延時文字焦作大學Creo數(shù)字化建模技術裝配設計

第四章Creo6.0裝配設計就是按照一定的約束條件或連接方式，將各零件組裝成一個能滿足設計功能的整體，以便生成裝配體工程圖，以及進一步對整個裝配結構進行深入的結構強度分析、運動學仿真等操作。導讀：本章中將引導學習者通過實際工程案例操作來掌握Creo6.0軟件的裝配設計功能。課程起始于手把手的課堂實踐，借助直觀的教學步驟，深入淺出地展現(xiàn)裝配設計的完整流程和核心方法。隨著章節(jié)內(nèi)容的推進，在后半部分將深入解析裝配設計中的關鍵知識點，確保理論與實踐相結合。通過研讀和實踐本章內(nèi)容，不僅能夠熟練掌握在Creo6.0裝配環(huán)境中運用裝配約束技術將各個零件精準整合，構建出功能完備的裝配體，并進行相應的編輯和調(diào)整；同時，還將學會如何靈活地在裝配場景下對元件進行移動、旋轉(zhuǎn)等操作，以便準確選定約束參照以指導元件間的有效裝配。此外，本章著重強調(diào)對課堂案例操作的學習和掌握，旨在幫助讀者通過實際操練，系統(tǒng)地消化吸收裝配設計的各項技能，從而能夠獨立完成所給定的裝配任務實例，全面提升在Creo6.0環(huán)境下的裝配設計能力。知識目標知識目標熟悉裝配環(huán)境熟悉裝配約束的概念和種類熟悉各裝配約束的使用方法

熟悉元件的移動方法

熟練掌握組裝命令工具操作方法技能目標

熟練掌握導入零件，并利用約束條件將零件間的關系進行準確裝配的方法

掌握裝配體的編輯方法

掌握爆炸圖的創(chuàng)建和編輯方法素質(zhì)目標

培養(yǎng)勾通能力和團隊協(xié)作精神

培養(yǎng)愛崗敬業(yè)，精益求精的工匠精神

培養(yǎng)嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、及較強的質(zhì)量意識裝配設計

第四章4.1裝配基礎裝配就是將加工好的零件按一定的順序和技術連接到一起，成為一部完整的機械產(chǎn)品，實現(xiàn)產(chǎn)品設計的功能。裝配設計即在Creo6.0裝配模塊中，這一過程被具體化為按預定步驟將各獨立零件整合成統(tǒng)一的組合模型操作。一臺完整機器的裝配，稱為總裝配，而構成整體機器的某一特定結構部分的裝配則稱為部件裝配。Creo6.0提供的裝配功能即是通過設置零件之間的約束，來限制零件之間的自由度，從而在虛擬環(huán)境中真實模擬現(xiàn)實生活中復雜機構與零件之間的裝配效果。在裝配中常用到以下概念和術語。1.裝配裝配也稱組件，是由零件或部件按照一定的約束關系組合而成的零件裝配體集合。一個裝配中往往包括若干個零件或子裝配，子裝配通常稱為子組件。2.子裝配子裝配本身也是裝配，它擁有元件構成裝配關系，用作元件被裝入高一級的裝配中。子裝配是一個相對概念，任何一個裝配可在更高級的裝配中用作子裝配。例如汽車發(fā)動機是裝配，但同時也可作為汽車裝配中的元件。3.元件元件是組成裝配的基本單位，每個獨立的零件在裝配環(huán)境下通常作為一個元件來看待。4.約束約束是施加在兩個元件上的位置限制條件。在元件上選取的點、線、面，作為執(zhí)行約束條件的載體，被稱之為約束參照。根據(jù)約束條件數(shù)量的不同，元件約束狀況分為無約束、部分約束、完全約束。(1)無約束是指兩個零件之間未添加約束條件，每個零件處于自由狀態(tài)，彼此毫無相關。(2)部分約束是指兩個零件在某個方向的運動尚未被限制，這種零件的約束狀況稱為部分約束狀態(tài)。通常在兩個零件之間每加入一種約束條件，就會限制一個方向上的相對運動，因此，該方向上兩個零件的相對位置就確定。但是要使兩個零件的空間位置全部確定，根據(jù)裝配原理，必須限制零件X、Y、Z軸這3個方向的相對移動和轉(zhuǎn)動。(3)完全約束是指兩個零件在3個方向上的相對移動和轉(zhuǎn)動全部被限制后，其空間位置關系就完全確定，這種零件約束狀態(tài)稱為完全約束。Creo6.0軟件進入裝配設計環(huán)境的步驟如下：在【主頁】菜單中單擊【新建】按鈕，在系統(tǒng)彈出的【新建】對話框，如圖4-1-1所示，在【類型】中選擇【裝配】，【子類型】中選擇【設計】，【文件名】文本框默認文件名asm0001（系統(tǒng)默認裝配文件擴展名.asm），取消勾選【使用默認模板】復選框，單擊【確定】。系統(tǒng)彈出【新文件選項】對話框，如圖4-1-2所示，在【新文件選項】對話框中選擇“mmns_asm_design”（公制）模板，單擊【確定】，系統(tǒng)進入裝配環(huán)境。圖4-1-1圖4-1-2

