Creo 4.0运动仿真与分析教程.pdf

收藏

编号:20200522102623775186    类型:共享资源    大小:17.81MB    格式:PDF    上传时间:2020-05-22
  
1
文币
关 键 词:
Creo 4.0运动仿真与分析教程 4.0 运动 仿真 分析 教程
资源描述:
Creo 4.0 工程应用精解丛书 Creo 4.0 运动仿真与分析教程 北京兆迪科技有限公司 编著 机 械 工 业 出 版 社 本书全面、系统地介绍了使用 Creo 4.0 进行产品运动仿真与分析的过程、方法和技巧, 内容包括 Creo 软件的基本设置、Creo 运动仿真与分析入门、机构连接与机构创建、定义电 动机、设置分析条件、定义和进行各种机构分析、典型运动机构、运动仿真分析与测量和 Creo 运动仿真与分析实际综合应用等。 在内容安排上,本书紧密结合范例对 Creo 运动仿真与分析的流程、构思、方法与技巧 进行讲解和说明,这些范例都是实际生产一线产品设计中具有代表性的例子,这样安排能使 读者较快地进入运动仿真与分析实战状态;在写作方式上,本书紧贴软件的实际操作界面, 采用软件中真实的对话框、 操控板和按钮等进行讲解, 使初学者能够直观、 准确地操作软件, 从而尽快上手,提高学习效率。 书中所选用的范例、实例或应用案例覆盖了不同行业,具有很强的实用性和广泛的适用 性。本书附带 1 张多媒体 DVD 学习光盘,盘中包含大量运动仿真与分析技巧和具有针对性 的范例教学视频,并进行了详细的语音讲解。另外,光盘中还包含本书所有的模型文件、范 例文件和练习素材文件。 本书内容全面、条理清晰、讲解详细、图文并茂、范例丰富,可作为广大工程技术人员 深入学习 Creo 的自学教程和参考书,也可作为大中专院校学生和各类培训学校学员的 CAD/CAM/CAE 课程上课及上机练习教材。 图书在版编目(CIP)数据 Creo 4.0 运动仿真与分析教程 / 北京兆迪科技有限 公司编著.—3 版.—北京:机械工业出版社,2017.11 (Creo 4.0 工程应用精解丛书) ISBN 978-7-111-58156-7 Ⅰ . ①C… Ⅱ . ① 北… Ⅲ . ①机构运动分析—计算机 仿真—应用软件—教材 Ⅳ . ①TH112-39 中国版本图书馆 CIP 数据核字(2017)第 241784 号 机械工业出版社(北京市百万庄大街 22 号 邮政编码 100037) 策划编辑:丁 锋 责任编辑:丁 锋 责任校对:张 征 封面设计:张 静 责任印制:李 飞 北京铭成印刷有限公司印刷 2018 年 1 月第 3 版第 1 次印刷 184mm×260 mm·22.75 印张·413 千字 0001—3000 册 标准书号:ISBN 978-7-111-58156-7 ISBN 978-7-89386-153-6(光盘) 定价:69.90 元(含 1DVD) 凡购本书,如有缺页、倒页、脱页,由本社发行部调换 电话服务网络服务 服务咨询热线:010-88361066 机 工 官 网 : 读者购书热线:010-68326294 机 工 官 博 : 010-88379203金 书 网 : www.golden- 封面无防伪标均为盗版 教育服务网: III 前 言 Creo 是由美国 PTC 公司最新推出的一套博大精深的机械三维 CAD/CAM/CAE 参数化 软件系统,整合了 PTC 公司的 Pro/ENGINEER 的参数化技术、CoCreate 的直接建模技术和 ProductView 的三维可视化技术。Creo 内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维 模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图输出,到生产加工成产品的全过程,应用 范围涉及航空航天、汽车、机械、数控(NC)加工以及电子等诸多领域。Creo 4.0 是美国 PTC 公司目前推出的最新版本,它构建于 Pro/ENGINEER 野火版的成熟技术之上,新增了 许多功能,使其技术水准又上了一个新的台阶。 本书对 Creo 4.0 运动仿真与分析的核心技术、方法与技巧进行了介绍,其特色如下: ● 内容全面。与其他同类书籍相比,包括更多的 Creo 运动仿真与分析内容。 ● 讲解详细、条理清晰、图文并茂。本书是一本不可多得的 Creo 运动仿真与分析快 速入门、快速见效的图书。 ● 范例丰富。读者通过对范例的学习,可迅速提高运动仿真与分析水平。 ● 写法独特。采用 Creo 4.0 软件中真实的对话框、操控板和按钮等进行讲解,使初 学者能够直观、准确地操作软件,从而大大提高学习效率。 ● 附加值高。本书附带 1 张多媒体 DVD 学习光盘,盘中包含大量运动仿真与分析 技巧和具有针对性的范例教学视频,并进行了详细的语音讲解,可以帮助读者轻 松、高效地学习。 本书由北京兆迪科技有限公司编著,参加编写的人员有詹友刚、王焕田、刘静、雷保 珍、刘海起、魏俊岭、任慧华、詹路、冯元超、刘江波、周涛、段进敏、赵枫、邵为龙、 侯俊飞、龙宇、施志杰、詹棋、高政、孙润、李倩倩、黄红霞、尹泉、李行、詹超、尹佩 文、赵磊、王晓萍、陈淑童、周攀、吴伟、王海波、高策、冯华超、周思思、黄光辉、党 辉、冯峰、詹聪、平迪、管璇、王平、李友荣。本书虽经多次审校,但难免有疏漏之处, 恳请广大读者予以指正。 电子邮箱:zhanygjames@ 咨询电话:010-82176248,010-82176249。 编 者 读者购书回馈活动: 活动一:本书“随书光盘”中含有“读者意见反馈卡”的电子文档,请认真填写本反馈 卡,并 E-mail 给我们。E-mail: 兆迪科技 zhanygjames@ ,丁锋 fengfener@ 。 活动二:扫一扫右侧二维码,关注兆迪科技官方公众微信(或搜索 公众号 zhaodikeji) ,参与互动,也可进行答疑。 凡参加以上活动, 即可获得兆迪科技免费奉送的价值 48 元的在线课 程一门,同时有机会获得价值 780 元的精品在线课程。 IV 本 书 导 读 为了能更好地学习本书的知识,请读者先仔细阅读下面的内容。 写作环境 本书使用的操作系统为 64 位 Windows 7, 系统主题采用 Windows 经典主题。 本书采用 的写作蓝本是 Creo 4.0。 光盘使用 本书附赠多媒体 DVD 光盘 1 张。为方便读者练习,特将本书所有素材文件、已完成 的范例文件、配置文件和视频语音讲解文件等放入光盘中,读者在学习过程中可以打开相 应素材文件进行操作和练习。 建议读者在学习本书前,将 DVD 光盘中的所有文件复制到计算机硬盘的 D 盘中,在 光盘的 Creo4.16 目录下共有 3 个子目录。 (1)Creo4.0_system_file 子目录:包含一些系统配置文件。 (2)work 子目录:包含本书讲解中所用到的文件。 (3)video 子目录:包含本书讲解中所有的视频文件(含语音讲解) ,学习时,直接双击 某个视频文件即可播放。 光盘中带有“ok”扩展名的文件或文件夹表示已完成的范例。 相比于老版本的软件,Creo 4.0 在功能、界面和操作上变化极小,经过简单的设置后, 几乎与老版本完全一样(书中已介绍设置方法) 。因此,对于软件新老版本操作完全相同的 内容部分,光盘中仍然使用老版本的视频讲解,对于绝大部分读者而言,并不影响软件的学 习。 本书约定 ● 本书中有关鼠标操作的简略表述说明如下。 ☑ 单击:将鼠标指针移至某位置处,然后按一下鼠标的左键。 ☑ 双击:将鼠标指针移至某位置处,然后连续快速地按两次鼠标的左键。 ☑ 右击:将鼠标指针移至某位置处,然后按一下鼠标的右键。 ☑ 单击中键:将鼠标指针移至某位置处,然后按一下鼠标的中键。 ☑ 滚动中键:只是滚动鼠标的中键,而不能按中键。 ☑ 选择(选取)某对象:将鼠标指针移至某对象上,单击以选取该对象。 ☑ 拖动某对象:将鼠标指针移至某对象上,然后按下鼠标的左键不放,同时移 动鼠标,将该对象移动到指定的位置后再松开鼠标的左键。 V ● 本书中的操作步骤分为 Task、Stage 和 Step 三个级别,说明如下。 ☑ 对于一般的软件操作,每个操作步骤以 Step 字符开始。 ☑ 每个 Step 操作步骤视其复杂程度,下面可含有多级子操作。例如 Step1 下可 能包含(1) 、 (2) 、 (3)等子操作, (1)子操作下可能包含①、②、③等子操 作,①子操作下可能包含 a) 、b) 、c)等子操作。 ☑ 如果操作较复杂,需要几个大的操作步骤才能完成,则每个大的操作冠以 Stage1、Stage2、Stage3 等,Stage 级别的操作下再分 Step1、Step2、Step3 等 操作。 ☑ 对于多个任务的操作,则每个任务冠以 Task1、Task2、Task3 等,每个 Task 操作下则可包含 Stage 和 Step 级别的操作。 ● 已经建议读者将随书光盘中的所有文件复制到计算机硬盘的 D 盘中,因此书中在 要求设置工作目录或打开光盘文件时,所述的路径均以“D: ”开始。 