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【原创】TopSolid使用技巧汇总!

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发表于 2005-8-30 11:46:45 | 只看该作者
装配篇
  
TS的注塑模具、级进模具设计,包括其它类型的模具设计都跟装配有关,所以在此谈一谈TS中装配的一些特点。
  
一)装配方式
  
TS支持三种装配方式:In-place装配,Re-assembly装配,2D线架装配
  
1. In-place装配具有以下特点:
- 自上而下的装配方式;
- 在一个单个的文件中创建零件,使用已存在的元素(其它零件,坐标系,等等...);
- 若需要的话,将零件分离到单个的文件中去(“存储为”功能)以允许它们在其它装配中重复使用。
  
2. Re-Assembly装配具有以下特点:
- 自下而上的装配方式
- 创建或使用相互独立的零件(一个零件=一个文件)
- 零件之间需要正确的定位。也可以在一个装配中包含一个子装配。
  
3. 2D线架装配具有以下特点:
- 利用点、线、圆弧进行装配;
- 非常适合概念设计,尤其是机构原理仿真。
  
对于几十个零件的小型装配或者子装配,如果零件之间有着很紧密的几何依赖关系,推荐使用In-Place装配,这种装配方式的好处是:1)高效:设计者工作在一个文件中,不需要在几个文件中切换工作;2)总览全局:设计者总是在一个与总装关联的环境下工作,就好像工作在实际产品的生产过程中,这样的环境总是比单个零件单个操作的好。3)强大的关联性:两个零件可以共享同一个草图或相互约束等等,这为用户提供了几种快捷的途径去修改参数或控制(驱动)草图。  
  
如果参与一个装配的零件需要经常性地参与其它装配,那么推荐使用Re-Assembly装配,这种装配方式的好处是:1)零件内部没有关联性:修改一个零件不影响其它部件;2)多个零件:可以同时工作于不同的装配体;3)一个文件一个零件:易于提取其它装配的零件,提高效率(只将参考件调入内存)。
  
如果要做一个大型的装配,则经常是In-Place装配和Re-Assembly装配混合使用。首先会把大型装配拆分成若干关系明确的子装配,子装配下面又由若干子装配组成。其中某些子装配包含的零件数量较少,或者这些子装配内部零件之间不需要相对运动,它们在总装配中体现的形式是一体的,则这些子装配使用In-Place装配方式要更加方便。而象标准件,多处使用的非标准件,这些零件最好是单独的零件,使用Re-Assembly方式将它们装配到相应的装配体中,子装配之间则使用Re-Assembly方式组装为高级的子装配一直到总装配。
  
In-place式装配由于内部零件是通过彼此的约束建立的,它们存在于同一个文件中,所以它们可以看作是Re-Assembly的一个特例,即所有零件之间的定位是通过相对于绝对坐标系或者建模坐标系来进行定位的,所以零件之间没有显明的装配关系和运动关系。而Re-Assembly装配则是零件、子装配之间通过面接触、轴对齐等等装配约束关系组装到一起,所以零件和部件、部件和部件之间存在着装配自由度的问题,所以Re-assembly装配适合做装配干涉检查以及动力学仿真。
  
2D线架装配主要指的是点、线、圆弧之间的装配关系,这种装配是In-Place式装配的一个特例,即所有参与装配的2D元素均存在于一个文件中,它们通过彼此的位置约束或者尺寸约束建立了某种装配关系。
  
对于以上的三种装配方式,TS的运动学仿真和装配/拆卸过程仿真功能都可以使用。运动学仿真不依赖机构的装配关系,而是单独建立运动副关系,所以无论是In-Place装配,Re-Assembly装配,2D线架装配,运动学仿真功能都把它们中的每个零件进行单独处理,如果协同运动的零件则使用焊接或者紧固关系将它们绑定在一起就可以了。
  
由于运动学仿真支持2D线架装配,Ts的2D和3D之间又有着极强的关联性,所以2D线架装配最适合做机构原理设计,设计过程随时可以修改各个设计参数,并可以看到参数修改之后的运动结果。
  
无论以上哪种装配方式,在TS装配树中都可以进行管理,并且也都可以体现在BOM表中,所以我们在实际装配建模过程中可以根据装配规模和零件特点混合使用上面三种装配方式。
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发表于 2005-8-30 15:40:09 | 只看该作者
二)三种装配方式的互相转化
  
TS的三种装配方式是可以互相转化的。
  
1. In-Place装配转化为Re-Assebmly装配
  
在实际工作过程中,由于In-Place装配的自由和随意,我们很喜欢直接在一个文件中建立所需的相关零件:例如一对齿轮副,在TS中最佳的做法是直接在一个文件中建立两个齿轮而不是分别做两个齿轮。
  
