虛擬裝配培訓資料課件

裝配

虛擬裝配是三維設(shè)計的最終目的。

一個產(chǎn)品通常都是由多個零件組成，各個零件之間需要正確裝配在一起才能正常使用。在傳統(tǒng)的設(shè)計過程中，無法通過計算機來完成虛擬裝配——即在設(shè)計完成之后通過在計算機的環(huán)境中將各個零件裝配起來，從而增大了設(shè)計出錯的可能性。

裝配是三維CAD軟件的三大基本功能單元之一，在現(xiàn)代設(shè)計中，裝配己不再局限于單純表達產(chǎn)品零件之間的配合關(guān)系，已經(jīng)拓展到更多的工程應用領(lǐng)域，如運動分析、干涉檢查、自頂向下設(shè)計等諸多方面。

學習目的：了解裝配的基本概念掌握常見的裝配操作方法掌握裝配體設(shè)計檢查方法

掌握設(shè)計表達的方法學習重點：如何完成一個裝配體的創(chuàng)建？如何進行設(shè)計檢查？如何進行設(shè)計表達？內(nèi)容提要學習目的：內(nèi)容提要5.1裝配基礎(chǔ)1、裝配體引例--輪軸裝配2、自下而上的裝配設(shè)計步驟3、裝配設(shè)計方法的類型4、裝配的基本概念5、裝配設(shè)計樹5.1裝配基礎(chǔ)1、裝配體引例--輪軸裝配1、裝配體引例--螺栓聯(lián)接裝配

（1）軸定位（2）鍵裝配（3）輪裝配

圖3-1螺栓聯(lián)接1、裝配體引例--螺栓聯(lián)接裝配（1）軸定位圖3-（1）插缸體（1）插缸體（2）裝蓋板

底面與缸體孔“同軸心”。蓋板底面與缸體頂面為重合關(guān)系底面與缸體前面為重合關(guān)系（2）裝蓋板底面與缸體孔“同軸心”。（3）裝緊固

圖3-5裝螺栓

圖3-6裝墊片

圖3-7裝螺母（3）裝緊固圖3-5裝螺栓2、自下而上的裝配設(shè)計步驟裝配過程：插基準、定位置、添其他、設(shè)配合。按地基：建立一個新的裝配體，向裝配體中添加第一個零部件（地）。定位置：設(shè)定“地”零件與裝配環(huán)境坐標系的關(guān)系?！暗亍绷慵詣釉O(shè)為固定狀態(tài)。為了確保該零件與裝配環(huán)境坐標系有確定的關(guān)系，需要先將其更改為浮動狀態(tài)，然后進行必要的定位后，再還原為固定狀態(tài)。添其他：向裝配體中加入其他的零部件，方法與插入“地”零部件相同，但零件默認為浮動狀態(tài)。設(shè)配合：在相配合的兩個零件上選取配合對。設(shè)定配合對的配合關(guān)系。2、自下而上的裝配設(shè)計步驟裝配過程：插基準、定位置、添其他、3、裝配的基本概念裝配：按規(guī)定的技術(shù)要求，將零部件進行配合和連接，使之成為半成品或成品的工藝過程稱為裝配。“地”——裝配既然表達產(chǎn)品零部件之間的配合關(guān)系，必然存在著參照與被參照的關(guān)系。在裝配設(shè)計中有一個基本概念“地”(ground)，即相對于環(huán)境(基準)坐標系而言靜態(tài)不動的零件，一般將產(chǎn)品中的支撐部分作為裝配中的“地”。全約束與欠約束、靜裝配與動配合——當零部件的裝配關(guān)系還不足以固定零部件時，裝配體處于欠約束狀態(tài)，或者稱為動配合，此時尚未完全固定的零部件（稱為浮動的零部件）可以在裝配環(huán)境中運動。當施加的裝配關(guān)系完全限制了零部件的運動自由時，稱為全約束或者靜裝配，該零部件都被固定在其裝配位置，無法運動。3、裝配的基本概念裝配：按規(guī)定的技術(shù)要求，將零部件進行配合和4、裝配設(shè)計方法的類型（1）自下而上設(shè)計方法自下而上設(shè)計法是一種歸納設(shè)計方法。在裝配造型之前，首先獨立設(shè)計所有零部件，然后將零部件插入裝配體，然后根據(jù)零件的配合關(guān)系，將其組裝在以起。與自上而下設(shè)計法相比，它們的相互關(guān)系及裝配行為更為簡單。使用該設(shè)計法，設(shè)計者專注于單個零件的設(shè)計。（2）自上而下設(shè)計方法自上而下設(shè)計法是一種演繹設(shè)計方法。該方法從裝配體中開始設(shè)計工作，先對產(chǎn)品進行整體描述，然后分解成各個零部件，再按順序?qū)⒉考纸獬筛〉牧悴考?，直到分解成最底層的零件。自上而下的設(shè)計次序一般是先布局草圖，然后定義零部件位置、基準面等，最后參考這些定義來設(shè)計零件。與自下而上設(shè)計法不同之處是，自上而下設(shè)計法用一個零件的幾何體來幫助定義另一個零件，即生成組裝零件后才添加加工特征。自上而上設(shè)計法讓設(shè)計者專注于機器所完成的功能。4、裝配設(shè)計方法的類型（1）自下而上設(shè)計方法5、裝配設(shè)計樹基準零件零件1子裝配1子裝配2零件2零件3零件3圖3-6裝配單元結(jié)構(gòu)圖3-7裝配設(shè)計樹

裝配設(shè)計樹是其裝配單元結(jié)構(gòu)的數(shù)字化表示。“+”:表示零部件的位置存在過定義?！?”:表示裝配體零部件的位置欠定義?！肮潭ā?表示裝配體零部件的位置鎖定于某個位置?！?”：表示無法解除的裝配配合。后綴<n>：表示同一零部件的生成序號。5、裝配設(shè)計樹基準零件零件1子裝配1子裝配2零件2零件3零件5.2虛擬裝配設(shè)計原理1、裝配層次2、裝配順序3、裝配約束4、設(shè)計檢查5.2虛擬裝配設(shè)計原理1、裝配層次1、虛擬裝配設(shè)計過程劃層次定順序添約束做檢查劃分裝配層次：確定裝配體的零部件組成及其裝配基準件。確定裝配順序：確定各個組成零部件的裝配順序。確定裝配約束：確定基準件和其它組成件的定位及相互約束關(guān)系。執(zhí)行設(shè)計檢查：檢查裝配體的各個零部件之間是否存在干涉或運動干涉。1、虛擬裝配設(shè)計過程劃層次定順序添約束做檢查劃分裝配層次：確（1）劃分裝配層次機器：機器是人們?yōu)槟撤N使用要求而設(shè)計，通過執(zhí)行確定的機械運動來完成包括機械力、運動和能量轉(zhuǎn)換等動力學任務(wù)的一種裝置。機構(gòu)：具有特定結(jié)構(gòu)形狀和運動特征的構(gòu)件組合稱為機構(gòu)。如內(nèi)燃機中的曲柄滑塊機構(gòu)和凸輪機構(gòu)等。構(gòu)件：能產(chǎn)生相對運動的單元體稱為構(gòu)件，也叫部件，它是機器中最小的運動單元。部件是在基準件上裝上若干個零件構(gòu)成的。零件：機器中獨立加工、獨立裝配的單元體稱為零件,零件組成機器的最小單元。部件裝配：把零件裝配成部件的過程稱為部件裝配。也叫子裝配。總裝配：零件和部件裝配成為最終產(chǎn)品的過程稱為總裝配。機器組成：種類繁多、外形萬變、用途各異。但從機器的結(jié)構(gòu)組成、機械運動的特點進行分析，這些不同的機器都是由若干個機構(gòu)組成的，機構(gòu)又可分解為多個構(gòu)件。而構(gòu)件又是由獨立制造出來的零件按照一定關(guān)系裝配而成的。機器→機構(gòu)→構(gòu)件（機架、主動件、從動件）→零件。劃分裝配層次是指確定產(chǎn)品中零部件的組成，并確定各裝配單元的基準件。首先按照運動關(guān)系劃分成固定部件和運動部件兩大類。然后，再按照拆卸運動部件的順序進行固定部件的細分。最后，再按安裝順序?qū)⒏鞯图壊考来尾欧譃榱慵?。?）劃分裝配層次機器：機器是人們?yōu)槟撤N使用要求而設(shè)計，通過（2）確定裝配順序編排裝配順序的原則是：“先下后上、先內(nèi)后外”；“先不動件（機架）、后運動件”；“先主動件、后從動件”；“先連架桿、后連桿體”。（2）確定裝配順序編排裝配順序的原則是：點直線圓弧平面或基準面圓柱與圓錐點重合、距離重合、距離○重合、距離重合、同軸心、距離直線☆重合、平行、垂直距離、角度同軸心重合、平行、垂直、距離重合、平行、垂直、相切、同軸心、距離、角度圓弧☆同軸心同軸心重合同軸心平面或基準面☆☆☆重合、平行、垂直、距離、角度相切、距離圓柱與圓錐☆☆☆☆平行、垂直、相切、同軸心、距離、角度注：○表示兩種幾何實體之間無法建立配合；☆表示為對稱的內(nèi)容；角度指在裝配體前視面中的投影角度。（3）添加裝配約束

