UG_NX装配应用基础

1 第 7 章 装配应用基础与项目实践 通过前面几章的学习，我们已经可以建立单个的实体零件了。但对从事机械设计或相关 工作的人员来讲，这还是远远不够的，还需要进一步学习如何把单一的实体组合成装配，并 能够在装配环境中进行零件的关联设计。 本章以工业钻孔机的发动机部分的装配为实战项目，向读者介绍 UG NX 创建装配的基 础知识和创建装配体的一般 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，具体包括以下几方面的主要内容：  装配建模的基础知识和基本术语。  利用装配导航器对装配部件进行有效管理。  掌握“自下而上”的装配建模方法，学习添加配对约束的各种方法。  学习利用“自上而下”的装配建模方法进行零件的关联设计。  利用装配部件生成装配爆炸视图。  创建镜像装配、组件阵列和定义可变形组件。 7.1 装配功能模块概述 UG NX 的装配功能模块是集成环境中的一个应用模块。装配建模不仅能快速地将零部件 组合成产品，而且可以在装配中参照其他组件进行部件的关联设计，并可以对装配模型进行 干涉检查、间隙分析和重量管理等操作。装配模型产生后，可以建立爆炸视图，也可以生成 装配和拆卸动画等。 新建一个装配部件或打开一个已存在的装配文件，选中“起始→装配(Assemblies)”，可 以启动装配环境。装配的下拉菜单和工具条如图 7.1 所示。 图 7.1 装配菜单和工具条 2 7.1.1 装配术语 图 7.2 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达了装配、子装配和组件之间的关系，下 面介绍装配的相关术语。 1. 装配部件（Assembly） 装配部件是由零件和子装配构成的部件，是一个指 向零件和子装配的指针的集合，也是一个包含组件的部 件文件。装配过程是在装配中建立部件之间的链接关系，是通过关联条件在部件间建立约束 关系来确定部件在产品中的位置。在装配中，零件的几何体是被装配引用，而不是复制到装 配中。不管如何编辑部件和在何时编辑部件，整个装配部件保持关联性：如果某部件修改， 则引用它的装配部件自动更新。 当保存一个装配时，各部件的几何数据并不是保存在装配部件中，而是保存在相应的零件文件中。 2. 子装配（Subassembly） 子装配是在高一级装配中被用作组件的装配，子装配拥有自己的组件。子装配是一个相 对的概念，任何一个装配部件都可以在更高级装配中用作子装配。 3. 组件（Component） 组件是装配中由组件对象所指的部件文件。组件可以是单个部件(即零件)，也可以是一 个子装配。组件是由装配部件引用而不是复制到装配部件中。 4. 组件对象（Component Object） 组件对象是一个从装配部件链接到部件主模型的指针。一个组件对象记录的信息有：部 件名称、层、颜色、线型、线宽、用集和配对条件等。 5. 引用集（Reference Set） 引用集是指在一个部件中已命名的几何体集合，用于在较高级别的装配中简化组件的图 形显示。对于一个部件而言，系统缺省创建的引用集被描述为： (1) Model：模型，部件中的第一个实体模型。 (2) Entire Part：整个部件，部件中的所有数据。 (3) Empty：空的，不包括任何模型数据。 6. 加载选项（Load Option） 当一个装配部件被打开时，系统需要搜索并加载所引用的组件。加载选项用于控制从哪 里和如何加载组件部件。选择菜单“【文件】/【选项】/【加载选项】”，系统打开如图 7.3 所 示的对话框。缺省的情况下，系统从装配部件相同的目录加载组件，即“从目录 (From Directory)”方式。如果装配部件和其所引用的组件不在同一个目录下，则需要设定加载方式 装配 子装配 组件 组件 组件 组件 组件 图 7.2 装配结构 Administrator 自由文本工具 Administrator 自由文本工具 Administrator 自由文本工具 Administrator 自由文本工具 Administrator 自由文本工具 Administrator 下划线 Administrator 下划线 Edited by Foxit Reader Copyright(C) by Foxit Corporation,2005-2010 For Evaluation Only. 3 为“搜索目录”，然后再“定义搜索目录„”，图 7.3 表达了定义搜索目录的一般过程。 图 7.3 加载选项对话框 7. 主模型（Master Model） 所谓主模型是指能够被 UG 各模块共同引用的部件模型。应用主模型的表现形式为一个 只包含主模型部件文件的装配部件。同—主模型，可同时被制图、装配、加工、分析等模块 引用，当主模被修改时，相关引用自动更新，主模型的应用如图 7.4 所示。 分析 装配 主模型 制图 制造 图 7.4 主模型的应用 技巧提示：初学者经常容易犯的一个错误是，在创建好的零件中直接添加组件进行装配。虽然在 UG 中可以这么做，但一般在实际工作中是不被允许的，会给零件的编辑带来困难。 8. 