第9章 关系和族表.ppt

单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,9-1,参数关系,第九章 关系和族表,9-2,参数,9-3,族表,基本要求,9-5,小结,9-6,习题,9-4,综合实例,基本要求,掌握关系的定义方法,掌握参数的定义方法,掌握齿轮的画法,掌握几种重要函数的用法,掌握零件库的创建方法,9-1,参数关系,关系的意义,参数关系式,创建关系,参数关系实际上是建立特征与特征之间，零件与零件之间的函数方程式，使它们的尺寸相互关联。在进行产品设计计时，需要根据设计需要随时添加关系式，最忌在整个设计结束后添加关系式，这样将使尺寸参数增加，产生不必要的麻烦。,关系实例,1,关系实例,2,关系的意义,关系实际上也是一种捕捉设计意图的方式，用户可以通过使用关系驱动模型，如图所示的立体模型中，以小圆孔的尺寸作为参数驱动整个零件的尺寸，小圆孔中心线径向尺寸为小圆孔直径的,8,倍，板厚度和圆孔直径相等，圆板的外径为孔中心线直径和小孔直径,2,倍的和。也就是建立了如下关系：,d2=8*d1,d3=d2+2*d1,d0=d1,关系的意义,修改小孔的直径尺寸时，整个模型的尺寸都发生改变，但是各尺寸的关系都不发生改变。,孔径为,10,孔径为,12.5,孔径为,20,参数关系式,参数关系式影响整个模型的再生和模型中特征以及装配中各零件的尺寸关系，所以首先要理解参数关系式的基本概念。,关系对话框,关系的类型,几种重要函数,参数对话框,参数关系式均在,【,关系,】,对话框实施操控，选择菜单,【,工具,】/【,关系,】,命令即可打开,【,关系,】,对话框。,范围列表,关系运算符,关系编辑区,编辑工具栏,参数对话框,在,【,关系,】,对话框的关系式编辑区可以完成整个关系式的编辑。在,【,查找范围,】,列表中可以选取关系中参数的范围。,零件：在零件中使用关系。,特征：使用特征特有的关系。,继承：使用继承关系，子特征继承父特征的关系。,剖面：在剖截面中使用关系。,阵列：使用阵列特有的关系。,参数对话框,编辑工具栏的具体功能如下：,：撤消上一步的操作。,：重做误撤消的操作。,：将选定的文本剪切到剪贴板。,：将选定的文本复制到剪贴板。,：将剪贴板中的文本复制当前位置。,：删除选定的项目。,：将图形区标注在尺寸和名称之间切换。,：计算参数、尺寸或表达式的值，单击工具弹出,【,计算表达式,】,对话框如图所示。在,【,表达式,】,编辑框输入表达式，单击 按钮，在,【,结果,】,区显示计算结果。,：指定在图形区区要显示的尺寸，弹出,【,显示尺寸,】,对话框，在编辑框输入变量名，单击 按钮，在图形区显示该变量的尺寸。,参数对话框,编辑工具栏的具体功能如下：,参数对话框,编辑工具栏的具体功能如下：,：将关系设置为对参数和尺寸的单位敏感。,：在列表中插入函数，选择该工具打开,【,插入函数,】,对话框，从列表中选择函数双击鼠标左键即可将该函数插入关系编辑区。,：从列表中插入参数名称，选择此工具弹出,【,插入参数,】,对话框。,：从可用值列表中选取单位，选择此工具弹出,【,选择单位,】,对话框，可从中选择单位。,：排序关系，将关系按照计算的先后顺序在关系编辑窗口显示。,：执行或者校验关系并且按关系创建新参数。,参数对话框,选择菜单,【,文件,】/【,输出关系,】,可以将关系以纯文本文件的格式输出保存，以备以后使用，也可以通过菜单,【,文件,】/【,输入关系,】,命令将已有的文本关系文件读入关系编辑区。,关系的类型,关系的类型有两种。,相等关系：,将等式右边的表达式进行计算，其值赋给左边的参数。使用这种关系可以给尺寸或者参数赋值，如,“,d0=20,”,、,“,d1=30*,cos,（,trajpar,*360*3,）,+20,”,等。这是普通设计时使用很多的关系类型。,比较关系：,对比较运算符两边的表达式值进行运算，得到逻辑值。这种关系一般用来作为一个约束或者用在程序的条件语句中。如,“,d130+d3*2,”,。,几种重要函数,关系中大量使用数学函数，可以单击,【,编辑工具,】,栏中的插入函数工具，打开,【,插入函数,】,对话框，从列表中选择函数双击鼠标左键即可将该函数插入关系编辑区，以下为几种常用的函数。,sin(),：,正弦函数，括弧内输入的参数是角度值或者角度尺寸符号，单位为度。,cos,(),：,余弦函数，括弧内输入的参数是角度值或者角度尺寸符号，单位为度。,sqrt,(),：,开平方函数，其括号内参数或尺寸的算术平方根，括号内的数值后尺寸不能为负值。,几种重要函数,trajpar,：轨迹函数，其值为,0,到,1,之间的数值。一般情况下，该函数用于可变截面扫描特征的创建，它是从,0,到,1,的一个变量（呈线性变化）代表扫描轨迹上的点距离轨迹起点长度占整个轨迹长度的百分比。在扫出的开始时，,trajpar,的值是,0,；结束时为,1,。例如：在草绘的关系中加入关系式,sd,#=,trajpar+n,，此时尺寸,sd,#,受到,trajpar+n,控制。在,sweep,开始时值为,n,，结束时值为,n+1,。截面的相应尺寸呈线性变化。