CATIA V5 裝配設計課件

CATIAV5TrainingCATIAV5裝配設計AssemblyDesign一、進入裝配模塊的方法：(1)Start菜單(2)File-新建Drawing二、概念介紹零件：零件是最基本的裝配單位，是特征樹上顯示的最后一級獨立的幾何體文件。組件：組件由零件和(或)其它組件組成。組件可以是幾個零件構成的子裝配，也可以是由多個零件和(或)次級子裝配構建而成。產品：產品是裝配設計的最終產物。它由零件和(或)組件構成，是指向零件和(或)組件何保存路徑的集合。裝配：裝配就是對這些幾何體的集合進行管理。而不是生成幾何體。如果裝配的零件發(fā)生改變，裝配會自動更新。(2)裝配設計選項：打開Tools>Option選項后，選中Mechanical(機械設計)下的AssemblyDesign(裝配設計)選項。

Pastecomponents粘帖部件的方式1）：選擇(Withouttheassemblyconstraints)選項：能夠粘貼一個或幾個子裝配，而不帶原有的裝配約束。選擇（WiththeassemblyconstraintsonlyafteraCopy）選項：僅僅在復制命令之后才可以粘貼一個或幾個子裝配，并帶上原有的裝配約束。選擇（WiththeassemblyconstraintsonlyafteraCut）選項：僅僅在剪切命令之后能夠粘貼一個或幾個子裝配，并帶上原有的裝配約束。選擇(Alwayswiththeassemblyconstraints)選項：能夠粘貼一個或幾個子裝配，并附帶原有的裝配約束。

Contraintscreation裝配約束生成方式：選擇(Useanygeometry)選項：你能夠選擇任何幾何元素約束。選擇(Usepublishedgeometryofchildcomponentsonly)選項：你僅能夠選擇子部件中已經發(fā)布的元素。選擇(Usepublishedgeometryofanylevel)選項：你能夠選擇任何已發(fā)布元素，不論它們處于裝配的哪個級別。

QuickContraint快速裝配約束生成方式：當使用（QuickConstraint）快速約束命令時，總是按照列表中的順序找到適合的約束方法。點擊圖例中的約束方法，可以通過箭頭來變化約束順序。四、功能介紹(一)、產品結構(ProductStructure)1、插入新組件(Component)此命令主要用于在當前產品中插入一個新的組件，即把子裝配裝入上一級裝配中。此處的組件可以是下一級零部件或子裝配，在這個組件以下還可以插入其他產品和組件。這個組件的相關數(shù)據直接存儲在當前產品中，并不單獨保存，只對產品提供文件路徑。(不能存成單獨的*,CATProduct)2、插入新產品(Product)利用此命令可以將一個產品部件插入到產品中，在這個產品部件以下還可以插入其他產品和組件。這個產品的相關數(shù)據存儲在獨立的新文件件內。3、插入新零件(Part)此命令用于在當前的裝配體中插入一個新的零件，這個零件的數(shù)據保存在獨立的CATPart文件中，作為最小的裝配單元，下面不可以插入任何組件或零件。插入新零件時，裝配體中如存在幾何圖形，裝顯示NewPart:OriginPoint(新零件：原點)對話框，它建議兩個選項來定位零件。單擊“是”按鈕將零件原點定位到選定點，如定位到其他部件上的選定點。單擊“否”按鈕將根據父級部件的原點定義新部件的原點。如想要對零件進行編輯，只要雙擊樹特征中的零件，即可進入設計模式。對于零件的修改，會存儲到零件相應的文件中，對動態(tài)的鏈接到裝配中。5、替換零部件(ReplaceComponent)此命令的功能就是用其他部件替換裝配件中的部件。選擇特征樹上要被替換的組件，單擊ReplaceComponent命令，將彈出對話框單擊打開按鈕后，如果是關聯(lián)設計，則會出現(xiàn)ImpactsOnReplace(替換影響)對話框：8、選擇性加載(SelectiveLoad)在CATIA中打開一個裝有多個組件的裝配文件時，往往因為打開過程中將逐個組件加載需要花費大量時間，這種把每個組件的幾何數(shù)據輸入內存的方式同時也增加了系統(tǒng)的負擔，在用戶計算機配置不是很好的狀態(tài)下，這種情況會成為影響設計的極大瓶頸。為避免此情況，可以選用此命令。此命令只有在Tools-Option-General的LoadreferenceDocument復選框沒有選中時才能使用在此狀態(tài)設置下，打開一個裝配文件，目錄樹上都呈卸載狀態(tài)，單擊該命令圖標彈出ProductLoadManagement對話框，在目錄樹上選擇要加載的組件，單擊對話框中的按鈕加載11、多重實例化(Multi-Instantiation)