软件设置 ● 设置 Creo 系统配置文件 config.pro:将 D:\creo4.16\creo4.0_system_file\下的 config.pro 复制至 Creo 安装目录的\text 目录下。假设 Creo 4.0 的安装目录为 C:\Program Files\PTC\Creo 4.0,则应将上述文件复制到 C:\Program Files\PTC\Creo 4.0\Common Files\F000\text 目录下。退出 Creo,然后再重新启动 Creo,config.pro 文件中的设置将生效。 ● 设置 Creo 界面配置文件 creo_parametric_customization.ui:选择“文件”下拉菜单 中的命令,系统弹出“Creo Parametric 选项”对话框;在 “Creo Parametric 选项” 对话框中单击区域, 单击按钮, 系统弹出 “打 开”对话框。选中 D:\creo4.16\creo4.0_system_file\文件夹中的 creo_parametric_ customization.ui 文件,单击按钮。 技术支持 本书主要编写人员来自北京兆迪科技有限公司, 该公司专门从事 CAD/CAM/CAE 技术 的研究、开发、咨询及产品设计与制造服务,并提供Creo、Ansys、Adams 等软件的专业培 训及技术咨询,读者在学习本书的过程中如果遇到问题,可通过访问该公司的网站 http:// 来获得技术支持。 咨询电话:010-82176248,010-82176249。 VI 目 录 前 言 本书导读 第 1 章 Creo 软件的基本设置 . 1 1.1 创建用户文件目录 1 1.2 设置软件的工作目录 1 1.3 设置软件的启动目录 2 1.4 Creo 系统配置文件 . 2 1.4.1 设置 Creo 系统配置文件 2 1.4.2 Creo 系统配置文件加载顺序 . 3 1.5 设置软件的界面配置文件 4 1.6 工作界面的定制 4 第 2 章 Creo 运动仿真与分析入门 7 2.1 概述 7 2.1.1 相关术语及概念 7 2.1.2 Creo 机构模块的界面 . 8 2.1.3 机构模块菜单及按钮 9 2.1.4 主体 . 10 2.2 Creo 运动仿真与分析的一般过程 . 11 2.3 创建运动机构模型 12 2.4 设置初始位置 23 2.5 定义电动机 27 2.6 定义机构分析 30 2.7 查看回放并输出结果 34 第 3 章 机构连接与机构创建 . 38 3.1 机构连接与自由度 38 3.2 销(Pin)连接 40 3.3 滑块(Slider)连接 42 3.4 圆柱(Cylinder)连接 44 3.5 平面(Planar)连接 45 3.6 球(Ball)连接 . 46 3.7 轴承(Bearing)连接 . 48 3.8 刚性(Rigid)连接 . 50 3.9 焊缝(Weld)连接 51 3.10 槽(Solt)连接 . 52 3.11 常规(General)连接 . 54 3.12 6 自由度(6DOF)连接 . 55 3.13 万向(Gimbal)连接 56 3.14 修复失败的装配 57 3.15 机构创建范例 1──槽轮机构 . 59 3.16 机构创建范例 2──万向节机构 . 64 3.17 机构创建范例 3──平行提升机构 . 67 3.18 机构创建范例 4──挖掘机工作部件 . 89 第 4 章 定义电动机 111 VII 4.1 电动机的类型 111 4.2 定义伺服电动机 112 4.2.1 伺服电动机的类型 . 112 4.2.2 伺服电动机的轮廓 . 113 4.3 伺服电动机定义范例 1──万向节机构 . 124 4.4 伺服电动机定义范例 2──平行提升机构 . 126 4.5 伺服电动机定义范例 3──挖掘机工作部件 . 128 第 5 章 设置分析条件 . 135 5.1 质量属性 135 5.2 重力 137 5.3 初始条件 141 5.4 执行电动机 144 5.5 弹簧 145 5.6 阻尼器 147 5.7 力和转矩 148 第 6 章 定义和进行各种机构分析 . 152 6.1 机构分析的类型 152 6.2 位置分析 154 6.3 运动学分析 156 6.4 动态分析 159 6.5 静态分析 163 6.6 力平衡分析 169 6.7 结果分析 171 第 7 章 典型运动机构 . 174 7.1 创建齿轮机构 174 7.2 创建凸轮机构 183 7.3 创建带传动 193 7.4 3D 接触 199 7.5 典型机构仿真应用范例 1——微型联轴器仿真 . 