CATIA V5中按裝配關系的關聯設計

2014-11-09 丁仁亮 遼寧裝備制造職業技術學院

  在進行新產品設計時,采用CATIA V5 中關聯設計的功能,在裝配中為各零部件上的某些特征建立關聯關系,就會使得零件模型的建立更加靈活,節省設計時間,提高設計效率,還避免了零件間尺寸和位置間的設計錯誤。通過零部件模型特征間的前后關聯關系來實現關聯性設計,一旦驅動特征發生設計變更,就會影響與之關聯零件特征的變更,從而實現裝配體的自動更新,這就大大減少了零件特征重新設計的時間,提高機械設計的效率。

  在CATIA V5 中進行機械產品設計時,通常采用兩種設計方法,一是自下而上的方法,就是設計人員先設計出產品中的每個零件模型,再通過裝配形成產品裝配模型。這樣每個零件模型都是孤立的,其中某一零件的設計變更時就會影響與之相關零件的結構和尺寸,這些相關零件的結構和尺寸就需要重新設計,這種設計方法就需要不斷修正各零件的設計而實現設計要求,因此,在效率以及控制設計錯誤時往往無法滿足需要。二是自上而下設計方法,就是通過在裝配中逐個設計零件來完成整個產品設計的方法。自上而下的產品設計是從產品功能要求出發,通過在裝配中設計零件來實現產品的功能。也就是,根據初步設計方案,分析各零件間的結構和尺寸依賴關系來確定每個零件的設計參數,在裝配中利用零件間的結構和尺寸關系形成的關聯來完成設計,在設計修改時只需要修改不滿意之處,與之相關聯零件的尺寸和結構會隨著零件的關聯關系更新而改變,從而得到滿足功能要求的產品設計。

1、建立零件間的裝配關聯關系

  在CATIA V5 中,運用新建立對象與父對象的關聯關系,就可以使新設計零件中的元素與已有對象的元素保持鏈接關系,當其父對象的參數發生改變時,與之關聯的子對象也會隨之自動改變,設計會自動更新并保持鏈接關系。

  新建立的對象與參考對象間是否保持鏈接關系,可以在系統選項中設置。要保持與參考對象的鏈接關系, 在選項( Options ) 對話框Infrastructure>Part Infrastructure>General 中選擇Keep link with select object 復選框,如圖1 所示。

CATIA V5中按裝配關系的關聯設計

圖1 options 對話框

  這時,新建立的對象與參考對象就會保持鏈接,新建立的特性就會與參考對象的參數保持關聯關系。如圖2 所示,在設計活塞銷時就可以用活塞孔及兩個端面為參考對象,以孔的圓柱面與活塞銷的圓柱面形成關聯,活塞孔的兩個端面與活塞銷的長度形成關聯。這樣就使活塞銷的尺寸關聯于活塞孔的尺寸參數。當活塞孔的尺寸發生設計變更時,銷的尺寸會自動更新,無需再修改銷的設計就會滿足設計要求。

3、CARTIA V5 中關聯設計的要點

  (1)在CATIA V5 中關聯總是單向的,子元素總是關聯于父元素(參考對象),子元素的參數、位置等依賴于父元素。因此,零件模型中關聯元素的選擇就要在設計之初確定,使得關聯關系成立并便于零件特征的設計。

  (2)在協同設計中,當用戶選擇的參考元素還有其他用戶重用時,要把參考元素進行發布(publication),這樣發布的元素就在裝配樹上可見(不發布的元素在裝配樹上查找起來會很麻煩的),同伴在設計時就可以選擇這些元素作為外部參考并與之建立關聯。

  (3)由于關聯設計總是將關聯參數指向父元素并呈樹狀關聯,因此,在進行一個復雜產品設計時要合理選擇好根對象,并以此根對象上的元素作為參考元素,同時要盡量選擇新設計對象的上層根對象的參考元素,不要在同級對象上引用參考關聯。這樣會避免循環更新而產生的邏輯錯誤。