組件

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董席
5 years ago
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1 6 組件建立台大生機系朱元南 2016/10/24

2 內容簡介產生組合件結合工具箱零組件顯示次組合件模型組態

3 組合件與零件上週我們看到一把美工刀的模型, 它的刀片刀片匣外殼等本來應該用不同的零件組裝起來, 但是在模型中卻只是特徵, 所以這把美工刀看似組合件, 其實只是零件如果我們把刀片刀片匣外殼等做成個別的零件, 再組裝起來, 它就成為組合件組合件中的零件可以用結合條件設定相關位置, 沒有被結合設定的自由度可以任意改變, 例如, 可以把刀片伸出或縮回

4 由下而上的設計先做好個別零件的模型, 例如刀片刀片匣和外殼, 再組裝起來成為組合件, 稱為由下而上的設計由下而上的設計是最常見的設計方式, 但是要確定零件之間的相對位置正確, 尺寸配合不會干涉, 通常要先規畫好設計藍圖, 比如刀片的厚度和刀片匣的空隙要能配合, 就要在設計刀片匣時考慮刀片的厚度和寬度, 或預先決定兩者的尺寸如果未來要修改兩者之一的尺寸, 就必須同時修改另一者的尺寸, 不然就產生配合的問題

5 由上而下的設計如果我們做好組合件中的一部份零件, 組裝起來, 然後在組合件的設計環境中直接再做出新零件, 做新零件的時候我們直接參考其他零件的外形幾何和位置關係, 不但可以減少決定新零件尺寸幾何的麻煩, 而且未來若修改各零件的尺寸, 新零件的尺寸會跟著改變, 這種方式稱為由上而下的設計由上而下的設計常使用配置草圖, 由單一草圖配置好各部份的相關位置和主要尺寸, 再逐一產生零件

6 組合件設計環境 Solidworks 提供一個組合件設計環境, 將個別零件放入組合件設計環境中, 就可以設定結合條件, 組裝成一個組合件, 且讓其中的零件依其容許的自由度運動, 達成由下而上的設計此一設計環境也讓我們在其中產生新零件, 讓新零件的尺寸能參考其他零件或控制草圖的幾何, 達成由上而下的設計組合件設計環境也提供便利的顯示和檢查功能, 例如獨立的組合件色彩顯示干涉檢查碰撞檢查機構運動模擬等功能

7 組合件檔案結構組合件是一個單獨的檔案, 副檔名為.sldasm 開啟組合件檔, 就進入組合件設計環境組合件設計環境提供一個獨立空間, 在此空間中顯示的零件其實只是零件的映象真實的零件資訊仍然儲存在各零件檔中, 組合件檔儲存零件的位置和結合關係組合件中可以複製多個零件, 複製時只增加指標而不複製零件本身, 所以組合件檔的大小不會急速膨脹組合件中的零組件可以顯示不同的顏色和組態, 且可與零組件原本的顏色組態不同組合件檔案不能單獨存在, 若其中的零組件遺失, 則無法開啟組合件

8 組合件檔案大小開啟盒子資料夾檢查盒子組合件的記憶體大小, 沒有超過盒子零件和盒蓋零件的總合注意組合件和零件檔案儲存在同一個資料夾中

9 產生組合件按檔案 - 開啟新檔, 選組合件, 按確定左邊出現開始組合件視窗, 讓你選擇要插入的零組件或圖塊如果已經開啟零件, 則零件名稱會出現在插入零組件視窗中

10 由零件產生組合件如果已經開啟零件, 則可以由開啟的零件產生組合件按檔案 - 從零件產生組合件加入零件有兩種方式 :(1) 由插入零組件視窗選零件, 按確定, 選擇的零件就會飛進螢幕, 零件原點重合到組合件原點位置, 或 (2) 選零件後, 將滑鼠移到螢幕工作區, 零件會被拉進來, 按滑鼠左鍵即將零件放好

11 組合件螢幕組合件螢幕很像零件, 但是特徵管理員中是零件而非特徵, 指令管理員呈現組合件標籤內容, 螢幕底下有動作研究標籤指令管理員特徵管理員動作研究

12 固定與浮動以第一種方式放入組合件中的零組件會被固定, 由特徵管理員視窗可以看到零件前有括弧固定, 固定的零件不能移動, 用來結合後續零件, 類似零件中的基材特徵在零件上按右鍵, 選浮動, 即可允許零件移動

