2008年暑期骨干教师培训配套练习教材：,Pro/ENGINEER Wildfire3.0范例练习,
林绢华
TEL,13576298545
第 12章 模型装配
完成零件设计后，将设计的零件按设计要求的约束条件或连接方式装配在一起才能形成一个完整的产品或机构装置。
利用 Pro/E提供的“组件”模块可实现模型的组装。在
Pro/E系统中，模型装配的过程就是按照一定的约束条件或连接方式，将各零件组装成一个整体并能满足设计功能的过程。
本章主要讲解如下内容：
各种装配约束类型
装配连接类型的概念
零件装配与连接的基本方法
组件分解图的建立方法 图 12-1 〖 新建 〗 对话框
组件的装配间隙与干涉分析
12.1 元件放置操控板
模型的装配操作是通过元件放置操控板来实现的。单击菜单
【 文件 】 → 【 新建 】
命令，在打开的 〖 新建 〗 对话框中选择
“组件”，如图 12-1
所示。单击 【 确定 】
按钮，进入“组件”
模块工作环境。
在组件模块工作环境中，单击按钮 或单击菜单 【 插入 】
→ 【 元件 】 → 【 装配 】 命令，在弹出的 〖 打开 〗 对话框中选择要装配的零件后，单击 【 打开 】 按钮，系统显示如图 12-2
所示的元件放置操控板。
图 12-2中的图（ a）为 【 放置 】 按钮对应的面板，图（ b）
为 【 移动 】 按钮对应的面板。下面对面板中各项功能及意义说明如下：
图（ a）
图 12-2 元件放置操控板
（ b）
移动：使用 〖 移动 〗 面板可移动正在装配的元件，使元件的取放更加方便。当 〖 移动 〗 面板处于活动状态时，将暂停所有其他元件的放置操作。要移动参与组装的元件，必须封装或用预定义约束集配置该元件。在 〖 移动 〗 面板中，可使用下列选项：
运动类型：选择运动类型。默认值是“平移”。
定向模式：重定向视图。
平移：在平面范围内移动元件。
旋转：旋转元件。
调整：调整元件的位置。
在视图平面中相对：相对于视图平面移动元件，这是系统默认的移动方式。
运动参照：选择移动元件的移动参照。
平移 /旋转 /调整参照：选择相应的运动类型出现对应的选项。
相对：显示元件相对于移动操作前位置的当前位置。
挠性：此面板仅对于具有预定义挠性的元件是可用的。
属性：显示元件名称和元件信息。
12.2 装配约束类型零件的装配过程，实际上就是一个约束限位的过程，根据不同的零件模型及设计需要，选择合适的装配约束类型，从而完成零件模型的定位。一般要完成一个零件的完全定位，可能需要同时满足几种约束条件。
Pro/ENGINEER Wildfire提供了十几种约束类型，供用户选用。
要选择装配约束类型，只需在元件放置操控板的约束类型栏中，单击按钮,在弹出的下拉列表中选择相应的约束选项即可，如图 12-3所示。
前面已对各约束类型作了简介，为使读者透彻理解各约束类型的具体应用，现以图例方式说明如下。
1．匹配
所谓“匹配”就是指两零件指定的平面或基准面重合或平行（当偏移值不为零时两面平行，当偏移值为零时两面重合）且两平面的法线方向相反。
如图 12-4所示为使用“匹配”约束方式且偏移值为 0的两面配合情况（选择圆台的上端面和直角模型底座的上表面，
如图中箭头所示）。
如图 12-5所示为使用“匹配”约束方式且偏移值不为 0时的两面配合情况。
2．对齐使两零件指定的平面、基准面、基准轴、点或边重合或共线。
如图 12-6所示为“对齐”方式且偏移值为 0时两面配合情况。
3．插入
,插入”约束 使两零件指定的旋转面共旋转中心线，具有旋转面的模型有圆柱、圆台、球等。如图 12-8所示为“插入”约束方式的一个例子，在选定“插入”约束后，分别选择直角模型中孔特征的内表面和圆柱模型侧表面即可完成“插入”约束组装。