装配建模方法 装配建模方法主要包括用于添加已有组件的“自下而上（Bottom_up）”装配建模和用于 在装配环境中创建新组件的“自上而下（Top_down）”装配建模。在很多设计应用中，常常 是混合使用两种方法。 7.1.2 装配导航器（Assembly Navigater） 学习目标  学习使用装配导航器来查询装配部件结构。  学习使用装配导航器来改变一个装配的显示。 4 相关知识 1. 装配导航器简介 装配导航器以树状方式显示装配部件的结构，并提供了在装配中操控组件的方法。装配 导航器窗口以及组件的 MB3 菜单如图 7.5 所示。 图 7.5 装配导航器和 MB3 菜单 2. 在“上下文”中设计（Design in Context） 在“上下文”中设计的含义是使装配为显示部件而组件为工作部件，按照组件几何体在 装配中的显示而对它直接进行编辑的建模方法。可链接其他组件中的几何体来辅助建模，一 般也称为“就地编辑”。  显示部件（Displayed Part）：指在图形窗口中显示的部件、组件和装配。显示部件用 于显示装配和组件的关系。在 UG 的主界面中，显示部件的名称会显示在标题栏中。  工作部件（ Work Part）：指正在操作的部件，可以在工作部件中创建和编辑几何体。 工作部件的文件名称显示在图形窗口的标题栏上。 当打开一个装配部件时，它既是工作部件又是显示部件。工作部件可以是显示部件，也可以是包 含在显示部件中的任一部件。如果显示部件是一个装配部件，工作部件是其中一个部件，此时工作部 件以其自身的颜色显示以示加强，其他显示部件变灰色以示区别。 如果显示部件的上级装配已被载入，则其保留返回到上一级装配的指针，具体操作方法是：在装 配导航器中，MB3 单击显示部件的根节点，选择“显示父部件”。 操作指导 1. 打开装配部件 (1) 选择菜单命令“【文件】/【选项】/【加载选项】”，确认加载选项为“从目录”方式。 5 (2) 打开配套光盘中的文件 doorlatch_assembly，启动装配环境。 2. 使用装配导航器查看装配组件 (1) 打开部件导航器 ，在装配导航器中选择不同的节点，观察组件颜色的变化。 (2) 在导航器窗口的空白处单击 MB3，选择“ ”，再次单击 MB3，在弹出菜单 中选择“ （Pack All）”。 (3) 在部件导航器中选择 doorlatch_plate 节点，打开导航器下面的【预览】面板。 3. 使用“拖放”的方法调整装配结构 在装配导航器中选择 doorlatch_rail 节点。按住 MB1 拖动这个节点到 doorlatch_headassm 节点上，释放 MB1，在出现的警告对话框中选择“OK”按钮，如图 7.6 所示。 图 7.6 使用“拖放”操作调整装配结构 4. 控制装配部件的显示 (1) MB3 单击装配导航器中的“doorlatch_leverassm×2”节点，选择“解包（Unpack）”。 (2) MB3 单击装配导航器中的“doorlatch_leverassm”节点，选择“转为工作部件”选项 （或者双击此节点）。观察操作导航器的节点和图形窗口中组件的颜色变化。 (3) MB3 单击装配导航器中的“doorlatch_rodassm”节点，在弹出菜单中选择“转为显 示部件”。则此组件以单独窗口显示，但工作仍然没有变化。 (4) 选择“【首选项】/【装配】”，在“工作部件设置”中取消选择“保持”选项。 如果此选项打开，则在转换显示部件时，工作部件保持不变；如果此选项关闭，则新的显示部件 总是作为工作部件。 (5) 在装配导航器中 MB3 单击根节点 doorlatch_rodassm，在弹出菜单中选择选择“显示 父部件→doorlatch_assembly”，则主装配成为显示部件，同时成为工作部件。 (6) 关闭所有部件，完成本练习。 7.2 自下而上装配建模 学习目标  学习通过“自下而上”装配建模方式添加现有组件的一般过程。  学习在装配中进行组件定位的各种方法。 6 相关知识 1. 自下而上建模（Bottom-up Modeling） 对数据库中已经存有的系列产品零件、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 件以及外购件可以通过自下而上的方法加入 到装配部件中来。此时，装配建模的过程是建立组件配对关系的过程。 2. 装配组件的定位方式 组件在装配中的定位方式主要包括：绝对定位和配对约束。绝对定位是以坐标系作为定 位参考，一般用于第一个组件的定位。配对约束可以建立装配中各组件之间的 参数 转速和进给参数表a氧化沟运行参数高温蒸汽处理医疗废物pid参数自整定算法口腔医院集中消毒供应 化的相对 位置和方位的关系，这种关系被称为配对条件，一般用于后续组件的定位。未被完全约束的 组件还可以利用“重定位”工具动态调整其位置。 3. 配对类型 UG NX 共提供八种配对约束条件，如图 7.11 所示。 (1) 配对（Mate）：定位相同类型的两个对象，使它 们重合。对于平面对象，其法向将指向相反的方向，如图 7.12 所示。 (2) 对齐（Align）：对于平面对象，“对齐”将使它们共面且平面法向相同，如图 7.13 所示。