若截面的高度尺寸受,sd,#=,sin(trajpar,*360)+n,控制，则截面的相应尺寸呈现正弦曲线变化。,创建关系,创建模型或者草绘之后，选择菜单,【,工具,】/【,关系,】,命令，在弹出的,【,关系,】,对话框输入关系式，选择其中,【,编辑,】,工具栏的校验关系工具 ，如果关系中无错误，会出现完成校验提示，单击 按钮，完成关系校验。如果有关系中有错误，会出现错误提示，需要重新编辑关系。,校验成功,校验失败,创建关系,完成关系校验后，单击 按钮，完成关系编辑。选择标准工具栏再生工具，再生模型，可以看到模型按照关系发生了变化。,完成关系设置之后，如果模型中的尺寸由关系驱动，则不能直接修改，需要通过修改驱动尺寸或者关系式修改。如在关系式,“,d1=2*d0+8,”,中，,d1,为被驱动尺寸，不能修改，而,d0,为驱动尺寸，可以修改,d0,，以驱动,d1,的尺寸。,关系实例,1,利用所给模型，使用关系设定各孔的尺寸，其中所有尺寸均由四个小孔的直径尺寸驱动，尺寸关系为：,“,d3=8d1,；,d4=d3+2d1,；,d2=2d1,；,d0=d1,”,。,关系实例,2,使用关系，创建如图所示的水果盘模型。,9-2,参数,使用关系可以创建模型中已有尺寸的关系，也可以创建参数之间的关系。,不使用参数，直接创建关系时，参数的名称直接来源于模型中的尺寸符号，不便于记忆与操作，使用参数可以在给变量命名时，创建一个有意义的变量名，便于在以后的零件设计中，直接调用这些参数，达到参数化设计的目的。,通过讲解标准直齿渐开线齿轮的创建过程，讲解参数的定义和应用。,标准齿轮的齿廓一般是渐开线，称为渐开线齿轮，这种齿轮广泛应用于传递运动和动力。,9-2,参数,齿轮在设计时，最重要的问题是获得渐开线齿廓。因此，在设计过程中应该首先使用方程创建出渐开线曲线作为齿廓线，在利用该渐开线创建出单个轮齿，最后使用阵列功能创建所有轮齿，最后创建其它结构，生成齿轮，这种设计可以使用齿轮的模数、齿数和宽度作为参数，生成符合国标的齿轮模型，在以后的设计之中也可调用，故在齿轮设计之前首先应该给定用用户给定的参数，然后通过关系定义其它各参数。,标准齿轮的的主要参数是模数,m,、和齿数,Z,及齿宽,B,。通过这几个参数可以计算出齿轮各部分的尺寸。具体尺寸和各尺寸之间的关系如表所示。,9-2,参数,参数含义,参数名,参数类型,参数值,模数,m,实数,用户给定,齿数,z,整数,用户给定,压力角,alpha,实数,20,齿顶高系数,ha,实数,1,顶隙系数,c,实数,0.25,分度圆直径,d,实数,d=,mz,基圆直径,db,实数,db=,mzcos(alpha,),齿顶圆直径,da,实数,da,=m(z+2ha),齿根圆直径,df,实数,df,=m(z-2(ha+c),齿宽,b,实数,用户给定,齿轮实例,设置参数,创建单个轮齿,创建所有轮齿,创建实体特征,创建基准曲线,9-3,族表,族表实际上是结构相同的零件集合，但有些参数大小有不同。如图所示的各小轴零件，虽然尺寸大小不同，结构相同，并且具有相同的功能。这些结构形状相似的零件集合称为族表，族表中的零件称为表驱动零件。在图中，,a,是普通模型，,b,、,c,、,d,、,e,是族表的实例零件。,a,b,c,d,e,9-3,族表,使用族表功能可以将设计中经常用到的结构相似的零件生成图库，使用使按照族表的特征参数调用，不必重新设定参数值，直接在表中选取即可。在装配模型中，族表使得装配中的零件和子装配更加容易互换。,在创建族表之前需要首先根据实际情况创建原始模型，原始模型的尺寸大小可以不做要求，这里利用已经创建好的模型创建族表。,9-3,族表,通过六角头螺母族表的创建过程讲授零件族表的创建步骤。,按照六角头螺母的比例画法创建螺母时，需要用到关系。根据机械制图中规定的螺母的比例画法，可以知道螺母的螺纹公称直径为,D,，则螺母的螺纹小径为,0.85D,，螺纹孔上的倒角为,C0.15D,，螺母六角头外接圆直径为,2D,，螺母高度为,0.8D,。只要确定了螺母的公称直径，即可根据国家标准的规定创建螺母的族表。,9-3,族表,创建模型,显示参数,定义关系,9-3,族表,族表窗口,添加列,插入列,插入行,定义族表,9-4,综合实例,按照比例画法创建开槽沉头螺钉的族表，其各部分比例如图所示。,9-5,小结,本章讲述了使用参数和关系式的方法和步骤以及创建族表的方法。利用参数及其关系式来建立特征与特征之间、零件和零件之间的函数关系，从而建立它们之间的相关性，进而驱动模型和特征符合设计意图。使用参数还可以创建诸如齿轮等零件的标准化模板，本章详细介绍了使用这些工具的方法。另外，本章还讲述了建立标准库的族表操作和创建快捷键的操作，使用这些工具将会使设计效率大大提高。,9-6,习题,操作题,2,操作题,3,操作题,1,概念题,概念题,什么叫做关系？什么是关系式？,关系能够应用在那些环境之下？,创建族表的零件有什么特点？,操作题,1,根据所给零件按要求创建关系，尺寸符号如图所示，尺寸关系如下。,D0=0.5*D2,D3=2*D2,D1=D3/10,D4=D3/4,D6=D3/4,操作题,2,创建如图所示的台灯罩模型，只要求形似，尺寸自定。,操作题,3,创建螺栓的族表，其尺寸关系如图所示。,本章结束,