1、第五章CATIA V5組件設(shè)計、組件設(shè)計是機(jī)械產(chǎn)品不可缺少的組成部分，良好地開發(fā)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和特征，使工程易于對產(chǎn)品的認(rèn)識，這也是電子原型的基礎(chǔ)。Catia V5組件設(shè)計模塊可輕松定義機(jī)械組件之間的約束關(guān)系，實現(xiàn)零件的自動放置，并檢查組件之間的一致性。它允許設(shè)計者自上而下或自下而上定義大型組件結(jié)構(gòu)，管理多級大型組件結(jié)構(gòu)，并在單獨的環(huán)境和組件環(huán)境中實施零件設(shè)計。5.1作為機(jī)械設(shè)計的重要模塊，設(shè)計模塊裝配簡介許多機(jī)械設(shè)計包括很多部件和裝配，都要通過裝配形成一個整體，以達(dá)到設(shè)計目的。選擇“開始”|“機(jī)械設(shè)計”|“部件設(shè)計”命令，在系統(tǒng)彈出的“零件號”對話框中輸入零件號，然后單擊“確定”按鈕進(jìn)入部件設(shè)計

2、平臺。組合設(shè)計平臺包含六個常用工具列：約束、移動、建立約束、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工具、組合特征和空間分析。5.1.1相關(guān)術(shù)語和概念，零件：構(gòu)成部件和產(chǎn)品的最基本單位。組合：可以是單一零件或多個零件的組合結(jié)果。構(gòu)成產(chǎn)品的主要單位。組合：也是產(chǎn)品組合設(shè)計的最終結(jié)果。由組合和組合之間的約束關(guān)系組成。約束：裝配過程中的約束是零件之間的相對約束，用于確定零件的位置。5.2組件部件管理、組件設(shè)計平臺中的操作對象主要是設(shè)計的各種組件，因此用于管理功能的“產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工具”工具欄是設(shè)計平臺的核心工具欄。工具欄包含“部件”工具、“產(chǎn)品”工具、“部件”工具、“現(xiàn)有部件”工具、“位置現(xiàn)有部件”工具、“替換部件”工具、“更改圖形樹順

3、序”工具和“編號生成方法”不會儲存牙齒元件名稱。從結(jié)構(gòu)樹中選擇產(chǎn)品1，然后單擊(2) 產(chǎn)品工具是在指定產(chǎn)品下創(chuàng)建新產(chǎn)品的工具。在結(jié)構(gòu)樹中選擇產(chǎn)品1，然后單擊工具按鈕，將生成組件產(chǎn)品3牙齒。(3)“部件”工具是在指定產(chǎn)品或組件下創(chuàng)建新組件的工具。在結(jié)構(gòu)樹中選取產(chǎn)品1，然后按一下工具按鈕，即可生成零件Part1牙齒。5.2.2“加載現(xiàn)有零部件”、“現(xiàn)有部件”工具和“具有位置的現(xiàn)有部件”工具用于加載已存在的各種零部件。單擊“現(xiàn)有部件”工具按鈕并在結(jié)構(gòu)樹中指定要加載的目標(biāo)零部件后，將彈出“選擇檔案”對話框，選擇零部件會將該零部件加載到指定零部件下，如下所示：替換5.2.3零部件、“替換組件”工具將當(dāng)前

4、部件設(shè)計平臺中的零部件替換為新加載的零部件。單擊“工具”按鈕選擇需要替換的零部件，彈出“選擇檔案”對話框，選擇替換零部件，然后彈出“替換影響”對話框。對話框的列表框中列出了操作后受影響的元素，如下所示：單擊“確定”按鈕完成替換操作。5.2.4排序結(jié)構(gòu)樹、“重新排序圖形樹”工具是用于重新排序結(jié)構(gòu)樹中選定產(chǎn)品的子產(chǎn)品的工具。單擊工具按鈕并選取結(jié)構(gòu)樹中重新排序的元件或產(chǎn)品選項卡后，將出現(xiàn)“重新排序圖形樹”(reordering graphics tree)對話框。單擊“上移選定的產(chǎn)品”工具按鈕將選定的組件上移。單擊“下移選定的產(chǎn)品”工具按鈕將選定的組件下移。單擊“移動選定的產(chǎn)品”工具按鈕以在兩個選定