13 由零件視窗插入零組件如果螢幕上顯示多個視窗, 可以直接由開啟的零件視窗拖放零件到組合件視窗, 亦可以由檔案管理員直接拖放可多次拖放而複製多個零組件由拖放進入組合件中的零組件不會被固定

14 安置零組件用左鍵可以在螢幕上拖拉零組件, 拖拉時, 零組件會在正對螢幕的平面上移動如果先使螢幕對正某一基準面, 例如先對正上基準面, 拖拉零組件使之大致對齊其他零件, 再使螢幕對正另一基準面並拖拉對齊, 就可以很快速的安置零組件在需要的位置

15 控制正視面的方向你可以控制正視面的顯示方向先選正視面, 按住 ctrl 鍵再選垂直的第二面, 再按正視於指令, 此時除了正視面對正螢幕, 第二面 ( 只會看到邊線 ) 會對正上方

16 旋轉零組件在選取的零組件上按住右鍵並畫圓弧, 就可以旋轉該零組件順時針畫可使零組件逆時針轉, 逆時針畫可使零組件順時針轉零件方向滑鼠方向

17 範例一盒子產生組合件儲存組合件命名組合件

18 產生組合件按檔案 - 開新檔案, 選組合件, 按確定在開始組合件視窗選瀏覽, 打開盒子資料夾, 選盒子, 按開啟, 此時盒子會跟著滑鼠在螢幕上走, 在開始組合件視窗按確定, 盒子就會被放到原點並固定在特徵管理員可以看到盒子前有 ( 固定 ) 字樣

19 插入盒蓋按插入零組件, 由插入零組件視窗按瀏覽, 在盒子資料夾中選擇盒蓋零件, 按開啟, 移動滑鼠至組合件視窗, 點一下放置位置現在組合件視窗中已經有兩個零件, 注意盒子被固定, 盒蓋則可隨意拉動

20 儲存檔案按檔案 - 儲存檔案輸入組合件名稱為組合件 1, 按存檔

21 自由度加入組合件的零件在固定或結合之前, 都有六個自由度 : 沿著 X Y 和 Z 軸平移 ( 移動 ) 繞著 X Y 和 Z 軸旋轉你可以利用固定或插入結合條件來移除自由度無自由度的零件和草圖中的完全定義情形相似

22 組合件特徵管理員顯示所有零組件和結合狀態自由度符號 ( 固定 ) 表示一個固定的零組件 (-) 表示一個定義不足的零組件, 可用剩下的自由度移動無符號表示完全定義, 不能移動 (?) 表示無解的零組件可複製刪除零組件, 可調整相對順序複製的零組件後有數字, 表示第幾個副本副本刪除後不會重新編號用右鍵可切換固定或浮動狀態

23 零組件的結合在組合件中可設定各零組件的位置結合和顯示方式零組件可以用各種幾何關係結合, 例如共面共軸相切等結合類似草圖中的限制條件

24 結合與機械動作結合關係類似機械零件運動時的相互關係, 例如共軸關係類似機械的軸承與軸的關係共面關係類似機械的滑動平面關係相切關係類似機械的圓柱靠在平面上滾動或齒輪的齒與齒互相接觸的關係

25 問題子彈由槍管發射, 子彈與槍管的關係類似什麼結合條件? 車子在馬路上行駛, 車輪與地面的關係類似什麼結合條件?