203 7.6 典型机构仿真应用范例 2——弹性碰撞仿真 . 210 7.7 典型机构仿真应用范例 3——滚子反弹仿真 . 220 第 8 章 运动仿真分析与测量 . 230 8.1 测量 230 8.2 自定义测量 239 8.3 轨迹曲线 247 第 9 章 Creo 运动仿真与分析实际综合应用 . 250 9.1 间歇机构仿真 250 9.2 自动化机械手仿真 260 9.3 发动机仿真与分析 271 9.4 正弦机构仿真 285 9.5 传送机构仿真 300 9.6 牛头刨床机构仿真 321 第1章 Creo软件的基本设置 1 本章提要 第1章 Creo 软件的基本设置 在使用本书学习 Creo 运动仿真与分析前, 建议进行下列必要的操作和设 置,这样可以保证后面学习中的软件配置和软件界面与本书相同,从而提高学习效率。本章 主要包括以下内容。 ● 创建用户文件目录 ● 设置软件的工作目录 ● 设置软件的启动目录 ● Creo 系统配置文件 ● 设置软件的界面配置文件 ● 工作界面的定制 1.1 创建用户文件目录 使用 Creo 软件时,应该注意文件的目录管理。如果文件管理混乱,会造成系统找不到 正确的相关文件,从而严重影响 Creo 软件的安全相关性;同时也会使文件的保存、删除等 操作产生混乱。创建用户文件目录,应按照操作者的姓名、产品名称(或型号)建立用户 文件目录。本书要求在 D 盘上创建一个名为 creo_course 的文件目录。 1.2 设置软件的工作目录 Creo 软件在运行过程中将大量的文件保存在当前目录中,并且也常常从当前目录中自 动打开文件,为了更好地管理 Creo 软件大量有关联的文件,应特别注意,在进入 Creo 后, 开始工作前最要紧的事情是“设置工作目录” 。其操作过程如下。 Step1. 选择下拉菜单命令 (或单 击选项卡中的按钮) 。 Step2. 在弹出的图 1.2.1 所示的“选择工作目录”对话框中选择“D: ” 。 Step3. 查找并选取目录 creo_course。 Step4. 单击对话框中的按钮。 Creo4.0 运动仿真与分析教程 2 完成这样的操作后,目录 D:\creo_course 即变成工作目录,而且目录 D:\creo_course 也变成当前目录,将来文件的创建、保存、自动打开、删除等操作都将在该目录中进行。 在本书中,如果未加说明,所指的工作目录均为 D:\creo_course 目录。 1.3 设置软件的启动目录 Creo 软件正常安装完毕后,其默认的启动目录为 C:\Documents and Settings\All Users\Documents。该目录也是 Creo 默认的工作目录,但由于其路径较长,不利于文件管理 和软件设置。本书将 Creo 软件启动目录设置为 D:\creo_course,其操作步骤如下。 Step1. 右击桌面上的 Creo 图标,在弹出的快捷菜单中选择命令。 Step2. 此时桌面上弹出“PTC Creo Parametric 4.0 属性”对话框,单击该对话框中的 标签,然后在文本栏中输入 D:\ creo_course,并单击按钮。 说明:进行上述操作后,双击桌面上的Creo Parametric 4.0 图标进入Creo 软件系统,其 工作目录便自动地设为 D:\creo_course。设置好启动目录后,每次启动 Creo 软件,系统会自 动在启动目录中生成一个名为“trail.txt”的文件。该文件是一个后台记录文件,它记录了用户 从打开软件到关闭期间的所有操作。读者应注意保护好当前启动目录的文件夹,如果启动目录 文件夹丢失,系统会将生成的后台记录文件放在桌面上。 1.4 Creo 系统配置文件 1.4.1 设置 Creo 系统配置文件 用户可以用一个名为 Config.pro 的系统配置文件预设 Creo 软件的工作环境, 并进行 图 1.2.1 “选择工作目录”对话框 单击此箭头,查找、选取目标目录 第1章 Creo软件的基本设置 3 全局设置,例如 Creo 软件的界面是中文、英文还是中英文双语,是由 menu_translation 选项来控制的。这个选项有三个可选的值:yes、no 和 both,它们分别可以使软件界面 设为中文、英文和中英文双语。 本书随书光盘中的 Config.pro 文件对一些基本的选项进行了设置,读者进行如下操作 后,可使该 Config.pro 文件中的设置有效。 Step1. 复制系统文件。