Тема 12. Сопряжения в сборках

В данном учебном пособии вы создадите сборку фрезеровочного станка. Вы будете
использовать сопряжения для создания геометрических взаимосвязей между компонентами
сборки.

Это учебное пособие также рассматривает:

Выполнение сборки из деталей

Использование следующих сопряжений в сборке:

Совпадение

Концентричность

Параллельность

Расстояние

Использование SmartMates (Авто-сопряжение)

Проверка сопряжений

Редактирование сопряжений

Введение

В этой сборке используются следующие детали,
<каталог_установки>\samples\tutorial\assemblymates.

находящиеся

в

папке

knee.sldprt (колено)

saddle.sldprt (салазки)

table.sldprt (стол)

bracket.sldprt (кронштейн)

head.sldprt (головка)

scale.sldprt (ползун)

pillar.sldprt (опора)

clamp.sldprt (зажим)

pin.sldprt (штифт)

Вставка первой детали в сборку

Перейдите в <каталог_установки>\samples\tutorial\assemblymates\knee.sldprt).

Выберите Создать чертеж из детали/сборки(панель инструментов Стандартная).

Откроется новый документ сборки.

Выберите Вид, Исходная точка, чтобы отобразить исходную точку в графической области.
В PropertyManager (Менеджере свойств) в разделе Параметры выберите Предварительный
просмотр.

Поместите указатель на исходную точку.

Изображение курсора меняется на, указывая на связь с исходной точкой.

Нажмите для размещения колена (knee).

При размещении компонента подобным образом исходная точка компонента совпадает с
исходной точкой сборки, а плоскости детали и сборки выровнены по отношению друг к другу.
Хотя эта процедура и не является обязательной, тем не менее, она помогает установить исходную
ориентацию для сборки. Данный тип связи можно создать с любым компонентом по мере
добавления в сборку

Дерево конструирования FeatureManager содержит элемент (f) knee<1> (колено<1>).
Поскольку данный компонент является первым компонентом, вставленный в сборку, колено
зафиксировано (f). Перемещение или вращение компонента невозможно до тех пор, пока его не
сделают свободно перемещаемым (незафиксированным). <1> означает, что это первый экземпляр
колена в сборке.

В сборке также имеется пустая папка Mates (Сопряжения)Эта папка представляет собой

зарезервированное место для сопряжений, которые будут добавляться позже.

Нажмите кнопку Изометрия(панель Отображения).

Выберите Вид, Исходная точка, чтобы удалить исходную точку из графической области.

Выберите Окно knee.sldprt, чтобы вернуться в окно детали.

Сборка остается открытой.

Добавление других компонентов в сборку

Используйте инструмент Вставить компоненты, чтобы добавить компоненты в сборку.
Нажмите Вставить компоненты(панель инструментов Сборки).

В PropertyManager (Менеджере свойств) нажмите на, чтобы закрепить PropertyManager.

Это делает PropertyManager видимым, чтобы можно было вставить несколько компонентов без
повторного открытия PropertyManager.

В разделе Деталь/сборка для вставки нажмите Обзор, затем перейдите в папку
<каталог_установки>\samples\tutorial\assemblymates.

Выберите файл saddle.sldprt и нажмите на кнопку Открыть.

Нажмите в графической области, чтобы разместить первый компонент приблизительно так,
как показано ниже.

Компонент saddle.sldprt был добавлен в сборку.

Можно масштабировать вид путем нажатия на клавиши Z (уменьшить) или Shift+Z
(увеличить).

Повторите шаги 3 - 5 для table.sldprt.
Нажмите ОК.

Дерево конструирования FeatureManager отображает информацию о компонентах сборки.

Посмотрите внимательно на дерево конструирования FeatureManager.

Префикс (-) перед именем компонента указывает на то, что позиция компонента не
полностью определена. Компоненты можно перемещать и вращать.

Нажмите на В, чтобы развернуть каждый элемент для отображения параметров компонента.

Чтобы свернуть дерево конструирования FeatureManager одной операцией, нажмите правой
кнопкой мыши на Assem1 (Сборка1) в дереве конструирования FeatureManager и выберите
команду Свернуть элементы

Попробуйте переместить и вращать отдельные компоненты:

Чтобы переместить компонент, выберите мышью и потяните его грань.