26 結合零組件按結合, 選擇結合對象, 然後在結合視窗中選擇結合方式, 按確定你可以一直增加結合關係, 結合視窗不會關閉, 直到你連按兩次確定

27 結合的種類結合視窗提供 3 個子視窗, 包括標準結合進階結合機械結合

28 結合的動畫選擇結合條件之後, 一個零件會移動來符合結合條件, 你可以看見零件的移動如果這是你要的結合結果, 在跳出視窗或結合視窗按確定

29 結合選項螢幕上顯示的結合結果可能不是你要, 例如重合的面可能反轉, 此時可以在跳出視窗選反轉你可以在視窗頂端按復原, 則回復結合前狀態反轉

30 範例二結合用結合完全定義浮動零件的自由度的方式可能有很多一種, 在此示範其中兩種開啟組合件 1.sldasm

31 共線結合第一種方式分三步驟, 先用結合使盒蓋的頂部後邊線與盒子上的唇部邊線共線結合後盒蓋可以繞邊線轉動, 也可以延邊線平移邊線盒蓋盒子

32 共面結合第二步是使盒蓋的右側面與盒子的右側面共面結合第三步是使盒蓋的上側面與盒子的上側面共面結合此時盒蓋已沒有剩餘的自由度

33 顯示結合條件特徵管理員會顯示結合條件可動的零件前有 (-) 結合資料夾內有全部結合條件可以個別編輯

34 抑制結合條件在特徵管理員按零件前的 +, 可展開零件內容, 按結合於資料夾, 即展開結合條件在第一個共線結合條件上按右鍵, 選抑制, 然後就可以縱向拉動盒蓋

35 編輯結合條件恢復抑制第一個共線結合條件, 然後按右鍵, 選編輯特徵在結合選擇中刪除盒子的邊線, 然後點選盒子的接縫面, 按確定盒蓋位置恢復完全定義 ( 不會動 )

36 機構設計在機構設計中, 通常會留下一個自由度, 使機械零件會動, 而且所有零件全部跟著動這個會動的自由度通常和馬達等動力源連接, 亦可以用手驅動因此組合件可以用來模擬機械運轉

37 複製零件在機械設計中, 有些零件會需要同時裝配多數個一種方式是重複插入同一個零件, 另一種方式是在組合件中複製零件複製零件有兩種方式按住 ctrl 鍵, 點選零件並拉開, 即產生複製零件按住 ctrl 鍵, 點選特徵管理員中的零件名稱, 然後拉到工作視窗

38 範例三二維滑軌

39 產生組合件開啟二維滑軌資料夾, 開啟 Base.sldprt 按檔案 - 從零件產生組合件, 在開始組合件視窗按確定按插入零組件, 在插入零組件視窗選瀏覽, 由二維滑軌資料夾將零件依次全部插入組合件提示 : 在插入零組件視窗按保持顯示, 可避免視窗中途關閉

40 結合滑塊 (Slider) 按結合, 選滑塊的底面和滑座 (Base) 的溝面, 選到的面會變藍色, 滑塊會移動高度, 按確定 1 2 3

41 結合滑塊繼續選滑塊和溝的側斜面, 滑塊會移動到滑座上, 按確定拉動滑塊, 確定其能在溝中來回滑動按確定, 關閉結合視窗

42 複製滑塊按住 ctrl 鍵, 點選滑塊並拉開, 即產生第二個滑塊

43 結合滑塊如上述, 結合第二個滑塊到滑座上拉動滑塊, 確定其能在溝中來回滑動

44 結合搖柄結合搖柄的底面與滑塊的上面提示 : 結合條件只需用在一個滑塊上即可

45 安裝螺絲選結合, 選大扁螺絲 (RH machine screw) 的圓柱面, 再選搖柄的孔的圓柱面, 按確定選螺絲盤底面, 再選搖柄的上平面, 按確定選螺絲的圓柱面, 再選滑塊的孔, 並使螺絲盤底面與搖柄的上面重合

46 複製並安裝螺絲按住 ctrl 鍵, 點選特徵管理員中的大扁螺絲 (RH machine screw), 然後拉到工作視窗同前, 安裝螺絲連結搖柄和另一個滑塊

47 安裝手把螺絲選大螺絲 (Truss head screw) 的圓柱面, 再選搖柄的孔的圓柱面, 在跳出視窗選反轉結合對正, 按確定

48 安裝手把如前述方式, 安裝好手把, 拉動手把, 會形成橢圓軌跡

49 練習空氣槍開啟空氣槍資料夾, 用其中的零件組裝下圖空氣槍, 注意要留下拉柄移動和砲彈打出來的自由度

50 智慧型結合 (SmartMates) SmartMates 功能讓你不必使用結合指令即產生常用的結合, 可以節省時間可結合的圖元包括線性或環狀邊線暫存軸頂點平坦面圓柱 / 圓錐面原點或座標系統

