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          5.1 SolidWorks裝配綜述
   在SolidWorks 2009中,裝配體的零部件可以是獨立的零件,也可以是其它的裝配體——子裝配體。在大多數(shù)情況下,零件和子裝配體的操作方法是相同的。零部件被鏈接(而不是復制)到裝配體文件,裝配體文件的擴展名為“.sldasm”。
   裝配體文件中保存了兩方面的內(nèi)容:一是進入裝配體中各零件的路徑,二是各零件之間的配合關(guān)系。一個零件放入裝配體中時,這個零件文件會與裝配體文件產(chǎn)生鏈接的關(guān)系。在打開裝配體文件時,SolidWorks 2009要根據(jù)各零件的存放路徑找出零件,并將其調(diào)入裝配體環(huán)境。所以裝配體文件不能單獨存在,要和零件文件一起存在才有意義。
   在打開裝配體文件時,系統(tǒng)會自動查找組成裝配體的零部件,其查找順序是:內(nèi)存→當前文件夾→最后一次保存位置。如果在這些位置都沒有找到相應的零部件,系統(tǒng)會彈出找不到零件對話框,提示用戶自已進行查找。
  此時,用戶可以兩種選擇:選擇【是】,瀏覽至該文件的位置打開即可。在對裝配體進行保存后,系統(tǒng)會記住該零件新的路徑;選擇【否】,則會忽略該零件,在打開的裝配體繪圖區(qū)中缺失該零件,但在設(shè)計樹中仍有該零件的名稱,且呈灰色顯示。
   由于零件與裝配體模塊的聯(lián)動,對零件所進行的任何改變都會更新裝配體文件。
       5.1.1 裝配設(shè)計的基本概念
  在SolidWorks裝配環(huán)境中,既可以操作裝配體中的獨立零件,也可以操作各級子裝配體。在以子裝配體為操作對象時,子裝配體將被視作一個整體,其大多數(shù)操作與獨立零件并無本質(zhì)區(qū)別。
    裝配體設(shè)計有兩種方法:
  ●“自下而上”設(shè)計方法
  “自下而上”設(shè)計方法是比較傳統(tǒng)的設(shè)計方法。在“自下而上”設(shè)計中,先分別設(shè)計好各零件,然后將其逐個調(diào)入到裝配環(huán)境中,再根據(jù)裝配體的功能及設(shè)計要求對各零件之間添加約束配合。由于零部件是獨立設(shè)計的,與“自上而下”設(shè)計法相比,使用“自下而上”設(shè)計法可以使用戶更能專注于單個零件的設(shè)計工作。
  ●“自上而下”設(shè)計方法
  “自上而下”的設(shè)計方法從裝配體中開始設(shè)計,允許用戶使用一個零件的幾何體來幫助定義另一個零件,或者生成組裝零件后再添加新的加工特征,進一步進行詳細的零件設(shè)計。
  目前通常使用的裝配設(shè)計方法是“自下而上”,本章也是僅對此種方法進行介紹。
   裝配既然要表達產(chǎn)品零部件之間的配合關(guān)系,必然存在著參照與被參照的關(guān)系。對于靜態(tài)裝配而言,參照的概念并不是很突出,但是如果兩個零件之間存在運動關(guān)系時,就必須明確裝配過程中的參照零件。
  在裝配設(shè)計中有一個基本概念——“地”零件,即相對于基準坐標系靜態(tài)不動的零件。一般將裝配體中起支承作用的零件或子裝配體做為“地”零件,即位置固定的零件,不可以進行移動或轉(zhuǎn)動的操作。
  裝配環(huán)境下另一個重要概念就是——“約束”。當零件被調(diào)入到裝配體中時,除了第一個調(diào)入的之外,其它的都沒有添加約束,位置處于任意的“浮動”狀態(tài)。在裝配環(huán)境中,處于“浮動”狀態(tài)的零件可以分別沿三個坐標軸移動,也可以分別繞三個坐標軸轉(zhuǎn)動,即共有六個自由度。當給零件添加裝配關(guān)系后,可消除零件的某些自由度,限制了零件的某些運動,此種情況稱為不完全約束。當添加的配合關(guān)系將零件的六個自由度都消除時,稱為完全約束,零件將處于“固定”狀態(tài),同“地”零件一樣,無法進行拖動操作。SolidWorks默認第一個調(diào)入裝配環(huán)境中的零件為“地”零件。
       5.1.2 操作界面
    進入裝配體環(huán)境有兩種方法:
  ●第一種是新建文件時,在彈出的【新建SolidWorks文件】對話框中選擇【裝配體】模板,單擊【確定】按鈕即可新建一個裝配體。
 ●第二種是在零件環(huán)境中,選擇菜單欄【文件】/【從零件制作裝配體】命令,切換到裝配體環(huán)境。

