4.4 高效装配操作_SOLIDWORKS2020机械设计工程师从入门到精通-QQ阅读中文玄幻网

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4.4 高效装配操作

掌握装配设计基本思路与装配方法后,接下来要考虑的就是提高装配效率。在实际产品设计中,需要装配的零部件往往比较多,装配效率低会严重影响产品设计效率。下面主要介绍提高装配效率的一些操作。

4.4.1　装配模板定制

在装配设计之前应选择合适的装配模板进行产品装配设计,保证装配文件的统一性及规范性,便于下游工作的开展。在SOLIDWORKS中创建装配模板的具体操作与本书第3章介绍的零件模板创建过程是类似的,下面具体介绍。

(1)新建装配模板文件

使用系统默认的装配模板(gb_assembly)新建一个空白的装配文件作为模板文件。

(2)设置装配模板背景

装配模板中可以根据个人的喜好设置模板背景颜色,这样只要使用该装配模板,其背景颜色就是此处设置的背景颜色。在“前导视图”工具条中选择如图4⁃123所示的命令设置模板背景颜色。本例设置为“单白色”背景。

(3)设置装配模板默认视图

装配设计环境中有系统提供的三个初始基准面,在装配模板中可以设置这些基准面的视图方位及显示状态。在“前导视图”工具条中选择如图4⁃124所示的命令设置默认的视图方向,然后在模型树中将三个基准面设置为显示状态,如图4⁃125所示。这样只要使用该装配模板,装配环境中将按照此处设置的视图方位显示三个基准面。

图4⁃123　设置模板背景颜色

图4⁃124　设置模板视图

图4⁃125　设置基准面

(4)设置装配模板文档属性

装配模板中还可以根据实际设计需要设置模板文档属性。选择下拉菜单“工具”→“选项”命令,系统弹出“系统选项”对话框,在该对话框中单击“文档属性”选项卡,在该选项卡中设置文档属性,在左侧列表中选择“单位”,然后在右侧页面中选择“MMGS”作为模板默认单位系统,如图4⁃126所示。

图4⁃126　设置模板单位

另外,默认情况下,在SOLIDWORKS绘制草图标注尺寸时,尺寸文本显示太小导致看图困难,这也是很多用户反映的一个实际问题。这个问题可以通过在文档属性中设置尺寸文本字体来解决。在如图4⁃127所示的“文档属性”选项卡左侧列表中选择“尺寸”,然后在右侧页面中单击“文本”区域的“字体”按钮,系统弹出如图4⁃128所示的“选择字体”对话框,在该对话框中设置个人喜欢的字体样式及大小。

图4⁃127　设置模板尺寸

(5)设置装配模板文件属性

考虑到将来创建装配工程图的方便,如装配代号、名称及单位名称等,这些属性需要在文件属性中设置。

选择下拉菜单“文件”→“属性”命令,系统弹出“摘要信息”对话框,在该对话框中单击“自定义”选项卡,如图4⁃129所示,在该选项卡中定义需要的文件属性。

图4⁃128　“选择字体”对话框

图4⁃129　“摘要信息”对话框

默认情况下,在“摘要信息”对话框中的“自定义”选项卡中有一些系统自带的文件属性,如果需要添加更多的自定义属性信息,直接在列表最后一行输入属性名称即可,如图4⁃130所示。本例添加单位名称,属性值为“武汉卓宇创新”。

说明:用户也可以根据实际需要,在“摘要信息”对话框中的“自定义”选项卡中设置更多的属性,读者可自行操作,此处不再赘述。

图4⁃130　添加自定义属性

(6)保存装配模板

完成装配模板创建后需要将文件保存为单独的装配模板文件(不同于一般的装配文件),选择“保存”命令,在系统弹出的“另存为”对话框中的“保存类型”列表中选择装配模板类型[Assembly Template(*.asmdot)],如图4⁃131所示,此时系统自动将文件保存到默认模板位置:C:\ProgramData\SOLIDWORKS\SOLIDWORKS 2020\templates。

