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Solidwork装配体中生成零件培训教程Solidwork装配体中生成零件培训教程Solidwork作为一种CAD软件，在工程制图方面得到了广泛的应用和赞誉。
在Solidwork软件中，装配体的生成也是一个重要的功能。
装配体是将零件组合在一起的一种操作，可以体现出机械零件间的关系和相互作用。
在装配体中，零件的生成就显得十分重要，只有零件能够正确的生成，才能形成一个正确的装配体。
在Solidwork的操作界面中，生成零件的操作并不难，但是如何将零部件转化为装配件，并将各部件和装配份合并在一起却不是所有用户都能明白的。
接下来，我们将结合实际操作，为大家详细介绍Solidwork装配体中生成零件的教程。
1. 新建工程首先需要新建一个工程，在“文件”菜单栏中选择“新建”。
2. 生成零件在新建的工程中，我们需要先生成各个零件。
在“工具栏”中，选择“特征工具栏”，展开后选择“草图”进行绘制。
在零件的生成过程中，各部件的尺寸和几何要素是十分重要的。
需要注意的是，零部件的尺寸和几何要素需要与装配体的要求相符，才有可能在装配体中正确的拼接和运动。
3. 定位零件零部件生成后，需要通过调整和定位来适应于装配体中的运动和位置。
在零部件中，选择“装配”功能，然后选择“新装配体”即可进入装配体功能界面。
在装配体的界面中，可以通过拖动零部件来调整零部件的位置和角度，也可以通过设定“约束条件”来定位各部件。
4. 定义约束条件在Solidwork中，可以针对零部件之间的相互位置和运动，定义各种约束条件。
要为装配体的运动和约束分配赋予必要的难度和复杂性。
首先确定装配体的约束类型，比如选择“并排”，“并列”，“对称”，“成角度”，等等。
然后需要通过设定旋转角度和轴线，来确定各个部件的角度和移动轨迹。
最后，需要对每个部件进行赋值，设定最终的运动与角度。
5. 组合装配体在拼接好各个零部件后，需要将其进行一次全局的拼接，加强各部件之间的连通性。
如何利用CAD进行机械零件建模与装配在现代机械制造业中，CAD（计算机辅助设计）软件扮演着至关重要的角色。
它们使工程师能够快速、精确地绘制和设计机械零件，并进行装配。
本文将介绍如何使用CAD软件进行机械零件建模与装配的基本步骤。
第一步骤是了解CAD软件的用户界面。
不同的CAD软件可能有不同的界面设计，但它们通常由菜单栏、工具栏、属性栏和绘图区域组成。
在菜单栏中，可以找到各种绘图和编辑工具的选项。
工具栏上通常显示常用工具的图标，可以快速访问这些工具。
属性栏可用于设置元素的属性，如线的颜色和线型。
绘图区域是设计和绘制图形的主要区域。
第二步是了解CAD软件的基本绘图工具。
常见的绘图工具包括直线工具、圆工具、矩形工具和多边形工具。
通过这些工具，可以绘制和创建各种基本形状。
此外，还可以使用编辑工具进行形状的修改和调整。
第三步是学习如何创建机械零件的三维模型。
通过使用CAD软件的三维建模工具，可以在三维空间中创建零件。
可以使用不同的建模方法，如实体建模和曲面建模。
实体建模是通过组合基本体（如立方体、圆柱体和锥体）来创建零件的方法。
曲面建模则更适用于创建复杂形状和曲线。
通过将这些基本形状组合在一起，并使用布尔运算，可以创建出具有复杂几何形状的零件。
第四步是学习如何添加细节和特征到零件模型中。
这些细节和特征可以是凹凸、孔洞、倒角、螺纹等。
可以使用CAD软件的绘图和编辑工具来添加和调整这些细节。
例如，可以使用切削工具和修剪工具创建孔洞和凹凸特征。
可以使用填充工具和修剪工具创建倒角和螺纹等特征。
第五步是学习如何进行机械零件的装配。
装配是将多个零件组合在一起以形成完整的机械装置的过程。
可以使用CAD软件的装配工具将零件放置在正确的位置，并进行必要的对齐和连接。
可以使用约束工具来定义零件之间的运动和相对位置。
例如，可以使用旋转约束来限制两个零件的相对旋转。
可以使用平移约束来限制两个零件的相对运动。
最后一步是学习如何生成图纸和技术文件。
第7章 基准特征 7．1 基准平面 基准面是一个无限大的平面，它没有大小、体积和质量，始终适应于实体模型的大小，以方框的形式显示，并且在方框的附近标识有基准平面的名称，如同TOP、RIGHT等， 在实体特征的创建过和中起参考作用。