51 智慧型結合拖放零組件進入另一個組合件視窗時, 直接拖希望產生結合的物件, 即可同時產生結合條件例如下圖拖圓柱到孔的表面即可產生圓柱對孔的重合要結合已在組合件中的兩個零組件, 可以按 Alt 鍵並拖曳一個零件的面至另一個零件的面上如果預覽指示需要更改對正狀態, 放開 Alt 鍵, 再按下 Tab 鍵以反轉對正狀態

52 進階結合要使用進階結合, 你必須先開啟它的視窗進階結合開啟後, 標準結合就會關閉較常用的包括互為對稱和寬度

53 相互對稱結合相互對稱結合強制兩個相似的圖元相對於零組件的基準面或平坦面對稱在相互對稱結合中可使用以下圖元.. 點, 例如頂點或草圖點直線, 例如邊線軸或草圖直線基準面或平坦面相等半徑的球形相等半徑的圓柱

54 寬度結合寬度結合會將薄板頁置於溝槽寬度的正中間溝槽寬度參考可以包括 : 兩個相互平行的平坦面兩個不相互平行的平坦面 ( 含有或不含拔模 ) 薄板頁參考可以包括 : 兩個相互平行的平坦面兩個不相互平行的平坦面 ( 含有或不含拔模 ) 一個圓柱面或軸

55 範例四萬向接頭開啟一個新組合件由萬向接頭資料夾取得零件, 然後結合零件

56 寬度結合結合 pin1 和 spider 時, 使用進階結合中的寬度結合

57 結合錯誤當結合關係互相抵觸, 系統會給你錯誤訊息例如, 若你由上而下完成各結合條件時, 最後要使 yoke 底部與 bracket 斜面重合, 系統就會警告你此時只能選擇平行結合條件

58 工具箱 (Toolbox) Toolbox 包括一個與 SolidWorks 完全整合的標準零件庫你可以選擇要插入的零件的標準和類型, 然後產生零件, 也可以直接拖曳零件至組合件 Toolbox 支援各種國際標準, 包括 :ANSI AS GB BSI CISC DIN GB ISO IS JIS 及 KS Toolbox 內容包括軸承螺栓凸輪齒輪工模襯套螺帽銷扣環螺釘鏈輪結構形狀, 包括鋁和鋼正時皮帶輪墊圈等

59 安裝 Toolbox 你必須先安裝 Toolbox, 按選項 - 附加程式, 然後勾選啟動附加程式或啟動, 前者表示只在這一次啟動, 後者表示保持啟動

60 產生零件在工作窗格選 Design Library, 展開 Toolbox, 選標準類別及零組件的類型零組件的影像及描述出現在工作窗格中在零組件上按右鍵, 選產生零件在組態零組件視窗中選屬性, 按確定零件出現在工作視窗中

61 拖曳零件到組合件你可以將 Toolbox 中的零件直接拖曳到組合件中並產生智慧型結合在零件圖形或名稱上按左鍵並拖曳, 即可拖到工作視窗中, 並可用 Smartmates 功能在視窗中選擇需要的尺寸和屬性, 按確定可繼續拖曳並產生零件

62 範例五工具箱開啟支架資料夾產生螺柱開啟支架 ( 固定片 ).sldprt 產生組合件由 Toolbox 拖曳螺柱到孔

63 組合件顯示在組合件中可以針對每一個零件設定其顯示方式, 以便區隔重要零件或零件功能設定方式主要包括變更透明度零組件顯示零件顏色

64 變更透明度在零件上按右鍵, 選變更透明度, 即可使零件變成半透明當滑鼠游標移過半透明的零件時, 如果其後面有其他零件, 則按左鍵僅能選到其後面的零件此時可以按右鍵, 選選擇其他, 然後由選擇其他視窗選取其他物件

