第9章 proe组件装配

1、1n 本章导读n 本章内容n 理论学习完成零件设计后，将设计的零件按设计要求的约束条件或连接方式装配在一起才能形成一个完整的产品或机构装置。利用Pro/E提供的“组件”模块可实现模型的组装。在Pro/E系统中，模型装配的过程就是按照一定的约束条件或连接方式，将各零件组装成一个整体并能满足设计功能的过程。29.1 组件装配概述9.2 放置约束9.3 调整元件或组件9.4 编辑装配体9.5 典型案例1装配打磨机模型9.6 典型案例2装配插销模型9.7 上机练习39.1.1 组件装配方法9.1.2 组件装配的基本知识4组件装配就是使用各种约束方法，定义组件中各零件间的相对自由度。常用的装配方法有以下

2、两种：自底向上的装配设计方法首先完成最底层部分，即零件部分的设计和创建，然后根据虚拟产品的装配关系，将多个零件进行组装，最终完成整个产品的虚拟设计。自顶向下的装配设计方法该方法是整体控制局部，即从整体设计出产品的整体几何尺寸和所需要实现的功能。然后按照功能将整个产品划分为多个功能模块，并对这些功能模块进行几何布局。59.1.1 组件装配方法装配设计有专门的操作模块，即装配模块。在该模块中不仅可以添加现有的元件（零件、组件和部件统称为元件），还可以创建新的元件用于产品装配。此外在该模块中还可以自定义装配模块和各元件的显示效果。6模型的装配操作是通过元件放置操控板来实现的。单击菜单【文件】【新建】

3、命令，在打开的新建对话框中选择“组件”，如右图所示。单击【确定】按钮，进入“组件”模块工作环境。 7 在组件模块工作环境中，单击按钮 或单击菜单【插入】【元件】【装配】命令，在弹出的打开对话框中选择要装配的零件后，单击【打开】按钮，系统显示如图9-2所示的元件放置操控板。图10-2中的图（a）为【放置】按钮对应的面板，图（b）为【移动】按钮对应的面板。下面对面板中各项功能及意义说明如下：8图（a）图9-2 元件放置操控板（b） 创建元件：创建元件是在当前装配环境中按照零件建模方式创建新的元件，并且所创建的新元件在装配环境中的位置已经确定，因而不需要重新定位。在创建新元件时，之前添加的元件将以虚

4、线形式显示，以这些元件的边线和面为参照，可以创建元件。在装配导航器上选取对应元件，并单击右键，在打开的快捷菜单中选择【激活】选项，但可以显示被激活的装配体。9 装配环境下新载入的元件有多种显示方式，可根据装配的需要将两类元件分离或放置在同一个窗口。组件窗口显示元件：即新载入的元件和装配体显示在同一个窗口中。独立窗口显示元件：该方式是指新载入的元件与装配体将在不同的窗口中显示。两种窗口同时显示元件：10零件的装配过程，实际上就是一个约束限位的过程，即限制其在X、Y、Z三个轴向的平移和旋转，根据不同的零件模型及设计需要，选择合适的装配约束类型，从而完成零件模型的定位。一般要完成一个零件的完全定位，

5、可能需要同时满足几种约束条件。Pro/E提供了十几种约束类型，供用户选用。要选择装配约束类型，只需在元件放置操控板的约束类型栏中，单击按钮 ，在弹出的下拉列表中选择相应的约束选项即可，如图10-3所示。119.2.1 配对9.2.2 对齐9.2.3 插入9.2.4 缺省、自动和坐标系9.2.5 相切9.2.6 线上点9.2.7 曲面上的点和边12通过该约束方式，可以定位两个选定的参照（实体平面或基准平面），使两个平面相互贴合或定向，也可以保持一定的偏移距离或成一定的角度。偏移：即选取的元件参照面与组件参照面平行，法向相反，并保持所指定的距离。定向：选取的元件参照面与组件参照面平行，法向相反，但

6、不能设置间隔距离。重合：两个参照面贴合在一起。角度偏移：只有当选取的两个参照具有一定的角度时，才会出现该约束类型13如图所示为使用“匹配”约束方式且偏移值为0的两面配合情况（选择圆台的上端面和直角模型底座的上表面，如图中箭头所示）。 14如图所示为使用“匹配”约束方式且偏移值不为0时的两面配合情况。 15对齐是指两组装元件或模型所指定的平面、基准平面重合（当偏移值为零时），或相平行（当偏移值不为零时），并且两平面的法线方向相同。对齐对象不仅可以使两个平面（重合并朝向相同），还可以指定两条轴线同轴或两个点重合，以及对齐旋转曲面或边等。16使两零件指定的平面、基准面、基准轴、点或边重合或共线。如图