1. 建立基准平面的约束类型 穿过：所建立的基准平面穿过一个点、轴、曲线、边或平面。除了选择穿过平面外，若选择其余参照物，还有再配合其他条件才能建立基准平面。 法向：选择一个轴、边、曲线或平面建立与之垂直的基准平面，选择法向后还需要配合其他条件才能建立基准平面。 平行：建立与垂直平面平行的基准平面，需要配合其他条件。 偏移：偏移垂直平面或坐标系建立基准面，此方法可以单独使用，偏距可分为距偏离距和角度偏距两种。 角：所建立的基准平面与选取的垂直平面有一个夹角，需要配合其他条件使用。 混合截面：在混合特征的截面处建立基准平面，此方法可以单独使用。 2. 空间平面构建方式 在三维建模中最常用的参照就是空间平面—基准面。表7-2中列出了几种主要的空间平面构建方式。 在PRO\ENGINEER中，基准面的生成时智能的，即它会根据用户的选择来判定采用何种方法生成空间平面。 1. 创建基准平面 下面我们通过一个实例来说明基准面的创建，以及基准平面参照物的选取和约束条件的设置方法。
首先单击系统窗口右侧的特征工具栏上的【基准平面】工具按钮，打开【基准平面】对话框。在绘图区选择如图7-2所示的模型平面，以此平面作为新建基准平面的参照平面。
选择图7-2上的偏移值，然后双击此尺寸值，将其值更改为0.1，单击鼠标中键或按回车键确认；另外，用户还可以使用另一种方法来设置该值：在【基准平面】对话框的【平移】文本框中输入偏移值0.05.单击【确定】按钮，完成基准平面的创建，系统会自动将其命名为DTM1,效果如图7-3所示。
再次单击工具按钮，打开【基准平面】对话框，以创建DTM2.在绘图区选择如图7-4所示的一条边，按住CTRL键，再选择模型的另一条边，此时【基准平面】对话框中的【确定】按钮变为可用，如图7-4所示，单击【确定】按钮，即可完成穿过两条边线的DTM2基准平面 。
SolidWorks装配体教程简介SolidWorks是一种功能强大的三维计算机辅助设计（CAD）软件，广泛应用于工程设计和制造领域。
在SolidWorks中，装配体（Assembly）是由多个零件组合而成的模型。
本文将介绍如何使用SolidWorks创建和编辑装配体，并提供一些实用的技巧和建议。
步骤一：创建新的装配体要创建新的装配体，首先需要打开SolidWorks软件。
在SolidWorks主界面上，选择“新建”（New）来创建一个新的文档。
选择“装配体”（Assembly）作为文档类型，并指定名称和存储位置。
步骤二：导入零件在创建新的装配体之后，我们需要将零件导入到装配体中。
可以通过以下几种方式导入零件：1.拖拽：将零件文件简单拖拽到装配体窗口中。
2.插入：选择“插入组件”（Insert Component），然后选择要导入的零件文件。
3.复制：可以复制和粘贴之前已经存在于装配体中的零件，以节省导入的步骤。
步骤三：组装零件在导入零件之后，我们需要将它们组装在一起以创建完整的装配体。
可以使用以下工具和技巧进行组装：1.对齐：使用“对齐”（Align）工具将零件的特定面对齐，确保装配体的准确性。
2.关系：使用“关系”（Mate）工具添加关系，如平行、垂直、共线等，以确保零件之间相对位置的正确性。
3.约束：使用“约束”（Constraint）工具对零件进行约束，例如固定、旋转、平移到指定位置等。
步骤四：调整装配体一旦完成零件的组装，可能需要对装配体进行调整以满足设计要求。
以下是一些常用的调整方法：1.改变尺寸：可以通过编辑零件的尺寸来调整装配体的大小和形状。
2.旋转和移动：可以通过旋转和移动零件来调整它们之间的相对位置。
3.更换件号：可以通过更换零件的属性来替换装配体中的零件，并实时预览更改。
步骤五：创建装配剖面有时，我们需要创建装配体的剖面以更好地展示内部结构。
以下是创建装配剖面的步骤：1.选择“标注剖面”（Section View）工具。
使用CAD软件进行装配和组装的方法使用CAD（计算机辅助设计）软件进行装配和组装是现代工程设计中的重要一环。
通过CAD软件，工程师可以轻松创建虚拟装配和组装模型，更好地理解产品的结构和功能，从而优化设计。
下面我们将介绍使用CAD软件进行装配和组装的一些方法和技巧，帮助您更好地掌握这一技能。
第一步，准备工作。
在使用CAD软件进行装配和组装之前，需要准备好所需的零部件的CAD模型。
可从供应商网站或现有的CAD库中获取这些模型，也可以自行绘制。
确保每个零部件都有准确的尺寸和几何形状。
第二步，创建装配模型。
使用CAD软件新建一个装配文件，并将所需的零部件逐个导入到这个文件中。