对于轴对称对象，则对齐它们的中心轴，如图 7.14 所示。 (3) 角度（Angle）：定义两个组件对象间的角度尺寸。如图 7.15 所示，在进行角度约束 之前，应该首先添加两个平面的配对约束和边缘的对齐约束。 图 7.12 平面配对（Mate） 图 7.13 平面对齐（Align） 图 7.14 对齐圆柱面的轴线 图 7.15 约束两个平面对象的角度 (4) 平行（Parallel）：定义两个组件对象的方向矢量为互相平行为互相平行。 (5) 垂直（Perpendicular）：定义两个组件对象的方向矢量为互相平行为互相垂直。 (6) 中心（Center）：将一个组件的 1 或 2 个对象对中于另外一个组件的 1 或 2 个对象。 此定位方式包括四种类型：1 to 1、1 to 2（图 7.16）、2 to 1 和 2 to 2（图 7.17）。 第一，约束两个长方体的表面配对 第二，约束两条边对齐 第三，约束两 平面的角度 图 7.11 配对约束类型 7 图 7.16 中心约束：1 to 2 图 7.17 中心约束：2 to 2 (7) 距离：指定两个组件对象之间的最小 3D 距离。 (8) 相切约束：定义两个组件对象之间的物理相切。 4. 配对条件的管理 通过约束对话框上部的约束列表框可以管理已经添加的配对条件，如图 7.18 所示。图中： ①展开约束；②被抑制的配对约束；③配对条件；④配对约束；⑤MB3 菜单。 5. 重定位组件 对于欠约束的组件可以在它们未被限制自由度的方向上进行重定位操作，这些操作主要 包括对象的移动和旋转等，重定位对话框如图 7.19 所示。图中：①点到点；②平移；③绕点 旋转；④绕直线旋转；⑤重定位；⑥在轴之间旋转；⑦在点之间旋转。 图 7.18 配对条件管理 图 7.19 重定位组件 设计意图 在前面几章中，我们已经完成了工业钻孔机的部分零件的三维实体模型，现在需要完成 这些组件的装配，以检查设计的正确性。发动机的装配爆炸图如图 7.20 所示。 任务分析 对于复杂产品或运动机构而言，合理有序的装配结构是进行后续应用的基础。因此在装 配或产品设计之前，需要对产品结构进行详细的分析，并善于使用子装配进行装配设计。 工业钻孔机的发动机是一个四杆运动机构——曲柄滑块机构。一般，曲柄滑块机构应包 括以下四个部分：机架固定部分、曲柄部分、连杆部分和滑块部分。因此，我们可以根据曲 柄滑块机构的构件组成情况来设计装配结构，本项目的装配组织结构分析如图 7.20 所示。 1 2 3 1 3 2 2 4 8 图 7.20 发动机装配爆炸图 图 7.21 装配结构图 操作指导 1. 创建机架子装配 (1) 创建一个公制的部件文件 BASE_ASSM，启动装配环境。 (2) 装载第一个组件：选择菜单命令“【装配】/【组件】/【添加现有的组件】”或单击按 钮 →在“选择部件”对话框中单击“选择部件文件”→浏览并选中汽缸部件“Cylinder.prt” →在“添加现有部件”对话框中设置以下选项：引用集为“MODEL”，定位方式为“绝对”， 图层选项为“原先的”→单击 OK→在接下来的“点构造器”中接受缺省的坐标原点→单击 OK，完成第一个组件的添加，其过程如图 7.22 所示。 图 7.22 添加第一个组件 (3) 添加“前曲轴箱”（ENG_BLOCK_FRONT），确保“添加现有部件”对话框中的“定 位”方式设置为“配对”→单击 OK，系统打开配对条件对话框，添加以下配对条件：  “配对”组件平面：选择按钮 →选择如图 7.23 所示的组件预览窗口中前曲轴箱平 面①→选择主窗口中汽缸底部平面④。 发动机 机架 曲柄 连杆 滑块 汽缸 前曲轴箱 后曲轴箱 轴承 点火塞 曲轴 飞轮 锁紧棘轮 连杆主体 连杆头 活塞 销轴 油箱 子装配二 子装配一 子装配三 子装配四    9 添加一个配对约束后，系统会以不同的颜色显示已经约束的和未被约束的自由度符号，包括线性 自由度箭头和旋转自由度箭头。也可以单击对话框中的“预览”功能查看装配结果，确定无误后，选 择“取消预览”使装配组件返回到“组件预览”窗口中。 在配对过程中，配对对象的选择顺序是：从装配组件到已装配组件。  “对齐（Align）”圆柱面轴：选择按钮 →选择圆柱面②→选择圆柱面⑤。  同理，对圆柱面③圆柱面⑥添加“对齐”约束。  单击“应用”按钮，接受所有的配对约束。 图 7.23 装配曲轴箱 图 7.24 配对点火塞 (4) 装配点火塞部件 Spark_plug，按图 7.24 所示添加以下配对条件： ：平面①→平面③； ：圆柱面②→圆柱面④。 (5) 装载油箱部件 Fuel _tank，按照如图 7.25 所示的指示添加以下配对条件： ：平面①→平面⑤。 ：圆柱面②→圆柱面⑥。如果方向有误， 则选择“备选解”按钮。 “2to1”：平面③→平面⑦→平面④。 (6) 使用配对和对齐条件装配轴承部件 Bearing 到曲轴箱的轴承孔中。 2. 创建曲轴子装配 (1) 打开曲轴零件 Crankshaft.prt。 (2) 选择“【文件】/【新建】”，输入部件名称为 Crankshaft_assm，勾选“非主模型部件” →单击 OK，在弹出的对话框中单击“显示部件”，则装载 Crankshaft 作为第一个组件，并以 ACS 原点进行绝对定位。 (3) 装载飞轮部件 Flywheel，按图 7.26 所指示的表面添加如下配对约束： ：平面①→平面④； ：圆柱面②→圆柱面⑤； ：平面③→平面⑥。 (4) 装配棘轮部件 ratchet.prt，按图 7.27 所指示的面添加如下配对约束： ：平面①→平面③； ：圆柱面②→圆柱面④。 1 3 2 4 6 5 1 3 4 2 1 2 3 4 5 6 7 图 7.25 配对油箱 10 图 7.26 装配飞轮 图 7.27 装配锁紧棘轮 3. 创建连杆子装配 创建一个非主模型部件文件 Connection_assm，装载主模型部件 connection.prt。 4. 创建活塞子装配 (1) 创建一个非主模型部件文件 Piston_assm，装载主模型部件 Piston.prt。 (2) 装载销轴零件 Piston_pin.prt：按照如图 7.28 所指示的面添加约束： ：圆柱面①→圆柱面④； “2 to 2”：平面②→平面⑤→平面③→平面⑥。 (3) 装配如图 7.29 所示的密封圈（piston_ring.prt） 图 7.28 配对活塞 图 7.29 配对密封圈 5. 创建发动机总装配 (1) 创建一个非主模型文件 Engine_assm，装载机架主模型部件 Base_assmt。 (2) 装载曲柄子装配（crankshaft_assm）：按图 7.30 所指示的表面添加以下配对约束： “2 to 1”：平面①→圆柱面③→平面②。 ：对齐曲轴和轴承的轴线，如果方向错误，则切换“备选解”。 (3) 装载连杆子装配（Connection_assm）：为了方便操作，隐藏机架，如图 7.31 所示。 “2 to 2”：平面①→平面④→平面②→平面⑤。 ：圆柱面③→圆柱面⑥。 4 2 3 6 5 1 2 3 5 6 4 1 3 2 4 5 6 1 2 3 4 1 2 3 11 图 7.30 装配曲柄子装配 图 7.31 装配连杆子装配 如果连杆装配位置如图 7.32 左所示，则需要将组件“重定位”到右图所示的大致竖直位置。这是 因为下一步装载活塞时，可能会发生装配到机架外部的情况。具体操作方法是：右键单击连杆部件选 择“重定位”，选择绕点旋转 ，选择曲轴中心，然后拖动动态坐标系的旋转手柄到大致的位置。 图 7.32 重定位连杆子装配组件 图 7.33 配对活塞 (4) 添加活塞子装配（Piston_assm）：如图 7.33 所示。 ：圆柱面①→圆柱面③。切换备选解，确保活塞的开口朝下。 ：圆柱面②→圆柱面④。预览结果，如果活塞开口朝上，则切换备选解。 (5) 保存装配部件，完成装配。 7.3 自上而下装配建模 设计意图 在发动机装配中，根据现有组件及其装配关系，设计如图 7.34 所示的后曲轴箱零件。 学习目标  学习如何通过“自上而下”装配建模方法在装配中创建新组件  学习如何使用 WAVE 几何连接器从装配组件中关联复制几何对象。 相关知识 1. 自上而下建模（Top-down Modeling） 自上而下装配建模是在装配级中建立新的并可以与其他部件相关联的部件模型，是在装 配部件的顶级向下产生子装配和零件的建模方法。顾名思义，自顶向下装配是先在结构树的 顶部生成一个装配，然后下移一层，生成子装配和组件，装配中仅包含指向该组件的指针。 2. WAVE 几何连接器 WAVE 几何连接器提供在装配环境中链接拷贝其他部件的几何对象到当前工作部件的工 具。被链接的几何对象与其父几何体保持关联，当父几何体发生改变时，这些被链接到工作 部件的几何对象全随之自动更新。可用于链接的几何类型包括：点、线、草图、基准、面和 体。这些被链接到工作部件的对象以特征方式存在，并可用于建立和定位新的特征。 1 2 3 4 12 图 7.34 后侧曲轴箱图纸 任务分析 后侧曲轴箱与前侧曲轴箱和汽缸有配合部分，可以根据这些配合关系在装配环境中进行 关联设计。这需要在装配中创建一个新组件并作为工作部件，利用 WAVE 几何连接器链接关 联的几何体到新组件中，然后利用这些链接几何实现关联部位的建模。新组件与原来的装配 部件具有关联性，即原来相关的何发生改变，则新的关联设计的零件也会相应更新。 学习目标  学习“自上而下”装配建模的一般 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 。  学习利用 WAVE 几何连接器实现部件间的相关设计。 操作指导 1. 在装配环境中创建一个新组件 打开装配 Base_assm，按照下面所述的步骤创建一个新的“空组件”，如图 7.35 所示。 (1) 选择“创建新组件”按钮 ，系统提示选择需要移动或复制到新组件中的对象。 (2) 由于本项目需要创建一个“空组件”，所以单击 ，跳过对象选择。 (3) 输入部件文件名为 engine_block_rear，单击 OK。 (4) 接受“创建新的组件”对话框中默认选项，在装配导航器中查看新组件的节点。 13 图 7.35 创建新组件的步骤 2. 使用 WAVE 几何连接器创建关联几何体 (1) 使新组件 成为工作部件。 (2) 选择“Wave 几何连接器”按钮 ，在对话框中选择几何体类型为“体”，并勾选“按 时间戳记”选项，选择如图 7.36 所示的前侧曲轴箱实体，然后单击 Apply。 (3) 在“Wave 几何连接器”中选择几何体类型为“曲线”，选择如图 7.36 所示的三个安 装孔的圆弧边→单击 OK，完成关联几何体的创建。 图 7.36 创建关联几何体 3. 修整关联实体 (1) 使 engine_block_rear 成为显示部件。 (2) 双击部件导航器中的“LINKED_BODY”节点，在特征列表中选择“SUBTRACT （24）”，单击 OK，链接的实体显示如图 7.37 所示。 (3) 创建相关基准平面：选择对象基准平面类型 ，分别选取顶面和侧面以及中间的一 个圆边创建三个相关基准平面，如图 7.38 所 图 7.37 调整“时间戳” 图 7.38 创建基准平面并修剪实体 (4) 修剪实体：分别利用上面创建的两个基准平面修剪实体，结果如图 7.38 右图所示。 (5) 创建镜像体：利用图 7.38 所示的平面镜像整个实体，镜像结果如图 7.39 所示。 (6) 利用链接的曲线，通过拉伸方法创建一个深度为 10 的安装孔，如图 7.40 所示。 (7) 将链接实体移到 15 层，曲线移到 16 层，基准平面移到 61 层，结果如图 7.41 所示。 修剪平面 1 镜像平面 修剪平面 2 Trim Body 选择此实体 选择三个圆边     14 图 7.39 镜像实体 图 7.40 拉伸特征 图 7.41 完成结果 4. 创建曲轴箱底座拉伸特征 (1) 双击 WCS，激活动态坐标系，将坐标系的原点置于底面最大圆弧的中心，坐标系方 位调整为如图 7.42 所示. (2) 工作层=41。选择“【插入】/【曲线】/【艺术样条】”，选择“ ”方法，阶次=3， 在点捕捉工具条中选择“点构造器”按钮，依次输入点坐标：Pt0 (-40.82, 28)， Pt1 (-50, 0)， Pt2 (-37.48, -37.48)，Pt3 (0, -55)，Pt4 (40.66, -40.66)，Pt5 (60, 0)，Pt6 (54.76, 28)，“返回”到 艺术样条对话框，单击 OK 完成样条曲线的绘制，如图 7.43 所示。 图 7.42 调整 WCS 图 7.43 绘制样条曲线 . (3) 绘制直线：启动直线命令，选择样条曲线的两个端点创建直线，如图 7.44 所示。 (4) 创建拉伸特征：拉伸方向为-ZC 轴，起始=0，结束=12.5，新建实体，如图 7.45 所示。 (5) 创建如图 7.46 所示的抽壳特征：移除底面和一个侧面，壁厚=2，侧面不等厚=3。 (6) 创建布尔操作-求和：目标体为镜像实体，工具体为抽壳的实体，完成“求和”运算。 图 7.44 创建关联直线 图 7.45 创建拉伸特征 图 7.46 创建抽壳特征 5. 零件的详细设计 (1) 创建如图 7.47 所示的圆台：直径=15，高度=17.5。 (2) 创建此圆台特征的圆周阵列：数量=3，角度=120。 Pt1 Pt2 Pt3 Pt4 Pt5 Pt6 Pt0 此圆弧中心作 为坐标原点 15 (3) 创建如图 7.49 所示的拉伸特征：草图平面为底部平面，拉伸深度为 10，“求差”。 (4) 创建如图 7.50 所示的两组面的拔模特征。 图 7.48 圆台及圆周阵列 图 7.49 创建拉伸特征 图 7.50 创建拔模特征 (5) 创建如图 7.51(a)所示底部沉孔的拉伸特征 (a) (b) (c) (d) 图 7.51 拉伸“求差”特征 (6) 按图 7.52 所示的顺序依次完成所有的外侧边的边倒圆特征。 图 7.52 添加边倒圆特征 (7) 利用前面链接的曲线①，使用拉伸的方法创建如图 7.53 所示的安装凸台和安装孔。 (8) 创建如图 7.55 所示加强筋特征：  通过选择如图 7.55（a）所示两个圆柱面的中心线①和②创建基准平面。  创建如图 7.55(b)所示的拉伸特征，与原实体执行“求和”操作。  创建如图 7.55(c)所示的加强筋部位的半径为 R1 的边倒圆：首先倒圆加强筋顶部的 两条直边①和圆台底部的圆边②，然后再倒圆剩余的相切链③。   16 图 7.53 创建安装凸台 图 7.55 创建加强筋特征 . (9) 以 YZ 平面为对称平面，创建如图 7.56 所示的圆台和加强筋特征等特征的镜像。 (10) 创建如图 7.57 所示的侧面三个安装耳的拉伸特征，与原实体执行“求和”操作。 图 7.56 创建镜像特征 图 7.57 创建安装耳特征 (11) 请读者自行创建零件剩余的特征，完成建模。 相关练习 在装配环境中，完成连杆头部的建模，其图纸如图 7.58 所示。 图 7.58 连杆头部图纸 1 2    (a) 创建草图平面 (b) 对称拉伸 (c) 边倒圆特征 1 未注圆角为 R1 17 操作指导 (1) 打开装配部件 Connection_assm，在装配环境中创建一个新组件 connection_head。 (2) 使 connection_head 成为工作部件，利用 Wave 几何连接器链接连杆的整个实体。 (3) 按照如图 7.59 所示的情况修剪实体。 