(1)定義多實例化(DefineMultiInstantiation)此命令可以在一個直線方向上將需要陣列的組件按用戶要求進行陣列，并作為獨立的組件插入到當前裝配的產品中。在對話框仍打開時，通過Apply(應用)按扭可多次執(zhí)行此命令。(2)快束多實例化(FastMultiInstantiation)如果“定義單行陣列”命令中各參數(shù)已設置好，并且在MultiInstantiation對話框中選中了DefineAsDefault復選框，則定義單行陣列中定義的參數(shù)可以在快束多實例化(FastMultiInstantiation)命令中重復使用。(二)、約束(Constraints)1、相合約束(CoincidenceConstraint)相合約束用于對齊元素。對于要裝配在一起的兩組件，此命令可以定義軸線的相合約束，也可以定義零件結構上的點、線、面、球面的中心之間的相合約束。可用于相合約束的元素：2、接觸約束(ContactConstraint)在兩個平面曲面之間產生接觸約束，它們的公共區(qū)域可能是一個平面（面接觸），一條線（線接觸）或一個點（點接觸）。3、偏移約束(OffsetConstraint)此命令可以在兩個元素之間建立平行且具有一定距離的約束。4、角度約束(AngleConstraint)此命令可以在兩個線或面元素之間建立有一定角度的約束?？捎糜诙x角度約束的元素包括直線、平面、圓柱面的軸和圓錐面的軸。Perpendicularity（垂直度）：角度值等于90度。Parallelism（平行度）：角度值等于0度。在（Orientation）復選框里可以定義兩個平面的方向。Angle：角度值不超過90度。選擇（Angle值）約束，在（Sector，象限）復選框里有四個象限可以標注角度，（Angle）復選框里可以健入一個角度值。Planarangle：可以選擇一根軸進行角度約束，但是這根軸必須是兩個平面的交線。6、固聯(lián)約束(FixTogether)空間固定約束分為空間絕對位置固定(根據裝配折幾何原點進行固定)和空間相對位置的固定(要據其他組件的相對位置對行固定)。這兩種方法的切換在于Fix對話框中的FixinSpace復選框。

