Creo3.0机构连接预定义约束集

2023-11-08 理论教育版权反馈

【摘要】：预定义约束集又俗称为“机构连接”，用来定义元件在装配中的运动。使用预定义约束集放置的元件可有意地不进行充分约束，以保留一个或多个自由度，从而模拟机构运动情况。例如，从预定义集下拉列表框中选择“滑块”选项，接着打开“放置”面板，从中可以看到该预定义集出现的相应约束，即“轴对齐”约束和“旋转”约束，如图10-20所示。使用预定义约束集的操作实例如下，读者可以通过实例举一反三地掌握这方面的应用方法和步骤等。

预定义约束集又俗称为“机构连接”，用来定义元件在装配中的运动。预定义的约束集包含用于定义连接类型（有或无运动轴）的约束和连接定义特定类型的运动。使用预定义约束集放置的元件可有意地不进行充分约束，以保留一个或多个自由度，从而模拟机构运动情况。

在“元件放置”选项卡的预定义集列表框中，可以选择其中一个预定义集选项，如图10-19所示。系统提供的预定义集选项包括“刚性”“销”“滑块”“圆柱”“平面”“球”“焊缝”“轴承”“常规”“6DOF”“万向”和“槽”等。例如，从预定义集下拉列表框中选择“滑块”选项，接着打开“放置”面板，从中可以看到该预定义集（机构连接）出现的相应约束，即“轴对齐”约束和“旋转”约束，如图10-20所示。根据需要为相应约束选择元件项目和装配项目，注意不能删除、更改或移除这些约束，也不能添加新的约束。

图10-19 打开预定义集下拉列表

图10-20 打开“放置”面板

常见预定义集的应用特点及图解示例如下。

1．刚性

“刚性”连接用于连接两个元件，使其无法相对移动。可以使用任意有效的约束集约束它们，此类连接的元件将变为单个主体。刚性连接集约束类似于用户定义的约束集。

2．销（销钉）

“销（销钉）”连接用于将元件连接至参考轴，以使元件以一个自由度沿此轴旋转或移动。需要选择轴、边、曲线或曲面作为轴参考，以及需要选择基准点、顶点或曲面作为平移参考。“销”连接集有两种约束：轴对齐和平移（旋转）。使用“销”连接集的两个图解示例如图10-21所示。

图10-21 “销”连接集

3．滑块

“滑块”连接用于将元件连接至参考轴，以使元件以一个自由度沿此轴移动。“滑块”连接集有两种约束：轴对齐和重合以限制沿轴旋转。通常需要选择边或对齐轴作为对齐参考，选择曲面作为旋转参考。使用“滑块”连接集的图解示例如图10-22所示。

4．圆柱

“圆柱”连接用于连接元件，以使其以两个自由度沿着指定轴移动并绕其旋转。“圆柱”连接集有“轴对齐”约束，需要选择轴、边或曲线作为轴对齐参考。使用“圆柱”连接集的图解示例如图10-23所示。

图10-22 “滑块”连接集

图10-23 “圆柱”连接集

5．平面

“平面”连接用于连接元件，以使其在一个平面内彼此相对移动，在该平面内有两个自由度，围绕与其正交的轴有一个自由度。“平面”连接集具有单个“平面配对或对齐”约束（体现在为“重合”约束选择曲面参考），注意配对或对齐约束可被反转或偏移。使用“平面”连接集的图解示例如图10-24所示。

6．球

“球”连接用于连接元件，使其可以以3个自由度在任意方向上旋转（360°旋转）。“球”连接集具有一个“点对点重合对齐”约束。需要选择点、顶点或曲线端点作为重合对齐参考。使用“球”连接集的图解示例如图10-25所示。

图10-24 “平面”连接集

图10-25 “球”连接集

7．焊接

“焊接”连接用于将一个元件连接到另一个元件，使它们无法相对移动。通过将元件的坐标系与装配中的坐标系对齐而将元件放置在装配中，可以在装配中用开放的自由度调整元件。“焊接”连接集有一个坐标系对齐的重合约束连接。使用“焊接”连接集的图解示例如图10-26所示。

8．轴承

“轴承”连接相当于“球”和“滑块”连接的组合，具有4个自由度，即具有3个自由度（360°旋转）和沿参考轴移动。对于第一个参考，在元件或装配上选择一点；对于第二个参考，在装配或元件上选择边、轴或曲线；点参考可以自由地绕边旋转并沿其长度方向移动。“轴承”连接有一个“边上的点”重合约束。使用“轴承”连接集的图解示例如图10-27所示。

图10-26 “焊接”连接集

图10-27 “轴承”连接集

9．6DOF

6DOF不影响元件与装配相关的运动，因为未应用任何约束。元件的坐标系与装配中的坐标系对齐，X、Y和Z装配轴是允许旋转和平移的运动轴。使用“6DOF”连接集的图解示例如图10-28所示。

10．槽

“槽”连接的实际思路是应用非直轨迹上的点。此连接有4个自由度，其中点在3个方向上遵循轨迹。对于第一个参考，在元件或装配上选择一点。所参考的点遵循非直参考轨迹。轨迹具有在配置连接时所设置的端点。“槽”连接集具有单个“点与多条边或曲线对齐”约束。使用“槽”连接集的图解示例如图10-29所示。

