SOLIDWORKS®高级装配教程(2018版)
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1.1 SOLIDWORKS装配体

在以前的课程中,装配体均由已经存在的零部件装配而成。装配体文件创建完成,就具有了特定的结构和求解方法。对这些概念的理解和掌握有助于用户解决在使用装配体中遇到的疑难问题。

1.1.1 装配体文件结构

零件和特征都具有一定的从属关系。在装配体中,主要的FeatureManager项目都是可以自由排序的装配体零部件,同时还可以是装配体级特征,如切除和孔都带有从属关系。

1.1.2 FeatureManager设计树

FeatureManager设计树是零件或装配体的向导列表。装配体是用设计树上的项目从上到下组建的。装配体的FeatureManager项目可以归于以下几种,如图1-1所示。

1.1.3 开启的装配体

当装配体开启时,装配体文件包含所有参考文件的列表以及最近一次保存文件的位置。装配体将全局文件夹信息载入内存,然后基于原点和参考平面确定装配体的位置。此时,所有参考文件也会载入和定位到内存中。在接下来的章节中,将介绍特定的搜索顺序来定位这些文件。

当零部件被载入到内存中后,装配体是以配合的方式组建而成的。装配完成后,系统会计算更新夹和与时间相关的特征。所有这些特征要求装配体零部件的位置正确,所以这些特征必须在装配体配合后解出。

1.1.4 文件参考

SOLIDWORKS装配体是包含其他文件的元素的复杂文档。通过文件参考的链接关系建立的文件参考优于在多个文件之间进行复制。

被参考文件不一定要存放在参考文件的文件夹中,在大多数实际应用中,参考文件被存放在不同的位置,或在本地计算机,或在网络中。SOLIDWORKS提供了一些专门的工具来检测这些参考文件的存在及存放位置。

图1-2所示为SOLIDWORKS建立的不同类型的外部参考。其中一些可以被链接或嵌入的。

图1-1 FeatureManager设计树

图1-2 SOLIDWORKS建立的不同类型的外部参考

1.文件名 文件名应当是独一无二的,以避免出现错误的参考。如果用户有两个名为“bracket.sldprt”的不同零件,父文件打开时将按照以上顺序进行搜索。

2.求解配合 配合是可以在配合组中同时解出的。因为配合是作为系统的联立方程式求解的,配合组中的配合顺序无关紧要,且不影响结果。

3.子装配体配合 装配体中添加子装配体后,子装配体被默认是刚性的,它们的内部配合是没有解出的。如果有条件要求,子装配体可以转化成柔性,这将允许子装配体之间的零件存在移动,并延伸至顶层装配体中。使子装配体成为柔性装配体,大大增加了求解的时间。因为首先要求解顶层装配体,然后再求解子装配体,最后还要确保顶层配合的解出是正确的。这样会导致很多交互影响依赖于柔性子装配体的数量及其复杂性。

4.查找相关文件 【查找相关文件】选项在使用装配体时是非常重要的工具,因为它提供了该装配体参考文件和装配体的准确位置。单击【查找相关文件】会显示【查找结果】对话框,列出之前用过的零部件的完整路径名称。这对于拥有多版本的零部件文件的用户特别实用。单击【菜单】/【查找相关文件】,可以打开。

5.更新夹 零部件之间创建的外部参考特征位于FeatureManager设计树的最底部,零件之间的关联特征会随着更新文件夹特征的更新而更新。更新夹会在第2章中讨论。更新夹在FeatureManager设计树中默认是被隐藏的,用户可以通过右键单击顶层图标然后选择【显示更新夹】来显示。

6.高级配合技术 配合是装配体建模最重要的部分之一。SOLIDWORKS有很多向装配体中添加配合的方法。标准配合方法包括使用配合属性管理、预选配合实体和从关联工具中选择标准配合类型。另外,SOLIDWORKS有很多高级工具可以让配合做得既快又好,包括智能配合和高级配合特征。

7.快捷配合技术 装配体在组建过程中,节省添加和配合零部件时间的方法见表1-1。

表1-1 节省添加和配合零部件时间的方法

1.1.5 实例:快捷的配合技术

本例将装配一个简单的齿轮箱来演示智能配合和配合参考技术是如何加速配合进程的。

本节将从添加零部件到装配体时以自动生成配合开始。从打开的零件窗口,拖动想要配合的几何体到装配体窗口里面的需要配合的几何体来生成【智能配合】。

操作步骤

步骤1 打开装配体文件“Mates

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打开文件夹Lesson01\Case Study\Smart Mates中的装配体文件“Mates”。该装配体只包含一个零件。