7、所示为“对齐”方式且偏移值为0时两面配合情况。1718“插入”约束使两零件指定的旋转面共旋转中心线，具有旋转面的模型有圆柱、圆台、球等。在选取轴线无效或不方便时，可以使用这种约束方式，这种约束方式只能用来定义元件的方向，而无法定位元件。19“插入”约束方式的一个例子，在选定“插入”约束后，分别选择直角模型中孔特征的内表面和圆柱模型侧表面即可完成“插入”约束组装。20缺省：主要用于添加到装配环境中第一个元件的定位。通过该约束方式可将元件的坐标系和组件的坐标系对齐，之后载入的元件将参照该元件进行定位。自动约束：只需选取元件和组件参照，由系统猜测意图而自动设置适当的约束。 坐标系：可以通过对齐元件坐

8、标系和组件坐标系的方式（既可以使用组件坐标系又可以使用零件坐标系），将元件放置在组件中。这种约束可以一次完全定位指定元件，完全限制6个自由度。2122元件的“坐标系”方式装配相切是指两组装元件或模型选择的两个参照面以相切方式组装到一起。23元件的“相切”方式装配线上点的约束用于控制新载入元件上的点与装配体上的边、轴或基准曲线之间的接触，从而新载入的元件只能沿直线移动或旋转，而且仅保留1个移动自由度和3个旋转自由度。24元件的“线上点”方式装配曲面上的点约束在一个零件上指定一点，然后在另一个零件上指定一个面，则指定的面和点相接触。曲面可以选取基准平面、实体面等。25元件的“曲面上的点”方式装配2

9、. 曲面上的边该约束可控制曲面与平面边界之间的接触，可以将一条线性边约束至一个平面，也可以使用基准平面、装配体的曲面或者任何平面零件的实体曲面作为参照。26元件的“曲面上的边”方式装配在进行“匹配”或“对齐”操作时，对于要配合的两个零件，必须选择相同的几何特征，如平面对平面，旋转曲面对旋转曲面等。“匹配”或“对齐”的偏移值可为正值也可为负值。若输入负值，则表示偏移方向与模型中箭头指示的方向相反。Ctrl+Alt，并按住滚轮可旋转元件单击右键可以移动元件。27在完成各零件模型的制作之后，就可以把它们按设计要求组装在一起，成为一个部件或产品。零件装配与连接的操作步骤如下零件装配与连接的操作步骤如下

10、： 新建一个“组件”类型的文件，进入组件模块工作界面。 单击按钮 或单击菜单【插入】【元件】【装配】命令，装载零件模型。 在元件放置操控板中，选择约束类型或连接类型，然后相应选择两个零件的装配参照使其符合约束条件。 单击新建约束，重复步骤 的操作，直到完成符合要求的装配或连接定位，单击按钮 ，完成本次零件的装配或连接。 重复步骤 ，完成下一个零件的组装。2829建立装配文件fengji.asm（模板：mmns_mfg_design）组装基础结构件组装风轮组装上盖组装螺钉装配其他螺钉装配装配是由零件和子装配构成的组件，但需要注意，当存储一个装配时，各个零件的实际几何数据并不是存储在装配文件中，而

11、是存储在相应的组件（即零件文件）中，装配文件只存储每个零件的位置关系。子装配子装配是一个相对的概念，任何一个装配组件可以在更高级装配中用做子装配。元件元件是装配中由零件对象所组成文元件。元件可以是单个零件也可以是一个子装配。约束约束可以指定一个元件相对于装配体中其他元件（或特征）的放置方式和位置。30没有约束：没有约束：表示没有任何组装的约束条件，需要增加约束条件。部分约束部分约束：表示组装的约束条件不足以完全定义元件的位置，需要增加约束条件。完全约束完全约束：元件的装配位置完全确定时，移动和旋转自由度被完全限制，属于完全定位。过度约束过度约束：为了使装配位置完全达到设计要求，可以继续添加其他