5、的零部件之間交換位置。，5.2.5料件號碼，號碼產(chǎn)生方式工具是用于對圖面中料件清單套用的料件進(jìn)行編號的工具。單擊“工具”按鈕并選擇要編號的元件后，將顯示“生成編號”對話框?！罢麛?shù)”(Integer)和“字符”(Letters)復(fù)選框分別表示數(shù)字由整數(shù)或字符生成。如果選定項目已具有編號，則可以使用“現(xiàn)有編號”(existing number)選項組，保留選擇框保持原始編號不變，替換選擇框指示使用新編號?！疤鎿Q”選擇框使用新編號。5.2.6產(chǎn)品加載管理，可選加載工具是用于設(shè)置加載產(chǎn)品的子產(chǎn)品的加載范圍的工具。單擊工具按鈕將彈出管理產(chǎn)品加載對話框，如下所示：從“打開深度”(open depth)下拉

6、列表框中選擇要加載子產(chǎn)品的范圍。5.2.7零件管理和簡報管理工具是管理組件基本屬性的工具。單擊“工具”按鈕并選擇零部件后，將顯示“管理表達(dá)”對話框，如下所示：“牙齒”對話框顯示選定零部件的名稱、路徑、類型等。使用“牙齒”對話框關(guān)聯(lián)、刪除、替換、重命名和激活選定的零部件。復(fù)制5.2.8元件、快速多重例證工具是以固定方式復(fù)制已載入元件的組合的工具，通常在一個產(chǎn)品中有多個相同元件時使用。單擊“快速多實例化工具”按鈕右下角的黑色三角形以展開多個實例化工具欄(包括快速多實例化工具和多實例化定義工具)。1、快速多重例證2、多重例證定義、5.3組合約束和約束是組合設(shè)計的關(guān)鍵元素。除了元件之間的位置關(guān)系外，還

7、必須考慮相互約束關(guān)系，才能完成組合。組件設(shè)計平臺上提供了兩種創(chuàng)建約束和約束工具。兩個工具欄是：“創(chuàng)建約束”工具、“重合約束”工具、“接觸約束”工具、“偏移約束”工具、“角度約束”工具、，5.3.1組件約束的注意事項，通常創(chuàng)建組件約束要求選擇零件參照。零件參考和組合參考是約束零件框組合中位置和方位的點、線、面。例如，如果通過配對約束將軸放置在組件孔中，則軸中心線是元件參照，孔中心線是部件參照。一次只能添加一個約束。例如，如果一個零件的徐璐不能將另外兩個孔與組件中另一個零件的徐璐另外兩個孔對齊，則必須徐璐定義另外兩個匹配約束。5.3.1組合約束的考量，以及為一個零件完全指定組合重量的放置和方位(即

8、完全約束)通常需要定義多個組合約束。在CATIA中組裝零件的意思是，您可以將多個月限制加入至零件。即使在數(shù)學(xué)上完全約束了零件的位置，也可以指定其他約束以使部件達(dá)到設(shè)計意圖。單擊“約束條件創(chuàng)建方法”工具右下角的黑色三角形，然后展開“約束條件創(chuàng)建方法”工具欄，了解如何創(chuàng)建5.3.2約束條件。如圖所示，牙齒工具欄包含三種茄子連續(xù)約束創(chuàng)建方法：基本模式、鏈模式、堆棧方法1、基本模式2、鏈模式3、堆棧模式、5.3.3重合約束、重合約束工具是對齊零件的約束工具，可以根據(jù)選定的幾何元素獲取同心可用于重合約束的幾何圖元包括：“地物約束屬性”對話框。，5.3.4接觸約束(接觸約束)，接觸約束工具是在平面或曲面之