步骤2 打开零件“RoundCoverPI

平铺窗口,使零件窗口和装配体窗口均可见,如图1-3所示。

图1-3 打开零件

智能配合光标反馈

使用智能配合,光标会随着位置的变化而不断更新提示配合的类型。对于大多数类型来说,配合弹出工具会在修改和对齐配合类型时弹出。配合对齐也可以在放下一个零部件前按“Tab”键更改。光标反馈和智能配合如下:

表示两条圆形边线配合,所选择的边线可以是不完整的圆,此时添加的是同轴心配合和重合配合。这个通常用于“ 销装入孔” 的配合类型。

表示两个圆柱面配合,也可以是配合两个圆锥面(锥度相等)或两个轴,此时添加一个同轴心配合。

表示两个基准面或平面配合,此时添加一个重合配合。

表示两条直线边配合,也可以配合两个轴或者一个轴和一个直线边,此时添加一个重合配合。

表示两个顶点配合,此时添加一个重合配合。

步骤3 同轴心和重合的智能配合

如图1-4所示,拖动零件“RoundCoverPI”的圆形边线到装配体窗口中,并放置在零件“ModifiedHousing”的圆形边线上。这时,光标变成类似“销装入孔”的形状,这表示将要产生同轴心配合和重合配合。这时不要松开鼠标。

图1-4 智能配合

因为在这个配合零件中包含一个机械孔阵列,所以是一个特殊的例子。此情况下,Tab键可以用来重新排列孔阵列对齐,但在其他的实例中,Tab键适用于反转同心和重合对齐关系。

按住“Tab”键旋转零件,将凸缘调整到下面。

技巧

当装配体处于轻化状态时,按住Tab键将是反转对齐状态而不是旋转零部件。

步骤4 放置零件

放下零件,同时完成了向装配体中添加零件和配合的操作,如图1-5所示。

图1-5 放置零件

步骤5 查看结果

完成上述操作后,装配体中不仅添加了零件,而且同时建立了三个配合:两个“同轴心”和一个“重合”,如图1-6所示。

提示

圆形边线间的智能配合是唯一生成多种配合的智能技术。在机械孔阵列中,建立了多达3个配合。智能配合也适用于面对面和点对点配合。但是两者都只产生单一配合。

步骤6 添加第二个零件

使用同样的方法,在另一侧添加一个同样的零件实例,如图1-7所示。

图1-6 查看结果

图1-7 添加第二个零件

步骤7 关闭零件“RoundCoverPI

1.1.6 在装配体内使用智能配合

用户也可以对已经添加到装配体中的零部件使用配合。在拖动自由零件的配合实体到指定地方时,使用Alt键可以创建各种类型的配合。

另外,用户还可以在被移动零部件的PropertyManager中单击【智能配合】来使用智能配合,此处有两种方法可以应用智能配合:

● 双击并拖动自由零部件的配合实体到目标配合实体。

● 双击自由零部件的配合实体,然后在目标配合实体上单击。

步骤8 插入零件“Offset Shaft

单击【插入零部件】图标,向装配体中插入零件“Offset Shaft”,如图1-8所示。

步骤9 智能配合

选择零件“Offset Shaft”的圆柱面。这样做有两个含义:

1)确定要配合的零部件。

2)确定配合实体(面)。

步骤10 使用“Alt”键拖动零件

按住“Alt”键,把轴拖动到零件“ModifiedHousing”的配合面上,如图1-9所示。开始拖动时,会出现两个现象:

1)零部件变成透明的。

2)光标显示为“配合”图标,表示将要创建一个配合。

图1-8 插入零件“Offset Shaft”

图1-9 使用Alt键拖动

步骤11 放置零件

同轴心配合时会显示反馈图标。放下零件,预览配合。检查一下配合工具栏,同轴心配合类型会高亮显示,如图1-10所示。

提示

如果从打开的零件文档中拖放零件“Offset Shaft”的圆柱面,同样会出现上述的配合工具栏。但是如果智能配合包含不止一个配合(比如“销装入孔”),那么就不会出现配合工具栏。

步骤12 查看结果

在选中的两个圆柱面之间添加了一个同轴心配合,如图1-11所示。

图1-10 放置零件

图1-11 查看结果

步骤13 从【移动零部件】添加智能配合

单击【移动零部件】,单击【智能配合】。根据提示双击offsetShaft 凹槽的圆形平面。这个平面就被认定为智能配合的第一个配合面。单击ModifiedHousing的配合面,或者拖到一起,使用配合弹出工具接受重合配合。单击确定完成【移动零部件】命令,如图1-12所示。

图1-12 选择配合面

提示

可以考虑使用选择过滤器来帮助选择。“X”键是用来显示或者隐藏选择面过滤器的默认键盘快捷键。