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          5.1 SolidWorks装配综述
   在SolidWorks 2009中,装配体的零部件可以是独立的零件,也可以是其它的装配体——子装配体。在大多数情况下,零件和子装配体的操作方法是相同的。零部件被链接(而不是复制)到装配体文件,装配体文件的扩展名为“.sldasm”。
   装配体文件中保存了两方面的内容:一是进入装配体中各零件的路径,二是各零件之间的配合关系。一个零件放入装配体中时,这个零件文件会与装配体文件产生链接的关系。在打开装配体文件时,SolidWorks 2009要根据各零件的存放路径找出零件,并将其调入装配体环境。所以装配体文件不能单独存在,要和零件文件一起存在才有意义。
   在打开装配体文件时,系统会自动查找组成装配体的零部件,其查找顺序是:内存→当前文件夹→最后一次保存位置。如果在这些位置都没有找到相应的零部件,系统会弹出找不到零件对话框,提示用户自已进行查找。
  此时,用户可以两种选择:选择【是】,浏览至该文件的位置打开即可。在对装配体进行保存后,系统会记住该零件新的路径;选择【否】,则会忽略该零件,在打开的装配体绘图区中缺失该零件,但在设计树中仍有该零件的名称,且呈灰色显示。
   由于零件与装配体模块的联动,对零件所进行的任何改变都会更新装配体文件。
       5.1.1 装配设计的基本概念
  在SolidWorks装配环境中,既可以操作装配体中的独立零件,也可以操作各级子装配体。在以子装配体为操作对象时,子装配体将被视作一个整体,其大多数操作与独立零件并无本质区别。
    装配体设计有两种方法:
  ●“自下而上”设计方法
  “自下而上”设计方法是比较传统的设计方法。在“自下而上”设计中,先分别设计好各零件,然后将其逐个调入到装配环境中,再根据装配体的功能及设计要求对各零件之间添加约束配合。由于零部件是独立设计的,与“自上而下”设计法相比,使用“自下而上”设计法可以使用户更能专注于单个零件的设计工作。
  ●“自上而下”设计方法
  “自上而下”的设计方法从装配体中开始设计,允许用户使用一个零件的几何体来帮助定义另一个零件,或者生成组装零件后再添加新的加工特征,进一步进行详细的零件设计。
  目前通常使用的装配设计方法是“自下而上”,本章也是仅对此种方法进行介绍。
   装配既然要表达产品零部件之间的配合关系,必然存在着参照与被参照的关系。对于静态装配而言,参照的概念并不是很突出,但是如果两个零件之间存在运动关系时,就必须明确装配过程中的参照零件。
  在装配设计中有一个基本概念——“地”零件,即相对于基准坐标系静态不动的零件。一般将装配体中起支承作用的零件或子装配体做为“地”零件,即位置固定的零件,不可以进行移动或转动的操作。
  装配环境下另一个重要概念就是——“约束”。当零件被调入到装配体中时,除了第一个调入的之外,其它的都没有添加约束,位置处于任意的“浮动”状态。在装配环境中,处于“浮动”状态的零件可以分别沿三个坐标轴移动,也可以分别绕三个坐标轴转动,即共有六个自由度。当给零件添加装配关系后,可消除零件的某些自由度,限制了零件的某些运动,此种情况称为不完全约束。当添加的配合关系将零件的六个自由度都消除时,称为完全约束,零件将处于“固定”状态,同“地”零件一样,无法进行拖动操作。SolidWorks默认第一个调入装配环境中的零件为“地”零件。
       5.1.2 操作界面
    进入装配体环境有两种方法:
  ●第一种是新建文件时,在弹出的【新建SolidWorks文件】对话框中选择【装配体】模板,单击【确定】按钮即可新建一个装配体。
 ●第二种是在零件环境中,选择菜单栏【文件】/【从零件制作装配体】命令,切换到装配体环境。

