6.2　装配约束

6.2　装配约束

装配约束是设定装配组件相互之间的位置关系。

选择【菜单】→【装配】→【组件位置】→【装配约束】命令，弹出【装配约束】对话框，如图6-11所示。“约束类型”栏中共有11种约束方法，选择其中的一种，然后选择组件相应的点、线、面作为约束对象，单击“确定”按钮完成装配组件相互之间位置关系的约束。

装配过程中有参考组件和移动组件，先选择的对象组件作为移动组件，后选择的对象组件作为参考组件。参考组件位置固定不变，移动组件是按最短的距离或最简便的方式移动到满足约束条件的位置上。通常将装配体中基础类、底座类、中心类、大型类的零件作为参考组件，其余零件作为移动组件。装配约束时为防止参考组件误动，比如选择约束对象时顺序选错，需要预先对参考组件施加固定约束。

随意绘制长方体、圆柱体与圆锥体，如图6-15所示，将其转变成组件，对其施加装配约束。

图6-15　组件未施加装配约束

1.接触、对齐约束

1）接触约束

接触约束是约束两组件相应的面共面且法线方向相反。选择圆锥体底面和圆柱体顶面执行接触约束，先选择圆锥体底面，后选择圆柱体顶面，圆锥体为移动组件，圆柱体为参考组件，圆锥体垂直移动到使底面与圆柱体顶面共面的位置，此时，两平面共面法线方向相反，如图6-16所示。

2）对齐约束

对齐约束是约束两组件相应的面共面且法线方向相同。选择圆锥体底面和圆柱体顶面执行对齐约束，先选择圆锥体底面，后选择圆柱体顶面，圆锥体旋转180°并垂直移动到使底面与圆柱体顶面共面的位置，此时，两平面共面法线方向相同，如图6-17所示。

图6-16　接触约束

图6-17　对齐约束

3）自动判断中心／轴约束

自动判断中心／轴约束是约束两组件相应的轴线或者边线共线。图6-18所示为选择圆锥体中心轴线和圆柱体中心轴线执行自动判断中心／轴约束。图6-19所示为选择圆锥体中心轴线和长方体右侧边线执行自动判断中心／轴约束。

图6-18　中心线共线约束

图6-19　中心线与边线共线约束

2.同心约束

同心约束是约束两组件相应的圆心重合。图6-20、图6-21所示为选择圆锥体底圆和圆柱体顶圆执行同心约束，两圆的圆心重合，满足两圆圆心重合的位置要求，可以圆锥体正置，也可以圆锥体倒置，根据需要单击“反向”按钮。

图6-20　正向同心约束

图6-21　反向同心约束

3.距离约束

距离约束是约束两组件平行的轴线、边线或面成一定距离，假如其轴线、边线或面起先不平行，则约束后变得平行，然后成一定的距离。图6-22所示为选择长方体顶面和圆柱体顶面执行20mm距离约束，距离正、负值控制组件的正、反向移动。

4.固定约束

固定约束是约束某一组件位置固定不变。通常对于参考组件，比如基础组件、中心组件等，在装配过程中不希望其移动时，对其设置固定约束。

5.平行约束

平行约束是约束两组件的轴线、边线或面相互平行。图6-23所示为选择圆柱体中心轴线和长方体顶部左侧边线执行平行约束。图6-24所示为选择圆椎体底面和长方体右侧面执行平行约束。

6.垂直约束

垂直约束是约束两组件的轴线、边线或面相互垂直。其操作与平行约束相同，这里不做赘述。

(https://www.daowen.com)

图6-22　距离约束

图6-23　中心线与边线平行约束

7.对齐／锁定约束

对齐／锁定约束是约束两组件的轴线或边线共线且不允许绕共线矢量相对转动。图6-25所示为选择圆椎体中心轴线和长方体前立边执行对齐／锁定约束，约束之后长方体和圆锥体均不能再绕其共线轴线方向旋转，该约束设置不常用。

图6-24　面与面平行约束

图6-25　对齐／锁定约束

8.适合约束

适合约束是约束具有相同回转半径的两实体的中心轴线共线。选择圆锥体的底圆和圆柱体的顶圆执行适合约束时由于其回转半径不同，位置关系无法执行，约束符号以红色显示。假如将圆锥体的底圆半径和圆柱体的回转半径改得相同，可以执行适合约束。适合约束设置不常用，该约束与自动判断中心／轴约束的区别在于后者不需要两组件是回转实体，如果是回转实体也不要求回转半径相同。

9.胶合约束

胶合约束是约束两组件的相对位置固定不变。对两组件施加胶合约束后，它们在装配过程中是一起移动的，以确保其相对位置固定不变。

10.中心约束

中心约束是约束两组件的轴线、边线或面的中心对齐。该中心可以是两条线的中心线，也可以是两个平面的中心平面。

（1）1对2中心约束。选择第一个组件的一条线或一个面与第二个组件的两条线的中心线或两个面的中心面对齐。图6-26所示为选择圆柱体的中心线与长方体的左侧面的两条立边中心线执行中心约束。

（2）2对1中心约束。选择第一个组件的两条线的中心线或两个面的中心面与第二个组件的一条线或一个面对齐。图6-27所示为选择长方体上、下底面中心面与圆锥体的底面执行中心约束。

图6-26　1对2中心约束

图6-27　2对1中心约束

（3）2对2中心约束。选择第一个组件的两条线的中心线或两个面的中心面与第二个组件的两条线的中心线或两个面的中心面对齐。图6-28所示为选择圆柱体的上、下底面中心面与长方体的上、下底面中心面执行中心约束。

11.角度约束

角度约束是约束两组件的轴线、边线或面成一定的角度。图6-29所示为选择圆柱体顶面与长方体顶面成45°角的角度约束。图6-30所示为选择圆锥体中心轴线与圆柱体中心轴线成90°角的角度约束。

图6-28　2对2中心约束

图6-29　45°角度约束

组件的装配通常是在多个约束的同时作用下完成的，方法也不唯一。比如将图6-15所示的圆锥体放置于长方体的顶面中央位置，先选择圆锥体的底面和长方体的顶面执行接触约束，然后选择圆锥体的中心线和长方体的两对角边执行中心约束，如图6-31所示。

装配约束执行之后，便在装配组件上添加了蓝色约束符号，假如约束符号呈红色，则表示该约束与已经存在的约束有冲突，无法满足条件，比如约束了两个面平行，又要约束其成垂直关系，这显然无法同时满足，需要在资源条的装配导航器中检查并删除不需要的或错误的约束。

图6-30　90°角度约束

图6-31　接触约束和中心约束

双击装配约束符号或者在装配导航器中双击装配约束可以对其进行编辑修改，比如重新选择约束对象，方向、角度、距离等参数。

不需要的装配约束可以选择其符号单击鼠标右键删除或按Delete键删除。