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第七章装配设计

第一节装配设计基础

一个产品通常由若干个零部件组成，这便涉及装配设计。从常规意义上来说，装配设计就是将零部件通过配对条件在产品各零部件之间建立合理的约束关系，确定相互之间的位置关系和连接关系等。

在深入介绍装配设计的应用知识之前，本节先介绍装配设计的基础知识，包括如何新建装配文件，初步了解装配设计界面，理解相关的装配术语和常见的装配方法等。

7.1.1 新建装配文件与装配界面介绍

在UG NX 8.0中，可以使用专门的装配模块来进行装配设计。可以按照以下步骤来新建一个装配文件。

启动UG NX 8.0后，在初始的用户界面上单击“新建”按钮，或者在菜单栏中选择“文件”|“新建”命令，或者按〈Ctrl+N〉快捷键，系统弹出“新建”对话框。

在“模型”选项卡的“模板”选项组中选择名称为“装配”的模板，单位为毫米，如图7-1所示。

在“新文件名”选项组中，指定新文件名和要保存到的文件夹（即指定保存路径）。

在“新建”对话框中单击“确定”按钮，从而新建一个装配文件。

新装配文件的设计工作界面如图 7-2 所示。该工作界面由标题栏、菜单栏、各种工具栏、状态栏、导航器和绘图区域（绘图区域也称“模型窗口”）等部分组成。下面列举装配设计模式下的一些重要的工具栏和菜单，让读者初步熟悉装配工具及命令的出处。

图7-1 “新建”对话框

图7-2 新装配设计模式下的工作界面

1．“装配”工具栏

“装配”工具栏如图7-3所示。用户可以根据操作习惯和实际设计情况，为该工具栏添加更多的用于装配设计的按钮。在进行装配设计的过程中，会比较频繁地使用该工具栏中的相关按钮。

图7-3 “装配”工具栏

2．“爆炸图”工具栏

“装配”工具栏中的“爆炸图”按钮用于关闭或打开“爆炸图”工具栏。在“装配”工具栏中确保选中“爆炸图”按钮时，系统打开如图7-4所示的“爆炸图”工具栏。“爆炸图”工具栏提供了“新建爆炸图”、“编辑爆炸图”、“自动爆炸组件”、“取消爆炸组件”、“删除爆炸图”、“隐藏视图中的组件”、“显示视图中的组件”、“追踪线”等按钮。

图7-4 “爆炸图”工具栏

说明：爆炸视图其实是将各个装配零件或子部件按照一定的方式放置以离开它的真实位置，通常用来表示产品零部件组成或装配示意等。在产品说明书或装配工艺图表中应用比较多。

3．“装配”菜单

用户也可以从系统提供的“装配”菜单中选择相关的命令来进行装配。菜单栏的“装配”菜单包含的主要命令如图7-5所示。

“关联控制”级联菜单：该级联菜单如图7-6所示，包括“查找组件”、“打开组件”、“隐藏视图中的组件”、“显示视图中的组件”、“设置工作部件”、“显示轻量级”等命令。

图7-5 “装配”菜单图7-6 “关联控制”级联菜单

“组件”级联菜单：包括在装配体中创建和操作处理组件的命令，如图7-7所示。

“爆炸图”级联菜单：包括“新建爆炸图”、“编辑爆炸图”、“自动爆炸组件”、“取消爆炸组件”、“删除爆炸图”、“隐藏爆炸图”、“显示爆炸图”、“追踪线”和“显示工具条”命令，如图7-8所示。

图7-7 “组件”级联菜单图7-8 “爆炸图”级联菜单

“布置”命令：创建和编辑装配布置，定义备选组件位置。

“组件位置”级联菜单：该级联菜单包括的命令如图7-9所示，如“移动组件”、“装配约束”、“显示和隐藏约束”、“记住装配约束”、“显示自由度”和“转换配对条件”。该级联菜单中的命令应用比较多。

“序列”命令：该命令用于打开装配序列任务环境以控制组件装配或拆卸顺序，并仿真组件运动。

4．“分析”菜单

在装配设计中，使用“分析”菜单中的相关命令是很实用的，例如测量距离、测量角度、分析简单干涉和装配间隙等。“分析”菜单提供的命令如图7-10所示。

图7-9 “组件位置”级联菜单图7-10 “分析”菜单

7.1.2 装配术语

为了更好地学习装配设计知识，本节将简要地介绍一些装配术语，如装配体、子装配体、组件与组件对象、自顶向下建模、自下而上建模、上下文中设计、配对条件和引用集。相关的常见装配术语如表7-1所示。

表7-1 常见装配术语

7.1.3 装配方法介绍

在UG NX 8.0中可以采用虚拟装配方式，只需通过指针来引用各零部件模型，使装配部件和零部件之间存在着关联性，这样当更新零部件时，相应的装配文件也会自动更新。

典型的装配设计方法思路主要有两种，一种是自底向上装配，另一种是自顶向下装配。在实际设计中，可以根据情况决定选用哪种装配方法，或者两种装配设计方法混合应用。

1．自底向上装配

自底向上装配方法是指先分别创建最底层的零件（子装配部件），然后再把这些单独创建好的零件装配到上一级的装配部件，直到完成整个装配任务为止。通俗一点来理解，就是首先创建好装配体所需的各个零部件，接着将它们以组件的形式添加到装配文件中以形成一个所需的产品装配体。

采用自底向上的装配方法通常包括以下两大设计环节。

设计环节一：装配设计之前的零部件设计。
设计环节二：零部件装配操作过程。

2．自顶向下装配

自顶向下装配设计主要体现为从一开始便注重产品结构规划，从顶级层次向下细化设计。这种设计方法适合协作能力强的团队采用。自顶向下装配设计的典型应用之一是先新建一个装配文件，在该装配中创建空的新组件，并使其成为工作部件，然后按上下文中设计的设计方法在其中创建所需的几何模型。

在装配文件中创建的新组件可以是空的，也可以包含加入的几何模型。在装配文件中创建新组件的一般方法如下。

在“装配”工具栏中单击“新建组件”按钮，或者在菜单栏中选择“装配”|“组件”|“新建组件”命令，系统弹出“新组件文件”对话框，如图7-11所示。

图7-11 “新组件文件”对话框

指定模型模板，设置名称和文件夹后，单击“确定”按钮，系统弹出“新建组件”对话框，如图7-12所示。

为新组件选择对象，也可以根据实际情况或设计需要不作选择以创建空组件。另外，可以设置是否添加定义对象。

展开“设置”选项组，如图7-13所示。在“组件名”文本框中可指定组件名称；在“引用集”下拉列表框中选择一个引用集选项；在“图层选项”下拉列表框中指定组件安放的图层（“原始的”、“工作”或“按指定的”）；在“组件原点”下拉列表框中选择WCS选项或“绝对坐标系”选项，以定义采用工作相对坐标还是绝对坐标系；“删除原对象”复选框则用于设置是否删除原先的几何模型对象。

图7-12 “新建组件”对话框图7-13 在“设置”选项组中设置

在“新建组件”对话框中单击“确定”按钮。

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