裝配約束是限制零件自由度及各零件相對位置關(guān)系的定義，其作用是限制裝配體中零部件的自由度數(shù)量，從而保證生成正確的裝配。裝配關(guān)系包括面約束、線約束、點約束等幾大類。每種約束所限制的自由度數(shù)目不同，具體的知識可以參照機械原理方面的書籍。每個零件在自由的空間中具有六個自由度。幾何特征間的約束類型點直線圓弧平面或基準面圓柱與圓錐點重合、距離重合、距（4）執(zhí)行設(shè)計檢查

零件裝配好以后，要進行裝配體的干涉檢查，以便確定裝配體中各零件之間是否存在實體邊界沖突(即干涉)和沖突發(fā)生在何處，進而為消除沖突作好準備。包括以下兩種：（1）干涉檢查（靜態(tài)）（2）碰撞檢查（動態(tài)）（4）執(zhí)行設(shè)計檢查零件裝配好以后，要進行裝配2、SolidWorks裝配操作（1）零件操作（2）添加配合（3）裝配體編輯

（4）干涉檢查（5）碰撞檢查2、SolidWorks裝配操作（1）零件操作（1）零件操作添加零件的方法在打開的裝配體中，單擊菜單“插入”→“零部件”→“已有零部件”或單擊“裝配體”工具條上的“插入零部件”。在對話框中雙擊所需零部件文件，在裝配體窗口中放置零部件的區(qū)域單擊。旋轉(zhuǎn)或移動零部件對于欠定義的零部件，可以通過“裝配體”工具條上的移動零部件或旋轉(zhuǎn)零部件等工具來改變零部件的位置。（1）零件操作添加零件的方法（2）添加配合表2-1配合關(guān)系

圖2-6配合管理器

只需要單擊“裝配體”工具條上的“配合”工具后，在配合PropertyManager中選擇相應的配合關(guān)系即可。（2）添加配合表2-1配合關(guān)系（3）裝配體編輯

名稱功能編輯配合修改或刪除已經(jīng)設(shè)定的配合關(guān)系。固定/浮動強制零部件相對裝配環(huán)境不能運動/恢復零部件裝配約束狀態(tài)。替換零部件用不同的零部件替換所選零件的所有實例。重新排序在設(shè)計樹中拖動定位零部件名稱實現(xiàn)順序重排，以控制其在明細表中的順序。壓縮/設(shè)定還原

零部件壓縮時，暫時從內(nèi)存中移除，而不會刪除，以提高操作速度。輕化/還原零部件輕化時，只有部分模型數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存。其余的模型數(shù)據(jù)將根據(jù)需要載入。生成/解散子裝配體將設(shè)計樹中選中的多個零部件/子裝配體生成/解散子裝配體彈性/剛性屬性右單擊子裝配體>編輯零部件屬性，選彈性/剛性（按子裝配配合關(guān)系定義機構(gòu)）。（3）裝配體編輯名稱功能編輯配合修改或刪除已經(jīng)設(shè)定的配合關(guān)（4）干涉檢查（4）干涉檢查（5）碰撞檢查（5）碰撞檢查3、虛擬裝配實踐3、虛擬裝配實踐5.3產(chǎn)品虛擬裝配設(shè)計實例--減速器裝配

對直齒輪傳動減速器產(chǎn)品的虛擬裝配設(shè)計過程，即在計算機上對已經(jīng)建立的產(chǎn)品零件按照產(chǎn)品的裝配關(guān)系完成部件和整機的三維裝配模型，在此基礎(chǔ)上應用軟件提供的功能，進行裝配零件之間的動、靜態(tài)干涉檢查。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)計不合理之處及時調(diào)整與修改設(shè)計圖紙，從而可縮短產(chǎn)品制造與裝配生產(chǎn)過程的時間，降低產(chǎn)品的裝配成本，提高設(shè)計質(zhì)量。1、確定裝配層次2、確定裝配順序圖3、

確定裝配約束（1）輸入軸組件組裝（2）輸出軸組件組裝（3）下箱體定位（4）輸入、輸出軸組件裝配（5）上箱體裝配（6）軸承蓋裝配（7）其它零件裝配4、設(shè)計檢查5.3產(chǎn)品虛擬裝配設(shè)計實例--減速器裝配

1、確定裝配層次

裝配層次是指減速器總裝配體的子裝配體組成，即減速器裝配體由幾大部件來組成。直齒輪傳動減速器主要由減速器下箱、上箱、輸入軸組件、輸出軸組件與軸承蓋等部分組成。

1、確定裝配層次

裝配層次是指減速器總裝配體的2、確定裝配順序

圖2-47低速軸組件

根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu)尺寸形式和各個部件間的約束關(guān)系，確定整個減速器的裝配順序。將大齒輪、鍵、輸出軸裝配起來，固定在配套的軸承上面。用同樣的方法完成小齒輪軸的裝配。選定減速器下箱為基準進行裝配。接下來依次裝配輸入、輸出軸組件，并完成齒輪嚙合裝配，然后，裝配上箱體，最后完成軸承蓋(包括悶蓋和透蓋)和螺釘、墊圈的裝配。2、確定裝配順序圖2-47低速軸組件3、

確定裝配約束

裝配約束是確定基準件和其他組成件的定位及相互約束關(guān)系，主要由裝配特征、約束關(guān)系和裝配設(shè)計管理樹組成。標準配合有重合、平行、垂直、距離、角度、相切和同軸心配合，高級配合有對稱、凸輪、寬度和齒輪配合，還有一些高級配合，如線性馬達、旋轉(zhuǎn)馬達、線性彈簧和引力。如完成軸承蓋的配合，根據(jù)軸承蓋的軸心和下箱上的軸承孔的重合，完成軸心定位；根據(jù)軸承蓋的內(nèi)壁面和下箱的外壁面重合以及軸承蓋和箱體上的螺栓孔完成軸承蓋的裝配。（1）輸入軸組件組裝（2）輸出軸組件組裝（3）下箱體定位（4）輸入、輸出軸組件裝配（5）上箱體裝配（6）軸承蓋裝配（7）其它零件裝配3、