图4⁃131　保存装配模板

(7)将装配模板设置为默认模板

完成装配模板的创建及保存后,在“新建SOLIDWORKS文件”对话框中单击“高级”按钮,在弹出的对话框中可以单击查看到保存的装配模板文件。

为了提高自定义模板的使用效率,可以将自定义模板设置为系统默认模板。选择下拉菜单“工具”→“选项”命令,系统弹出如图4⁃132所示的“系统选项”对话框,在该对话框左侧列表中选择“默认模板”,在右侧区域中可以设置默认的零件模板、装配模板和工程图模板。本例需要设置默认的装配模板,单击“装配体”后面的“浏览”按钮,在弹出的对话框中选择保存的装配模板,单击“确定”按钮,完成默认模板设置。

图4⁃132　设置默认模板

(8)调用装配模板

完成默认模板的设置后,使用“新建”命令,新建装配文件时,系统将默认使用设置的默认模板,如图4⁃133所示。

图4⁃133　调用装配模板

4.4.2　装配调整

装配设计中,导入装配零部件后如果初始位置与最终装配的位置差异比较大,这种情况下即使选择的配合参考及类型是正确的,也有可能得到错误的装配结果,所以导入零部件后首先要调整零部件初始位置,为添加配合做准备,同时提高装配设计效率,在SOLIDWORKS中对装配零部件调整主要包括移动零部件和旋转零部件,下面具体介绍。

(1)移动零部件

在装配中导入零部件后,如果零部件位置与最终需要装配的位置比较远,可以使用平移操作将零部件平移到比较近的位置再进行装配。

在SOLIDWORKS装配设计环境中,如果导入的零部件没有完全约束,可以直接使用鼠标拖动零部件平移到任何位置。另外,还可以在“装配”选项卡中单击“移动零部件”按钮,然后使用鼠标拖动零部件进行平移。

(2)旋转零部件

在装配中导入零部件后,如果零部件位置与最终需要装配的位置不是很对应,可以先对零部件进行旋转操作,旋转到合适位置后再进行装配。

如图4⁃134所示的轴承座,现在已经完成了底座零件的装配,接下来要装配轴瓦零件到如图4⁃135所示的位置,下面具体介绍其装配调整过程。

步骤1　打开练习文件ch04 asm\4.4\02\adjust。

步骤2　导入装配零件。在“装配”选项卡中选择“插入零部件”命令,选择轴瓦零件导入到装配环境,导入轴瓦零件后零件初始位置如图4⁃136所示。

步骤3　调整零部件。在“装配”选项卡中单击“旋转零部件”按钮,系统弹出如图4⁃137所示的“旋转零部件”对话框,采用系统默认设置,按住鼠标左键选中轴瓦零件进行旋转,将轴瓦零件调整到如图4⁃138所示的方位为后续装配做准备。

图4⁃134　轴承座

图4⁃135　底座与轴瓦装配

图4⁃136　导入轴瓦零件

完成以上零部件调整后,轴瓦零件方位与最终要装配的位置就比较接近,这样再进行装配就比较方便。读者可自行练习,此处不再赘述。

图4⁃137　旋转零部件

图4⁃138　旋转轴瓦零件

4.4.3　复制装配

在装配设计中如果需要将相同的零部件重复装配到其他位置,这种情况下可以先装配其中一个零件,然后将这个零件进行复制并添加合适的配合关系,这样做会大大节省重复导入零部件的时间,从而提高装配效率。复制装配包括两种方式:一般复制装配和随配合复制。