但是在做完装配,我们才发现我们需要在其它装配中调用这个装配中的零件。例如上述的齿轮,我们需要单独调用其中的某个齿轮。
  
这时候我们有两个办法:
  
1)使用“文件|存储为”命令
使用这个命令,我们可以将In-place装配中的某一个或者多个零件转存到新的文件中,系统会自动为我们将所有相关联的元素一并转存出去,如果我们选择了选项“组件替换=是”,那么整个装配关系则会由In-Place装配转换为Re-Assembly装配。
  
2)使用“装配|调入子装配/零件|局部调入”命令
使用这个命令,我们可以在一个装配中调用另外一个装配体中的任何一个零件,而且保持关联,即包含该零件的原装配体中修改了该零件,所有局部调入该零件的其它装配体也都会自动更新。这种装配模式对于模具设计是很有帮助的。例如,我们使用分模命令或者是布尔操作将一块毛坯分为了上下模,现在需要分别将上下模转入到不同的文件中进行结构设计或者其它方面的设计,这时候最佳的方式就是使用局部装配,因为这样,如果我们修改了原文件中的上下模(例如零件改型了),那么分别调用上下模的装配也会随之更新。
  
2. Re-Assembly装配转化为In-Place装配
  
Re-Assembly彻底转换为In-Place装配的唯一方法是打断装配关联,这样原来分布的零件将保存在一个单一的文件中。这种方式有两个好处:
  
1)由于关联关系被去除了,总文件尺寸大大减小,处理速度可以非常快;
  
2)不影响装配/拆卸动画仿真,运动学仿真以及出二维图纸。
  
缺点是:失去了跟单个零件的关联,零件历史丢失,修改不便(当然仍然能修改)。一般使用Re-Assembly装配转换In-place装配主要在优化装配关系的场合,这时候装配零件已经基本定型,零件个体修改不太多,这时候可以使用这种方法来轻化装配关系,甚至是重新组合装配关系。
  
3. 2D线架装配转换为3D装配
  
根据2D线架我们可以很容易造型3D零件,而这些零件通过装配集合的插入/抽取,以及零件属性的定义,可以快速地将2D装配重新构建为3D装配。而运动仿真等关系不会因为装配的重新定义而丢失。
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发表于 2005-8-30 16:05:09 | 只看该作者
三)装配处理
  
当一个装配体中我们处理的零件数量超过100个的时候,文件尺寸,内存占用以及复杂的装配关系(包括关联关系)都会成为我们继续工作下去的瓶颈。
  
TS为我们提供了一些方法和工具来处理这些问题,在此我简单提一下可能用到的方法和命令:
  
1. 简化/优化装配
  
1)优化装配关系:使用“编辑|打断关联”和“装配|定义装配”命令可以帮助我们消除一些无用的装配关系,并重新建立清晰的装配层级。
  
2)为零件提供简化替换体。使用零件特征树可以为零件创建“简化指针”,该简化指针可以指向零件的某一历史特征,例如是倒圆角之前的形状,也可以指向一个完全不同的零件几何体,例如我们可以将一个车轮的简化指针指向一个直径相近的圆柱。这样在启用装配的简化显示模式时,系统将为我们显示简化指针所指向的几何体,这样可以大大减轻系统的显示负担。
  
3)零件的定位基准(例如定位面,定位轴)最好用辅助元素的方式来做,方法是“装配|定义组件|定义辅助元素”,这样在最终装配中可以轻松地控制定位基准的显示和隐藏,在装配过程中也可以提供方便的定位参考。
  
2. 合理的显示设置
  
1)TS的自定义选项中有关于显示的设置,其中影响最显著的一项便是“桢速率”,大家可以到“文件|属性|渲染选项”中去设置。当手动指定桢速率后,当我们动态旋转或者缩放装配体时,系统将根据显示卡和机器的整体系统性能自动调节显示的细节,确保使用者可以在配置较低的机器上操作大装配体。如果你在你的机器上旋转一个很多零件的装配体比较吃力的时候,不妨试试这个选项设置。
  
2)TS另外一个影响显示速度的参数是显示精度。该选项在工作环境的“状态栏”中可以设置。对于每一个文档,默认设置是0.2,这个设置对于大部分的零件是没问题的,但是对于特别小的零件,显示会很粗糙,圆形有可能会显示为多边形,所以可以为每一个零件文件设置适当的显示精度,对于很小的零件,可以设置为0.01或更小,对于一般零件,可以保留默认设置0.2,而对于大型零件,则可以设置为0.5甚至是1以上。这个设置还直接影响零件文件的大小尺寸。一个复杂的装配体,为每一个零件或者子装配文件指定合适的显示精度既能提供很好的显示效果,还能有效地提高处理速度和减小文件尺寸。
  
