第9章 零件装配

第9章零件装配9.1装配约束装配约束就是在装配时，各零件之间需要达到的某种匹配关系，用以确定零件的相对位置，在Pro/ENGINEER野火版3.0的约束列表框中提供如下几种约束类型，即自动、匹配、对齐、插入、坐标系、相切、线上点、曲面上的点、曲面上的边、固定和缺省。如图9-1所示。图9-1约束列表框9.1装配约束1．自动自动是系统默认的约束方式，在执行约束时，系统能够根据选择的元件部位自动选择约束方式。在简单的装配中使用该选项比较方便，对于一些较复杂的装配中往往达不到要求，还需要用户自行选择正确的约束方式。下面介绍一下常用的几种约束方式。2．匹配匹配约束适用与平面或曲面，也叫面匹配。使用匹配约束时，需要选择两个曲面或基准平面并使它们法线彼此相对，两平面以相反方向共面。如图9-2所示。在匹配的基础上指定两平面见的距离被称为偏移匹配。如图9-3所示。图9-3偏移匹配

图9-2匹配约束

9.1装配约束3．对齐对齐约束的对象不唯一，可以使两平面同向共面对齐，两条轴线同轴对齐，还可以使两点或边重合对齐等，如图9-4所示。在对齐的基础上指定两个平面间的距离被称为偏移对齐，如图9-5所示。图9-4对齐约束图9-5偏移对齐9.1装配约束4．插入插入约束实际上就是匹配和对齐关系的组合，同时保证2零件的轴线对齐并且面面匹配，但与轴对齐关系不同的是，插入的零件被固定，不允许再添加别的约束关系。如果对插入零件有角度的特殊要求，只能用对齐和其他装配约束关系来进行装配，否则会出现错误。插入关系特别适用于轴与孔的配合、螺纹标准件的装配等，如图9-6所示。图9-6插入约束9.1装配约束5．坐标系坐标系约束就是通过对齐坐标系的方法，将元件放置到组件中去。坐标系的选取可以是系统默认的坐标系，也可以即时创建坐标系，如图9-7所示。图9-7坐标系9.1装配约束6．相切使用相切约束，控制两个曲面在切点出接触，该约束功能类似于匹配约束，如图9-8所示。图9-8相切约束

9.1装配约束7．线上点线上点约束就是通过控制边线、轴线、基准线等曲线与点之间的接触。如图9-9所示。图9-9线上点约束9.1装配约束8．曲面上的点使用曲面上的点约束控制曲面与点之间的接触，如图9-10所示。图9-10曲面上的点9.1装配约束9．曲面上的边使用曲面上的边约束控制曲面与边界之间的接触，如图9-11所示。图9-11曲面上的边9.2组件装配本节以装配如图9-12所示的阀门组件为例，熟悉组件装配的一般过程以及装配约束的应用。图9-12装配示例9.2.1装配阀芯部件1.新建组件文件（1）进入Pro/ENGINEER的工作窗口，单击工具栏中（新建）按钮，或从菜单栏中选择【文件】－【新建】命令。（2）在弹出的“新建”对话框中选择文件类型为“组件”，选择子类型为“设计”单选项，输入文件名称后取消“使用缺省模板”复选框的勾选按钮，即不使用默认的缺省模板。单击对话框上的“确定”按钮。（3）在弹出的“新建文件选项”对话框中选择使用“mmns_asm_design”模板类型，单击对话框上“确定”按钮，进入组件设计模式。2.调入阀芯零件（1）在组件设计模式下单击特征工具栏中（添加元件）工具按钮，弹出“打开”对话框，打开文件“01.prt”，如图9-13所示。图9-13调入零件2.调入阀芯零件（2）系统打开如图9-14所示的“元件放置”操控面板。（3）单击操控板上的“放置”命令按钮，进入“放置”上滑面板，在约束类型下拉列表中选择“固定”约束选项，如图9-15所示。（4）单击操控板上的（应用）按钮，并退出操控面板。图9-14元件放置操控板图9-15放置上滑面板9.2.1装配阀芯部件3.安装另一半阀芯（1）单击特征工具栏中（添加元件）工具按钮，调入“02.prt”，如图9-16所示阀芯部件的另一半零件。（2）在元件放置操控板上打开“放置”上滑面板，在约束类型下拉列表中选择“匹配”约束选项，偏移类型为“重合”，分别选择阀芯零件的两个表面，如图9-17所示。图9-16调入阀芯零件图9-17选择匹配表面3.安装另一半阀芯（3）在放置上滑面板中单击“集”收集器中的“新建约束”或“新设置”按钮，添加一个新的约束方式，在约束类型列表选择“对齐”约束选项，分别选择两零件的中心轴，“A_10”和“A_12”，如图9-18所示。（4）完成约束后装配的阀芯球，如图9-19所示，单击操控板上的（应用）按钮，并退出操控面板。图9-19装配的阀芯球图9-18选择轴对齐9.2.1装配阀芯部件4.安装阀杆（1）单击特征工具栏中（添加元件）工具按钮，调入“03.prt”，如图9-20所示的阀杆零件。（2）在操控板上打开“放置”上滑面板，在约束类型下拉列表中选择“曲面上的边”约束选项，分别选择阀芯槽的底面和阀杆的底面的边线，如图9-21所示。图9-20调入阀杆零件