(1)空間絕對位置固定。選擇要固定的部件后，在部件上將出現(xiàn)綠色的錨形圖標，產品特征樹上出現(xiàn)錨形圖標，其左下方的鎖形標志表示這是空間絕對位置固定，被固定的部件位置將不可移動。使用羅盤移動部件，部件發(fā)生移動，但更新后，固定部件會返回到先前位置。(2)空間相對位置的固定。在特征樹上雙擊剛才創(chuàng)建的固定約束符號，會彈出如下圖示對話框，取消選中對話框左則的FixinSpace復選框，特征樹上不再顯示鎖定符號，表示根據其它部件來定位。使用羅盤移動部件，固定部件發(fā)生移動，但更新后，部件保持在新位置，但與其它部件有約束關系的部件移動到固定部件的位置。7、快速約束(QuickConstraint)快速約束命令是由ToolsOptionsAssemblyDesignConstraint的（QuickConstraint）窗口里決定的?？赏ㄟ^上、下箭頭按扭調整約束類型的優(yōu)先順序。利用快速約束命令可以創(chuàng)建優(yōu)先級列表中指定的第一個可能的約束。9、更改約束(ChangeConstraint)對于已定義好的約束，想改變它的類型，可以使用該命令，而不必刪除重做。10、重用已有陣列(ReusePattern)在裝配中可以重用在實體設計中的矩形、環(huán)形、用戶自定義等陣列方式，將多處使用的零件以方便、快捷的方式進行裝配。一般用于螺栓等標準件。在創(chuàng)建“重用已有陣列”時，必須確保零件設計中的文件有陣列屬性。若選中KeepLinkwiththepattern復選框，則生成的結果和已有陣列間保持關聯(lián)，若改變零件中的的陣列，則裝配結果也會自動更新。(四)、移動(Move)在裝配中可以利用這些工具對組件位置進行移動，移動的同時此組件的坐標隨之更改，保證組件在自身坐標系中的絕對位置不變，在裝配系統(tǒng)中相對位置改變。1、操縱(Manipulation)利用此功能用戶可以使用鼠標徒手移動部件，與平移部件(TranslateComponent)和旋轉部件(RotateComponent)命令相比，它有更少的約束。要操作的元素必須屬于活動部件。選中要平移的部件后，施動鼠標，部件將沿X軸移動。選中“Withrespecttoconstraints(遵循約束)”復選框，則在移動時與組件上已施加的約束產生聯(lián)動，組件將元法移出約束限制的范圍。選中“Automaticconstraintcreation(自動創(chuàng)建約束)”復選框，系統(tǒng)將按照約束表中的指定優(yōu)先級，創(chuàng)建第一可能的約束。2、捕捉/智能移動(Snap/SmartMove)(1)捕捉(Snap)利用Snap(捕捉)功能可以將一個組件捕捉到另一個組件的幾何元素上，使之對齊。(2)智能移動(SmartMove)利用SmartMove(智能移動)命令，可以用單擊或拖動的方式將組件移動到相應組件上。3、分解(Explode)分解功能的目的是更好地了解如何構建裝配。您可將其用于更多的用途：創(chuàng)建場景、打印、將分解視圖保留為存檔文件或生成工程圖。

Depth:可以選擇分解的層級。Alllevels為默認狀態(tài)，將所選產品炸開到最基本的零件。Firstlevels則只將所選產品第一層組炸開，如果第一層組中有裝配體，也作為單個組件處理，并不炸開。Type:可以設軒置分解的形態(tài)。3D為默認狀態(tài)，產品均勻地在空間炸開；選擇2D時，產品炸開后投射到垂直于XY平面的投射面上；選擇Constrained時，按約束分解，此設置只有在產品中有組件且其約束為軸線重合或面重合時才有效，將按約束條件執(zhí)行分解。分解后的裝配體因為各零件間存上約束關系，更新（Ctrl+U)后，會回復到初始裝配狀態(tài)。(五)、裝配特征(AssemblyFeatures)1、分割(Split)