確定裝配約束

裝配約束是確定基準件和其他組成件（1）輸入軸組件組裝

圖2-47低速軸組件（1）輸入軸組件組裝圖2-47低速軸（2）輸出軸組件組裝

（2）輸出軸組件組裝（3）下箱體定位

（3）下箱體定位（4）輸入、輸出軸組件裝配（4）輸入、輸出軸組件裝配（5）上箱體裝配

（5）上箱體裝配（6）軸承蓋裝配

（6）軸承蓋裝配（7）其它零件裝配

（7）其它零件裝配4、設(shè)計檢查

3D物理模型中的物體在運動過程中很有可能會發(fā)生碰撞、接觸及其他形式的相互作用?；?D物理模型的動畫系統(tǒng)必須能夠檢測物體之間的這種相互作用，并作出適當響應，否則就會出現(xiàn)物體之間相互穿頭彼此重疊等不真實的現(xiàn)象。

4、設(shè)計檢查

3D物理模型中的物體在運動過程5.4自上而下的設(shè)計1、自上而下的設(shè)計思路2、自上而下的設(shè)計步驟3、發(fā)動機自上而下的裝配設(shè)計

5.4自上而下的設(shè)計1、自上而下的設(shè)計思路1、發(fā)動機自上而下的裝配設(shè)計

骨架運動模擬發(fā)動機運動模擬1、發(fā)動機自上而下的裝配設(shè)計骨架運動模擬發(fā)動機運動模擬2、自上而下的設(shè)計思路

設(shè)計不僅僅是將零件的三維模型和二維工程圖做出來，設(shè)計還包含零部件的計算分析，干涉檢查，運動模擬及分析等。設(shè)計之初，很多因素不確定，而且很多零件還不知道在將來的裝配環(huán)境中合不合理，是否能夠如期而動？在零件設(shè)計出來以前，就對整個零部件進行運動驗證是一個好的思路，它能保證你沒有大錯誤，但是零件的特征一個一個的建立總是麻煩的，為了在設(shè)計之初最大程度的減少工作量，在SolidWorks中可以用線條來代替實體的零件進行運動模擬，以便直接看到最終運動結(jié)果。這正如在3DMax在做人物動畫時先繪制骨骼，然后再往上賦予肌肉的原理是一樣的。先骨架、再裝配、后實體2、自上而下的設(shè)計思路設(shè)計不僅僅是將零件的三3、自上而下的設(shè)計步驟整體規(guī)劃：設(shè)計之初首先確定諸如產(chǎn)品的設(shè)計目的、如何滿足功能要求、必要的子裝配、子裝配與其他裝配的關(guān)系、哪些設(shè)計將可能變動、有無可參考的設(shè)計等設(shè)計要求。建立零部件骨架：這一步要把裝配的各個零部件用主要骨架勾畫出來，至少包括零部件的名稱、裝配基準（基準軸和基準面）和外輪廓。完成裝配骨架模型：將每個零部件骨架按照裝配關(guān)系組裝成裝配骨架模型。骨架模型包含整個裝配的重要的裝配參數(shù)和裝配關(guān)系。裝配關(guān)系驗證：對裝配骨架模型進行運動模擬驗證裝配關(guān)系是否合理。零部件細化設(shè)計：根據(jù)設(shè)計信息，在零部件骨架基礎(chǔ)上，完成零部件結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計。裝配細化設(shè)計：用細化后的零件模型替換裝配骨架模型中的零件骨架模型，完成裝配模型設(shè)計。裝配模型驗證：對裝配模型進行干涉檢查驗證零件結(jié)構(gòu)的裝配合理性。零件關(guān)聯(lián)設(shè)計：關(guān)聯(lián)設(shè)計是指事物之間所具有的彼此約束的關(guān)系。如軸與孔的配合形勢確定后，軸與孔的尺寸即形成關(guān)聯(lián)，當修改軸的尺寸時孔的尺寸應該做相應的改變。3、自上而下的設(shè)計步驟整體規(guī)劃：設(shè)計之初首先確定諸如產(chǎn)品的設(shè)5.5工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品表達概述零件的設(shè)計表達裝配設(shè)計表達渲染動畫5.5工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品表達概述1、概述產(chǎn)品表達方法及其作用工業(yè)設(shè)計萌芽于上世紀初,它是科學技術(shù)與文化藝術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,強調(diào)將產(chǎn)品設(shè)計成為人與物、形式與功能、藝術(shù)與技術(shù)、經(jīng)濟與社會的“均衡的整體”。在市場經(jīng)濟條件下的產(chǎn)品開發(fā)，除了對產(chǎn)品本身功能的設(shè)計外，還需要注意產(chǎn)品的后續(xù)宣傳和形象的傳遞，其采取的形式多種多樣，如海報、說明書、產(chǎn)品操作動畫演示、渲染圖像等。特別是如何使產(chǎn)品動態(tài)運作，符合其實際的規(guī)律，并且把這種視像記錄下來，這是一門新興的學科，它在產(chǎn)品開發(fā)過程中正占據(jù)著越來越重要的地位。SolidWorks產(chǎn)品表達功能對零件進行如材質(zhì)的賦予、顏色、透明度和性能計算等表達。對裝配生成爆炸視圖顯示裝配關(guān)系、添加裝配特征顯示內(nèi)部結(jié)構(gòu)、利用運動模擬顯示運動關(guān)系等設(shè)計表達。利用PhotoWorks插件提供的許多專業(yè)渲染效果?？墒褂盟o零件和裝配體創(chuàng)建逼真的圖形。利用Animator插件提供的動畫制作功能制作出豐富的產(chǎn)品動畫演示效果，以演示產(chǎn)品的外觀和性能，增強客戶與企業(yè)之間的交流。1、概述產(chǎn)品表達方法及其作用2、零件的設(shè)計表達編輯顏色和光學屬性

(2)編輯材質(zhì)(3)質(zhì)量屬性和截面屬性2、零件的設(shè)計表達編輯顏色和光學屬性(1)編輯顏色和光學屬性

利用顏色和光學對話框中，進行顏色和光學效果的配置欲更改所選零件、特征、或?qū)嶓w的顏色和光學屬性進行以下操作：用右鍵單擊一個面、特征、或?qū)嶓w，在快捷菜單中選擇“外觀、顏色”，在顏色和光學對話框中進行選擇，單擊。(1)編輯顏色和光學屬性(2)編輯材質(zhì)材質(zhì)使零件的重要設(shè)計數(shù)據(jù)，SolidWorks不僅可以通過材質(zhì)屬性設(shè)置改變零件的顏色，而且還為后續(xù)的裝配、工程圖及應力分析提供數(shù)據(jù)。欲對齒輪零件應用材質(zhì)。如圖2-83所示，在FeatureManager設(shè)計樹中，右單擊材質(zhì)，在快捷菜單中選擇常用材料如黃銅，或選擇“編輯材料”在材質(zhì)編輯器中選擇相應的材料。單擊。材質(zhì)應用到零件，材質(zhì)名稱出現(xiàn)在FeatureManager設(shè)計樹“”中。添加黃銅材質(zhì)的效果如圖2-84所示。

圖2-83編輯材質(zhì)圖2-84添加黃銅材質(zhì)的效果(2)編輯材質(zhì)材質(zhì)使零件的重要設(shè)計數(shù)據(jù)，SolidWork(3)質(zhì)量屬性和截面屬性顯示零件或裝配體模型的質(zhì)量屬性，或者顯示面或草圖的剖面屬性選對象>單擊工具>質(zhì)量特性/截面屬性(3)質(zhì)量屬性和截面屬性顯示零件或裝配體模型的質(zhì)量屬性，3、裝配設(shè)計表達生成爆炸視圖(2)添加裝配體特征(3)物理模擬3、裝配設(shè)計表達生成爆炸視圖(1)生成爆炸視圖打開裝配文件：打開<光盤\第2章虛擬裝配\減速器\低速軸組件>中的“低速軸組件.sldasm”裝配文件。爆炸右軸承：單擊菜單“插入”→“爆炸視圖”，如圖2-89所示，按彈出的“爆炸”對話框“操作方法”中的提示，在圖形區(qū)中單擊“右軸承”，如圖2-90所示，拖動操縱桿控標的水平箭頭到指定位置及完成“右軸承”爆炸，結(jié)果如圖2-91所示。爆炸其它零部件：重復上述步驟，參照圖2-92所示的爆炸步驟，將裝配體中的其它零部件爆炸出來。單擊按鈕，完成低速軸組件的爆炸視圖。編輯爆炸視圖：單擊FeatureManager特征樹中的配置，切換到配置管理器，右單擊其中的“爆炸視圖”，在快捷菜單中選擇相應的項目，即可進行爆炸視圖的編輯。如單擊其中的“解除爆炸”則視圖還原為裝配視圖。