图9-21选择的约束对象

4.安装阀杆（3）在放置上滑面板中，单击“集”收集器中的“新建约束”或“新设置”按钮，添加一个新的约束方式，在约束类型列表选择“相切”约束选项，分别选择阀芯槽的圆弧曲面和阀杆底部对应插入阀芯部分的弧形曲面，如图9-22所示。（4）完成约束后装配的阀芯部件如图9-23所示，单击操控板上的（应用）按钮，并退出操控面板。图9-22选择的约束对象

图9-23完成阀芯部件装配

9.2.2装配球阀部件1.调入阀体单击特征工具栏中（添加元件）工具按钮，调入“04.prt”，如图9-24所示的阀体零件。图9-24调入阀体零件

9.2.2装配球阀部件2.安装球阀（1）在操控板上打开“放置”上滑面板，在约束类型下拉列表中选择“对齐”约束选项，分别选择阀芯球的中心轴线A_10和阀体安装阀芯部位的中心轴线A_5，如图9-25所示。（2）在放置上滑面板中，单击“集”收集器中的“新建约束”或“新设置”按钮，添加一个新的约束方式，在约束类型列表选择“对齐”约束选项，分别选择阀杆槽的中心轴A_2和阀体中心轴A_19。完成约束单击操控板上的（应用）按钮，装配的球阀部件如图9-26所示。图9-25选择约束对象

图9-26安装的球阀部件

9.2.2装配球阀部件3.安装端盖（1）单击特征工具栏中（添加元件）工具按钮，调入“05.prt”，如图9-27所示的端盖零件。（2）在操控板上打开“放置”上滑面板，在约束类型下拉列表中选择“匹配”约束选项，分别选择阀体和端盖的表面，如图9-28所示。图9-28选择的约束对象图9-27端盖零件3.安装端盖（3）在放置上滑面板中，单击“集”收集器中的“新建约束”或“新设置”按钮，添加一个新的约束方式，在约束类型列表选择“对齐”约束选项，分别选择阀体槽的中心轴A_6和端盖的中心轴A_4，如图9-29所示。（4）完成约束单击操控板上的（应用）按钮，装配的球阀部件如图9-30所示。（5）单击特征工具栏中（添加元件）工具按钮，调入“05.prt”，使用同样的方法完成另一侧端盖的装配。如图9-31所示。图9-29选择的约束对象

图9-30安装的端盖

图9-31完成端盖安装

9.2.2装配球阀部件4.安装压盖（1）单击特征工具栏中（添加元件）工具按钮，调入“06.prt”，如图9-32所示的压盖零件。（2）在操控板上打开“放置”上滑面板，在约束类型下拉列表中选择“匹配”约束选项，分别选择阀体的上表面和压盖的底表面，如图9-33所示。图9-32压盖零件图9-28选择的约束对象4.安装压盖（3）在放置上滑面板中，单击“集”收集器中的“新建约束”或“新设置”按钮，添加一个新的约束方式，在约束类型列表选择“对齐”约束选项，分别选择阀杆的中心轴A_2和压盖的中心轴A_12，如图9-34所示。（4）完成约束单击操控板上的（应用）按钮，完成压盖零件的装配如图9-35所示。图9-35完成压盖的安装