4．坐标系
使零件装配的坐标系与其装配零件的坐标系对齐，
从而完成装配零件的放置，如图 12-9所示
5．相切
在两个进行装配的零件中，各自指定一个曲面或一个为平面，另一个为曲面，使其相切。如图 12-10所示，选中图中箭头指示的两个面完成相切方式的约束。
6．线上点
在一个零件上指定一点，然后在另一零件上指定一条边线，使该点在这条边线上。如图 12-11所示，为两次使用
“线上点”约束方式的一个例子。具体操作：选择左边模型的一个角点，然后选择右边模型箭头指示的边线；
选择左边模型的另一个角点，然后选择右边模型箭头指示的边线，结果两点在箭头指示的边线上。
7．曲面上的点
在一个零件上指定一点，然后在另一个零件上指定一个面，
则指定的面和点相接触 。 如图 12-12所示,选择直角模型上的基准点,APNTO”,然后选择圆柱模型中箭头指示的面,结果如右图所示。 该选项常配合“对齐”、“匹配”
等选项一起使用。
8．曲面上的边
在一个零件上指定一条边,然后在另一个零件上指定一个面，则指定的边位于指定的面上。该选项常配合“对齐”、
“匹配”等选项一起使用。如图 12-13所示，选择直角模型中箭头指示的一条边，然后选择圆柱模型下端面，结果如右图所示。
提示：
在进行“匹配”或“对齐”操作时，对于要配合的两个零件，必须选择相同的几何特征，
如平面对平面，旋转曲面对旋转曲面等。
,匹配”或“对齐”的偏移值可为正值也可为负值。若输入负值，则表示偏移方向与模型中箭头指示的方向相反。
12.3 零件装配在完成各零件模型的制作之后，就可以把它们按设计要求组装在一起，成为一个部件或产品。
零件装配的操作步骤如下,
新建一个“组件”类型的文件，进入组件模块工作界面。
单击按钮 或单击菜单 【 插入 】 → 【 元件 】 → 【 装配 】
命令，装载零件模型。
在元件放置操控板中，选择约束类型或连接类型，然后相应选择两个零件的装配参照使其符合约束条件。
单击新建约束，重复步骤?的操作，直到完成符合要求的装配定位，单击按钮,完成本次零件的装配或连接。
重复步骤? ~?，完成下一个零件的组装。
提示：
在装配操作中，可使用按钮,按钮,
改变装配件与被装配件的窗口显示状况，
以方便在模型中选择装配参照对象。
在某些情况下，使用 〖 移动 〗 面板中的
“平移”、“旋转”等操作可辅助装配操作。
提示：
在零件装配之前将组件模型中的某些零件隐藏，
可简化装配过程中的图面，便于捕捉要进行约束的对象。
零件装配时必须合理选择第一个装配零件，一般选择整个模型中最为关键的零件。
针对不同装配要求合理选择约束类型，借助
“自动”选项，系统可自动选择合适的约束类型，
有利于加快装配操作。
12.4 组件分解图
在一些产品说明书或需要进行产品演示的场合,为了说明产品的零件组成及其装配结构关系，经常需要使用分解图。在
Pro/ENGINEER Wildfire组件工作环境中,单击菜单 【 视图 】
→ 【 分解 】 → 【 分解视图 】 选项，图形窗口中的组件模型则呈分解状态，调整各零件的位置，即可完成组件模型的分解图。如图 12-54所示为一组件模型分解图。
12.4.1 建立组件分解图
打开已经建立完毕的组件模型，单击菜单 【 视图 】 →
【 分解 】 → 【 分解视图 】 选项,图形窗口中的组件模型按系统默认的分解位置显示分解图。单击菜单 【 视图 】
→ 【 分解 】 → 【 编辑位置 】
选项，打开如图 12-55所示的 〖 分解位置 〗 对话框，使用该对话框,可实现对分解图中零件位置的调整。该对话框中各功能选项的意义说明如下。
选取的元件：首先选择一运动参照，然后单击该栏中的选取对象按钮,然后在组件模型中选择要在参照方向上移动的零件。