12、约束条件，这时属于过度约束。31假设的完全约束：假设的完全约束：表示组装的约束条件并没有完全定义元件的组装位置，虽然元件某些方向没有被完全约束，却不会影响它在组件中的位置。此时若取消此选项同就必须增加该元件的组装条件，元件才可以被完全约束。无效的约束无效的约束：表示组装的约束条件互相矛盾，不能定义元件的组装位置。32在元件进行相应的旋转约束之后，还需要对其进行更加细致的移动或旋转，来弥补放置约束的局限性，从而准确地装配元件。特别是在装配一些复杂的零件时，经常需要对其进行移动，以达到所需要的装配设计要求。339.3.1 定向模式9.3.2 平移和旋转元件9.3.3 调整元件9.3.4 隐含和恢复

13、34使用该移动类型，可在组件窗口中以任意位置为移动基点，指定任意的旋转角度或移动距离，来调整元件在组件中的放置位置，以达到完全约束。其有两种移动方式：在视图平面中相对：在组件窗口中选取待移动的元件后，在所选位置处将显示一三角形图标。此时按住中键拖动即可旋转元件；按住shift键+中键拖动即可旋转并移动元件。1.运动参照：指相对于元件或参照对象移动所指定的元件。选取该单选按钮后，运动参照收集器将被激活，此时可选取视图平面、图元、边、平面方向等作为参照对象，但最多只能选取两个参照对象。35平移或旋转元件，只需选取新载入的元件，然后拖动鼠标即可将元件移动或旋转至组件窗口中的任意位置。平移元件：与定向

14、模式相同。1.旋转元件：可以绕指定的参照对象旋转元件。只需选取旋转参照后选取元件，拖动鼠标即可旋转元件。36通过该方式可以为元件添加新的约束，并可以通过指定参照对元件进行移动。37。在组件环境中隐含特征类似于将元件或组件从进程中暂时删除，而执行恢复操作可随时解除已隐含的特征，恢复至原来的状态。通过隐含特征不仅可以简化复杂装配体，而且可减少系统再生时间38在零件装配之前将组件模型中的某些零件隐藏，可简化装配过程中的图面，便于捕捉要进行约束的对象。零件装配时必须合理选择第一个装配零件，一般选择整个模型中最为关键的零件。针对不同装配要求合理选择约束类型，借助“自动”选项，系统可自动选择合适的约束类型

15、，有利于加快装配操作。39在装配过程中，可对当前环境中的元件或组件进行各种编辑操作，如替换元件、修改约束方式和约束参照，对相同的元件进行重复装配和阵列装配，以大大减少装配的步骤。此外还创建装配体爆炸图，清楚地观察装配体的定位结构。409.4.1 修改元件9.4.2 重复装配9.4.3 阵列装配元件9.4.4 分解装配体41任何一个装配体均是由各个元件通过一定的约束方式装配而成的。元件在定位以后还可以进行各种编辑，如修改元件名称和结构特征、替换当前元件，以及控制元件显示等。42修改元件结构特征：可在装配模式中直接打开元件进行修改选择需要打开的元件，在右键快捷菜单中单击“打开”命令即可。替换元件：

16、在装配设计中，针对相同类型但不同型号的元件，可以将现有已经定位的元件替换为另一个元件。在模型树中选择一元件，并右键快捷菜单中选择【替换】选项。控制元件显示：【视图】|【视图管理器】|【样式】|【属性】43在进行装配时，经常需要对相同结构的元件进行多次装配，并在装配过程中使用相同类型的约束，如一些螺栓的装配，此时便可以通过重复装配。选取一元件，【编辑】|【重复】44阵列装配工具和特征阵列工具的使用方法基本相同。45469.4.4 分解装配体分解视图又称为爆炸视图，就是将装配体中的各个元件沿着直线或坐标轴移动或旋转，使各个元件从装配中分解出来。分解状态对于表达各个元件的相对位置十分有帮助，因而常用

17、于表达装配体的装配过程和结构组成。建立分解图的基本操作步骤如下：使用命令：视图/视图管理器/分解；视图/分解/分解视图“分解位置”对话框视图/分解/分解位置位置的编辑完成编辑47单击“分解视图”命令创建分解视图 单击【视图】【分解】【取消分解视图】可使分解图显示为非分解状态。 基于一个组件模型可建立多个不同的分解图，建立的多个分解图文件列在视图管理器对话框的名称栏中，如图所示。双击一个分解图文件，图形窗口中显示该文件名对应的分解图。48 打开已有的组件模型，单击菜单【视图】【分解】【分解视图】选项，图形窗口中的组件模型按系统默认的分解位置显示分解图。 单击菜单【视图】【分解】【编辑位置】选项，打开分解位置对话框。 选定移动参照，选择零件并拖动调整其位置