3. 合理的装配规范
  
遵循一定的装配规范可以明确装配关系,避免杂乱的装配关系,而且可以维护清晰的装配树,对于装配干涉检查,运动仿真、动力仿真的进行都是有好处的。
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发表于 2005-8-30 16:10:48 | 只看该作者
模具设计方面的应用
  
由于注塑模设计、级进模设计也都属于装配设计,其实也都是工作在设计环境,在设计过程中当结构组件比较多时,上面提过的问题就凸现出来了,例如文件尺寸很大,打开速度很慢,视图操作吃力,关联关系错乱等等。
  
我们使用TS的模具设计功能进行工作时,实际上是综合应用了In-place和Re-assembly两种装配方式。我们调用的所有标准或非标准模架,各种结构组件都是从外部零件调用进来的,这个过程是Re-Assembly装配过程;而我们在模具文件中分的上下模,自己做的镶块等组件则是属于In-Place装配过程。
  
所以整个模具文件实际上是一个综合了几种装配模式的装配文件,上面提到的装配转换,装配优化,装配简化都是可以针对模具文件处理的。
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发表于 2005-8-31 19:57:23 | 只看该作者
顶!
几天没来
LYP_KK的精华贴越来越精彩
大家多来顶!!!!
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发表于 2005-9-2 07:10:06 | 只看该作者
小弟初学,也只有顶的份,呵呵
感觉TS的思路较另类,较难学
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发表于 2005-9-2 10:06:33 | 只看该作者
楼上所谓的另类与难学
我个人倒是不敢苟同
我只是觉得对于一个初学者来说
唯一需要理解的就是TS的初始造型是没有草图器的
其他使用我个人认为3D软件都有雷同之处
而没有草图器的TS在楼上今后的使用中会发现更加灵活自如
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发表于 2005-9-2 16:41:07 | 只看该作者
纪念第200贴。
  
数据修复篇
  
一)数据接口
TS支持的标准接口包括:iges, step, dwg/dxf, parasolid, ascii, stl等,专用接口则包括CATIA, SW, SE, Pro/E等。
  
在进行数据交换的时候,如果是实体零件(有的时候会是多个实体零件的装配),尽可能用parasolid接口,这个接口转换的损失和垃圾最少。
  
如果是曲面,则可以使用Iges格式。
  
当然,优先使用专用接口。
  
二)工作模式
数据转换完毕之后,下面的就是零件的检查和修复了。检查和修复零件是一个去除垃圾体素的过程,当然我们不希望产生更多的垃圾。Topsolid提供的“非关联设计模式”就是一个最好的工作环境。所以当我们打开一个非Topsolid原生零件时的第一步,就是用“文件|属性”将设计模式更改为“非关联设计模式”,然后开始检查和修复零件的步骤。零件修复理想后,删除所有无用元素(有必要的话,打断一下关联。导入零件本身就会丢失历史特征,所以打断关联是允许的),然后再次使用“文件|属性”将设计模式改回“关联设计模式”。这样,我们就可以在一个完整的零件上进行后续设计过程,而后面的所有特征操作均是关联的。
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发表于 2005-9-2 16:50:03 | 只看该作者
三)数据修复的一般流程
下面描述过程主要针对导入的曲面零件。
TS内置了一个AGC(高级几何清理)模块,在读入其它格式数据时,以及读入之后再进行操作都可以调用这个模块进行自动清理无效元素和自动修复部分元素的过程。基于TS的系统构架特点,每一个造型命令也都可以根据需要调用AGC模块。例如其“外形|缝合”就可以自动调用这个模块,所以通常我们会用缝合命令来进行第一步粗缝,然后根据系统提示的结果来决定我们采取什么样的方式来处理导入的零件。
  
所以修复的一般流程如下图:

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发表于 2005-9-2 17:05:27 | 只看该作者
四)修复过程经常用到的命令
  
1. 检查零件
外形|管理|检查几何
外形|管理|清理几何
外形|管理|简化几何
外形|管理|修复曲面片
外形|管理|重叠片
  
2. 修复零件
曲线|其它曲线|复制边线(复制边线以构造面,在这里还会用到曲线裁剪,曲线缝合等命令)
外形|其它外形|复制面(复制部分面进行局部修改)
外形|其它操作|缝合(曲面修补中不可缺少的命令,主要依靠它来判断修复的部位和工作量)
外形|其它操作|删除(删除无用曲面或者多余曲面)
外形|其它操作|烙印(很有用的一个命令,为曲面添加任意的边界线,以便进行局部造型,作模具分模面也常用此功能)
外形|其它外形|各种曲面功能(用的比较多的是直纹,3或4条曲线包围曲面,约束曲面,扫掠面等)
外形|其它操作|填充孔(既可以针对普通圆孔,也可以针对不规则孔,这个功能也是很有用的,如果有些孔不需要存在,可以直接使用这个命令将曲面恢复为未裁剪的状态,做模具分模面也常用此功能)
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