图 7.59 修剪实体 (4) 选择两次修剪得到的一个平面作为旋转剖面，旋转轴为 Z 轴，创建如图 7.60 所示旋转体。 (5) 选择如图 7.61 所示的连杆配合面的外部边缘，创建高度为 1.25 的拉伸凸台新实体；以拉伸凸台 的顶面作为拉伸剖面，创建一个新的高度为 2.75 的拉伸实体，如图 7.62 所示 (6) 将最后产生的拉伸体的两个侧面偏置-1.5，如图 7.63 所示。 图 7.60 旋转实体 图 7.61 拉伸实体 1 图 7.62 拉伸实体 2 图 7.63 偏置表面 (7) 执行布尔操作“求和”，将三个实体结合为一个实体，如图 7.64 所示。 (8) 首先对 3 个半径为 R1 的边倒圆，然后对顶边添加 R0.5 的倒圆，倒圆结果如图 7.65 所示。 (9) 创建拉伸孔：以链接实体上的一个螺纹孔的边界作为拉伸剖面，获得如图 7.66 所示的圆孔，然 后再创建如图 7.67 所示直径为 5.5 的沉孔部分的拉伸特征。 (4) 对新建的实体进行 “镜像体”的操作，然后进行布尔“求和”运算。 图 7.64 “求和”运算 图 7.65 创建边倒圆 图 7.66 创建拉伸孔 图 7.67 创建沉孔 3-R1 R0.5 18 7.4 添加部件族成员—螺钉 设计意图 通过前面的实训项目，我们已经完成了发动机主体部分的装配建模，但装配还要求对于 组件使用不同规格的内六角螺钉进行紧固。 任务分析 内六角螺钉为标准件，应该首先创建标准件库。我们在第六章已利用“部件族”工具完 成了一种规格的内六角螺钉的标准件库。在本项目中我们可以利用此标准件库的族成员进行 装配。在本项目的实践过程中，我们将学习以下几种功能： 学习目标  学习添加部件族成员的一般流程。  学习创建组件阵列的方法。 操作指导 打开发动机总装配“Engine_assm_nobolt”，查看需要安装螺钉的位置。本处需要使用第 6 章所完成的内六角螺钉标准件。 1. 装配曲轴箱紧固螺钉 M5-28 (1) 使机架子装配（Base_assm_nobolt）外为“显示部件”。 (2) “添加现有组件”Bolt.prt：由于 bolt 零件包含部件族成员，所以系统打开“选择族 成员”对话框。按以下“准则”来匹配组成员：在“组属性”栏内选择“ds”→在“有效的 值”栏内选择“5”→在“匹配成员”栏内选择“M5-28”，确定对话框，如图 7.68 所示。 (3) 在添加现有组件对话框内勾选“多重添加”选项，如图 7.69 所示。 选中“多重添加”的目的是为了在组件配对完成之后自动打开组件阵列功能。当然，也可以通过 手工方式启动该命令：菜单命令“【装配】/【组件】/【组件阵列】”或者选择按钮 。 图 7.68 添加部件族 图 7.69 选中“多重添加” 19 (4) 为螺钉定位添加约束： —平面①→平面③； —“圆柱面②→圆柱面④，如图 7.70 所示。 图 7.70 螺钉的配对约束面 图 7.71 组件阵列 图 7.72 添加汽缸螺钉 (5) 创建组件阵列：完成配对之后，系统打开创建组件阵列对话框，在对话框中选择“从 实例特征（From Feature ISET）”，单击 OK，系统完成螺钉阵列，如图 7.71 所示。 “从实例特征（From Feature ISET）”：组件的阵列基于配对部件的阵列特征。此方式必须满足以 下条件：基础组件的必须包含特征引用阵列（矩形阵列或圆周阵列）；必须首先通过配对条件定位组件 到引用（实例）集中的一个特征。 2. 装配汽缸紧固螺钉 M5-18 使用与步骤 2 相同的方式，添加汽缸的两个紧固螺钉 M5-18，如图 7.72 所示。 3. 装配油箱的紧固螺钉 M5-15 由于油箱以及与其配对的组件不包含阵列特征，因此使用“线性”阵列来完成装配。 (1) 参考前面的操作，完成一个 M5-15 的螺钉的装配。 (2) 创建线性组件阵列：如图 7.73 所示，启动创建组件阵列对话框→选择“线性”方式 →OK→设置方向定义为“边缘”方式→选择油箱顶部的一个线性边缘→输入阵列参数：数量 =2；阵列偏置为测量值—单击“设计逻辑”按钮 →在弹出菜单中选择“测量”→测量两个 安装孔中心的距离→单击 ，完成组件的阵列。 图 7.73 创建组件线性阵列 4. 装配连杆的紧固螺钉 M3-12 与步骤 4 同理，使连杆子装配（Connection_assm_nobolt）为显示部件添加连杆的两个紧 1 2 3 4 选择此线性边缘确定 XC 方向 利用测量来获得阵列偏置值 20 固螺钉 M3-12，如图 7.74 所示。 图 7.74 连杆紧固螺钉 M3-12 图 7.75 编辑组件阵列对话框 组件阵列的编辑方法：选择“【装配】/【编辑组件阵列】”，打开如图 7.72 所示的编辑组件阵列对 话框：可以编辑组件阵列的各项内容，或者选择删除组件阵列。 对于相同的组件，可以在装配导航器中使用 MB3 菜单选项进行“打包（Pack）”，如 。 至此，我们已经完成了发动机部分的装配建模，下面通过几个装配应用项目来介绍装配 运动动画、装配爆炸图、装配和拆卸动画的制作等应用。 7.5 装配可变形组件—弹簧 设计意图 当某些部件被添加到一装配件中时，其形状可以产 生变形，如弹簧或软管等，这类部件称之为可变形的组 件。