裝配體爆炸視圖可以分離零部件，以形象地分析它們之間的相互關(guān)系。每個爆炸視圖包括一個或多個爆炸步驟。每一個爆炸視圖是保存于所生成的裝配體配置中。在生成爆炸以后，裝配中的設(shè)計樹的配置一項發(fā)生以下變化，可在爆炸視圖的設(shè)計樹的中單擊每個爆炸，顯示爆炸和解除爆炸、刪除和重新定義。(1)生成爆炸視圖裝配體爆(2)添加裝配體特征裝配體特征操作示例如下：打開<光盤\第2章虛擬裝配\減速器>中的“減速器總裝.sldasm”裝配文件，單擊菜單“插入”→“裝配體特征”→“切除”→“拉伸”，單擊選擇下箱體底座上表面為草圖繪制平面，點擊標準視圖，選擇正視于，使繪圖平面轉(zhuǎn)為正視方向。單擊草圖繪制工具欄上的矩形，繪制切除草圖的矩形輪廓，如圖2-95所示。單擊草圖繪制工具欄上的，在圖2-96所示彈出的“切除-拉伸”對話框“方向1”中通過控制拉伸方向，并設(shè)置“完全貫穿”方式；在“特征范圍”中選中“所選零部件”，不選擇“自動選擇”，單擊“自動選擇”下的列表框，在FeatureManager特征樹選中需要切除的所有零件，單擊，生成切除特征，如圖2-97所示。除了通過改變對裝配體外部零件的透明度等方法來對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行顯示外，SolidWorks還提供了兩個裝配體獨有的特征：切除和鉆孔，在不影響零件模型的前提下，通過對裝配體進行剖切和鉆孔來對裝配體內(nèi)部特征進行更明確的表達。(2)添加裝配體特征裝配體特征操作示例如下：除了通過改變對(3)物理模擬

有些工業(yè)產(chǎn)品和機構(gòu)可能在極限位置間具有運動特性,如機床導軌上的工作臺、曲柄滑塊機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、具有彈簧的機構(gòu)等，SolidWorks提供物理模擬，可允許模擬馬達、彈簧及引力在您的裝配體上的效果。生成模擬動畫后機構(gòu)可在設(shè)計師限制的自由度范圍內(nèi)按一定規(guī)律運動,更好地展示產(chǎn)品功能與特點。物理模擬過程。（1）添加模擬成分單擊菜單“插入”→“模擬”→“旋轉(zhuǎn)馬達”，如圖2-98所示，單擊選中圓柱面，移動速度滑桿設(shè)定速度，單擊。（2）播放模擬在模擬工具欄上單擊計算模擬，在彈出的提示對話框中，單擊“確定”，開始播放模擬。單擊可停止模擬播放，單擊可重播模擬。(3)物理模擬有些工業(yè)產(chǎn)品和機構(gòu)可能在極限4、渲染PhotoWorks基于mentalray引擎，提供了許多專業(yè)渲染效果。可使用它通過設(shè)置產(chǎn)品的材質(zhì)、選擇布景、定義光源、貼圖等，對產(chǎn)品進行渲染。給零件和裝配體創(chuàng)建生動、美觀、逼真的圖形。欲使用PhotoWorks插件的渲染向?qū)нM行產(chǎn)品渲染：單擊菜單“工具”→“插件”，打開圖2-85所示的插件對話框，選擇PhotoWorks，單擊“確定”，“PhotoWorks”菜單出現(xiàn)在SolidWorks菜單條。單擊菜單“PhotoWorks”→“渲染向?qū)А?，在渲染向?qū)υ捒蛑袉螕簟跋乱徊健?。在如圖2-86所示的材質(zhì)編輯器對話框中，從左側(cè)的材質(zhì)樹中選擇一個文件夾，接著從右邊的材質(zhì)選擇區(qū)域選擇一種材質(zhì)，然后單擊“應用”，單擊“下一步”。在如圖2-87所示的布景編輯器對話框中，從左側(cè)的布景樹中選擇一個文件夾，接著從右邊的布景選擇區(qū)域選擇一中布景，然后單擊“應用”。單擊渲染向?qū)е械摹跋乱徊健?。單擊“完成”來渲染模型，如圖2-88所示。單擊菜單“PhotoWorks”→“渲染到文件”可將完成渲染的模型直接輸出為jpg、png、ps、bmp、tif、tga等17種格式的圖像文件。4、渲染PhotoWorks基于mentalray引擎，提5、動畫(1)Animator基本操作(2)Animator動畫向?qū)?3)Animator高級應用(4)高級動畫范例1—綜合動畫5、動畫(1)Animator基本操作(1)基本操作SolidWorksAnimator提供了如下產(chǎn)品外觀展示能力：零部件的位置變化、視像屬性變化和渲染，展示零部件的外觀形狀。裝配體爆炸和解除爆炸，展示裝配體中零件的裝配關(guān)系。裝配體動態(tài)剖切動畫，展示裝配體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。物理模擬動畫，將模擬要素與其它如配合和物理動力之類的工具組合以在零部件自由度之內(nèi)逼真地移動零部件。屏幕捕獲，通過屏幕捕捉再現(xiàn)零件設(shè)計過程。單擊SolidWorks窗口左下角的“運動算例1”即可打開“運動算例”管理器，如圖3-80所示，SolidWorks圖形區(qū)域被水平分割。頂部區(qū)域顯示模型，底部區(qū)域是“運動算例”管理器?！斑\動算例”管理器上部是工具欄包含表3-4所列的模擬成分等工具。下部被豎直分割成兩個部分：左邊是設(shè)計樹，右邊是帶有關(guān)鍵點和時間欄的時間線。(1)基本操作SolidWorksAnimator提供了(2)動畫向?qū)旅嬉缘退佥S組件為例說明，動畫向?qū)У氖褂眠^程。1.打開裝配文件，生成爆炸視圖2.生成爆炸動畫：單擊窗口底部的“運動算例”標簽，單擊工具欄上的動畫向?qū)АＴ趫D2-102所示的選擇動畫類型對話框中選擇“爆炸”，單擊“下一步”。在圖2-103所示的動畫控制選項對話框中設(shè)動畫播放“時間長度”為12，運動的“開始時間（秒）”為0，單擊“完成”。3.生成解除爆炸動畫：單擊工具欄上的動畫向?qū)АＴ谶x擇動畫類型對話框中選擇“爆炸”。單擊“下一步”。在圖2-104所示動畫控制選項對話框中設(shè)動畫播放“時間長度（秒）”為8，運動的“開始時間（秒）”為12（爆炸動畫結(jié)束時間），單擊“完成”。這樣就在爆炸動畫之后添加了解除爆炸動畫，如圖2-105所示。4.播放和存儲動畫：單擊工具欄的播放時播放動畫。單擊工具欄上的保存則保存為.avi文件。借助于動畫向?qū)Э梢裕盒D(zhuǎn)零件或裝配體、爆炸或解除爆炸裝配體、生成物理模擬。(2)動畫向?qū)旅嬉缘退佥S組件為例說明，動畫向?qū)У氖褂眠^程(3)高級應用動畫功能不僅可以記錄零部件的位置變化，還可以記錄零部件視象屬性,包括：隱藏和顯示、透明度、外觀等的變化和產(chǎn)品渲染過程。動畫原理

