机械CADCAM课件第4章　CADCAM装配建模技术 知识.ppt

　　由以上过程可见，该过程能最大限度地发挥设计人员的设计潜力，减少设计实施阶段不必要的重复工作，使企业的人力、物力等资源得到充分的利用，有利于提高设计效率，减少新产品的设计研究时间。 4.5.3 两种装配设计方法的比较 　　图4.18通过一个简单的例子来说明两种设计过程的不同。现有一个法兰盖装配到壳体上，两个零件之间存在中心孔和螺纹孔的同轴约束要求，法兰底面与壳体凸台面为贴合的装配约束关系。 　　自底向上设计过程如图4.18(a)所示。在该过程中，先要确定两个零件的具体结构及尺寸信息并完成全部详细设计，再利用装配功能添加约束，实现装配设计。 　　自顶向下设计过程如图4.18(b)所示。该过程先定义好两个零件的位置以及它们之间的约束关系，而具体零件的结构信息是通过参数约束关系传递获得的。在此基础上进行零件的详细设计。比如，两个零件上各孔轴线位置的同轴约束关系显而易见，该约束关系定义可以从壳体凸台参数约束传递得到，操作时可将法兰的底面轮廓从与之配合的壳体凸台表面直接提取来完成这种约束关系的传递，同时还可得到满足该约束关联关系的法兰盖的特征轮廓线，再通过简单的拉伸便可完成法兰零件的设计。 图4.18 两种设计过程比较 　　在自顶向下设计过程中，当改变上层零件的参数时，下层零件的参数将会随之改变。如该例中，凸台螺钉孔的个数改变为6个，则法兰盖上螺钉孔也将自动完成关联而修改为6个。 　　自顶向下与自底向上两种装配设计方法各有特点，分别适用于不同的场合。例如，在开展系列产品设计时，机器的零部件结构相对稳定，零件设计基础较好，大部分的零件模型已经具备，只需要补充部分设计或修改部分零件模型，这时，采用自底向上的装配设计方法就显得更为方便。 　　而在创新性设计中，事先对零件的结构细节不可能非常明了，设计时总是要从比较抽象笼统的装配模型开始，边设计边细化，边设计边修改，逐步求精，这时，就很难开展自底向上的设计，而必须采取自顶向下的设计方法。自顶向下设计始终能把握整体的设计情况，着眼于零部件之间的关系，能够及时发现、调整和修改设计中的问题，适合于在创新设计中逐步求精，提高设计效率和设计质量。目前，流行的商品化三维CAD/CAM系统已开始部分地支持自顶向下的设计过程，如UG、CATIA、Pro/E、SolidWorks等。 　　自顶向下的设计过程由于它本身的先进性、科学性和实用性，已经引起了人们广泛的注意和兴趣，成为CAD/CAM装配建模技术研究的热点之一。但就目前阶段而言，自顶向下的设计无论在理论上还是在实践中，尚需进一步研究和探索。而现有的大部分CAD/CAM系统的自顶向下设计功能尚不完善。另外，在现阶段的CAD装配设计中，上述两种方法尚无法截然分开的，可根据实际情况综合应用这两种装配设计方法来开展产品设计。 4.6 装配建模技术的应用 　　装配建模技术的具体应用随着系统的不同而略有不同，但是其基本原理、概念和方法是普遍适用的。本节仍以UG系统为背景，介绍装配设计技术的应用方法和技巧。 　　(4) 按照零件之间的实际装配关系建立约束模型。 　　(5) 优先使用平面约束。 　　(6) 优先使用实体表面的约束。 　　(7) 在对称的情况下尽量参考对称面。 　　2．部件阵列约束 　　部件阵列是一种在装配中用对应的约束条件快速生成多个装配部件的方法，如要在法兰盘上装多个螺栓，可用约束条件先装配其中一个，则其他的螺栓可采用部件阵列的方式，而不必为每一个螺栓定义约束条件。 　　部件阵列约束有两种： 　　(1) 利用已有特征阵列建立部件的阵列。 　　(2) 建立部件自身的尺寸驱动阵列。 　　利用已有特征阵列建立部件阵列的方法也称为基于特征的阵列，常用在螺钉一类的部件装配中。此时，螺钉孔一般是以阵列特征的方式建立起来的一组孔，为了将螺钉装配到这些孔中，可在孔上安装其中一个螺钉，然后指定螺钉和孔阵列中的任一孔建立阵列，即可实现将一组螺钉和孔阵列中的孔对应装配起来，如图4.15所示。螺钉孔本身由阵列特征构成，螺钉参照孔阵列形成装配的部件阵列。 图4.15 环形特征阵列装配螺钉 　　基于特征的阵列是关联的，原始阵列中的实例(如孔)个数决定了部件阵列中装配部件(如螺钉)的个数。如果原始阵列中实例的个数发生改变，那么装配部件的个数也会随之发生改变；同样，如果修改了原始特征阵列的位置、距离等参数，那么装配部件阵列的位置、距离也会发生改变。 　　装配中部件的尺寸驱动阵列和零件造型中的特征阵列相类似，尺寸驱动阵列由装配约束尺寸驱动。基于尺寸的驱动阵列分为线性阵列和环形阵列，线性阵列又可分为一维和二维阵列，二维阵列也称为矩形阵列。 4.4 装配模型的管理与分析 4.4.1 装配模型的管理 　　在实际装配设计的过程中，需要不断对正在装配的模型进行