通过规定控制部件的关键参数，在装配中控制其可 变形。 在本项目中，将第六章项目四所完成的拉伸弹簧装 配到工业钻孔机的离合器之中，如图 7.76 所示。 任务分析 使用可变形组件的一般方法为：  指定部件本身的可变形的特性（详细过程请参阅章节 6.4 的相关知识）。  利用可变形的部件作为在装配中能变形的组件。 学习目标 在本项目中，将学习和应用以下相关知识点：  镜像装配的一般步骤。  替换组件引用集。  创建部件间表达式。  在装配中定义可变形组件的参数。 图 7.76 离合器子装配 21 操作指导 1. 创建离合器瓦的“镜像装配” (1) 打开离合器装配部件 clutch_assm.prt，启动装配环境 (2) 替换“离合器体”的引用集：在装配导航器中，单击 MB3 选择 clutch_body，在弹 出的菜单中选中“替换引用集→整个部件”，则此组件被完全载入。 如果图形窗口中基准坐标系没有显示，则使 61 层成为可选择层。 (3) 选择“【装配】→【组件】→【镜像装配】”，系统启动“镜像装配”向导。 (4) 单击“下一步”，进入“选择组件”步骤，从图形窗口或者装配导航器中选中离合器 瓦组件（clutch_shoe）。 (5) 单击“下一步”，进入“选择平面”步骤，从图形窗口中选中基准坐标系的 YZ 平面。 如果没有可供选择的镜像平面，可以利用 创建一个 YZ 基准平面。 (6) 单击“下一步”，进入“镜像设置”步骤，此步骤用于指定镜像类型：包括“镜像重 定位” 、装配重用 、镜像几何体 和排除组件 四种操作类型。本例接受默认设置—“镜 像重定位” 。 (7) 单击“下一步”，进入“镜像检查”步骤。本步骤用于预览镜像装配并可以进行更正， 利用按钮 可以切换其他的镜像方案；利用按钮 可以创建新的镜像几何体。本处接受默认。 (8) 单击“完成”，完成镜像装配的操作。 如果在步骤(6)选择了创建新的镜像几何体 类型，则需要在“下一步”指定新组件的“命名规 则”和存放目录。 2. 装配可变形组件 (1) 替换离合器瓦组件的引用集为“整个部件”，下面将使用基准平面辅助配对。 (2) 启动添加现有组件命令 ，选择部件文件为 pullspring，引用集定义为“整个部件”， 其他接受默认设置。 (3) 配对组件：添加以下三组配对条件（需要设置合适的“过滤器”） 对齐：钩子所在的基准平面与弹簧安装孔的中心平面，如图 7.77 所示。 对齐：弹簧中心基准轴与离合器瓦基准坐标系的 XY 平面，如图 7.78 所示 平行：弹簧中心基准轴与离合器瓦基准坐标系的 X 轴，预览配对结果，如图 7.79 所 示，单击对话框中的 ，切换备选解。 图 7.77 基准平面对齐 图 7.78 基准轴与基准平面对齐 22 图 7.79 预览结果 图 7.80 距离约束 距离：弹簧的基准坐标系的 XY 平面与离合器瓦的安装孔中心平面，如图 7.80 所示。 下面将介绍利用部件间表达式完成距离的输入：  单击距离输入栏内右侧设计逻辑按钮 。  在弹出菜单中选择“公式”，系统打开表达式对话框。  在表达式对话框内选择“创建部件间引用”按钮 。  在选择部件对话框中选择 pullspring 部件，单击 Ok。  在表达式列表中选择“R=4”，单击 OK。此时在公式输入栏内显示一个表达式 “pullspring::R”（NX 利用两个冒号来表达部件间表达式的引用）。  输入一个“+”，同理，再其后引用另外一个部件间表达式“pullspring::h”。  因为距离需要取相反的方向，所以在前面加“-”。最终表达式为：  (pullspring::R+pullspring::h)  单击 ，接受表达式，然后单击 OK，退出表达式对话框。 单击“预览”，如果如图 7.81 所示。然后单击 Apply，完成弹簧的配对约束。 (4) 定义弹簧的变形量：单击 Ok，系统弹出如图 7.82 所示的变形参数对话框，输入长 度=18，按回车键，然后单击 OK。弹簧执行变形，并匹配到另一个安装孔上，如图 7.83 所示。 图 7.81 完成弹簧装配 图 7.82 变形参数对话框 图 7.83 完成变形的组件 (5) 重复步骤(2)~(4)，装配另一侧的弹簧，距离表达式为“pullspring::R+pullspring::h” 并设置变形量为 22。 (6) 替换所有组件的引用集为“MODEL”，完成结果如图 7.76 所示。 7.6 装配的应用 前面通过整个发动机的装配过程实践介绍了 NX 装配建模的一般方法。当装配完成之后， 可以进行很多应用。本节将介绍装配间隙分析、装配爆炸等一般常用的方法。 23 7.6.1 装配间隙分析 相关知识 装配间隙分析功能用来检查装配组件之间的干涉情况，有两种方法可以检查装配间隙：  “【装配】/【组件】/【间隙分析】”：这是查看组件之间干涉关系的一种方式。  “【分析】/【装配间隙】”：此方式可以设置间隙条件、创建检查组件列表以及创建 干涉体等，是详细的间隙分析方式。 学习目标  学习装配干涉检查的基本方法。  通过间隙分析进行组件的修改。 下面通过实例来说明装配间隙分析的一般方法和步骤。 