“裝配分割(AssemblySplit)”命令可以迅速有效地分割零件。用戶可以在“零件設計、(PartDesign)”工作臺中分割零件，但使用“裝配分割(AssemblySplit)”命令，只需要一次交互，即可更迅速有效地分割零件。2、裝配孔(Hole)裝配分割(Hole)命令可以創(chuàng)建穿過不同零件的孔。與裝配分割命令相似，使用裝配孔命令只需一次交互即可創(chuàng)建一個穿過多個零件的孔。如果需斷開生成的孔與裝配特征之間的鏈接，只需要在特征樹上點右鍵使用Isolate（隔離）命令即可。隔離得到的孔具有與Partdesign中創(chuàng)建的孔相同的屬性，并且也可對其進行編輯。無法從裝配孔定義中編輯孔的定位草圖，因此該圖標仍為灰色。如果要編輯孔的定位草圖，請雙擊在已定義裝配孔的零件中創(chuàng)建的“定位草圖(PositioningSketch)”，或者編輯重復使用的孔（已存在的孔）。3、凹槽(Pocket)通過拉伸輪廓然后移除由拉伸產生的材料，可以創(chuàng)建凹槽。用戶可在“零件設計(PartDesign)”模塊中為每個零件創(chuàng)建多個凹槽，但在“裝配設計(AssemblyDesign)”工作臺中使用“裝配凹槽(AssemblyPocket)”命令可以更迅速有效地創(chuàng)建凹槽：該命令只需交互一次即可在多個零件上創(chuàng)建凹槽。創(chuàng)建凹槽和創(chuàng)建孔的不同點在于創(chuàng)建凹槽之間必須先要創(chuàng)建凹槽的輪廓線?？梢允褂肧ketcher模塊會制的輪廓、草圖的子元素或在GSD中創(chuàng)建的平面幾何元素。4、添加(Add)裝配添加是指同一產品下，將一個零件中的幾何體(Body)添加到其他多個零件中。5、移除(Move)裝配移除與裝配添加命令作用相反，是從裝配上下文的兩個零件中移除幾何體。6、對稱(Symmetry)通過對稱操作可以獲得新零件、產品和實例。選擇要復制的部件必須是活動產品的子級，系統(tǒng)將提供對稱預覽?！皩㈡溄颖Ａ粼谠恢?Keeplinkinposition)”選項確保與初始零件或產品的關聯(lián)：如果編輯初始零件或產品的位置，對稱元素將繼承這些修改，并因此相應地重新定位?！氨Ａ襞c幾何圖形的鏈接(Keeplinkwithgeometry)”選項確保與初始零件幾何體的關聯(lián)：如果編輯幾何體的外形，對稱元素將繼承這些修改。(六)、空間分析(SpaceAnalysis)1、干涉(Clash)有四種計算類型：“在所有部件之間(Betweenallcomponents)”（默認選項）：根據文檔中的所有其他產品來測試每個產品。“在一個選擇之內(Insideoneselection)”：在任何一個選擇之內，根據選擇內的所有其他產品來測試同一選擇內的每個產品?！案鶕羞x擇(Selectionagainstall)”：根據文檔中的所有其他產品來測試定義的選擇內的每個產品。“在兩個選擇之間(Betweentwoselections)”：根據第二個選擇內的所有產品來測試第一個選擇內的每個產品。有四種干涉類型：接觸+碰撞(Contact+Clash)：檢查兩個產品是否占用同一空間區(qū)域以及兩個產品是否接觸（最小距離小于總弦高）。間隙+接觸+碰撞(Clearance+Contact+Clash)：除了上面的檢查之外，還檢查兩個產品間隔是否小于預定義的間隙距離。規(guī)定穿透(Authorizedpenetration)：可以定義臨界區(qū)，兩個產品在此區(qū)域內可占用同一空間區(qū)域而不會產生碰撞。需考慮弦高。碰撞規(guī)則(Clashrule)：可使用“碰撞(Clash)”命令中的知識工程模塊功能。沖突的顏色編碼：沖突：紅色相交曲線標識碰撞的產品。接觸：黃色三角形標識接觸的產品。間隙：綠色三角形標識間隔小于指定間隙距離的產品。2、剖切面(Sectioning)利用剖切功能可以根據用戶定義的面來剖切裝配體，從而直觀地觀察裝配產品內部組件之間的裝配情況。（1）Definition(定義）先項卡：Name:定義截面名稱。Selection:顯示被剖切的部件。

:表示用一個面來剖切產品；表示用兩個面來剖切產品，產生產品的切片；表示用一個立方體來剖切產品，產生產品的切塊。

VolumeCut(體積切除）：該按扭為激活狀態(tài)時，可獲得截面分割，被剖切組件在沿法平面法線向量（W軸）負方向的材料被切除，露出產品內部的腔。（2）Positioning(定位）：用來定義剖切面所在的空間位置。表示剖切面的方向選定的法線向量（W軸）與選定的坐標軸相同。如選擇Z，則剖切平面被定位于垂直于Z軸。編輯位置和尺寸（EditPositionandDimensions):單擊該按扭會彈出編輯位置和尺寸對話框，用于定義平面的位置。GeometricalTarget（幾何目標）：通過在幾何圖形中選擇某一幾何元素來定位剖切面。剖切面的法向與所選幾何元素的法向相同。（該命令會自動捕捉軸線，按Ctrl鍵，可取消自動捕捉功能。）Positioningby2/3selection:單擊該圖標，可以選擇兩條相交直線或三個點來確定剖切平面。ResetPosition（重置位置）：單擊該圖標，將剖截平面恢復為其原始位置。（3）Result(結果）：處理剖切分析后的結果。以單獨文件保存分析生成的截面線，可保存為DXF、DWG等二維圖格式。編輯截面線的背景網格將分析結果以Section命令的窗口單獨顯示。（可以使用測量工具對截面線進行測量）填充截面線，在切面形式下有效，填充只對實體而言，曲面的截面線不能填充。將所分析截面中的干涉部位用紅圈圈出。此項在切面形式下有并且選中填充截面線先項時有效。3、距離和區(qū)域分析(DistanceandAnalysis)Type選項中有兩組類型選擇：（1）分析類型：