将 D:\creo4.16\Creo 4.0_system_file\下的 Config.pro 复制到 Creo 安装目录的\text 目录下。假设 Creo 4.0 的安装目录为 C:\Program Files\PTC\Creo 4.0,则应将 上述文件复制到 C:\Program Files\PTC\Creo 4.0\F000\Common Files\text 目录下。退出 Creo, 然后再重新启动 Creo,Config.pro 文件中的设置将生效。 Step2. 如果 Creo 启动目录中存在 Config.pro 文件,建议将其删除。 1.4.2 Creo 系统配置文件加载顺序 在运用 Creo 软件进行产品设计时, 还必须了解系统配置文件 Config 的分类和加载顺序。 1.两种类型的 Config 文件 Config 文件包括 Config.pro 和 Config.sup两种类型: Config.pro是一般类型的配置文件; Config.sup 是受保护的系统配置文件,即强制执行的配置文件。如果有其他配置文件里的 选项设置与这个文件里的选项设置相矛盾,系统将以 Config.sup 文件里的设置为准。例如, 在 Config.sup 中将选项 ang_units 的值设为 ang_deg,而在 Config.pro 中将选项 ang_units 的 值设为 ang_sec,系统启动后则以 Config.sup 中的设置为准,即角度的单位为度。由于 Config.sup 文件具有这种强制执行的特点, 所以一般用户应创建 Config.sup 文件, 用于配置 一些企业需要强制执行的标准。 2.Config 文件加载顺序 首先假设: ● Creo 的安装目录为 C:\Program Files\PTC\Creo 4.0。 ● Creo 的启动目录为 C:\creo_course。 其次假设在 Creo 的安装目录和启动目录中放置了不同的 Config 文件: ● 在 C:\Program Files\PTC\Creo 4.0\B000\Common Files\text 下放置了一个 Config.sup 文件,在该 Config.sup 文件中可以配置一些企业需要强制执行的标准。 ● 在 C:\Program Files\PTC\Creo 4.0\B000\Common Files\text 还放置了一个 Config.pro 文件,在该 Config.pro 文件中可以配置一些项目组级要求的标准。 ● 在 Creo 的启动目录 C:\creo_course 下放置了一个 Config.pro 文件, 在该 Config.pro Creo4.0 运动仿真与分析教程 4 文件中可以配置用户自己喜好的设置。 启动 Creo 软件后,系统会依次加载 Config.sup 文件和各个目录中的 Config.pro 文件, 加载后,对于 Config.sup 文件,由于其是受保护的文件,故其配置不会被覆盖;对于 Config.pro 文件中的设置, 后加载的 Config.pro 文件会覆盖先加载的 Config.pro 文件的配置。 对于所有 Config 中都没有设置的 Config.pro 选项, 系统保持它为默认值。 具体来说, Config 文件的加载顺序如下。 (1)首先加载 Creo 安装目录\text(即 C:\Program Files\PTC\Creo 4.0\B000\Common Files\text)下的 Config.sup 文件。 (2)然后加载 Creo 安装目录\text(即 C:\Program Files\PTC\Creo 4.0\B000\Common Files\text)下的 Config.pro 文件。 (3)最后加载 Creo 启动目录(即 C:\creo_course)下的 Config.pro 文件。 1.5 设置软件的界面配置文件 用户可以利用一个名为creo_parametric_customization.ui的系统配置文件预设Creo软件 工作环境的工作界面(包括工具栏中按钮的位置) 。 本书随书光盘中的 creo_parametric_customization.ui 对软件界面进行一定设置,建议读 者进行如下操作,使软件界面与本书相同,从而提高学习效率。 Step1. 进入配置界面选择“文件”下拉菜单中的命令,系统 弹出“Creo Parametric 选项”对话框。 Step2. 导入配置文件。在“Creo Parametric 选项”对话框中单击区域,单击 按钮, 在弹出的快捷菜单中选择选项, 系统弹出 “打开” 对话框。 