在裝配工作界面中提供了三個基準平面，一個坐標中心為。在裝配工作界面下選擇【視圖】選項卡的【顯示】組，單擊平面標記顯示按鈕，可打開裝配環(huán)境中的基準平面標記顯示，如圖4-1-3所示，三個基準平面名稱分別是ASM_RIGHT、ASM_TOP、ASM_FRONT，坐標中心名稱ASM_DEF_CSYS，如圖4-1-4所示。圖4-1-3圖4-1-4與零件建模設計環(huán)境相比，裝配設計環(huán)境中增加了裝配設計中需要的工具組，在這些工具組中，主要使用的元件組工具。在【模型】選項卡中的【元件】組提供了用于裝配件設計的【組裝】、【創(chuàng)建】、【重復】、【鏡像元件】、【拖動元件】等裝配工具，如圖4-1-5所示●【組裝】工具是將已有的元件（零件、子裝配件等）裝配到裝配環(huán)境中，使用【元件放置】設計面板可將元件完整地約束在裝配件中?！瘛緞?chuàng)建】工具可在裝配環(huán)境中創(chuàng)建不同類型的元件（零件、子裝配件等），也可以創(chuàng)建一個空元件?！瘛局貜汀抗ぞ呤鞘褂矛F(xiàn)有的約束信息在裝配中添加一個當前選中零件的新模型，但是當選擇中的零件以【默認】或【固定】約束定位時無法使用此功能?！瘛剧R像元件】工具是將已裝配在裝配體中的元件，相對于一基準平面進行鏡像裝配一個新的模型。●【拖動元件】工具可以在裝配環(huán)境中對元件進行拖動。在運動仿真功能是可以通過拖動元件觀察連接件的連接關系是否正確。圖4-1-5

產(chǎn)品設計中主要有兩種方法，即自底向上設計（Down-TopDesign也稱為順序設計方法）和自頂向下設計（Top-DownDesign也稱模塊化設計方法或骨架建模）。1.自底向上設計自底向上設計是一種從局部到整體的設計方法，設計思路是先設計好產(chǎn)品的各個零件，然后將零件進行組裝，得到整個裝配體。裝配完成后再檢查各元件的設計是否符合設計要求，是否存在干涉等情況，如果確認需要修改，則分別對元件進行更改，然后再在組件中再次進行檢測，直到最后完全符合設計要求。這種自底向上設計模式，常用于有現(xiàn)成的產(chǎn)品提供參考，且產(chǎn)品系列單一的情況。如圖4-1-6所示千斤頂?shù)脑O計流程中，首先完成千斤頂中（a）螺套、（b）底座、（c）螺桿、（d）絞杠、（e）螺母、（f）頂墊各元件的三維設計，設計次序不分先后，完成各零件設計后，再將各元件在裝配環(huán)境中裝配成為裝配體。自底向上的設計設計過程中零部件之間只存在簡單的裝配關系，并不存在設計參數(shù)的關聯(lián)。這種設計思路、方法很容易掌握，是應用最廣的設計思路，但同時這種設計方法因各零件中的設計數(shù)據(jù)不具有關聯(lián)性而存在弊端，設計修改只能一個零件一個零件地去修改，而導致設計修改不便，甚至多次修改還容易引起干涉等問題，零件裝配操作也相對繁瑣，因而設計效率相對較低。（c）螺桿

（e）螺母

（g）千斤頂裝配體（a）螺套（b）底座（d）絞杠（f）頂墊圖4-1-62.自頂向下設計自頂向下的裝配設計是一種從整體到局部的設計方法，是頂層設計思想的具體體現(xiàn)。設計思路是首先進行頂層定義和設計，從整體勾畫出產(chǎn)品的整體結構關系或創(chuàng)建裝配體的二維零件布局關系圖，然后根據(jù)這些關系或布局逐一設計出產(chǎn)品的零件模型。如圖4-1-7所示為自頂向下方式設計的活塞流程（該活塞設計操作將在4.6.2課堂案例中具體講解），首先進行（a）運動骨架設計，再進行（b）骨架元件1設計（c）骨架元件2設計（d）骨架元件3設計，從而完成（e）活塞裝配體。各元件間的裝配關系在設計過程中就已經(jīng)確定，同時保存文件后，裝配體中的各元件也分別以零