运动类型：该栏下面列出零件或组件的各种移动方式。
平移：定义平移方向后，拖动鼠标直接移动零件或组件。
复制位置：复制选择零件的分解位置。
缺省分解：在系统默认的分解位置放置选择的零件或组件。
重置：重新放置选择的零件或组件的位置。
运动参照：该栏供用户选择零件或组件移动的参照类型来定义方向，
有如下几种：
视图平面：选择当前视场平面作为移动参照。
选取平面：选择一个平面作为移动 参照。
图元 /边：选择零件或组件的边、基准轴作为移动 参照。
平面法向：选择一平面，该平面的法线方向作为移动 参照。
2点：选择两个端点或基准点，以其连线方向作为移动 参照。
坐标系：选择基准坐标系的 X,Y,Z轴作为移动 参照。
运动增量：该栏显示零件或组件相对移动的尺寸增量。
位置：该栏显示零件或组件相对移动的相关尺寸变化量。
建立组件分解图的操作步骤如下：
打开已有的组件模型，单击菜单 【 视图 】 →
【 分解 】 → 【 分解视图 】 选项，图形窗口中的组件模型按系统默认的分解位置显示分解图。
单击菜单 【 视图 】 → 【 分解 】 → 【 编辑位置 】
选项，打开 〖 分解位置 〗 对话框。
选定移动参照，选择零件并拖动调整其位置完成分解图。
提示,
单击 【 视图 】 → 【 分解 】
→ 【 取消分解视图 】 可使分解图显示为非分解状态。
基于一个组件模型可建立多个不同的分解图，建立的多个分解图文件列在 〖 视图管理器 〗 对话框的 〖 名称 〗
栏中，如图 12-60所示。双击一个分解图文件，图形窗口中显示该文件名对应的分解图。
12.5 课后练习
1．思考题
（ 1）在装配约束中“匹配”与“对齐”有何异同？
（ 2）试说出 5种以上常见装配约束类型的名称并解释其具体含义？
（ 3）简述零件装配的操作步骤。
（ 4）建立组件模型分解图的操作步骤是怎样的？
林绢华
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第 12章 模型装配
完成零件设计后，将设计的零件按设计要求的约束条件或连接方式装配在一起才能形成一个完整的产品或机构装置。
利用 Pro/E提供的“组件”模块可实现模型的组装。在
Pro/E系统中，模型装配的过程就是按照一定的约束条件或连接方式，将各零件组装成一个整体并能满足设计功能的过程。
本章主要讲解如下内容：
各种装配约束类型
装配连接类型的概念
零件装配与连接的基本方法
组件分解图的建立方法 图 12-1 〖 新建 〗 对话框
组件的装配间隙与干涉分析
12.1 元件放置操控板
模型的装配操作是通过元件放置操控板来实现的。单击菜单
【 文件 】 → 【 新建 】
命令，在打开的 〖 新建 〗 对话框中选择
“组件”，如图 12-1
所示。单击 【 确定 】
按钮，进入“组件”
模块工作环境。
在组件模块工作环境中，单击按钮 或单击菜单 【 插入 】
→ 【 元件 】 → 【 装配 】 命令，在弹出的 〖 打开 〗 对话框中选择要装配的零件后，单击 【 打开 】 按钮，系统显示如图 12-2
所示的元件放置操控板。
图 12-2中的图（ a）为 【 放置 】 按钮对应的面板，图（ b）
为 【 移动 】 按钮对应的面板。下面对面板中各项功能及意义说明如下：
图（ a）
图 12-2 元件放置操控板
（ b）
移动：使用 〖 移动 〗 面板可移动正在装配的元件，使元件的取放更加方便。当 〖 移动 〗 面板处于活动状态时，将暂停所有其他元件的放置操作。要移动参与组装的元件，必须封装或用预定义约束集配置该元件。在 〖 移动 〗 面板中，可使用下列选项：
运动类型：选择运动类型。默认值是“平移”。
定向模式：重定向视图。