操作指导 1. 查看装配干涉关系 (1) 打开发动机机架子装配 Base_assm_nobolt，为了方便观察，编辑所有装配组件对象 显示为透明状态。 (2) 执行“【装配】/【组件】/【间隙分析】”，选择曲轴箱、汽缸和油箱组件，单击 OK， 得到如图 7.84 所示的分析结果，干涉类型如图 7.84 的右侧表格所示。通过观察可以发现： 汽缸和前侧曲轴箱、前侧曲轴箱和油缸之间存在硬干涉，必须进行修复。 图 7.84 间隙分析结果和干涉类型说明 2. 进一步的装配间隙分析 (1) 选择“【分析】/【装配间隙】/【间隙集】/【新建】”，系统打开如图 7.85 所示【间隙 属性】定义对话框，设置如下：  设置列表 1 的对象方式为“类选择”，“编辑”选中两个曲轴箱、汽缸和油箱。  选择“干涉几何体”选项卡：选中“保存干涉实体”选项，目标图层为 101。 单击 OK 之后，系统打开“间隙浏览器”面板，如图 7.86 所示。 干涉类型 说明 图示 软干涉（Soft Interference ）— 一个对象插 入另一个对象的间隙，没有任何接触。 硬干涉（Hard Interference） — 两个对象彼 此相交，存在 3D 干涉。 接触干涉（Touching Interference） — 两个 对象接触，但是相互之间没有干涉。 24 图 7.85 定义间隙属性 图 7.86 间隙浏览器 (2) MB3 单击间隙集“SET1”，在弹出菜单中选择“执行分析”，系统通过计算得到干涉 条件，如图 7.87 所示。 (3) 分别双击间隙浏览器中的两组硬干涉，分析干涉情况，测量两个干涉体的宽度，如 图 7.88 和 7.89 所示 图 7.87 干涉检查结果 图 7.88 汽缸和曲轴箱的干涉 图 7.89 曲轴箱和油缸的干涉 3. 修复装配干涉 (1) 修复汽缸和曲轴箱之间的干涉：使前侧曲轴箱成为显示部件，编辑如图 7.90 所示的 拉伸特征，修改草图尺寸 20 为 17.5，更新模型。 (2) 修复曲轴箱和油箱之间的干涉：使油箱 fuel_tank 成为显示部件，使 Blend（13）成 为当前特征，插入一个镜像特征，如图 7.91 所示，释放所有后续特征，结果如图 7.92 所示。 图 7.90 编辑曲轴箱零件 图 7.91 编辑油箱零件 图 7.92 完成编辑的曲轴箱 25 (3) 使机架子装配成为工作部件，在间隙浏览器中 MB3 单击间隙集“SET1”，在弹出菜 单中选择“执行分析”，查看浏览器干涉条件的变化，如图 7.93 所示。 图 7.93 间隙浏览器 7.6.2 装配爆炸 相关知识 装配爆炸的目的是为了能够更清楚地表达装配组件之间的相互关系。装配爆炸视图仅仅 是一种视图表达方式，实际组件并没有真正离开它们原来的位置。 在菜单“【装配】∕【爆炸视图】”中可以找到这些工具，也可以通过【装配】工具条激 活【爆炸视图】工具。编辑组件爆炸的方法有两种：自动爆炸组件和手动爆炸组件。 学习目标  掌握两种常用组件爆炸的方法。  装配爆炸视图的基本应用。 操作指导 1. 准备爆炸 (1) 打开发动机装配 Engine_assm，替换视图为“正等轴测视图”。 (2) 选择【装配】工具条中的“爆炸视图”按钮 ，系统会开启【爆炸视图】工具条。 (3) 在【爆炸视图】工具条中选择创建爆炸视图按钮 ，输入爆炸视图的名称或接受默 认名称，单击 OK。 爆炸视图创建后，组件位置并没有发生变化，需要使用编辑组件爆炸或自动爆炸组件的方法来获 得预期爆炸效果。 2. 自动爆炸组件 (1) 选择自动爆炸组件按钮 →选择点火塞、汽缸锁紧螺钉、曲轴箱锁紧螺钉、两个轴 承、飞轮和锁紧棘轮部件→输入爆炸距离为 100，单击 OK。其结果如图 7.94 所示. (2) 由于点活塞、飞轮和锁紧棘轮组件在当前视图中有重叠现象，所以重复上面的操作 步骤，分别设置点活塞的自动爆炸距离为 60；棘轮组件的自动爆炸距离为 220. 飞轮组件的 自动爆炸距离为 150，结果如图 7.95 所示。 已经修复了硬干涉 26 图 7.94 自动爆炸组件 图 7.95 编辑自动爆炸组件 自动爆炸组件是基于配对条件建立的，组件根据配对的类型移动到一个给定的偏置距离，此选项 对于未配对组件没有影响。 3. 手动爆炸组件 (1) 选择编辑组件爆炸按钮 →在选择对象步骤选择汽缸、点活塞和两个锁紧螺钉→单 击 MB2→在移动对象步骤：选择动态坐标系的 Z 轴，输入距离为 60（或者按住并拖动 Z 轴 手柄拖拽至 60 的距离），确定对话框，如图 7.96 所示。 (2) 选择后侧曲轴箱、三个曲轴箱锁紧螺钉、飞轮和锁紧棘轮，选择沿轴向移动手柄， 输入或拖动距离为 150，结果如图 7.97 所示。 (a) 选择爆炸组件 (b) 完成编辑组件爆炸 图 7.96 编辑组件爆炸 图 7.97 编辑后侧曲轴箱组件爆炸 27 (3) 选择前侧曲轴箱，选择沿轴向移动手柄，输入距离为“-140”，结果如图 7.98 所示。 图 7.98 编辑前侧曲轴箱组件爆炸 图 7.99 编辑活塞子装配爆炸 (4) 同理，编辑组件汽缸、点活塞、两个锁紧螺钉、活塞子装配的爆炸距离为沿 Z 轴“80”， 编辑活塞子装配，沿 Z 轴的移动