(1)一般复制装配

如图4⁃139所示的螺栓垫块装配,现在已经完成了如图4⁃140所示第一个螺栓的装配,需要在其他沉头孔位置分别装配螺栓,下面以此为例介绍复制装配操作过程。

步骤1　打开练习文件ch04 asm\4.4\03\copy_asm。

步骤2　一般复制装配。按住Ctrl键,然后使用鼠标按住已经装配好的螺栓进行拖动,系统将选中螺栓进行复制,继续这个操作复制需要的所有螺栓,结果如图4⁃141所示。此时在模型树中将显示复制的螺栓文件,如图4⁃142所示。此时复制的螺栓是不带配合关系的,所以需要在每个螺栓与装配的沉头孔位置添加配合关系对螺栓进行装配。

图4⁃139　螺栓垫块装配

图4⁃140　已经完成的装配

图4⁃141　复制螺栓

说明:使用这种操作复制的零部件不带配合关系,后续需要用户添加合适的配合关系进行装配,也就是说这种复制只是节省了重复导入零部件及调整零部件的时间。

图4⁃142　复制螺栓结果

(2)随配合复制

在复制零部件时如果想连同配合关系一起进行复制装配,可以使用“随配合复制”命令来完成,下面继续使用本例模型介绍随配合复制的操作过程。

步骤1　选择命令。在模型树中选中要复制的螺栓零件,单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择如图4⁃143所示的“随配合复制”命令,系统弹出如图4⁃144所示的“随配合复制”对话框,在该对话框中显示复制源文件。

步骤2　选择配合参考。在“随配合复制”对话框中单击“下一步”按钮,系统弹出如图4⁃145所示的对话框,在该对话框中定义需要复制位置的配合参考。本例在装配第一个螺栓时使用了一个同轴心配合和一个重合配合,如果要将该螺栓复制装配到其他的位置,为了保证装配配合的正确性,也需要选择相应的同轴心配合和重合配合,而且要按照第一个螺栓装配时选择配合的顺序进行定义。

图4⁃143　选择命令

图4⁃144　复制对象

图4⁃145　定义配合

① 定义同轴心配合。选择如图4⁃146所示的沉头孔圆柱面为同轴心参考,表示在复制螺栓零件时,螺栓圆柱面将与现在选择的沉头孔圆柱面同轴。

图4⁃146　选择同轴心配合参考

图4⁃147　选择重合配合参考

图4⁃148　完成配合定义

② 定义重合配合。选择如图4⁃147所示的沉头孔端面为重合参考,表示在复制螺栓零件时,螺栓螺帽下端面将与现在选择的沉头孔端面重合。

步骤3　完成复制装配。完成配合定义结果如图4⁃148所示,单击对话框中的按钮,完成第一个复制装配,参照这个方法完成其余孔位的复制装配。

4.4.4　阵列装配

阵列装配就是按照一定的规律将零部件进行复制装配,其具体操作类似于零件设计中的特征阵列。特征阵列的操作对象是零件特征,阵列装配的操作对象是装配产品中的零部件。下面主要介绍几种常用的阵列装配操作,其他的阵列方式读者可以参考第3章中有关特征阵列小节的讲解。

(1)线性零部件阵列

线性零部件阵列就是将零部件沿着线性方向按照一定方式进行复制装配,如图4⁃149所示的称重磅上的托盘与钢圈的装配。现在已经装配了钢圈托盘与第一个钢圈,如图4⁃150所示,还要继续叠加装配10个钢圈,下面介绍具体操作。

步骤1　打开练习文件ch04 asm\4.4\04\01\linear_asm。

步骤2　选择阵列对象。在模型树中单击选择已经装配的第一个法兰圈为阵列对象。

步骤3　选择阵列命令。在“装配”选项卡中单击“线性零部件阵列”按钮,系统弹出如图4⁃151所示的“线性阵列”对话框。

步骤4　定义阵列参数。在模型上选择如图4⁃152所示的底部圆盘表面为方向参考,表示沿着该面垂直方向进行线性阵列,定义阵列间距为10,阵列个数为10,结果如图4⁃153所示,单击对话框中的按钮,完成线性零部件阵列操作。