SolidWorks生成動畫的原理與電影相似，它先確定決定零部件在各個時刻的外觀的“關(guān)鍵點”，然后計算從起點位置移動到終點位置所需的順序。生成動畫的步驟將零件移到初始位置。將時間滑桿拖到結(jié)束時間。將零件移到最終位置。

(3)高級應用動畫功能(4)高級動畫范例1—綜合動畫本范例中包括視象屬性動畫、位置變化動畫、裝配體動態(tài)剖切動畫和組合動畫。A.顯隱動畫B.位移動畫C.剖切動畫D.組合動畫(4)高級動畫范例1—綜合動畫本范例中包括視象屬性動畫、位A.顯隱動畫

單擊Animator的FeatureManager設(shè)計樹中的“Corps”零件，并在Animator的時間欄中將該零件的“外觀”對應的鍵碼拖動到動作結(jié)束時間對應的坐標20處。并右單擊“外觀”，在快捷菜單中選擇“隱藏”，自動在時間欄中添加時間線。將時間線中間的鍵碼（完全隱藏）移動到10處，以便顯示/隱藏動畫時間相同。完成顯示/隱藏動畫創(chuàng)建，如圖2-108所示。單擊Animator工具欄的播放動畫。單擊Animator工具欄的保存動畫。

A.顯隱動畫單擊AnimatoB.位移動畫

活塞位置變化動畫：如圖2-109所示，單擊Animator的FeatureManager設(shè)計樹中的“Pistonatjoints”零件，將“移動”對應的時間欄中的鍵碼拖動到動作結(jié)束時間對應的坐標20處。在圖形區(qū)中將“Pistonatjoints”零件拖動到極限位置，自動在時間欄中添加時間線。將時間線中間的鍵碼（運動方向控制）移動到10處，以便往復運動時間相同。完成活塞回收動畫創(chuàng)建，如圖2-110所示。單擊Animator工具欄的播放動畫。單擊Animator工具欄的保存動畫。B.位移動畫活塞位置變化動畫：C.剖切動畫

具體思路是：在前視基準面上創(chuàng)建一個切除特征，其長度尺寸大于裝配體的高度。添加裝配體與前視基準面的“距離”配合關(guān)系，配合開始的距離為切除特征的長度，即無剖切效果；終止時的配合距離為零，即全部剖切效果。C.剖切動畫具體思路是：在前視基D.組合動畫

可以將上述動畫組合在同一個文件中，并通過拖動時間欄里各動作的鍵碼，調(diào)整其先后順序。組合動畫的順序為：先顯/隱，后剖切。D.組合動畫可以將上述動畫組合在1、如何確定基準零件？2、如何選擇裝配順序？3、如何選擇裝配關(guān)系？5.3

常見問題解答1、如何確定基準零件？5.3常見問題解答演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！

裝配

虛擬裝配是三維設(shè)計的最終目的。

一個產(chǎn)品通常都是由多個零件組成，各個零件之間需要正確裝配在一起才能正常使用。在傳統(tǒng)的設(shè)計過程中，無法通過計算機來完成虛擬裝配——即在設(shè)計完成之后通過在計算機的環(huán)境中將各個零件裝配起來，從而增大了設(shè)計出錯的可能性。

裝配是三維CAD軟件的三大基本功能單元之一，在現(xiàn)代設(shè)計中，裝配己不再局限于單純表達產(chǎn)品零件之間的配合關(guān)系，已經(jīng)拓展到更多的工程應用領(lǐng)域，如運動分析、干涉檢查、自頂向下設(shè)計等諸多方面。

學習目的：了解裝配的基本概念掌握常見的裝配操作方法掌握裝配體設(shè)計檢查方法

掌握設(shè)計表達的方法學習重點：如何完成一個裝配體的創(chuàng)建？如何進行設(shè)計檢查？如何進行設(shè)計表達？內(nèi)容提要學習目的：內(nèi)容提要5.1裝配基礎(chǔ)1、裝配體引例--輪軸裝配2、自下而上的裝配設(shè)計步驟3、裝配設(shè)計方法的類型4、裝配的基本概念5、裝配設(shè)計樹5.1裝配基礎(chǔ)1、裝配體引例--輪軸裝配1、裝配體引例--螺栓聯(lián)接裝配

（1）軸定位（2）鍵裝配（3）輪裝配

圖3-1螺栓聯(lián)接1、裝配體引例--螺栓聯(lián)接裝配（1）軸定位圖3-（1）插缸體（1）插缸體（2）裝蓋板

底面與缸體孔“同軸心”。蓋板底面與缸體頂面為重合關(guān)系底面與缸體前面為重合關(guān)系（2）裝蓋板底面與缸體孔“同軸心”。（3）裝緊固

圖3-5裝螺栓

圖3-6裝墊片

圖3-7裝螺母（3）裝緊固圖3-5裝螺栓2、自下而上的裝配設(shè)計步驟裝配過程：插基準、定位置、添其他、設(shè)配合。按地基：建立一個新的裝配體，向裝配體中添加第一個零部件（地）。定位置：設(shè)定“地”零件與裝配環(huán)境坐標系的關(guān)系?！暗亍绷慵詣釉O(shè)為固定狀態(tài)。為了確保該零件與裝配環(huán)境坐標系有確定的關(guān)系，需要先將其更改為浮動狀態(tài)，然后進行必要的定位后，再還原為固定狀態(tài)。添其他：向裝配體中加入其他的零部件，方法與插入“地”零部件相同，但零件默認為浮動狀態(tài)。設(shè)配合：在相配合的兩個零件上選取配合對。設(shè)定配合對的配合關(guān)系。2、自下而上的裝配設(shè)計步驟裝配過程：插基準、定位置、添其他、3、裝配的基本概念裝配：按規(guī)定的技術(shù)要求，將零部件進行配合和連接，使之成為半成品或成品的工藝過程稱為裝配?！暗亍薄b配既然表達產(chǎn)品零部件之間的配合關(guān)系，必然存在著參照與被參照的關(guān)系。在裝配設(shè)計中有一個基本概念“地”(ground)，即相對于環(huán)境(基準)坐標系而言靜態(tài)不動的零件，一般將產(chǎn)品中的支撐部分作為裝配中的“地”。全約束與欠約束、靜裝配與動配合——當零部件的裝配關(guān)系還不足以固定零部件時，裝配體處于欠約束狀態(tài)，或者稱為動配合，此時尚未完全固定的零部件（稱為浮動的零部件）可以在裝配環(huán)境中運動。當施加的裝配關(guān)系完全限制了零部件的運動自由時，稱為全約束或者靜裝配，該零部件都被固定在其裝配位置，無法運動。3、裝配的基本概念裝配：按規(guī)定的技術(shù)要求，將零部件進行配合和4、裝配設(shè)計方法的類型（1）自下而上設(shè)計方法自下而上設(shè)計法是一種歸納設(shè)計方法。在裝配造型之前，首先獨立設(shè)計所有零部件，然后將零部件插入裝配體，然后根據(jù)零件的配合關(guān)系，將其組裝在以起。與自上而下設(shè)計法相比，它們的相互關(guān)系及裝配行為更為簡單。使用該設(shè)計法，設(shè)計者專注于單個零件的設(shè)計。（2）自上而下設(shè)計方法自上而下設(shè)計法是一種演繹設(shè)計方法。該方法從裝配體中開始設(shè)計工作，先對產(chǎn)品進行整體描述，然后分解成各個零部件，再按順序?qū)⒉考纸獬筛〉牧悴考?，直到分解成最底層的零件。自上而下的設(shè)計次序一般是先布局草圖，然后定義零部件位置、基準面等，最后參考這些定義來設(shè)計零件。與自下而上設(shè)計法不同之處是，自上而下設(shè)計法用一個零件的幾何體來幫助定義另一個零件，即生成組裝零件后才添加加工特征。自上而上設(shè)計法讓設(shè)計者專注于機器所完成的功能。4、裝配設(shè)計方法的類型（1）自下而上設(shè)計方法5、裝配設(shè)計樹基準零件零件1子裝配1子裝配2零件2零件3零件3圖3-6裝配單元結(jié)構(gòu)圖3-7裝配設(shè)計樹