图9-34选择的约束对象图

9.2.2装配球阀部件5.安装锁紧螺钉（1）单击特征工具栏中（添加元件）工具按钮，“07.prt”，如图9-36所示的螺钉零件。（2）在操控板上打开“放置”上滑面板，在约束类型下拉列表中选择“匹配”约束选项，分别选择压盖的切口表面和螺钉的表面，如图9-37所示。图9-36螺钉零件图9-37选择的约束对象15.安装锁紧螺钉（3）在放置上滑面板中，单击“集”收集器中的“新建约束”或“新设置”按钮，添加一个新的约束方式，在约束类型列表选择“插入”约束选项，分别选择压盖空的内侧和螺钉的侧面，如图9-38所示。（4）完成约束单击操控板上的（应用）按钮，完成压盖零件的装配如图9-39所示。图9-39安装的螺钉部件

图9-38选择的约束对象25.安装锁紧螺钉（5）在模型树中选择“07.prt”，在组件中对应零件如图9-40所示。单击特征工具栏中（阵列）工具按钮，打开阵列特征操控面板，设置阵列类型为“轴”，选择压盖的中心轴，在第一方向设置阵列成员数为“4”，设置阵列的角度范围为“360”，单击阵列操控板上的（完成）按钮，完成螺钉零件的阵列复制，如图9-41所示。

图9-40选择的对象

图9-41阵列复制特征

5.安装锁紧螺钉（6）单击特征工具栏中（添加元件）工具按钮，从安装目录下调入“07.prt”，的螺钉零件，使用同上的方法将螺钉安装在端盖上，如图9-42所示。（7）使用特征工具栏中阵列工具按钮，打开阵列特征操控板，接受系统默认的“参照”阵列类型，单击操控板上的（完成）按钮，完成螺钉零件的阵列复制，如图9-43所示。（8）单击特征工具栏中（添加元件）工具按钮，调入“07.prt”，的螺钉零件，使用同上的方法将螺钉安装在另一侧的端盖上，然后使用特征工具栏中阵列工具按钮，将装配的螺钉阵列复制到端盖的其他各孔，如图9-44所示。图9-42安装端盖螺钉

图9-43阵列复制特征

图9-44完成端盖螺钉安装

9.2.3安装转柄1.调入转柄单击特征工具栏中（添加元件）工具按钮，调入“08.prt”，如图9-45所示的转柄零件。2.装配转柄（1）在操控板上打开“放置”上滑面板，在约束类型下拉列表中选择“匹配”约束选项，设置便宜类型为“重合”，分别选择压盖的上表面和转柄的底表面，如图9-46所示。图9-45转轴零件图9-46选择的约束对象2.装配转柄（2）在放置上滑面板中，单击“集”收集器中的“新建约束”或“新设置”按钮，添加一个新的约束方式，在约束类型列表选择“曲面上的边”约束选项，分别选择阀杆切口的一个侧面和对应转柄开口上的边，如图9-47所示。（3）在放置上滑面板中，单击“集”收集器中的“新建约束”或“新设置”按钮，添加一个新的约束方式，在约束类型列表选择“相切”约束选项，分别选择阀杆的侧面和转柄上开口的对应侧面，如图9-48所示。（4）完成相切约束后，单击操控板上的（应用）按钮，完成转柄零件的装配。图9-47选择的约束对象图9-48选择的约束对象9.2.4安装手柄1.导入手柄单击特征工具栏中（添加元件）工具按钮，调入“09.prt”，如图9-50所示的转柄零件。2.安装手柄（1）在操控板上打开“放置”上滑面板，在约束类型下拉列表中选择“匹配”约束选项，设置便宜类型为“重合”，分别选择如图9-51所示的匹配表面。图9-50手柄零件图9-51选择约束对象2.安装手柄（2）在放置上滑面板中，单击“集”收集器中的“新建约束”或“新设置”按钮，再添加一个新的约束方式，在约束类型列表选择“匹配”约束选项，偏移类型为“重合”分别选择的匹配表面，如图9-52所示。（3）继续在放置上滑面板中，单击“集”收集器中的“新建约束”或“新设置”按钮，添加一个新的约束方式，在约束类型列表选择“对齐”约束选项，分别选择转柄的中心轴和手柄中心孔的中心轴线，如图9-53所示。（4）完成对齐约束后，单击操控板上的（应用）按钮，完成手柄零件的装配。图9-53选择约束对象图