65 隔離顯示在零件上按右鍵, 選隔離顯示, 其他零件全部暫時隱藏按結束隔離顯示, 其他零件恢復顯示

66 零組件顯示在零件上按右鍵, 可單獨為選取的零件設定其顯示樣式, 例如線架構移除隱藏線等

67 在組合件中指定零件顏色在組合件中指定的顏色不會改變零件按編輯 - 外觀 - 色彩, 選擇零件, 設定最愛色彩屬性光學屬性

68 範例六組合件顯示

69 次組合件當組合件是另一個組合件的零組件時, 稱其為次組合件大型組合件內的零件動輒上百上千, 用次組合件來組織各零件, 使組合件的結構有明確的階層, 是管理上必然的需求次組合件插入組合件的方式亦有由下而上和由上而下兩種, 本章先介紹由下而上的方式

70 由組合件產生次組合件你可以先產生組合件, 然後將其和零件一樣插入更高一層的組合件, 成為更高層級組合件的次組合件開啟組合件, 選檔案 - 從組合件產生組合件, 選要插入的組合件, 按確定, 即產生新的更高一層的組合件

71 插入次組合件插入次組合件的方式和插入零件相同選插入零組件, 在插入零組件視窗選次組合件, 必要時先按瀏覽並開啟, 然後按確定

72 使次組合件可動根據預設, 次組合件加入組合件時, 是以單一的單位來動作, 其下的零組件不會相對移動要使次組合件變成可動的, 在特徵管理員中用右鍵按次組合件, 選擇零組件屬性零組件屬性對話方塊出現, 在解出為下, 選擇彈性的, 按確定

73 固定與浮動使次組合件固定或浮動的方式和零件一樣固定次組合件表示其原點和基準面被固定固定的次組合件若其下的零組件已設定為可動, 則仍為可動, 原本即固定的零組件仍為固定

74 次組合件的結合次組合件中的零組件可以與其上同階層或下層組合件中的零組件設定結合條件系統在解結合條件時同時解出所有結合條件

75 範例七醫療床

76 設定次組合件可動性開啟醫療床.sldasm 拉動欄杆, 僅主床架與床腳架的距離改變, 其他零件不會自行移動用結合條件設定主床架與床腳架的距離設定床腳架組合件與欄杆組合件為可動, 然後調整各零件位置

77 練習由以下各次組合件組合產生最上層的醫療床組合件

78 模型組態在組合件文件中, 模型組態可以讓您產生 : 藉由抑制零組件而產生的簡化設計版本不同的顯示狀態使用不同的零組件模型組態不同的組合件特徵參數不同的尺寸或模型組態特定的屬性來產生組合件家族

顯示狀態使用顯示狀態來在模型中以不同的方式顯示零組件在不同顯示狀態中的零組件是相同的,

79 顯示狀態使用顯示狀態來在模型中以不同的方式顯示零組件在不同顯示狀態中的零組件是相同的, 只是顯示方式變更而已例如, 您可能會產生顯示狀態來 : 於操作某些零組件時, 隱藏其他的零組件以相同的色彩顯示好幾個相關的零組件可能為成果發表或技術手冊顯示組合件中模型的不同階段顯示狀態 : Full Assembly 顯示整個模型顯示狀態 :Motor Bracket 隱藏某些零組件並使其他的零組件透明或以移除隱藏線的模式來顯示, 使得對馬達托架的編輯更為容易顯示狀態 :Slide Plate 隱藏不同的零組件, 並使其他零組件為透明來更容易的編輯滑動板

80 不同版本使用模型組態來產生一個模型的不同版本從一個模型組態複製到另一個模型組態的零組件是不同的模型組態 : Large Motor 模型組態 :Small Motor 使用較小的馬達零組件及相關的硬體模型組態 :No Motor 抑制馬達及相關的硬體

81 選擇組態在組態管理員中可以產生各種組態, 每一組態又可以使用不同的零組件組態

82 範例八組態

83 加入模型組態

84 指定顏色

85 零組件顯示

86 顯示立體剖面插入組合件特徵除料

AutoCAD 用戶如何使用 ArchiCAD

AutoCAD 用戶如何使用 ArchiCAD AutoCAD用戶如何使用ArchiCAD ( 中文版 ) 由 Scott MacKenzie, Simon Gilbert, Geoffrey Moore Langdon, David Byrnes, Ralph Grabowski 編寫龍庭資訊有限公司 1/73 - 2. 3. 4. -