9、間創(chuàng)建接觸的約束工具，公共區(qū)域是平面(面接觸)、直線(直線接觸)、點(實例1實例2實例3，5.3.5偏移約束，偏移約束YES表示可以創(chuàng)建約束。5.3.5“偏移約束”(Offset Constraint)，(1)單擊“約束”工具欄上的“偏移約束”工具按鈕，然后選取螺栓端面和螺母端面，此時將出現(xiàn)約束屬性對話框。(2)在“偏移”微調(diào)器框中輸入-10mm，然后單擊“確定”按鈕以完成偏移約束的創(chuàng)建。例如，5.3.6角度約束，“約束角度”工具是確保兩個元素之間恒定角度的約束工具，直線和面都可以用作選定的幾何元素。以下圖為例，說明如何使用“約束角度”工具，如下所示：(1)單擊“約束”工具欄上的“約束角度”工

10、具按鈕，然后選擇兩個平面(如圖所示)，系統(tǒng)將彈出約束屬性定義對話框。(2)在“角度”微調(diào)器框中輸入60度，然后單擊“確定”按鈕，完成角度約束的創(chuàng)建。是，5.3.7“固定約束”(Fix)，“固定組件”工具是約束工具，用于在裝配更新時防止零件在更高級組件中移動或離開。固定部件的約束有兩種茄子類型。(1)在固定約束中，要根據(jù)組件的幾何原點固定位置，必須設(shè)置絕對位置。牙齒操作只需選中“約束定義”對話框中的“在空間中固定”復(fù)選框來設(shè)置絕對坐標(biāo)。(2)在固定約束中，要根據(jù)固定位置固定組件，必須設(shè)置相對位置。為此，必須清除“約束定義”對話框中的“在空間中固定”復(fù)選框。5.3.7固定約束(Fix)的工作方式如

11、下：(1)在“約束”工具欄上，單擊“固定組件”工具按鈕，然后選擇所需的幾何元素。(2)雙擊“結(jié)構(gòu)”樹中的固定零部件圖標(biāo)時，將彈出“約束定義”對話框，然后在對話框中設(shè)定固定約束類型。5.3.8固定約束，“固定”工具是根據(jù)現(xiàn)有相對位置固定選定激活零部件的約束工具。如果移動其中一個元件，則整個組合集將隨之移動。牙齒工具欄的過程如下：(1)單擊“約束”工具欄上的“凍結(jié)”工具按鈕時，將出現(xiàn)凍結(jié)對話框，如下所示：(2)選擇要固定的元件后，該元件將添加到列表框中。要從列表中刪除部件，只需單擊即可。(3)單擊“確定”按鈕完成固定約束。5.3.9快速約束，快速約束工具是根據(jù)快速約束清單中的約束優(yōu)先度為選取的元件

12、物件自動建立約束的工具。您可以選取功能表列上的工具| 選項 | 機(jī)械設(shè)計 | 組合設(shè)計 | 約束頁簽，以設(shè)計快速約束，如下所示：5.3.10變更限制條件、變更限制條件工具是將建立的限制條件視需要變更為其他限制條件的工具。牙齒工具的程序如下：(1)單擊“約束條件”工具欄上的“更改約束條件”工具按鈕，然后單擊結(jié)構(gòu)樹中需要更改的約束條件，將出現(xiàn)可能的約束條件對話框。(2)在對話框中，選擇已更改的約束，然后單擊“確定”按鈕完成約束更改。5.3.11陣列約束、“重復(fù)使用模式”工具是使用在零件設(shè)計中創(chuàng)建的陣列創(chuàng)建約束陣列的工具。牙齒工具的操作步驟如下：(1)在陣列生成的零部件上安裝零件，并建立兩者之間的約