裝配設(shè)計樹是其裝配單元結(jié)構(gòu)的數(shù)字化表示。“+”:表示零部件的位置存在過定義。“-”:表示裝配體零部件的位置欠定義?！肮潭ā?表示裝配體零部件的位置鎖定于某個位置?！?”：表示無法解除的裝配配合。后綴<n>：表示同一零部件的生成序號。5、裝配設(shè)計樹基準零件零件1子裝配1子裝配2零件2零件3零件5.2虛擬裝配設(shè)計原理1、裝配層次2、裝配順序3、裝配約束4、設(shè)計檢查5.2虛擬裝配設(shè)計原理1、裝配層次1、虛擬裝配設(shè)計過程劃層次定順序添約束做檢查劃分裝配層次：確定裝配體的零部件組成及其裝配基準件。確定裝配順序：確定各個組成零部件的裝配順序。確定裝配約束：確定基準件和其它組成件的定位及相互約束關(guān)系。執(zhí)行設(shè)計檢查：檢查裝配體的各個零部件之間是否存在干涉或運動干涉。1、虛擬裝配設(shè)計過程劃層次定順序添約束做檢查劃分裝配層次：確（1）劃分裝配層次機器：機器是人們?yōu)槟撤N使用要求而設(shè)計，通過執(zhí)行確定的機械運動來完成包括機械力、運動和能量轉(zhuǎn)換等動力學任務(wù)的一種裝置。機構(gòu)：具有特定結(jié)構(gòu)形狀和運動特征的構(gòu)件組合稱為機構(gòu)。如內(nèi)燃機中的曲柄滑塊機構(gòu)和凸輪機構(gòu)等。構(gòu)件：能產(chǎn)生相對運動的單元體稱為構(gòu)件，也叫部件，它是機器中最小的運動單元。部件是在基準件上裝上若干個零件構(gòu)成的。零件：機器中獨立加工、獨立裝配的單元體稱為零件,零件組成機器的最小單元。部件裝配：把零件裝配成部件的過程稱為部件裝配。也叫子裝配?？傃b配：零件和部件裝配成為最終產(chǎn)品的過程稱為總裝配。機器組成：種類繁多、外形萬變、用途各異。但從機器的結(jié)構(gòu)組成、機械運動的特點進行分析，這些不同的機器都是由若干個機構(gòu)組成的，機構(gòu)又可分解為多個構(gòu)件。而構(gòu)件又是由獨立制造出來的零件按照一定關(guān)系裝配而成的。機器→機構(gòu)→構(gòu)件（機架、主動件、從動件）→零件。劃分裝配層次是指確定產(chǎn)品中零部件的組成，并確定各裝配單元的基準件。首先按照運動關(guān)系劃分成固定部件和運動部件兩大類。然后，再按照拆卸運動部件的順序進行固定部件的細分。最后，再按安裝順序?qū)⒏鞯图壊考来尾欧譃榱慵?。?）劃分裝配層次機器：機器是人們?yōu)槟撤N使用要求而設(shè)計，通過（2）確定裝配順序編排裝配順序的原則是：“先下后上、先內(nèi)后外”；“先不動件（機架）、后運動件”；“先主動件、后從動件”；“先連架桿、后連桿體”。（2）確定裝配順序編排裝配順序的原則是：點直線圓弧平面或基準面圓柱與圓錐點重合、距離重合、距離○重合、距離重合、同軸心、距離直線☆重合、平行、垂直距離、角度同軸心重合、平行、垂直、距離重合、平行、垂直、相切、同軸心、距離、角度圓弧☆同軸心同軸心重合同軸心平面或基準面☆☆☆重合、平行、垂直、距離、角度相切、距離圓柱與圓錐☆☆☆☆平行、垂直、相切、同軸心、距離、角度注：○表示兩種幾何實體之間無法建立配合；☆表示為對稱的內(nèi)容；角度指在裝配體前視面中的投影角度。（3）添加裝配約束

裝配約束是限制零件自由度及各零件相對位置關(guān)系的定義，其作用是限制裝配體中零部件的自由度數(shù)量，從而保證生成正確的裝配。裝配關(guān)系包括面約束、線約束、點約束等幾大類。每種約束所限制的自由度數(shù)目不同，具體的知識可以參照機械原理方面的書籍。每個零件在自由的空間中具有六個自由度。幾何特征間的約束類型點直線圓弧平面或基準面圓柱與圓錐點重合、距離重合、距（4）執(zhí)行設(shè)計檢查

零件裝配好以后，要進行裝配體的干涉檢查，以便確定裝配體中各零件之間是否存在實體邊界沖突(即干涉)和沖突發(fā)生在何處，進而為消除沖突作好準備。包括以下兩種：（1）干涉檢查（靜態(tài)）（2）碰撞檢查（動態(tài)）（4）執(zhí)行設(shè)計檢查零件裝配好以后，要進行裝配2、SolidWorks裝配操作（1）零件操作（2）添加配合（3）裝配體編輯

（4）干涉檢查（5）碰撞檢查2、SolidWorks裝配操作（1）零件操作（1）零件操作添加零件的方法在打開的裝配體中，單擊菜單“插入”→“零部件”→“已有零部件”或單擊“裝配體”工具條上的“插入零部件”。在對話框中雙擊所需零部件文件，在裝配體窗口中放置零部件的區(qū)域單擊。旋轉(zhuǎn)或移動零部件對于欠定義的零部件，可以通過“裝配體”工具條上的移動零部件或旋轉(zhuǎn)零部件等工具來改變零部件的位置。（1）零件操作添加零件的方法（2）添加配合表2-1配合關(guān)系

圖2-6配合管理器

只需要單擊“裝配體”工具條上的“配合”工具后，在配合PropertyManager中選擇相應的配合關(guān)系即可。（2）添加配合表2-1配合關(guān)系（3）裝配體編輯

名稱功能編輯配合修改或刪除已經(jīng)設(shè)定的配合關(guān)系。固定/浮動強制零部件相對裝配環(huán)境不能運動/恢復零部件裝配約束狀態(tài)。替換零部件用不同的零部件替換所選零件的所有實例。重新排序在設(shè)計樹中拖動定位零部件名稱實現(xiàn)順序重排，以控制其在明細表中的順序。壓縮/設(shè)定還原

零部件壓縮時，暫時從內(nèi)存中移除，而不會刪除，以提高操作速度。輕化/還原零部件輕化時，只有部分模型數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存。其余的模型數(shù)據(jù)將根據(jù)需要載入。生成/解散子裝配體將設(shè)計樹中選中的多個零部件/子裝配體生成/解散子裝配體彈性/剛性屬性右單擊子裝配體>編輯零部件屬性，選彈性/剛性（按子裝配配合關(guān)系定義機構(gòu)）。（3）裝配體編輯名稱功能編輯配合修改或刪除已經(jīng)設(shè)定的配合關(guān)（4）干涉檢查（4）干涉檢查（5）碰撞檢查（5）碰撞檢查3、虛擬裝配實踐3、虛擬裝配實踐5.3產(chǎn)品虛擬裝配設(shè)計實例--減速器裝配