Чтобы вращать компонент, выберите правой кнопкой мыши и потяните его грань.

Также можно выбрать команды Переместить компонентили Вращать компонент

(панель инструментов Сборки), а затем использовать мышь, чтобы перемещать или вращать
компоненты.

Сохраните сборку как mill.sldasm. Если появляется сообщение, запрашивающее, требуется ли
перестроить сборку, нажмите Да.

Создание сопряжения между салазками и коленом

Добавьте сопряжения, чтобы определить взаимосвязи между компонентами сборки.

Нажмите кнопку Сопряжение(панель инструментов Сборка).

Чтобы облегчить процесс выбора граней, вращайте вид путем перетаскивания модели
средней кнопкой мыши в графической области. Затем, после проведения операции выбора,

нажмите на Предыдущий вид (панель Отображения). Другие инструменты панели

Отображения могут быть полезными при работе с этим учебным пособием.

Выберите верхнюю грань колена и нижнюю грань салазок в качестве Объектов сопряжения

В графической области появится всплывающая панель инструментов Сопряжение. В окне
PropertyManager и на всплывающей панели инструментов будет выбрано сопряжение Совпадение

. Появится предварительное изображение сопряжения "Совпадение".

Чтобы посмотреть, каким образом можно изменить выравнивание салазок, в разделе
Стандартные сопряжения в поле Выровнять сопряжения:

Выберите Выровнен.

.

Выберите Не выровнен.

В PropertyManager нажмите на ОК, чтобы принять сопряжение.

Грань колена и грань салазок теперь находятся в одной плоскости. Сопряжение отобразится в
разделе Сопряжения окна PropertyManager (Менеджер свойств).

Нажмите ОК, чтобы закрыть PropertyManager (Менеджер свойств).

Чтобы проверить сопряжение:

Нажмите кнопку Переместить компонент(панели инструментов Сборки) и перетащите

салазки.

Вы можете перетаскивать салазки из стороны в сторону и взад вперед, но не вверх вниз. В
некоторых видах может показаться, что салазки выходят за пределы поверхности, но при проверке
в виде Спереди или Справа вы увидите, что это не так.

Нажмите кнопку Вращать компонент (панели инструментов Сборки) и перетащите

салазки. Вы можете вращать салазки только в плоскости, совпадающей с плоскостью колена.
Нажмите ОК.
Добавьте еще одно сопряжение между салазками и коленом.

Нажмите кнопку Сопряжение(панель инструментов Сборка).

Выберите соответствующие угловые грани на салазках и колене, как показано ниже.

В графической области появится всплывающая панель инструментов Сопряжение. В окне
PropertyManager и на всплывающей панели инструментов будет выбрано сопряжение Совпадение

. Появится предварительное изображение сопряжения "Совпадение".

Выберите Добавить/завершить сопряжение (всплывающая панель инструментов

Сопряжение).

Создание сопряжения между столом и салазками

Добавьте сопряжения между столом и салазками, похожие на сопряжения между салазками и
коленом.

Выберите верхнюю грань салазок и нижнюю наклонную грань стола.

Примите сопряжение Совпадение.

Можно принять сопряжение, используя один из следующих способов:

Нажать на ОК (PropertyManager).

Выбрать Добавить/завершить сопряжение (всплывающая панель инструментов

Сопряжение).

Выбранные угловые грани теперь сопряжены.

Нажать правой кнопкой мыши, когда значок курсора изменяется на
Выберите соответствующие угловые грани на столе и салазках, как показано ниже.
Можно также выбрать детали для сопряжения перед открытием PropertyManager (Менеджера
свойств). Во время выбора элементов держите нажатой клавишу Ctrl.

Примите сопряжение Совпадение.

Закройте окно PropertyManager.

Нажмите кнопку Изометрия(панельОтображения).

Перетащите стол.

Стол и салазки до сих пор не полностью ограничены

Можно добавить сопряжение ограничения, которое позволит салазкам и столу двигаться, но
только на ограниченном участке. Однако, сопряжения ограничения могут значительно снизить
быстродействие программы, соответственно, они должны использоваться только по крайней
необходимости (например, для определения конфликтов). Вместо этого, добавьте сопряжения для
фиксации салазок и стола в позиции, которая предотвратит неожиданное движение этих
компонентов при добавлении других компонентов.