Step3. 选中 D:\creo4.16\ Creo 4.0_system_file\文件夹中的 creo_parametric_customization. ui 文件,单击按钮,然后单击按钮。 1.6 工作界面的定制 工作界面的定制步骤如下。 Step1. 进入定制工作对话框。选择“文件”下拉菜单中的命 令,即可进入“Creo Parametric 选项”对话框。 Step2. 窗口设置。在“Creo Parametric 选项”对话框中单击区域,即可进入软 件“窗口设置”界面。在此界面中可以进行导航选项卡的设置、模型树的设置、浏览器设 第1章 Creo软件的基本设置 5 置、辅助窗口设置以及图形工具栏设置等,如图 1.6.1 所示。 Step3. 快速访问工具栏设置。 在 “PTC Creo Parametric 选项” 对话框中单击 区域,即可进入“快速访问工具栏”设置界面,如图 1.6.2 所示。在此界面中可以定制快速 访问工具栏中的按钮,具体操作方法如下。 (1) 在 “PTC Creo Parametric 选项” 对话框的下拉列表中选择 选项。 (2)在命令区域中选择选项,然后单击按钮。 (3)单击对话框右侧的按钮和按钮,可以调整添加的按钮在快速访问工具栏 中的位置。 Step4. 功能区设置。在“PTC Creo Parametric 选项”对话框中单击区域,即 可进入“自定义功能区”设置界面。在此界面中可以设置功能区各选项卡中的按钮,也可 以创建新的用户选项卡,如图 1.6.3 所示。 Step5. 导出/导入配置文件。在“PTC Creo Parametric 选项”对话框中单击 按钮,在弹出的快捷菜单中选择选项,系 统弹出“导出”对话框;单击按钮,可以将界面配置文件“creo_parametric_ customization.ui”导出到当前工作目录中。 图 1.6.1 “窗口设置”界面 Creo4.0 运动仿真与分析教程 6 图 1.6.3 “自定义功能区”设置界面 图 1.6.2 “快速访问工具栏”设置界面 第2章 Creo运动仿真与分析入门 7 本章提要 第2章 Creo 运动仿真与分析入门 本章主要介绍使用 Creo 进行机构运动仿真与分析模块的一般操作过 程。学习完本章后,读者会对 Creo 的机构(Mechanism)模块的界面和使用方法有一个快 速、直观地了解,并能掌握使用 Creo 进行机构运动仿真与分析模块的一般流程。本章主要 包括以下内容。 ● 相关术语及概念 ● Creo 运动仿真与分析的一般过程 ● 创建运动机构模型 ● 设置初始位置 ● 定义电动机 ● 定义机构分析 ● 查看回放并输出结果 2.1 概 述 在 Creo 的机构模块中,可以对一个机构装置进行运动仿真及分析,除了查看机构的运 行状态,检查机构运行时有无碰撞外,还能进行位置分析、运动分析、动态分析、静态分 析和力平衡分析,为检验和进一步改进机构的设计提供参考数据。 2.1.1 相关术语及概念 在 Creo 的机构模块中,常用的术语解释如下。 ● 机构(机械装置) :由一定数量的连接元件和固定元件组成,能完成特定动作的装 配体。 ● 连接元件:以“连接”方式添加到一个装配体中的元件。连接元件与它附着的元 件间有相对运动。 ● 固定元件:以一般的装配约束(对齐、配对等)添加到一个装配体中的元件。固 定元件与它附着的元件间没有相对运动。 ● 连接:指能够实现元件之间相对机械运动的约束集,如销钉连接、滑块连接和圆 Creo4.0 运动仿真与分析教程 8 柱连接等。 ● 自由度:各种连接类型提供不同的运动(平移和旋转)限制。 ● 环连接:增加到运动环中的最后一个连接。 ● 主体:机构中彼此间没有相对运动的一组元件(或一个元件) 。 ● 基础:机构中固定不动的一个主体。其他主体可相对于“基础”运动。 ● 伺服电动机(驱动器) :伺服电动机为机构的平移或旋转提供驱动。可以在接头或 几何图元上放置伺服电动机,并指定位置、速度或加速度与时间的函数关系。 ● 执行电动机:作用于旋转或平移连接轴上而引起运动的力。 2.1.2 Creo 机构模块的界面 要进入 Creo 机构模块,必须先新建或打开一个装配模型。下面以一个已完成运动仿真 的机构模型为例,说明进入机构模块的操作过程。 Step1. 将软件的工作目录设置为 D:\creo4.16\work\ch02.01,然后打开机构装配模型 linkage_mech.asm。 Step2. 进入机构模块。