图10-28 “6DOF”连接集

图10-29 “槽”连接集

11．常规（一般）

“常规”连接有一个或两个可配置约束，这些约束和用户定义集中的约束相同。注意：“相切”“曲线上的点”和“非平面曲面上的点”不能用于“常规”连接。

12．万向节

“万向节”具有一个中心约束的枢轴接头，坐标系中心重合对齐，但不允许轴自由转动。

使用预定义约束集（机构连接集）的操作实例如下，读者可以通过实例举一反三地掌握这方面的应用方法和步骤等。(www.chuimin.cn)

1．新建一个组件文件

1）单击（新建）按钮，打开“新建”对话框。

2）在“类型”选项组中选择“装配”单选按钮，在“子类型”选项组中选择“设计”单选按钮，在“名称”文本框中输入组件名称为“bc_10_j1_m”，取消选中“使用默认模板”复选框，然后单击“确定”按钮。

3）弹出“新文件选项”对话框。从“模板”选项组的列表框中选择“mmns_asm_design”模板，单击“确定”按钮。

2．增加组件模型树显示项目

1）在导航区的（模型树）选项卡中，单击位于模型树上方的（设置）按钮，打开“设置”下拉菜单。

2）在该“设置”下拉菜单中选择“树过滤器”选项，弹出“模型树项”对话框。接着在“显示”选项组中增加选中“特征”复选框和“放置文件夹”复选框。

3）在“树模型树项”对话框中单击“确定”按钮。

3．装配第1个零件

1）在功能区的“模型”选项卡的“元件”组中单击（组装）按钮，弹出“打开”对话框。

2）通过“打开”对话框查找到“bc_10_lj_1.prt”，该文件位于随书光盘的CH10的“LJ”文件夹中，单击“打开”按钮。

3）功能区出现“元件放置”选项卡。在“元件放置”选项卡的约束条件下拉列表框中选择“默认”选项。

4）系统提示“状况：完全约束”。在“元件放置”选项卡中单击（完成）按钮，在默认位置装配元件，效果如图10-30所示，图中已经将元件内部的基准平面隐藏起来了。

图10-30 装配第一个零件

4．以“销钉”连接方式装配第2个零件

1）在功能区的“模型”选项卡的“元件”组中单击（组装）按钮，弹出“打开”对话框。

2）通过“打开”对话框查找到“bc_10_lj_2.prt”，该文件位于随书光盘的CH10的“LJ”文件夹中，单击“打开”按钮。

3）功能区出现“元件放置”选项卡，从预定义约束集列表框中选择“销”选项。

4）在“元件放置”选项卡中单击“放置”标签，打开“放置”面板，如图10-31所示，可以看到需要定义“轴对齐”约束和“平移”约束。

图10-31 选择“销”选项并打开“放置”面板

5）分别定义“轴对齐”约束和“平移”约束。

“轴对齐”约束：在“bc_10_lj_2.prt”元件中选择“A_1”轴，在装配中选择“bc_10_lj_1.prt”元件的“A_1”轴。

“平移”约束：在“bc_10_lj_2.prt”元件中选择图10-32所示的面1，在装配组件中选择相应的面2，接着从“放置”面板的“约束类型”下拉列表框中选择（距离）图标选项，然后输入偏距为“1”，如图10-33所示。

图10-32 指定“平移”约束参考

图10-33 定义“销”约束集

6）在“元件放置”选项卡中单击（完成）按钮，以“销”连接方式装配第二个零件的组件效果如图10-34所示。

图10-34 以“销”连接方式装配第二个零件

5．以“刚性”连接方式装配第三个零件

1）在功能区的“模型”选项卡的“元件”组中单击（组装）按钮，弹出“打开”对话框。

2）通过“打开”对话框查找到“bc_10_lj_3.prt”，该文件位于随书光盘的CH10的“LJ”文件夹中，单击“打开”按钮。

3）功能区出现“元件放置”选项卡，从预定义约束集列表框中选择“刚性”选项，并打开“放置”面板。

4）在“放置”面板的“约束类型”下拉列表框中选择“重合”选项以将第一个约束选项设为“重合”，接着分别选择图10-35所示的参考面1和参考面2。

图10-35 定义“重合”参考面

5）在“放置”面板中单击“新建约束”选项，从而新建一个约束，并将该新约束类型设置为“重合”，然后分别选择图10-36所示的参考面3和参考面4。

图10-36 定义“重合”参考面

6）在“放置”面板中单击“新建约束”选项，从而新建一个约束，并将该新约束类型设置为“重合”，然后选择“bc_10_lj_3.prt”元件的“A_1”轴，选择组件中“bc_10_lj_2.prt”的“A_1”轴，如图10-37所示。

7）在“元件放置”选项卡中单击（完成）按钮，以“刚性”连接方式装配第三个零件的组件效果如图10-38所示。

图10-37 定义轴的“重合”约束

图10-38 以“刚性”连接方式装配第三个零件

Creo3.0机构连接预定义约束集

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