Сначала, создайте сопряжение между правой гранью салазок и правой гранью стола.

Нажмите кнопку Сопряжение(панель инструментов Сборки).

Если объект уже выбран в графической области, он отображается в поле Выбор сопряжений.
Нажмите правой кнопкой мыши в поле выбора и выберите Очистить все.
В плавающем дереве конструирования FeatureManager:
Разверните салазки и стол.

Выберите следующее для параметра Выбор сопряжений:

Правую плоскость салазок
Правую плоскость стола

Примите сопряжение Совпадение.

Создайте сопряжение между передней плоскостью салазок и передней плоскостью сборки.

В плавающем дереве конструирования FeatureManager выберите следующее в поле Выбор

сопряжений

Переднюю плоскость сборки mill

Переднюю плоскость компонента салазки

Не принимайте предложенное сопряжение совпадения. Вместо этого добавьте сопряжение
расстояния.

В PropertyManager (Менеджере свойств) в разделе Стандартные сопряжения:

Выберите Расстояние.

Установите для параметра Расстояние значение, равное 250, и нажмите клавишу Enter.
Чтобы просмотреть, как можно изменить направление размера, несколько раз выберите и
затем отключите параметр Переставить размер.

Расположите салазки рядом с центром колена.

Дважды нажмите кнопку ОК, чтобы добавить сопряжение и закрыть окно PropertyManager.
Позиции салазок и стола полностью определены. В дереве конструирования FeatureManager,
префикс (-) больше не отображается для салазок и стола.

Дайте новый имена сопряжениям, чтобы их было в последствии легче найти.

В дереве конструирования FeatureManager разверните Сопряжения
Нажмите, подождите и нажмите снова на последнее сопряжение Совпадение в папке.
Введите новое имя сопряжения Table Lock (Стол), затем нажмите на клавишу Enter.
Дайте новой имя сопряжению Расстояние - Saddle Lock (Салазки).

Нажмите правой кнопкой мыши на mill в верхней части дерева конструирования
FeatureManager и выберите Свернуть элементы.
Сохраните сборку.

Использование Проводника Windows для добавления компонентов

Можно добавить компоненты в сборку другим способом - перетащить их из окна Проводника
Windows.

Запустите Проводник Windows.

Перейдите в папку <каталог_установки>\samples\tutorial\assemblymates.
Нажмите на каждый из элементов, которые перечислены в списке в самом начале этой главы

bracket.sldprt (кронштейн), head.sldprt (головка), scale.sldprt (ползун), pillar.sldprt
(опора), clamp.sldprt (зажим), pin.sldprt (штифт)

и перетащите их в графическую область. Разместите их примерно так, как показано на
рисунке.

Создание сопряжения между кронштейном и салазками

Скройте стол, чтобы облегчить процесс сопряжения кронштейна и салазок.

В дереве конструирования FeatureManager нажмите правой кнопкой мыши на table<1>
(стол<1>) и выберите Скрыть.

Стол скрыт, но не удален из сборки. Значок в дереве конструирования FeatureManager

меняется сна.

Нажмите кнопку Сопряжение(панель инструментов Сборки).

Добавьте сопряжение Совпадениемежду задней гранью кронштейна и передней гранью

салазок.

Укажите расстояние между кронштейном и салазками.
Выберите верхнюю грань кронштейна и верхнюю грань салазок.

Не принимайте предложенное сопряжение совпадения. Вместо этого добавьте сопряжение
расстояния.

Выберите
кронштейна.

Справа

(панель инструментов Стандартные виды) и увеличьте вид

В всплывающей панели инструментов Сопряжение:

Выберите Расстояние.

Установите для параметра Расстояние значение, равное 3, и нажмите клавишу Enter.

Выберите Переставить размер , если необходимо, чтобы расположить кронштейн под

лицевой гранью салазок.

Примите сопряжение.

Добавьте третье сопряжение между кронштейном и салазками, чтобы полностью определить
месторасположение кронштейна.