對直齒輪傳動減速器產(chǎn)品的虛擬裝配設(shè)計過程，即在計算機上對已經(jīng)建立的產(chǎn)品零件按照產(chǎn)品的裝配關(guān)系完成部件和整機的三維裝配模型，在此基礎(chǔ)上應用軟件提供的功能，進行裝配零件之間的動、靜態(tài)干涉檢查。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)計不合理之處及時調(diào)整與修改設(shè)計圖紙，從而可縮短產(chǎn)品制造與裝配生產(chǎn)過程的時間，降低產(chǎn)品的裝配成本，提高設(shè)計質(zhì)量。1、確定裝配層次2、確定裝配順序圖3、

確定裝配約束（1）輸入軸組件組裝（2）輸出軸組件組裝（3）下箱體定位（4）輸入、輸出軸組件裝配（5）上箱體裝配（6）軸承蓋裝配（7）其它零件裝配4、設(shè)計檢查5.3產(chǎn)品虛擬裝配設(shè)計實例--減速器裝配

1、確定裝配層次

裝配層次是指減速器總裝配體的子裝配體組成，即減速器裝配體由幾大部件來組成。直齒輪傳動減速器主要由減速器下箱、上箱、輸入軸組件、輸出軸組件與軸承蓋等部分組成。

1、確定裝配層次

裝配層次是指減速器總裝配體的2、確定裝配順序

圖2-47低速軸組件

根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu)尺寸形式和各個部件間的約束關(guān)系，確定整個減速器的裝配順序。將大齒輪、鍵、輸出軸裝配起來，固定在配套的軸承上面。用同樣的方法完成小齒輪軸的裝配。選定減速器下箱為基準進行裝配。接下來依次裝配輸入、輸出軸組件，并完成齒輪嚙合裝配，然后，裝配上箱體，最后完成軸承蓋(包括悶蓋和透蓋)和螺釘、墊圈的裝配。2、確定裝配順序圖2-47低速軸組件3、

確定裝配約束

裝配約束是確定基準件和其他組成件的定位及相互約束關(guān)系，主要由裝配特征、約束關(guān)系和裝配設(shè)計管理樹組成。標準配合有重合、平行、垂直、距離、角度、相切和同軸心配合，高級配合有對稱、凸輪、寬度和齒輪配合，還有一些高級配合，如線性馬達、旋轉(zhuǎn)馬達、線性彈簧和引力。如完成軸承蓋的配合，根據(jù)軸承蓋的軸心和下箱上的軸承孔的重合，完成軸心定位；根據(jù)軸承蓋的內(nèi)壁面和下箱的外壁面重合以及軸承蓋和箱體上的螺栓孔完成軸承蓋的裝配。（1）輸入軸組件組裝（2）輸出軸組件組裝（3）下箱體定位（4）輸入、輸出軸組件裝配（5）上箱體裝配（6）軸承蓋裝配（7）其它零件裝配3、

確定裝配約束

裝配約束是確定基準件和其他組成件（1）輸入軸組件組裝

圖2-47低速軸組件（1）輸入軸組件組裝圖2-47低速軸（2）輸出軸組件組裝

（2）輸出軸組件組裝（3）下箱體定位

（3）下箱體定位（4）輸入、輸出軸組件裝配（4）輸入、輸出軸組件裝配（5）上箱體裝配

（5）上箱體裝配（6）軸承蓋裝配

（6）軸承蓋裝配（7）其它零件裝配

（7）其它零件裝配4、設(shè)計檢查

3D物理模型中的物體在運動過程中很有可能會發(fā)生碰撞、接觸及其他形式的相互作用?；?D物理模型的動畫系統(tǒng)必須能夠檢測物體之間的這種相互作用，并作出適當響應，否則就會出現(xiàn)物體之間相互穿頭彼此重疊等不真實的現(xiàn)象。

4、設(shè)計檢查

3D物理模型中的物體在運動過程5.4自上而下的設(shè)計1、自上而下的設(shè)計思路2、自上而下的設(shè)計步驟3、發(fā)動機自上而下的裝配設(shè)計

5.4自上而下的設(shè)計1、自上而下的設(shè)計思路1、發(fā)動機自上而下的裝配設(shè)計

骨架運動模擬發(fā)動機運動模擬1、發(fā)動機自上而下的裝配設(shè)計骨架運動模擬發(fā)動機運動模擬2、自上而下的設(shè)計思路

設(shè)計不僅僅是將零件的三維模型和二維工程圖做出來，設(shè)計還包含零部件的計算分析，干涉檢查，運動模擬及分析等。設(shè)計之初，很多因素不確定，而且很多零件還不知道在將來的裝配環(huán)境中合不合理，是否能夠如期而動？在零件設(shè)計出來以前，就對整個零部件進行運動驗證是一個好的思路，它能保證你沒有大錯誤，但是零件的特征一個一個的建立總是麻煩的，為了在設(shè)計之初最大程度的減少工作量，在SolidWorks中可以用線條來代替實體的零件進行運動模擬，以便直接看到最終運動結(jié)果。這正如在3DMax在做人物動畫時先繪制骨骼，然后再往上賦予肌肉的原理是一樣的。先骨架、再裝配、后實體2、自上而下的設(shè)計思路設(shè)計不僅僅是將零件的三3、自上而下的設(shè)計步驟整體規(guī)劃：設(shè)計之初首先確定諸如產(chǎn)品的設(shè)計目的、如何滿足功能要求、必要的子裝配、子裝配與其他裝配的關(guān)系、哪些設(shè)計將可能變動、有無可參考的設(shè)計等設(shè)計要求。建立零部件骨架：這一步要把裝配的各個零部件用主要骨架勾畫出來，至少包括零部件的名稱、裝配基準（基準軸和基準面）和外輪廓。完成裝配骨架模型：將每個零部件骨架按照裝配關(guān)系組裝成裝配骨架模型。骨架模型包含整個裝配的重要的裝配參數(shù)和裝配關(guān)系。裝配關(guān)系驗證：對裝配骨架模型進行運動模擬驗證裝配關(guān)系是否合理。零部件細化設(shè)計：根據(jù)設(shè)計信息，在零部件骨架基礎(chǔ)上，完成零部件結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計。裝配細化設(shè)計：用細化后的零件模型替換裝配骨架模型中的零件骨架模型，完成裝配模型設(shè)計。裝配模型驗證：對裝配模型進行干涉檢查驗證零件結(jié)構(gòu)的裝配合理性。零件關(guān)聯(lián)設(shè)計：關(guān)聯(lián)設(shè)計是指事物之間所具有的彼此約束的關(guān)系。如軸與孔的配合形勢確定后，軸與孔的尺寸即形成關(guān)聯(lián)，當修改軸的尺寸時孔的尺寸應該做相應的改變。3、自上而下的設(shè)計步驟整體規(guī)劃：設(shè)計之初首先確定諸如產(chǎn)品的設(shè)5.5工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品表達概述零件的設(shè)計表達裝配設(shè)計表達渲染動畫5.5工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品表達概述1、概述產(chǎn)品表達方法及其作用工業(yè)設(shè)計萌芽于上世紀初,它是科學技術(shù)與文化藝術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,強調(diào)將產(chǎn)品設(shè)計成為人與物、形式與功能、藝術(shù)與技術(shù)、經(jīng)濟與社會的“均衡的整體”。在市場經(jīng)濟條件下的產(chǎn)品開發(fā)，除了對產(chǎn)品本身功能的設(shè)計外，還需要注意產(chǎn)品的后續(xù)宣傳和形象的傳遞，其采取的形式多種多樣，如海報、說明書、產(chǎn)品操作動畫演示、渲染圖像等。特別是如何使產(chǎn)品動態(tài)運作，符合其實際的規(guī)律，并且把這種視像記錄下來，這是一門新興的學科，它在產(chǎn)品開發(fā)過程中正占據(jù)著越來越重要的地位。SolidWorks產(chǎn)品表達功能對零件進行如材質(zhì)的賦予、顏色、透明度和性能計算等表達。對裝配生成爆炸視圖顯示裝配關(guān)系、添加裝配特征顯示內(nèi)部結(jié)構(gòu)、利用運動模擬顯示運動關(guān)系等設(shè)計表達。利用PhotoWorks插件提供的許多專業(yè)渲染效果?？墒褂盟o零件和裝配體創(chuàng)建逼真的圖形。利用Animator插件提供的動畫制作功能制作出豐富的產(chǎn)品動畫演示效果，以演示產(chǎn)品的外觀和性能，增強客戶與企業(yè)之間的交流。1、概述產(chǎn)品表達方法及其作用2、零件的設(shè)計表達編輯顏色和光學屬性