13、束關(guān)系。(2)單擊“約束”工具欄上的“重用模式”工具按鈕時，系統(tǒng)將彈出模式的實例化對話框。(3)選取由零件設(shè)計創(chuàng)建的陣列特征，并將其添加到陣列區(qū)域的文本框中。(4)單擊要實例化的部件，然后選擇預(yù)約束的零部件并將其添加到文本框中。(5)單擊“確定”按鈕完成陣列約束。5.3.12剛性/柔性約束，將產(chǎn)品子產(chǎn)品中的零部件固定到產(chǎn)品中的方法有兩種：剛性固定和柔性固定。柔性固定是指子產(chǎn)品的零部件像其他零部件一樣使用指南針或“移動”按鈕自由移動。剛性固定意味著只能將整個子產(chǎn)品移動到剛性范圍內(nèi)。兩種茄子固定方法的切換是使用柔性/固定子部件工具按鈕完成的。使用方法是單擊“柔性/固定子部件”工具按鈕，然后在結(jié)構(gòu)樹

14、中選擇子產(chǎn)品，以完成固定方法之間的切換。在5.4組合中，元件位置曹征、元件3d組合反映元件的位置關(guān)系，因此元件位置是組合的核心?！耙苿印惫ぞ邫谑钦{(diào)整元件位置的工具，它包含四個茄子工具：“操作”、“敏捷移動”、“分解”和“碰撞時停止操作”。5.4.1移動元件、操控工具是用滑鼠拖曳或旋轉(zhuǎn)元件等方式移動元件的工具。單擊工具欄將彈出“作業(yè)參數(shù)”對話框，如下所示：對話框中每個圖標(biāo)的含義如下：第一行是控制沿軸的移動。第二行是沿坐標(biāo)平面控制判斷。第三行是控制沿軸的旋轉(zhuǎn)。“遵循約束”復(fù)選框是由幾何元素安裝約束定義的方向移動。5.4.2快速移動元件，擷取工具列以對映的方式快速移動組件。單擊“捕捉”工具右下角的黑

15、色三角形，展開包含“捕捉”和“智能移動”工具的“捕捉”工具欄。1、捕捉2、智能移動、5.4.3組件爆炸圖表生成、“分解”工具是分解已裝配零部件的工具，可幫助您輕松了解零部件之間的位置關(guān)系并生成二維工程圖。單擊工具按鈕后，將出現(xiàn)“分解”(explode)對話框，可以設(shè)置深度爆炸的層次。所有層表示將裝配的產(chǎn)品分解到最低層，第一層表示僅分解第一層構(gòu)件。格式用于設(shè)置分解方法。3D表示在三維空間中分解產(chǎn)品。二維表示產(chǎn)品分解后投影到XY平面上。限制是指按限制分解產(chǎn)品。牙齒方法僅在產(chǎn)品具有共軸或共面時有效。創(chuàng)建5.4.3組件分解圖，然后選擇選定用于分解的產(chǎn)品。固定產(chǎn)品文本框用于選擇在分解過程中固定位置的零部

16、件。轉(zhuǎn)動爆炸滑球條可以觀察整個分解過程。5.4.4停止碰撞，“碰撞時停止操縱”工具是在激活工具時調(diào)整部件中的零部件，發(fā)生碰撞時在碰撞方向停止操縱的工具。5.5組合分析，組合設(shè)計完成后需要適當(dāng)?shù)姆治?。分析以確定部件效果和零部件設(shè)計是否有缺陷。Catia V5提供了包含“空間分析”工具欄所有內(nèi)容的“分析”菜單欄，如圖所示。牙齒菜單欄提供了許多裝配分析功能。讓我具體說明使用方法。5.5.1 BOM、“分析”| BOM命令將彈出“BOM”對話框，如下所示：“牙齒”對話框包含“BOM表”和“BOM表報告”選項卡。1、BOM 2、清單報告、5.5.2更新、分析 | 更新命令選擇，如果存在更新的元素，將彈出“更新分析”對話框，分析選項卡將顯示需要更新的所有元素和相關(guān)數(shù)據(jù)，您可以直接在更新選項卡中選擇要更新的元素，然后單擊右側(cè)的更新工具按鈕執(zhí)行更新操作。當(dāng)前所有元素都是最新的，并且產(chǎn)品中沒有需要更新的元素時，更新分析對話框?qū)棾?，并顯示消息“組件是最新的”(assembly latest)。5.5.3約束分析、分析 | 約束分析命令時，