  當新建一個裝配體文件或打開一個裝配體文件時,即進入SolidWorks裝配界面,其界面和零件模式的界面相似,裝配體界面同樣具有菜單欄、工具欄、設(shè)計樹、控制區(qū)和零部件顯示區(qū)。在左側(cè)的控制區(qū)中列出了組成該裝配體的所有零部件。在設(shè)計樹最底端還有一個配合的文件夾,包含了所有零部件之間的配合關(guān)系。
   裝配環(huán)境與零件環(huán)境的不同之處在于裝配環(huán)境下的零件空間位置存在參考與被參考的關(guān)系,體現(xiàn)為“固定零件”和“浮動零件”。在裝配環(huán)境中選擇零件,通過右鍵快捷菜單,可以設(shè)置零件為【固定】或者【浮動】。
  在SolidWorks裝配體設(shè)計時,需要對零件添加配合關(guān)系,限制零件的自由度,以使零件符合工程實際的裝配要求。
   1.裝配體工具欄
    
   SolidWorks 2009的裝配體操作界面與零件造型操作界面很相似,其主要區(qū)別在于裝配體工具欄和特征管理器兩個方面。下面來看一下【裝配體】工具欄,其中列出了常用的裝配體命令按鈕。凡是下部帶小箭頭的命令按鈕表明單擊小箭頭可將其展開,下面包含有同類別的命令按鈕。
   需要說明的是,這里的命令按鈕的種類和數(shù)量可以由用戶按自已的喜好設(shè)置!狙b配體】工具欄中常用的命令按鈕有:
  ◇【插入零部件】
  ◇【顯示隱藏的零部件】
  ◇【編輯零部件】
  ◇【配合】
  ◇【移動零件】
  ◇【智能扣件】
  ◇【爆炸視圖】
  ◇【爆炸直線草圖】
  ◇【干涉檢查】
  ◇【新零件】
  ◇【替換零部件】
  2.裝配體設(shè)計樹
    裝配體設(shè)計樹在裝配體窗口顯示以下項目:
  ●裝配體名稱
  ●光源和注解文件夾
  ●裝配體基準面和原點
  ●零部件
  ●配合組與配合關(guān)系
  ●裝配體特征
  ●零部件陣列
  ●在關(guān)聯(lián)裝配體中生成的零件特征
  單擊零部件名稱前的“+”號,可以展開或折疊每個零部件以查看其中的細節(jié)。如要折疊設(shè)計樹中所有的項目,可雙擊其頂部的裝配體圖標。
   在一個裝配體中可多次使用相同的零件,每個零件之后都有一個后綴<n>,n表示了裝配體中同一種零件的數(shù)量。每添加一個相同零件到裝配體中,數(shù)目n都會增加1。任何一個零件都有一個前綴標記,此前綴標記表明了該零件與其它零件之間關(guān)系的信息,前綴標記有以下幾種類型:
  ●無前綴
  ●(固定)
  ●(-)
  ●(+)
  ●(-)
  在某些情況下,在設(shè)計樹中顯示零部件,用戶可能想強調(diào)設(shè)計的結(jié)構(gòu)或?qū)哟侮P(guān)系,而不是草圖或是特征的細節(jié)。此外,用戶也可能想強調(diào)裝配體的設(shè)計而不是零部件的所有特征。以下查看裝配體的方法只影響設(shè)計樹中顯示細節(jié)的級別,裝配體本身并不受影響。

  ●如要只顯示層次關(guān)系,在設(shè)計樹中右擊裝配體的名稱,然后選擇【只顯示層次關(guān)系】選項,則只會顯示零部件(零件和裝配體),細節(jié)則不會顯示。
  ●如要顯示特征細節(jié),可重復以上步驟,選擇【顯示特征細節(jié)】選項。
       5.1.3 裝配體的配合方式
  如前所述,調(diào)入裝配環(huán)境中的每個零部件在空間坐標系都有三個平移和三個旋轉(zhuǎn)共6個自由度,通過添加相應的約束可以消除零部件的自由度。為裝配體中的零部件添加約束的過程就是消除其自由度的過程。
    SolidWorks提供了兩類配合方式來裝配零部件:
  ●一般配合
  ●SmartMates智能配合。
    單擊裝配體工具欄中的【配合】命令按鈕,系統(tǒng)彈出【配合】屬性管理器。一般配合又包括三種配合類型:
  ◇【標準配合】
  ◇【高級配合】
  ◇【機械配合】。
    1.標準配合
  ○【重合】
  ○【平行】
  ○【垂直】
  ○【相切】
  ○【同軸心】
  ○【鎖定】
  ○【距離】
  ○【角度】
    2.高級配合
  ○【對稱】
  ○【路徑配合】
  ○【特征驅(qū)動/特征驅(qū)動耦合】
  ○【限制配合】
    3.機械配合
  此類配合專門用于常用機械零件之間的配合。
  ○【凸輪】
  ○【鉸鏈】
  ○【齒輪】
  ○【齒條小齒輪】
  ○【螺旋】
  ○【萬向節(jié)】
  SolidWorks中可以利用多種實體或參考幾何體來建立零件間的配合關(guān)系。添加配合關(guān)系后,可以在未受約束的自由度內(nèi)拖動零部件,查看整個結(jié)構(gòu)的行為。在進行配合操作之前,最好將零件調(diào)整到繪圖區(qū)合適的位置。

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