Нажмите кнопку Изометрия.

Добавьте сопряжение Совпадение между Правой плоскостью кронштейна и Правой

плоскостью салазок.

Закройте окно PropertyManager.

Позиционирование шифровальной головки

Добавьте сопряжения для позиционирования шифровальной головки на кронштейне.

Нажмите кнопку Сопряжение.

Добавьте сопряжение Совпадение между одной из мелких нижних граней головки и

верхней гранью кронштейна

Добавьте сопряжение концентричность между отверстием в нижней части головки и
соответствующим отверстием в кронштейне.

Используйте параметр Выбрать другой, чтобы выбрать одно из отверстий в нижней части
головки:

Нажмите правой кнопкой мыши на сторону головки над скрытым отверстием.

Нажмите на параметр Выбрать другой.

Сторона скрыта, чтобы вы могли видеть грани, располагающиеся под ней. Указатель примет

следующую форму . Отобразится окно со списком элементов, которые находились под

курсором при нажатии правой кнопкой мыши. Наведите курсор на эти элементы в списке или в
графической области, чтобы высветить их в графической области.

Если курсор не находился над скрытом отверстием при нажатии на правую кнопку мыши, то
отверстие не отображается в списке. Однако, вы можете высветить отверстие в графической
области.

Нажмите на левую кнопку мыши, когда желаемая грань высветится.

Выберите соответствующее отверстие на кронштейне.

Примите сопряжение Концентричность.

Чтобы полностью определить позицию головки, добавьте сопряжение между головкой и
салазками.

Перетащите головку, чтобы убедиться, что у нее есть одна степень свободы.

Добавьте сопряжение Параллельностьмежду головкой и салазками:

Выберите лицевые грани головки и сал азок.

Нажмите кнопку Параллельность.

Примите сопряжение.

Нажмите ОК, чтобы закрыть PropertyManager (Менеджер свойств).

Создание сопряжения между ползуном и головкой

Создайте сопряжение между ползуном и шифровальной головкой.

Нажмите кнопку Сопряжение.

Добавьте сопряжение Концентричность между ползуном и цилиндрической гранью

отверстия, которое проходит сквозь головку.

При этом ползун должен иметь возможность свободно двигаться взад вперед.

Нажмите ОК, чтобы закрыть PropertyManager (Менеджер свойств).

В дереве конструирования FeatureManager нажмите правой кнопкой мыши на table<1>
(стол<1>) и выберите Отобразить.
Сохраните сборку.

Использование SmartMates (Авто-сопряжения)

Используя SmartMates (Авто-сопряжения), можно создавать сопряжения автоматически
путем привязывания геометрии существующих компонентов к новым перетаскиваемым в сборку
компонентам.

В данном случае вы создаете сопряжение концентричности и сопряжение совпадения
автоматически.

Выберите Файл, Открыть и откройте pillar.sldprt.

Расположите окна рядом, чтобы были видны оба окна: детали и сборки.

В окне сборки и измените вид на Изометрия.

Увеличьте вид отверстия рядом с правым краем стола.

Теперь перетащите опору в сборку.

В дереве конструирования FeatureManager документа опоры выберите Extrude2 - элемент с
цилиндрической гранью, которую необходимо сопрячь.

Перетащите имя элемента в документ сборки над отверстием.

Указатель примет следующую форму Этот курсор указывает, что если опора будет

размещена в данной позиции, будут созданы сопряжения концентричности и совпадения. Тут же
создается предварительный вид размещения.

Нажмите на клавишу Tab несколько раз, чтобы просмотреть, как можно переключать
состояние выравнивания (выровнен/не выровнен).
Разместите опору.
Повторите шаги 1 - 4, чтобы добавить опору к отверстию на другом конце стола.

Закройте pillar.sldprt и увеличьте окно сборки.

Использование Проводника файлов для добавления компонентов

Можно добавить детали в сборку другим способом - перетащить их из окна Проводника
файлов в панель задач.

Нажмите кнопку Изометрия.

Выберите вкладку Проводник файловв панели задач.

Нажмите на в строке заголовка, чтобы прикрепить Проводник файлов (сделать его

видимым).