  当新建一个装配体文件或打开一个装配体文件时,即进入SolidWorks装配界面,其界面和零件模式的界面相似,装配体界面同样具有菜单栏、工具栏、设计树、控制区和零部件显示区。在左侧的控制区中列出了组成该装配体的所有零部件。在设计树最底端还有一个配合的文件夹,包含了所有零部件之间的配合关系。
   装配环境与零件环境的不同之处在于装配环境下的零件空间位置存在参考与被参考的关系,体现为“固定零件”和“浮动零件”。在装配环境中选择零件,通过右键快捷菜单,可以设置零件为【固定】或者【浮动】。
  在SolidWorks装配体设计时,需要对零件添加配合关系,限制零件的自由度,以使零件符合工程实际的装配要求。
   1.装配体工具栏
    
   SolidWorks 2009的装配体操作界面与零件造型操作界面很相似,其主要区别在于装配体工具栏和特征管理器两个方面。下面来看一下【装配体】工具栏,其中列出了常用的装配体命令按钮。凡是下部带小箭头的命令按钮表明单击小箭头可将其展开,下面包含有同类别的命令按钮。
   需要说明的是,这里的命令按钮的种类和数量可以由用户按自已的喜好设置。【装配体】工具栏中常用的命令按钮有:
  ◇【插入零部件】
  ◇【显示隐藏的零部件】
  ◇【编辑零部件】
  ◇【配合】
  ◇【移动零件】
  ◇【智能扣件】
  ◇【爆炸视图】
  ◇【爆炸直线草图】
  ◇【干涉检查】
  ◇【新零件】
  ◇【替换零部件】
  2.装配体设计树
    装配体设计树在装配体窗口显示以下项目:
  ●装配体名称
  ●光源和注解文件夹
  ●装配体基准面和原点
  ●零部件
  ●配合组与配合关系
  ●装配体特征
  ●零部件阵列
  ●在关联装配体中生成的零件特征
  单击零部件名称前的“+”号,可以展开或折叠每个零部件以查看其中的细节。如要折叠设计树中所有的项目,可双击其顶部的装配体图标。
   在一个装配体中可多次使用相同的零件,每个零件之后都有一个后缀<n>,n表示了装配体中同一种零件的数量。每添加一个相同零件到装配体中,数目n都会增加1。任何一个零件都有一个前缀标记,此前缀标记表明了该零件与其它零件之间关系的信息,前缀标记有以下几种类型:
  ●无前缀
  ●(固定)
  ●(-)
  ●(+)
  ●(-)
  在某些情况下,在设计树中显示零部件,用户可能想强调设计的结构或层次关系,而不是草图或是特征的细节。此外,用户也可能想强调装配体的设计而不是零部件的所有特征。以下查看装配体的方法只影响设计树中显示细节的级别,装配体本身并不受影响。

  ●如要只显示层次关系,在设计树中右击装配体的名称,然后选择【只显示层次关系】选项,则只会显示零部件(零件和装配体),细节则不会显示。
  ●如要显示特征细节,可重复以上步骤,选择【显示特征细节】选项。
       5.1.3 装配体的配合方式
  如前所述,调入装配环境中的每个零部件在空间坐标系都有三个平移和三个旋转共6个自由度,通过添加相应的约束可以消除零部件的自由度。为装配体中的零部件添加约束的过程就是消除其自由度的过程。
    SolidWorks提供了两类配合方式来装配零部件:
  ●一般配合
  ●SmartMates智能配合。
    单击装配体工具栏中的【配合】命令按钮,系统弹出【配合】属性管理器。一般配合又包括三种配合类型:
  ◇【标准配合】
  ◇【高级配合】
  ◇【机械配合】。
    1.标准配合
  ○【重合】
  ○【平行】
  ○【垂直】
  ○【相切】
  ○【同轴心】
  ○【锁定】
  ○【距离】
  ○【角度】
    2.高级配合
  ○【对称】
  ○【路径配合】
  ○【特征驱动/特征驱动耦合】
  ○【限制配合】
    3.机械配合
  此类配合专门用于常用机械零件之间的配合。
  ○【凸轮】
  ○【铰链】
  ○【齿轮】
  ○【齿条小齿轮】
  ○【螺旋】
  ○【万向节】
  SolidWorks中可以利用多种实体或参考几何体来建立零件间的配合关系。添加配合关系后,可以在未受约束的自由度内拖动零部件,查看整个结构的行为。在进行配合操作之前,最好将零件调整到绘图区合适的位置。

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