点：按绝对坐标定位方法确定部件在装配中的位置。（2）选择原点：可以相对于WCS坐标或绝对坐标定义位置。（3）通过约束：按约束条件确定部件在装配中的位置。（4）移动：通过鼠标移动确定部件在装配中的位置。上一页下一页返回6.2自底向上装配2）复制（1）添加后重复：可以重复添加多个该部件。（2）添加后生成阵列：重复添加多个部件并可以生成阵列。3）引用集（ReferenceSet）引用集是.Prt文件中被命名的部分数据。部件中除了实体图形外，还有基准面、基准轴和草图等，而在装配时可能只需其中的部分内容，那么，可以定义一个引用集，包含所需内容，从而能大大减少装配中的数据，同时，也提高了图形的清晰度。（1）整个部件：默认引用集。（2）空集：引用集中没有任何部件和基准信息。（3）用户定义的所有引用集：用户可以自定义引用集中包含的部件和基准信息。上一页下一页返回6.2自底向上装配4）层选项（1）工作：将组件放置在装配件的当前工作层上。（2）原先的：选择此项，仍保持组件原来的层设置。（3）按指定的：添加的组件放在另行指定的层上。按绝对坐标定位方法添加组件时，只需在“定位”下拉列表中选择【绝对原点】选项，其余选项可按默认设置。3．确定组件在装配中的位置确定组件在装配中的位置指定组件的添加信息后，单击【确定】按钮，弹出“装配约束”对话框，在“装配约束”对话框中就可以根据约束条件定义组件的位置。上一页下一页返回6.2自底向上装配6.2.2按配对条件添加组件配对条件是指一对组件的面、边缘、点等几何对象之间的配对关系，用以确定组件在装配中的相对位置。配对条件由一个或多配对约束组成。配对约束是限制组件在装配中的自由度，有线性自由度和旋转自由度两种。定义组件间的配对约束时，在图形窗口可以看自由度符号，表示组件在装配中没有限制的自由度。如图6.2-4（a）所示为线性自由度；如图6.2-4（b）所示为旋转自由度；对组件的最终约束结果有以下2种。上一页下一页返回6.2自底向上装配（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：组件还有自由度没有被约束，称为欠约束，在装配中允许欠约束存在。在图6.2-3所示的“装配约束”对话框中，在“定义”下拉列表中单击“通过约束”选项，则组件添加到装配中后，弹出如图6.2-5所示的“装配约束”对话框，在图6.2-1中单击子菜单【装配约束】选项或装配工具条上的图标也会弹出此对话框。以下分别对“类型”下拉列表（如图6.2-6所示）中的配对约束方法进行介绍。上一页下一页返回6.2自底向上装配1．接触对齐选择该配对约束类型后，对应的在方位里面包含接触和对齐两个选项。（1）接触约束：用于定位两个同类对象相一致。对于平面对象，它们共面且法线方向相反；对于圆锥面，用接触约束时，系统首先检查其角度是否相等，如果相等，则对齐其轴线；对于圆柱面，要求相配组件直径相等才能对齐轴线；对于边缘和线，接触类似于对齐，如图6.2-7所示。配对的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的组件。（2）对齐约束：用于定位对齐相配对象。当对齐平面时，使两个面共面且法线方向相同；当对齐圆锥、圆柱和圆环面等对称实体时，使其轴线相一致；当对齐边缘和线时，使两者共线，如图6.2-8所示。上一页下一页返回6.2自底向上装配但对齐与接触不同，当对齐圆锥、圆柱和圆环面时，不要求相配对象直径相同。2．角度约束用于在两个对象间定义角度，确定相配组件正确的方位。角度约束可以在两个具有方向矢量的对象间产生，角度是两个方向矢量的夹角，逆时针方向为正。角度约束有两种类型：平面角度和三维角度，平面角度约束需要一根转轴，两个对象的方向矢量与其垂直，如图6.2-9所示。3．中心约束用于约束两个对象的中心，使其中心对齐。当选择中心约束时，中心对象菜单被激活，其选项有以下。上一页下一页返回6.2自底向上装配（1）1对2：将相配组件中的一个对象定位到基础组件中两个对象的中心上，当选择该项时，允许在基础组件上选择第二个对象。（2）2对1：将相配组件中的两个对象定位到基础组件中一个对象上，并与其对称。当选择该选项时，允许在相配组件上选择第二个配对对象，如图6.2-10所示。（3）2对2：将相配组件中的两个对象定位到基础组件中两个对象成对称布置，如图6.2-11所示。4．距离约束用于指定两个相距对象间的最小距离。距离可以是正值也可以是负值，正负号确定相配组件的哪一侧，如图6.2-12所示。上一页下一页返回6.2自底向上装配5．正交用于约束两个对象的方向矢量彼此垂直。6．平行约束用于约束两个对象的方向矢量彼此平行。7．相切约束用于定义两个对象相切。8．胶合约束用于定义两个对象胶合。9．适合约束该配对约束类型定义两个对象适合。10．同心约束用于定义两个对象同心。上一页下一页返回6.3自顶向下装配自顶向下装配的方法是指在上下文设计中进行装配。上下文设计是指在一个部件中定义几何对象时引用其他部件的几何对象，如在一个组件中定义孔时需引用其他组件的几何对象进行定位。当工作部件是未设计完的组件而显示部件是装配件时，上下文设计非常有用。自顶向下装配有两种方法。1．第一种方法（1）先建立装配结构，如图6.3-1所示，此时没有任何对象。（2）使其中一个组件成为工作部件。（3）在该组件中建立几何对象。（4）依次使其余组件成为工作部件并建立几何对象，注意可以引用显示部件中的几何对象。上一页下一页返回6.3自顶向下装配例如，要完成只包含两个简单部件的装配设计，具体步骤如下。1）新建组件（1）建立一个新装配件，如assembly1.prt，并单击