图4⁃149　法兰圈装配

图4⁃150　已经完成的装配

图4⁃151　“线性阵列”对话框

(2)圆周零部件阵列

圆形阵列是将零部件沿着环形方向按照一定方式进行快速复制。如图4⁃154所示的碟和杯子装配,现在已经装配了碟与第一个杯子,如图4⁃155所示,现在要继续在圆周方向上装配5个杯子,下面以此为例介绍圆周零部件阵列操作。

步骤1　打开练习文件ch04 asm\4.4\04\02\circle_asm。

步骤2　选择阵列对象。在模型树中单击选择已经装配的第一个杯子为阵列对象。

步骤3　选择阵列命令。在“装配”选项卡中单击“圆周零部件阵列”按钮,系统弹出如图4⁃156所示的“圆周阵列”对话框。

步骤4　定义阵列参数。在模型上选择如图4⁃157所示的圆形表面为方向参考,表示沿着该圆形面中心轴线方向进行圆周阵列,定义阵列个数为6,结果如图4⁃158所示,单击对

图4⁃152　选择方向参考

图4⁃153　定义阵列参数

图4⁃154　碗碟装配

话框中的按钮,完成圆周零部件阵列操作。

图4⁃155　已经完成的装配

图4⁃156　“圆周阵列”对话框

图4⁃157　选择阵列参考

(3)特征驱动零部件阵列

特征驱动阵列就是将零部件按照装配中已有零部件中的阵列信息进行参照装配,这是所有阵列方式中最快捷的一种,在装配中灵活使用这种方式能极大提高装配效率。

如图4⁃159所示的泵体装配,现在已经完成了如图4⁃160所示的装配,需要继续在该装配中完成其余孔位螺栓装配。装配之前注意到泵体与端盖零件中的孔均是使用阵列方式设计的,如图4⁃161和图4⁃162所示,也就是说这些零件具有阵列信息,这种情况下要在孔位置装配螺栓就可以使用特征驱动阵列将螺栓按照孔阵列信息进行自动装配。

图4⁃158　定义阵列参数

图4⁃159　泵体装配

图4⁃160　已经完成的装配

步骤1　打开练习文件ch04 asm\4.4\04\03\ref_asm。

步骤2　对端盖上的螺栓(bolt_m8)进行阵列。对端盖上的螺栓(bolt_m8)进行阵列可以参考端盖上如图4⁃161所示的孔阵列进行特征驱动阵列。

① 选择阵列对象。在模型树中选择端盖上的螺栓(bolt_m8)为阵列对象。

② 选择阵列命令。在“装配”选项卡中单击“阵列驱动零部件阵列”按钮,系统弹出如图4⁃163所示的“阵列驱动”对话框。

③ 选择驱动阵列参考。在“阵列驱动”对话框中单击“驱动特征或零部件”区域的文本框,表示要选择驱动参考,然后在模型树中选择端盖零件中如图4⁃161所示的孔阵列为驱

图4⁃161　端盖零件中的孔阵列

图4⁃162　泵体零件中的孔阵列

动参数,系统将选中的螺栓按照该阵列信息进行阵列装配,如图4⁃164所示。

④ 完成驱动零部件阵列。在对话框中单击按钮,结果如图4⁃165所示。

图4⁃163　定义阵列驱动参数

图4⁃164　定义驱动阵列

图4⁃165　螺栓阵列结果

步骤3　对泵体上的螺栓(bolt_m16)进行阵列。对泵体上的螺栓(bolt_m16)进行阵列可以参考泵体上如图4⁃162所示的孔阵列进行特征驱动阵列。首先选择泵体上的螺栓为阵列对象,然后选择泵体上如图4⁃162所示的孔阵列为驱动参考,如图4⁃166所示,系统将选中的螺栓按照该阵列信息进行阵列装配,如图4⁃167所示。