Minimum:空間最小距離

AlongX/Y/Z：沿X方向最小距離/沿y方向最小距離/沿z方向最小距離BandAnalysis:除了進行空間最小距離分析，還可以在設定的最小距離范圍中對選中的兩個組件進行分析。設定好最大最小值后，綠色部分是位于設定區(qū)域內的部分，紅色部分是位于比設定區(qū)域小的部分。（2）分析對象：

Insideoneselection:選擇一組件，在所有被選組件之間進行分析。

Betweentwoselection:對所選擇的兩組件進行分析。

Selectionagainstall:對打開的總裝配中所有組件之間進行分析。(七)、裝配分析(Analyze)(1)物料清單（BOM)物料清單顯示某一組件下所有子部件的編號、名稱及屬性等信自成，并可以存盤。并可以工程圖中顯示BOM表。(2)分析更新（Updates)移動部件或編輯約束等操作有時會影響整個裝配的完整性，因為需要了解如何恢復正確的產品。該工具用來檢測裝配是否需要更新，處理大型裝配件時非常有用。當需要更新某個零部件或組件而不是整個裝配時，使用該命令。在特征樹上選擇一組件，單擊該命令，如需要更新則彈出如下窗口：選中需要更新的組件后，單擊右則的更新命令圖標，則進行更新，更新完成后彈出如下窗口。(3)約束分析（Constraints)此功能用于分析當前所選擇組件的約束，方便對約束問題進行檢查和處理。(4)自由度分析（DegreesofFreedom)分析自由度可以為添加其他約束做準備或為后續(xù)的機構運動分析做準備。自由度分析只從裝配約束執(zhí)行，不考濾上下文或裝配陣列產生的約束。從活動部件及其子部件集執(zhí)行自由度分析，需注意以下兩點：選擇子部件的任何分部件都只會返回此子部件相對于其活動父部件的分析。如果想分析相對于子部件的分部件，需先激活子部件。分析時不考慮活動部件的柔性子部件（和它們的柔性分部件）。在此情況下，將從活動部件下的選擇范圍內的第一個剛性分部件開始執(zhí)行分析。(5)分析依賴關系（Dependencies)此命令通過樹形結構來查看部件之間的約束或關聯(lián)關系，便于進行設計檢查。(6)結構樹分析（MechanicalStructuretree)此命令用于查看裝配件之間的裝配關系。(7)計算碰撞（ComputeClash)裝配可能非常復雜并且由大量部件組成，因此要一次性瀏覽裝配中的多個干涉有時會不太方便和清楚。計算碰撞命令可以分析兩個組件之間的干涉情況。按住Ctrl鍵，選中兩個要分析的組件，然后選擇該命令分析模式可以選擇：干涉（Clash)或間隙（Clearance)。選擇Clearance時，還需輸入要檢測的間隙。Result（結果）列表框中的圖標表示檢查結果：閃爍紅色，表示檢測到干涉，檢測到的部件之間干涉部位顯示紅色。黃燈表示接觸，綠燈表示未檢測到干涉。(八)、空間標注(Annotations)(1)標注/視圖平面（View/AnnotationPlane)標注/視圖平面的定義可以用于空間標注，還可以圍繞幾何圖形指定，用于自動生成

2D工程圖的相應視圖、截面和分割。FromView(正視圖）SectionView(剖視圖）SectionCut(剖面圖）工程制圖模塊可以通過CreatingViewfrom3D直接生成相應視圖。(2)創(chuàng)建焊接特征（WeldFeature)單擊焊接特征圖標系統(tǒng)會彈出Weldingcreat