(2)編輯材質(zhì)(3)質(zhì)量屬性和截面屬性2、零件的設(shè)計表達編輯顏色和光學屬性(1)編輯顏色和光學屬性

利用顏色和光學對話框中，進行顏色和光學效果的配置欲更改所選零件、特征、或?qū)嶓w的顏色和光學屬性進行以下操作：用右鍵單擊一個面、特征、或?qū)嶓w，在快捷菜單中選擇“外觀、顏色”，在顏色和光學對話框中進行選擇，單擊。(1)編輯顏色和光學屬性(2)編輯材質(zhì)材質(zhì)使零件的重要設(shè)計數(shù)據(jù)，SolidWorks不僅可以通過材質(zhì)屬性設(shè)置改變零件的顏色，而且還為后續(xù)的裝配、工程圖及應力分析提供數(shù)據(jù)。欲對齒輪零件應用材質(zhì)。如圖2-83所示，在FeatureManager設(shè)計樹中，右單擊材質(zhì)，在快捷菜單中選擇常用材料如黃銅，或選擇“編輯材料”在材質(zhì)編輯器中選擇相應的材料。單擊。材質(zhì)應用到零件，材質(zhì)名稱出現(xiàn)在FeatureManager設(shè)計樹“”中。添加黃銅材質(zhì)的效果如圖2-84所示。

圖2-83編輯材質(zhì)圖2-84添加黃銅材質(zhì)的效果(2)編輯材質(zhì)材質(zhì)使零件的重要設(shè)計數(shù)據(jù)，SolidWork(3)質(zhì)量屬性和截面屬性顯示零件或裝配體模型的質(zhì)量屬性，或者顯示面或草圖的剖面屬性選對象>單擊工具>質(zhì)量特性/截面屬性(3)質(zhì)量屬性和截面屬性顯示零件或裝配體模型的質(zhì)量屬性，3、裝配設(shè)計表達生成爆炸視圖(2)添加裝配體特征(3)物理模擬3、裝配設(shè)計表達生成爆炸視圖(1)生成爆炸視圖打開裝配文件：打開<光盤\第2章虛擬裝配\減速器\低速軸組件>中的“低速軸組件.sldasm”裝配文件。爆炸右軸承：單擊菜單“插入”→“爆炸視圖”，如圖2-89所示，按彈出的“爆炸”對話框“操作方法”中的提示，在圖形區(qū)中單擊“右軸承”，如圖2-90所示，拖動操縱桿控標的水平箭頭到指定位置及完成“右軸承”爆炸，結(jié)果如圖2-91所示。爆炸其它零部件：重復上述步驟，參照圖2-92所示的爆炸步驟，將裝配體中的其它零部件爆炸出來。單擊按鈕，完成低速軸組件的爆炸視圖。編輯爆炸視圖：單擊FeatureManager特征樹中的配置，切換到配置管理器，右單擊其中的“爆炸視圖”，在快捷菜單中選擇相應的項目，即可進行爆炸視圖的編輯。如單擊其中的“解除爆炸”則視圖還原為裝配視圖。

裝配體爆炸視圖可以分離零部件，以形象地分析它們之間的相互關(guān)系。每個爆炸視圖包括一個或多個爆炸步驟。每一個爆炸視圖是保存于所生成的裝配體配置中。在生成爆炸以后，裝配中的設(shè)計樹的配置一項發(fā)生以下變化，可在爆炸視圖的設(shè)計樹的中單擊每個爆炸，顯示爆炸和解除爆炸、刪除和重新定義。(1)生成爆炸視圖裝配體爆(2)添加裝配體特征裝配體特征操作示例如下：打開<光盤\第2章虛擬裝配\減速器>中的“減速器總裝.sldasm”裝配文件，單擊菜單“插入”→“裝配體特征”→“切除”→“拉伸”，單擊選擇下箱體底座上表面為草圖繪制平面，點擊標準視圖，選擇正視于，使繪圖平面轉(zhuǎn)為正視方向。單擊草圖繪制工具欄上的矩形，繪制切除草圖的矩形輪廓，如圖2-95所示。單擊草圖繪制工具欄上的，在圖2-96所示彈出的“切除-拉伸”對話框“方向1”中通過控制拉伸方向，并設(shè)置“完全貫穿”方式；在“特征范圍”中選中“所選零部件”，不選擇“自動選擇”，單擊“自動選擇”下的列表框，在FeatureManager特征樹選中需要切除的所有零件，單擊，生成切除特征，如圖2-97所示。除了通過改變對裝配體外部零件的透明度等方法來對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行顯示外，SolidWorks還提供了兩個裝配體獨有的特征：切除和鉆孔，在不影響零件模型的前提下，通過對裝配體進行剖切和鉆孔來對裝配體內(nèi)部特征進行更明確的表達。(2)添加裝配體特征裝配體特征操作示例如下：除了通過改變對(3)物理模擬

有些工業(yè)產(chǎn)品和機構(gòu)可能在極限位置間具有運動特性,如機床導軌上的工作臺、曲柄滑塊機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、具有彈簧的機構(gòu)等，SolidWorks提供物理模擬，可允許模擬馬達、彈簧及引力在您的裝配體上的效果。生成模擬動畫后機構(gòu)可在設(shè)計師限制的自由度范圍內(nèi)按一定規(guī)律運動,更好地展示產(chǎn)品功能與特點。物理模擬過程。（1）添加模擬成分單擊菜單“插入”→“模擬”→“旋轉(zhuǎn)馬達”，如圖2-98所示，單擊選中圓柱面，移動速度滑桿設(shè)定速度，單擊。（2）播放模擬在模擬工具欄上單擊計算模擬，在彈出的提示對話框中，單擊“確定”，開始播放模擬。單擊可停止模擬播放，單擊可重播模擬。(3)物理模擬有些工業(yè)產(chǎn)品和機構(gòu)可能在極限4、渲染PhotoWorks基于mentalray引擎，提供了許多專業(yè)渲染效果。可使用它通過設(shè)置產(chǎn)品的材質(zhì)、選擇布景、定義光源、貼圖等，對產(chǎn)品進行渲染。給零件和裝配體創(chuàng)建生動、美觀、逼真的圖形。欲使用PhotoWorks插件的渲染向?qū)нM行產(chǎn)品渲染：單擊菜單“工具”→“插件”，打開圖2-85所示的插件對話框，選擇PhotoWorks，單擊“確定”，“PhotoWorks”菜單出現(xiàn)在SolidWorks菜單條。單擊菜單“PhotoWorks”→“渲染向?qū)А?，在渲染向?qū)υ捒蛑袉螕簟跋乱徊健?。在如圖2-86所示的材質(zhì)編輯器對話框中，從左側(cè)的材質(zhì)樹中選擇一個文件夾，接著從右邊的材質(zhì)選擇區(qū)域選擇一種材質(zhì)，然后單擊“應用”，單擊“下一步”。在如圖2-87所示的布景編輯器對話框中，從左側(cè)的布景樹中選擇一個文件夾，接著從右邊的