可使用软件提供的导入功能，将事先准备好的CAD模型导入到装配文件中。
在导入时，要确保每个零部件的位置正确，以便后续的装配操作。
第三步，装配零部件。
通过CAD软件提供的装配功能，将各个零部件按照设计需求进行组装。
可以选择不同的装配方式，如嵌入、对称装配或插入装配等。
在装配过程中，要特别注意每个零部件的位置和对位关系，确保装配的准确性。
第四步，调整装配。
在完成零部件的装配后，可能需要进行一些调整来使装配更加稳定和合理。
CAD软件通常提供了一些工具来对装配进行调整，比如移动、旋转和缩放等。
根据实际需要，对装配进行适当的调整，使其符合设计要求。
第五步，模拟组装。
一些CAD软件还提供了装配模拟的功能，可以帮助工程师更好地理解装配过程中的运动和相互作用。
通过模拟组装，可以检查装配的可行性和稳定性，发现和解决潜在的问题。
第六步，生成装配图。
在装配完成后，可以使用CAD软件生成装配图。
装配图详细展示了各个零部件的位置和连接方式，是工程师和制造人员理解和实施装配的重要参考。
通过CAD软件提供的布局和标注工具，可以创建清晰和准确的装配图。
第七步，共享和交流。
使用CAD软件创建的装配和组装文件可以方便地共享给其他团队成员或客户。
可以通过导出为常见的文件格式（如PDF或图像文件），将装配文件分享给其他人查看和评论。
装配式建筑3d建模流程装配式建筑3D建模流程是一种将建筑设计转化为数字模型的过程，通过该过程可以更好地理解建筑的空间布局、形状和比例。
下面是装配式建筑3D建模的一般流程：1. 收集设计要求和资料：在开始建模之前，我们需要收集设计要求和所有相关的资料，包括建筑设计图纸、平面布局、立面视图、截面视图以及任何特殊的设计要求。
2. 创建基本结构：在建立3D建模之前，我们需要首先创建建筑的基本结构。
这可以通过将二维设计图纸转化为3D平面来实现，包括建立建筑的地面、墙壁、楼层、天花板和屋顶等主要结构。
3. 添加细节和装饰：一旦建立了基本结构，我们可以进一步添加建筑的细节和装饰。
这包括添加窗户、门、楼梯、栏杆、墙壁面板、地板材质和其他各种对建筑外观和内部空间起装饰作用的元素。
4. 调整比例和比例关系：在建模的过程中，我们需要不断调整建筑的比例和比例关系，以确保模型的准确性和真实感。
这可能需要根据设计要求进行多次精细调整和修改。
5. 添加光照和材质：为了使建筑模型更加真实和可视化，我们需要为各个元素添加适当的光照效果和材质。
这可以通过添加光源和调整光照强度来实现，同时为墙壁、地板、天花板等元素分配适当的材质和纹理。
6. 进行渲染和调整：完成建筑模型后，我们可以通过渲染器将其呈现为更真实的图像。
渲染过程中可能需要调整摄像机角度、光照设置和材质效果，以达到最佳的可视化效果。
7. 完善和优化：在呈现出满意的建筑模型图像后，我们可以进行进一步的优化和完善。
这可能包括调整模型的细节、优化模型的性能和准确性，以及进行最终的质量检查。
通过以上流程，我们可以完成一幢装配式建筑的3D建模。
这个过程可以帮助设计师和客户更好地理解和评估建筑设计，同时提供了一个可视化的工具，方便沟通和决策。
CATIA软件模型装配路径规划技巧一、引言近年来，随着科技的快速发展，计算机辅助设计和制造软件广泛应用于各个行业。
CATIA软件作为一种领先的三维CAD软件，被广泛应用于航空航天、汽车、机械制造等领域。
在使用CATIA软件进行模型装配时，路径规划是一个重要且复杂的任务。
本文将介绍一些CATIA软件模型装配路径规划的技巧，帮助用户提高工作效率和成果质量。
二、模型装配路径规划技巧在进行模型装配时，合理的路径规划能够有效地提高装配效率和优化装配过程。
下面将介绍几个常用的路径规划技巧。
2.1 使用装配约束在CATIA软件中，装配约束是一个非常重要的概念。
通过在模型元素之间定义适当的装配约束，可以保证装配的正确性和稳定性。
合理使用装配约束能够避免模型在装配过程中出现不必要的过度运动，减少冲突和碰撞，提高装配的精度和可靠性。
2.2 应用装配顺序在进行模型的装配时，选择合适的装配顺序也是十分重要的。
通过合理的装配顺序，可以减少后续装配过程中的麻烦和错误。
一般来说，应先从简单的零部件开始装配，再逐步将其组合成更复杂的模块和装配体。
这样能够降低错误发生的可能性，提高装配的效率。
2.3 使用项目导航器CATIA软件提供了项目导航器功能，可以对模型进行层次化管理和展示。
在进行路径规划时，使用项目导航器可以更清晰地了解模型的结构和装配关系，辅助进行路径的选择和定位。