Перейдите в папку <каталог установки>\samples\tutorial\assemblymates.

Нажмите на каждый из элементов, которые перечислены в списке ниже, и перетащите их в
графическую область. Разместите их примерно так, как показано на рисунке.

clamp.sldprt
pin.sldprt

Нажмите начтобы открепить Проводник файлов, затем закройте его, нажав в любом

месте графической области.

Создание сопряжений между зажимом, штифтом и опорой

Перетащите компоненты в приблизительно правильные месторасположения и ориентации
перед созданием сопряжений. Это поможет программе решения сопряжений лучше привязать
компоненты к их ожидаемой позиции.

Просмотрите виды Спереди, Сверху и Справа и перетащите зажим и штифт в положения,
показанные ниже.

Выберите Изометрия

и затем увеличьте вид правого переднего угла стола.

Повращайте штифт так, чтобы он принял вертикальное положение.

Нажмите правой кнопкой мыши на штифт и выберите Переместить с системой координат.

Нажмите правой кнопкой мыши на центральную сферу системы координат и выберите
Отобразить окно дельты поворота XYZ.
В диалоговом окне:

Введите значение 90 для параметра ДельтаY.
Нажмите на кнопку OK столько раз, чтобы штифт стал вертикален.

Чтобы закрыть диалоговое окно, нажмите в любом месте графической области.

Добавьте сопряжения.

Добавьте сопряжение Концентричность

между зажимом и опорой.

Добавьте сопряжение Концентричностьмежду штифтом и зажимом.

Создание сопряжения между ползуном и штифтом

Добавьте сопряжение Концентричность

между ползуном

и штифтом. Измените
выравнивание (выровнен/не выровнен), если необходимо, чтобы правильно ориентировать штифт.

Поскольку ползун уже ограничен сопряжением концентричности с головкой, то штифт
зажим перемещаются в зависимости от их степеней свободы в позицию, показанную ниже.
Добавьте сопряжение Совпадение между:
Плоской гранью на конце ползуна
Плоской гранью на штифте

и

Закройте окно PropertyManager.

Создание копий компонентов

В левой части таблицы сделайте копии зажима и штифта.

Держа нажатой клавишу Ctrl, перетащите clamp<1> (зажим<1>) из дерева конструирования
FeatureManager в графическую область.

Еще один зажим отображается в графической области, и clamp<2> (зажим<2>) появляется в
дереве конструирования FeatureManager. Обозначение <2> показывает, что это второй экземпляр
данной детали в сборке.

Повторите шаг 1, чтобы создать копию компонента pin<1> (штифт<1>).

Повращайте зажим, чтобы перепозиционировать плоские грани.

Нажмите правой кнопкой мыши на зажим и выберите Переместить с системой координат.

В диалоговом окне:

Введите значение 90 для параметра Дельта X.

Нажмите на кнопку OK три раза, чтобы плоские грани зажима были позиционированы, как
показано ниже.

Чтобы закрыть диалоговое окно, нажмите в любом месте графической области.
Добавьте сопряжение Концентричностьмежду зажимом и опорой.

Добавьте сопряжение Концентричность

между штифтом и зажимом.

Добавьте сопряжение Концентричность

между ползуном и штифтом.

Не добавляйте сопряжение Концентричность между конечной гранью весов и боковой
гранью зажима, т.к. это переопределит расположение компонентов.

Нажмите кнопку Изометрия
Сохраните сборку.

Проверка сопряжений

можно использовать дерево конструирования

Для проверки добавленных сопряжений
FeatureManager.

В дереве конструирования FeatureManager разверните Сопряжения

Каждое сопряжение определено по его типу, количеству экземпляров и именам компонентов.

Если какие-либо сопряжения были добавлены или удалены, либо сопряженные компоненты
выбирались в другом порядке, то имена сопряжений в сборке могут отличаться от показанных на
рисунке.

Выберите любое сопряжение в дереве конструирования FeatureManager, чтобы высветить
необходимые компоненты в графической области.

Нажмите правой кнопкой мыши на значок сборки на верхнем уровне дерева конструирования
FeatureManager и выберите Отобразить дерево, Просмотреть сопряжения и зависимости.