图9-52选择约束对象9.2.5安装锁紧螺母1．调入螺母零件

单击特征工具栏中（添加元件）工具按钮，调入“10.prt”，如图9-55所示的转柄零件。2.安装螺母（1）在操控板上打开“放置”上滑面板，在约束类型下拉列表中选择“匹配”约束选项，设置便宜类型为“重合”，分别选择如图9-56所示的匹配表面。

图9-55螺母零件图9-56选择的约束对象2.安装螺母（2）在放置上滑面板中，单击“集”收集器中的“新建约束”或“新设置”按钮，再添加一个新的约束方式，在约束类型列表选择“插入”约束选项，分别选择阀杆的侧面和螺母的内曲面，如图9-57所示。（4）完成对齐约束后的组件如图9-58所示，单击操控板上的（应用）按钮，完成锁紧螺母零件的装配。图9-57选择的约束对象图

图9-58装配完成的螺母零件

9.3在组件环境中设计新零件和编辑已有零件9.3.1在组件环境中设计新零件（1）打开保存到硬盘路径下的阀门组件，或打开目标文件“famen.asm”，在组件模式下单击特征工具栏中（创建元件）工具按钮。系统弹出如图9-59所示的“元件创建”对话框。（2）在“类型”选项区选择“零件”单选项，在“子类型”选项区选择“实体”单选项，一般系统在默认的时候将自动选择【零件】－【实体】。在名称文本框输入新零件的名称，单击对话框上的“确定”按钮，弹出“创建选项”对话框，如图9-60所示。（3）单击选择对话框上的“创建特征”单选项，显示的对话框如图9-61所示，在对话框上单击“确定”按钮，进入零件设计模式。图9-59元件创建对话框图9-60创建选项对话框

图9-61创建特征选项

9.3.1在组件环境中设计新零件（4）打开基准平面显示开关，隐藏其他基准显示，单击特征工具栏中的（旋转）工具按钮，打开旋转特征操控面板，在操控板上指定旋转类型为（实体）类型。（5）单击操控板上的“位置”命令按钮，打开位置上滑面板，单击上滑面板上的“定义”按钮，打开“草绘”对话框，选择基准平面ASM_RIGHT面为草绘平面，接受系统默认的参照方向,单击对话框上的“确定”按钮，进入草绘器。（6）系统弹出“参照”对话框，选择基准平面ASM_TOP面和ASM_FRONT面为草绘放置参照，单击对话框上的“关闭”按钮，开始草绘旋转曲面。（7）绘制如图9-62所示的草绘剖面，和旋转中心轴，单击草绘器工具栏中的（继续当前部分）按钮退出草绘器。（8）在旋转特征操控板上的角度文本框中输入旋转角度值“360”，单击操控板上的（完成）按钮，创建的防尘盖如图9-63所示。图9-62草绘剖面

图9-63创建的防尘盖特征

9.3.2在组件环境中编辑已有零件（1）在组件环境下，从模型中选择刚才创建的旋转创建的防尘盖特征，或先用模型树选择该特征。为了方便操作可以在模型树中将其他特征选中，然后单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择隐藏命令，隐藏后的特征显示和对应的模型树如图9-64所示。被隐藏的特征在模型树中显示黑色。（2）在模型树上选择“PRT0001.PRT”右击鼠标在弹出的快捷菜单中选择“激活”命令，激活后的模型树显示如图9-65所示。图9-64特征和模型树显示

图9-65模型树显示

9.3.2在组件环境中编辑已有零件（3从菜单栏中单击【插入】－【壳】命令，或单击特征工具栏中的（壳）工具按钮，打开壳特征操控板。（4）在厚度文本框中输入厚度值“1”，单击操控板上（方向）按钮，指定加厚的方向指向内侧。（5）选择旋转特征的底表面如图9-66所示，单击操控板上的（完成）按钮，创建的抽壳特征如图9-67所示。（6）完成特征创建后取消隐藏的模型树即可。图9-66选择的抽壳面

图9-67创建的壳特征

9.3.3分解和