此外，项目导航器还可以方便地切换不同零部件和装配体的显示，提高操作的便利性和可视性。
2.4 优化约束条件在进行模型的装配路径规划时，经常会遇到约束条件的冲突和重复。
为了提高路径规划的效果和减少错误，需要仔细审查和优化约束条件。
可以适当将约束条件进行简化和合并，减少不必要的重要性和数量。
同时，还要注意检查约束条件是否矛盾或者过于严格，及时调整和改进。
2.5 利用CATIA软件的辅助工具CATIA软件提供了丰富的辅助工具，可以帮助用户进行模型装配路径规划。
例如，可以利用CATIA自带的碰撞检测工具，检测模型在装配过程中是否存在碰撞和冲突。
使用CAD进行建筑装配的步骤1. 导入建筑模型：首先，在CAD软件中打开你的建筑模型文件。
通常建筑模型会以.obj、.dwg等格式保存，你可以选择“文件”菜单下的“导入”选项，然后在弹出的对话框中选择你的模型文件，点击“打开”按钮导入。
2. 确定装配空间：在CAD软件中，你需要确定你要进行装配的空间。
例如，你可能需要将各个房间的墙壁连接、安装门窗等。
使用CAD软件提供的绘图工具，在相应的位置画出准确的空间边界。
3. 创建装配组件：根据你的装配需求，你可能需要创建一些特定的组件。
使用CAD软件提供的工具，根据建筑设计图纸制作这些组件。
例如，你可以创建一些预制墙板，然后将它们放置在正确的位置上。
确保组件的尺寸和形状与实际构建相符。
4. 装配组件：一旦你创建好了装配组件，将它们放置在正确的位置上。
使用CAD软件的移动、旋转和缩放工具，精确地调整组件的位置和姿态。
确保组件之间的连接点和接缝准确无误。
5. 管理装配关系：在CAD软件中，你可以创建装配组件之间的关系。
例如，你可以设置两个墙板之间的连接关系，使它们始终保持平行或垂直。
通过选择两个组件并使用CAD软件的对齐工具，确保它们之间的关系正确。
6. 进行调整和修改：在完成装配后，你可能需要进行一些调整和修改。
使用CAD软件提供的编辑工具，例如移动工具、缩放工具和旋转工具，对组件进行必要的调整。
确保所有的组件都与设计图纸一致。
7. 添加细节和装饰：一旦装配完成，你可以通过CAD软件添加细节和装饰。
例如，你可以为每个房间添加家具、装饰品等。
使用CAD 软件提供的2D和3D绘图工具，为建筑增添个性和美感。
8. 保存和导出：最后，在完成CAD建筑装配后，你需要保存你的工作。
选择“文件”菜单下的“保存”选项，将你的装配文件保存到本地计算机上。
如果需要将装配文件导出到其他格式，选择“文件”菜单下的“导出”选项，选择目标格式并保存文件。
以上就是使用CAD进行建筑装配的步骤。
ｌ１８ 机械设计与制造 Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ 第１０期
２０１３年１０月
平面零件装配模型配置空间递进式生成方法 吕振华 ，黄正东 ，聂斌 （１．华中科技大学机械科学与工程学院，湖北武汉４３００７４；２．上海航天设备制造总厂，上海２０１１００）
摘要：在机械装配模型构成变拓扑机构时，它的不同形态机构的位姿参数区域拼合成该模型的整体运动参数区域，称 之为装配模型的复合配置空间（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｓｐａｃｅ，ＣＣＳ）。面向ＣＣＳ的自动构建问题，提出一种平面实体装配 模型配置空间递进式生成方法。该方法对于平面实体ＣＡＤ装配模型中某特定面面接触状态，通过零件逐个加入时面面 接触状态矩阵、各零件位姿矩阵和配置区域的递进式变化，逐步更新生成配置空间。该＿３７－作为进一步生成装配模型所有 接触状态下的复合配置空间打下了基础。 关键词：装配模型；变拓扑机构；配置空间；递进式方法 中图分类号：ＴＨ１６；ＴＨ１２８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—３９９７（２０１３）１０—０１１８－０４