单击功能选项卡区域中的“机构”按钮, 即可进入机构模块,此时界面如图 2.1.1 所示。 图 2.1.1 机构模块界面 第2章 Creo运动仿真与分析入门 9 2.1.3 机构模块菜单及按钮 进入机构模块后,系统界面上方显示图 2.1.2 所示的功能选项卡,其中包括所有 与机构相关的操作命令。 图2.1.2 所示的功能选项卡中各区域的功能说明如下。 ● :显示当前机构中的质量属性、机构图标和细节信息。 ● :创建或查看机构分析、已有分析结果回放和创建测量项目。 ● :拖动元件到合适的位置以便进行仿真。 ● :创建特殊机构的连接,如齿轮、凸轮、带传动和 3D 接触等。 ● : 在机构中创建伺服电动机、 执行电动机、 弹簧、 衬套、 阻尼、 力和转矩 (软 件中称为扭矩)等。 ● :设置质量属性、重力、初始条件和终止条件。 ● :定义和编辑主体元件。 ● :创建基准特征。 ● :退出机构模块。 进入机构模块后,系统界面左侧分别显示模型树(图 2.1.3)和机构树(图 2.1.4) 。机 构树十分有用,它显示了当前机构中的所有对象。右击机构树中的不同对象,可以快速地 进行创建或编辑操作(表 2.1.1) 。 图 2.1.2 “机构”选项卡功能 图 2.1.3 模型树 图 2.1.4 机构树 Creo4.0 运动仿真与分析教程 10 表 2.1.1 项目与对应的操作 项目名称 操 作 旋转轴、平移轴(在 Connection_name 下) 运动轴设置、伺服电动机 旋转轴、平移轴(在 Driver_name 下) 运动轴设置 凸轮、槽、驱动器、运动定义 新建 Camconnection_name、Slotconnection_name、Driver_name 编辑、删除、复制 Motion_def_name 编辑、删除、复制、运行 回放 演示…… Playback_name 演示、保存 2.1.4 主体 “主体”是机构装置中彼此间没有相对运动的一组元件(或一个元件) 。在创建一个机 构装置时,根据主体的创建规则,一般第一个放置到装配体中的元件将成为该机构的“基 础”主体。以后如果在基础主体上添加固定元件,那么该元件将成为“基础”的一部分; 如果添加连接元件,系统则将其作为另一个主体。当为一个连接定义约束时,只能分别从 装配体的同一个主体和连接件的同一个主体中选取约束参考。 进入机构模块后,单击功能选项卡区域中的“突出显示主体”按钮, 系统将加亮机构装置中的所有主体。不同的主体显示为不同的颜色,基础主体为绿色。 如果机构装置没有以预期的方式运动,或者如果因为两个零件在同一主体中而不能创 建连接,就可以使用“重定义主体”来实现以下目的。 ● 查明是什么约束使零件属于一个主体。 ● 删除某些约束,使零件成为具有一定运动自由度的主体。 具体步骤如下。 Step1. 单击功能选项卡区域中的 “重新定义主体” 按钮, 系统弹出 “重 新定义主体”对话框。 Step2. 在模型中选取要重定义主体的零件,则对话框中显示该零件的约束信息,如图 2.1.5 所示,列显示约束类型,列显示各约束的参考零件。 注意:列表框不列出用来定义连接的约束,只列出固定约束。 Step3. 从列表中选择一个约束, 系统即显示其和, 显示格式为 “零 件名称:几何类型” ,同时在模型中,元件参考以洋红色加亮,组件参考以青色加亮。 Step4. 如果要删除一个约束,可从列表中选择该约束,然后单击按钮。根据主 第2章 Creo运动仿真与分析入门 11 体的创建规则,将一个零件“连接”到机构装置中时,结果会使零件变成一个主体。一般 情况下,删除零件的某个约束可以将零件重定义为符合运动自由度要求的主体。 Step5. 如果要删除所有约束,则可单击按钮,系统将删除所有约束,同时 零件被包装。 注意:不能删除子装配件的约束。 Step6. 单击按钮。 2.2 Creo 运动仿真与分析的一般过程 Creo 运动仿真和分析是基于组件进行的,在装配时使用机械约束集来连接元件,然后 进入机构模块即可进行运动仿真和基本运动分析。下面简要介绍建立一个机构装置并进行 运动仿真的一般操作过程。 Step1. 新建一个装配体模型。进入装配环境,单击功能选项卡区域 中的“组装”按钮,向装配体中添加组成机构装置的固定元件及连接元件。 Step2. 单击功能选项卡区域中的“机构”按钮,进入机构模块, 然后单击区域中的“拖动元件”按钮,即可拖动机构装置,以研究机构装置移动 方式的一般特性以及可定位零件的范围;同时可创建快照来保存重要位置,便于以后查看。 Step3. 单击功能选项卡区域中的“凸轮”按钮,可向机构装置中增 加凸轮从动机构连接(此步操作可选) 。 