平移：在平面范围内移动元件。
旋转：旋转元件。
调整：调整元件的位置。
在视图平面中相对：相对于视图平面移动元件，这是系统默认的移动方式。
运动参照：选择移动元件的移动参照。
平移 /旋转 /调整参照：选择相应的运动类型出现对应的选项。
相对：显示元件相对于移动操作前位置的当前位置。
挠性：此面板仅对于具有预定义挠性的元件是可用的。
属性：显示元件名称和元件信息。
12.2 装配约束类型零件的装配过程，实际上就是一个约束限位的过程，根据不同的零件模型及设计需要，选择合适的装配约束类型，从而完成零件模型的定位。一般要完成一个零件的完全定位，可能需要同时满足几种约束条件。
Pro/ENGINEER Wildfire提供了十几种约束类型，供用户选用。
要选择装配约束类型，只需在元件放置操控板的约束类型栏中，单击按钮,在弹出的下拉列表中选择相应的约束选项即可，如图 12-3所示。
前面已对各约束类型作了简介，为使读者透彻理解各约束类型的具体应用，现以图例方式说明如下。
1．匹配
所谓“匹配”就是指两零件指定的平面或基准面重合或平行（当偏移值不为零时两面平行，当偏移值为零时两面重合）且两平面的法线方向相反。
如图 12-4所示为使用“匹配”约束方式且偏移值为 0的两面配合情况（选择圆台的上端面和直角模型底座的上表面，
如图中箭头所示）。
如图 12-5所示为使用“匹配”约束方式且偏移值不为 0时的两面配合情况。
2．对齐使两零件指定的平面、基准面、基准轴、点或边重合或共线。
如图 12-6所示为“对齐”方式且偏移值为 0时两面配合情况。
3．插入
,插入”约束 使两零件指定的旋转面共旋转中心线，具有旋转面的模型有圆柱、圆台、球等。如图 12-8所示为“插入”约束方式的一个例子，在选定“插入”约束后，分别选择直角模型中孔特征的内表面和圆柱模型侧表面即可完成“插入”约束组装。
4．坐标系
使零件装配的坐标系与其装配零件的坐标系对齐，
从而完成装配零件的放置，如图 12-9所示
5．相切
在两个进行装配的零件中，各自指定一个曲面或一个为平面，另一个为曲面，使其相切。如图 12-10所示，选中图中箭头指示的两个面完成相切方式的约束。
6．线上点
在一个零件上指定一点，然后在另一零件上指定一条边线，使该点在这条边线上。如图 12-11所示，为两次使用
“线上点”约束方式的一个例子。具体操作：选择左边模型的一个角点，然后选择右边模型箭头指示的边线；
选择左边模型的另一个角点，然后选择右边模型箭头指示的边线，结果两点在箭头指示的边线上。
7．曲面上的点
在一个零件上指定一点，然后在另一个零件上指定一个面，
则指定的面和点相接触 。 如图 12-12所示,选择直角模型上的基准点,APNTO”,然后选择圆柱模型中箭头指示的面,结果如右图所示。 该选项常配合“对齐”、“匹配”
等选项一起使用。
8．曲面上的边
在一个零件上指定一条边,然后在另一个零件上指定一个面，则指定的边位于指定的面上。该选项常配合“对齐”、
“匹配”等选项一起使用。如图 12-13所示，选择直角模型中箭头指示的一条边，然后选择圆柱模型下端面，结果如右图所示。
提示：
在进行“匹配”或“对齐”操作时，对于要配合的两个零件，必须选择相同的几何特征，
如平面对平面，旋转曲面对旋转曲面等。
,匹配”或“对齐”的偏移值可为正值也可为负值。若输入负值，则表示偏移方向与模型中箭头指示的方向相反。
12.3 零件装配在完成各零件模型的制作之后，就可以把它们按设计要求组装在一起，成为一个部件或产品。
零件装配的操作步骤如下,
新建一个“组件”类型的文件，进入组件模块工作界面。
单击按钮 或单击菜单 【 插入 】 → 【 元件 】 → 【 装配 】
命令，装载零件模型。