Сопряжения, использующие pillar<1> (опора<1>) отображены. Элементы, использованные
при создании опоры, перечислены в папке Элементы.

Отображение дерева конструирования FeatureManager с использованием параметра
Просмотреть сопряжения и зависимости более полезно при работе со структурой и иерархией
сборки, а не при работе с деталями эскизов и элементами.

Редактирование сопряжения

Замените сопряжение Совпадение между scale<1> (весы<1>) и pin<1> (штифт<1>) на
сопряжение Расстояние. Сначала воспользуйтесь параметром Просмотреть сопряжения, чтобы
найти сопряжения.

Нажмите правой кнопкой мыши на scale<1> (весы<1>) в дереве конструирования
FeatureManager и выберите Просмотреть сопряжения.

На нижней левой панели отобразится PropertyManager Просмотреть сопряжения и список
всех сопряжений, содержащих scale<1> (весы<1>).

Держа нажатой клавишу Ctrl, выберите pin<1> (штифт<1>) в дереве конструирования
FeatureManager.

Сопряжения, содержащие pin<1> (штифт<1>) добавлены в список. Сопряжения между
ползуном и штифтом выделены жирным шрифтом.

Выберите выделенное жирным шрифтом сопряжение Совпадение.

Также можно проверить сопряжения на наличие одного компонента.
Разверните pillar<1> (опора<1>) в дереве конструирования FeatureManager.

Элементы, использованные при создании опоры, отображены. Сопряжения сборки
фрезерного станка, использующие pillar<1> (опора<1>), перечислены в папке Mates in mill.

Деталь высветится в графической области.
Нажмите кнопку Увеличить элемент вида

(панель инструментов Вид).

Нажмите правой кнопкой мыши на выделенное жирным шрифтом сопряжение Совпадение и
выберите Редактировать определение.

В PropertyManager (Менеджере свойств) в разделе Стандартные сопряжения:

Выберите Расстояние.

Установите для параметра Расстояние значение, равное 5, и нажмите клавишу Enter.
Выберите или очистите параметр Переставить размер, если необходимо, чтобы расположить
ползун, как показано.

Нажмите на значок ОК дважды.

PropertyManager закрывается, и
FeatureManager.

Чтобы закрыть дубликат панели:

Расположите курсор на горизонтальной
курсора поменялось на.

Перетащите полосу к нижней части панели.

отображается дубликат панели дерева конструирования

полосе между панелями так, чтобы отображение

Проверка сборки

Проверьте сборку, чтобы убедиться, что были добавлены все необходимые сопряжения.

.

Нажмите кнопку Изометрия

Нажмите правой кнопкой мыши на mill
FeatureManager и выберите Свернуть элементы.

в верхней части дерева конструирования

(панель инструментов Стандартная).

Нажмите кнопку Перестроить
Просмотрите компоненты в дереве конструирования FeatureManager. Префиксы указывают на
статус компонентов:

Префикс Компонент

Status

(ф)           knee<1> (колено<1>)          в зафиксированном состоянии

scale<1>(ползун<1>)
(-)             pillar<1>(опора<1>)           Не доопределены

pillar<2>(опора<2>)

none         все другие компоненты       полностью определены

Не доопределенные компоненты имеют вращательную степень свободы. Позиция вращения
компонентов не важна с точки зрения замысла проекта, поэтому не обязательно полностью их
ограничивать.

Погасите сопряжения Table Lock (Стол) и Saddle Lock (Салазки), чтобы посмотреть, как
компоненты сборки перемещаются по отношению друг к другу.

Разверните Сопряженияи, держа нажатой клавишу Ctrl, выберите Table Lock (Стол) и

Saddle Lock (Салазки).

Нажмите правой кнопкой мыши и выберите Погасить.

The стол и салазки теперь могут перемещаться.

Выберите и потащите грань стола.

Стол и салазки перемещаются. Все условия сопряжений (кроме двух погашенных
сопряжений) выполняются.

Держа нажатой клавишу Ctrl, выберите Table Lock (Стол) и Saddle Lock (Салазки).

Нажмите правой кнопкой мыши и выберите Высветить.

Стол и салазки вернулись в свои зафиксированные позиции.

Сохраните сборку.