图 2.1.5 “重新定义主体”对话框 Creo4.0 运动仿真与分析教程 12 Step4. 单击功能选项卡区域中的“伺服电动机”按钮,可向机构装 置中增加伺服电动机。伺服电动机可准确定义某些接头或几何图元应如何旋转或平移。 Step5. 单击功能选项卡区域中的“机构分析”按钮,定义机构装置 的运动分析,然后指定影响的时间范围并创建运动记录。 Step6. 单击功能选项卡区域中的“回放”按钮,可重新演示机构 装置的运动、检测干涉、研究从动运动特性、检查锁定配置,并可保存重新演示的运动结 果,以便以后查看和使用。 Step7. 单击功能选项卡区域中的“测量”按钮,以图形方式查看位 置结果。 2.3 创建运动机构模型 创建运动机构模型是指在零件设计完成后,采用“连接”的方式来装配零件模型。如 果将一个元件以机械约束的方式添加到机构模型中,则该元件相对于依附元件具有某种运 动的自由度。 添加连接元件的方法与添加固定元件大致相同,进入装配环境后,首先单击功 能选项卡区域中的“组装”按钮,并打开一个元件,系统弹出图 2.3.1 所示 的“元件放置”操控板。在操控板的“约束集”列表框中,可看到系统提供了多种“连接” 类型(如刚性、销和滑动杆等) ,各种连接类型允许不同的运动自由度,每种连接类型都与 一组预定义的放置约束相关联。例如,一个销钉(Pin)连接需要定义一个约束和一 个(即平面对齐或点对齐)约束,这样销钉连接元件就具有一个旋转自由度,而没有 平移自由度,也就是说该元件可以相对于依附元件旋转,但不能移动。 图 2.3.1 “元件放置”操控板 第2章 Creo运动仿真与分析入门 13 在向机构装置中添加一个“连接”元件前,应知道该元件与装置中其他元件间的放置 约束关系、相对运动关系和该元件的自由度。 “连接”的意义在于: ● 定义一个元件在机构中可能具有的运动方式。 ● 限制主体之间的相对运动,减少系统可能的总自由度。 向装配件中添加连接元件与添加固定元件的相似之处如下: ● 两种方法都使用 Creo 的装配约束进行元件的放置。 ● 装配件和子装配件之间的关系相同。 向装配件中添加连接元件与添加固定元件的不同之处如下: ● 向装配件中添加连接元件时,定义的放置约束为不完全约束模型。系统为每种连 接类型提供了一组预定义的放置约束(如销钉连接的约束集中包含“轴对齐”和 “平移”两个约束) ,各种连接类型允许元件以不同的方式运动。 ● 当为连接元件的放置选取约束参考时,要反转平面的方向,可以进行反向,而不 是配对或对齐平面。 ● 添加连接元件时,可以为一个连接元件定义多个连接。在一个元件中增加多个连 接时,第一个连接用来放置元件,最后一个连接认为是环连接。 ● Creo 将连接的信息保存在装配件文件中,这意味着父装配件继承了子装配件中的 连接定义。 下面以图 2.3.2 所示的连杆机构为例,说明创建运动机构模型的一般过程。 说明: 本章后续有关机构运动仿真与分析的一般操作过程的内容均以图 2.3.2 所示的模 型为范例进行介绍,其内容具有连贯性,请读者合理安排学习时间。 Stage1. 新建装配模型 Step1. 选择下拉菜单命令, 将工作目 录设置为 D:\creo4.16\work\ch02.03。 Step2. 单击“新建”按钮,在弹出的“新建”对话框中进行下列操作。 (1)选中选项组下的单选项。 图 2.3.2 连杆机构模型 Creo4.0 运动仿真与分析教程 14 (2)选中选项组下的单选项。 (3)在文本框中输入文件名 linkage_mech。 (4)通过取消复选框中的“√”号,取消“使用默认模板” 。 (5)单击该对话框中的按钮。 Step3. 在系统弹出的“新文件选项”
展开阅读全文
  文库网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:Creo 4.0运动仿真与分析教程.pdf
链接地址:http://www.wenkunet.com/p-2185380.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

文库网用户QQ群:731843829    百度熊掌号:文库网精选     微信公众号:WENKUNET

copyright© 2018-2020 文库网 wenkunet.com 网站版权所有

经营许可证编号:粤ICP备19143267号-1 


1.png 2.png 3.png 4.png 5.png 6.png 7.png 8.png 9.png 10.png