在元件放置操控板中，选择约束类型或连接类型，然后相应选择两个零件的装配参照使其符合约束条件。
单击新建约束，重复步骤?的操作，直到完成符合要求的装配定位，单击按钮,完成本次零件的装配或连接。
重复步骤? ~?，完成下一个零件的组装。
提示：
在装配操作中，可使用按钮,按钮,
改变装配件与被装配件的窗口显示状况，
以方便在模型中选择装配参照对象。
在某些情况下，使用 〖 移动 〗 面板中的
“平移”、“旋转”等操作可辅助装配操作。
提示：
在零件装配之前将组件模型中的某些零件隐藏，
可简化装配过程中的图面，便于捕捉要进行约束的对象。
零件装配时必须合理选择第一个装配零件，一般选择整个模型中最为关键的零件。
针对不同装配要求合理选择约束类型，借助
“自动”选项，系统可自动选择合适的约束类型，
有利于加快装配操作。
12.4 组件分解图
在一些产品说明书或需要进行产品演示的场合,为了说明产品的零件组成及其装配结构关系，经常需要使用分解图。在
Pro/ENGINEER Wildfire组件工作环境中,单击菜单 【 视图 】
→ 【 分解 】 → 【 分解视图 】 选项，图形窗口中的组件模型则呈分解状态，调整各零件的位置，即可完成组件模型的分解图。如图 12-54所示为一组件模型分解图。
12.4.1 建立组件分解图
打开已经建立完毕的组件模型，单击菜单 【 视图 】 →
【 分解 】 → 【 分解视图 】 选项,图形窗口中的组件模型按系统默认的分解位置显示分解图。单击菜单 【 视图 】
→ 【 分解 】 → 【 编辑位置 】
选项，打开如图 12-55所示的 〖 分解位置 〗 对话框，使用该对话框,可实现对分解图中零件位置的调整。该对话框中各功能选项的意义说明如下。
选取的元件：首先选择一运动参照，然后单击该栏中的选取对象按钮,然后在组件模型中选择要在参照方向上移动的零件。
运动类型：该栏下面列出零件或组件的各种移动方式。
平移：定义平移方向后，拖动鼠标直接移动零件或组件。
复制位置：复制选择零件的分解位置。
缺省分解：在系统默认的分解位置放置选择的零件或组件。
重置：重新放置选择的零件或组件的位置。
运动参照：该栏供用户选择零件或组件移动的参照类型来定义方向，
有如下几种：
视图平面：选择当前视场平面作为移动参照。
选取平面：选择一个平面作为移动 参照。
图元 /边：选择零件或组件的边、基准轴作为移动 参照。
平面法向：选择一平面，该平面的法线方向作为移动 参照。
2点：选择两个端点或基准点，以其连线方向作为移动 参照。
坐标系：选择基准坐标系的 X,Y,Z轴作为移动 参照。
运动增量：该栏显示零件或组件相对移动的尺寸增量。
位置：该栏显示零件或组件相对移动的相关尺寸变化量。
建立组件分解图的操作步骤如下：
打开已有的组件模型，单击菜单 【 视图 】 →
【 分解 】 → 【 分解视图 】 选项，图形窗口中的组件模型按系统默认的分解位置显示分解图。
单击菜单 【 视图 】 → 【 分解 】 → 【 编辑位置 】
选项，打开 〖 分解位置 〗 对话框。
选定移动参照，选择零件并拖动调整其位置完成分解图。
提示,
单击 【 视图 】 → 【 分解 】
→ 【 取消分解视图 】 可使分解图显示为非分解状态。
基于一个组件模型可建立多个不同的分解图，建立的多个分解图文件列在 〖 视图管理器 〗 对话框的 〖 名称 〗
栏中，如图 12-60所示。双击一个分解图文件，图形窗口中显示该文件名对应的分解图。
12.5 课后练习
1．思考题
（ 1）在装配约束中“匹配”与“对齐”有何异同？
（ 2）试说出 5种以上常见装配约束类型的名称并解释其具体含义？
（ 3）简述零件装配的操作步骤。
（ 4）建立组件模型分解图的操作步骤是怎样的？