Ａｎ Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｓｐａｃｅ ｏｆ Ｐｌａｎａｒ Ｐａｒｔ Ａｓｓｅｍｂｌｙ ＬＶ Ｚｈｅｎ—ｈｕａ ，ＨＵＡＮＧ Ｚｈｅｎｇ－ｄｏｎｇ ，ＮＩＥ Ｂｉｎ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕｂｅｉ Ｗｕｈａｎ ４３００７４ Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｓｐａｃｅｆｌｉｇｈｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃ０．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１ １００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒ￣ｉｏｎ ｓｐａｃｅ（ＣＣＳ）ｉｓ ａ ｕｎｉｏｎ ｏｆ ｍｏｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｄｏｍａｉｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｗｉｔｈ ｖａｒｉａｂｌｅ ｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒｍｅｄ ｂｙ ｖａｒｙｉｎｇｐａｒｔ ｓｕＯＣａｃｅ－ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏｎｔａｃｔ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｉｎ ａ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ（ｉｓｓｅｍｂｌｙ．Ａｓ ａｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｗｏｒｋ ｏｎ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆａｓｓｅｍｂｌｙ’Ｓ ＣＣＳ，ｉｔ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａｎ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ ａｐｐｒｏａｃｈｆｏｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｓｐａｃｅ ０，‘ ｐｌａｎａｒｐａｒｔ ａｓｓｅｍｂｌｙ．Ｆｏｒ ａ ｓｐｅｃ ｅｄ ｐａｒｔ－ｃｏｎｔａｃｔ ｓｔａｔｅ ｏｆｔｈｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ，ｔｈｅ ａｐｐｒｏａｃｈ ｓｔａｒｔｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｓｐａｃｅ ｏｆ ａ ｔｗｏ－ｐａｒｔ ｓｕｂａｓｓｅｍｂｌｙ，ａｎｄ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌｌｙ ｕｐｄａｔｅｓ ｔｈｅ ｆａｃｅ－ｆａｃｅ ｃｏｎｔａｃｔ ｍａｔｒｉｘ，ｐａｒｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｍａｔｒｉｃｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｄｏｍａｉｎ ａｓ ｏｔｈｅｒｐａｒｔｓ ａｒｅ ａｄｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｏｎｅ ｂｙ ｏｎｅ．Ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｗｏｒｋ ｌａｙｓ ａｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ＣＣＳ ｏｆａｓｓｅｍｂｌｙ ｍｏｄｅｌ ｗｉｔｈ ｖａｒｉａｂｌｅ ｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｍｏｄｅｌ；Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｗｉｔｈ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓ；Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｓｐａｃｅ；Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ
１引言 目前，机械系统设计【 普遍在ＣＡＤ系统中进行，设计的结果 往往也是ＣＡＤ装配模型。除了满足力学等性能，机械系统需要实 现预定的功能，这些功能包括由系统运动实现的行为功能。然而， 在系统设计阶段，一般的ＣＡＤ模型能够直接反映系统的组成与 结构，却不能直接表达系统模型在使用时的实际行为。实际上，对 于复杂模型，设计者也很难全面的预测模型的所有可能真实行 为。所以，系统行为预测能帮助设计者及时发现并回避错误设计， 优化系统运动路径等，从而成为正确实现模型预定功能的重要保 证，可广泛应用于运动行为检验、系统重构及各类工程设计中。 研究目标是由机械ＣＡＤ模型构建系统的整体行为范围。这 个领域的一些文献主要报道了给定机构系统的配置空间或工作 空间的研究工作。Ｓｎｙｍａｎ通过计算一些已知线段的交点提出了 一种确定操作空间的数字算法；文献目开发了小盒式逼近平面连 杆机构配置空间的方法；文献Ｉ３１给出了一种基于区间界定法分析 柔性连接机构的工作空间；文献 研究了对称球面并联机构的工
作空间的解析式表达及确定；不少研究人员亦利用解析法或数字 法研究了机器人工作空间的识别问题 。以上工作多侧重于研究 二维、三维空间已存在的某种特定机构，研究方法也多依赖具体 的结构特点，针对性较强，而应用范围受到较大限制。文献 提出 了一种直接由几何模型构建系统运动范围的方法，建立零件接触 状态下的运动参数区域之间的关系，进而形成所谓的复合配置空 间。这种方法最终目的是生成装配体不同接触状态下的配置空 间，但只给出了理论构建方法和实例，具体方法并没有得到实现， 重点考虑的是单个接触状态下的配置空间生成问题，给出了递进 式生成方法的理论依据和算法流程，并且编程实现。 ２相关术语 为简便起见，对于零件的接触状态，只研究面面接触的情 况。 （１）Ｆ１、 、…、 表示装配中全部零件Ｐｏ、Ｐ 一、 的所有表 面，而ｓ＝（ｓ ） 为其面面接触矩阵。其中，如果 和 形成面面 接触对，则Ｊｓ １；否则，ｓ ＝０。那么，装配中一个零件的接触状态就
来稿日期：２０１２—１２—０５ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（６１１７３１１５，５１０７５１６２）；上海航天科技创新基金资助项目（ＳＡＳＴ２０１２０８） 作者简介：吕振华，（１９８７一），男，硕士研究生，主要研究方向：ＣＡＤ／ＣＡＥ 第１０期 吕振华等：平面零件装配模型配置空间递进式生成方法 １ １９ 代表了一组零件位置关系，于是总体装配具有相同的面面接触矩 阵．ｓ，且零件接触状态亦可以简洁地表示为矩阵Ｓ。 实际上，一个装配的相对零件位置通常用专门术语装配配 置表示，它涵盖了每个零件的唯一位置及方向，在这里被重新定 义为零件位置矩阵。 （２）对于一个由零件 、Ｐ －－、 组成的装配，其配置特指 其中每一个零件的唯一位置及方向（位姿）并表示为ｃ＝｛Ａ ，Ａ：，
…，
｝。其中，Ａ。（１≤ ≤ｍ）是固定于 的坐标架向Ｐ０转换的４×
４齐次转换矩阵。 虽然该定义仅仅说明了 和Ｒ间的位置关系，但不难看出 到 位置关系Ａ 可由Ａ ＝Ａ．。Ａｊ（ｉ，ｊ＝ｌ，２，…．ｍ）获得。由上述 定义知，同一个零件的接触状态可存在一组配置。此外，若零件之 间存在相对运动，这些配置在识别运动类型后可被参数化表达。 通常，这些运动取决于当前零件接触状态的面面接触，一些文献 中的研究］一作有助于进一步探索根据面接触识别运动的方法 。 在零件运动通过某种途径得以识别的前提下．配置参数化可定义 如下。 （３）设Ｓ表示南零件 、尸ｌ、…、 所形成装配的一个零件接 触状态，而 为Ｓ下由面面接触关系确定的运动参数向量。则，Ｓ 的配置可表示为Ｃ（ｘ）＝｛Ａ，（ ），Ａ （ ）．…，，４ （ ）｝的形式。这里，对 所有ｚ∈Ｄ有Ｓ（Ｃ（ｘ））：Ｓ，其中Ｄ称作Ｓ的配置参数区域，简称配 置区域 ．对于具体的运动参数有： Ａ １（ ）＝ Ｉ（ １）；ｆ４ （ ）＝Ａ （ 】， ２，’。’， ） （１） 式中采用了配置顺序参数化表示方法，与此对应，采用一种 端点顺序变化的参数区间直积的形式表示单个接触状态Ｓ的装 配配置区域。为了简便，我们假设（Ｉ）中ｄｉｍ（ｘ，）：１；为此，可以预 先剔除维数为零的参数，拆开维数大于Ｉ的参数。那么，针对参数 （ ，… ，）的配置区域具体定义如下： ｌ∈，】＝（ａｌ，ｂ１）； ～ ２∈，２＝（ａｌ（ Ｉ），ｂｌ（ １））， ｌ∈，１； ～ ＾Ｅｌｋ＝（ （ Ｉ， ２．…，Ｘ 一１），６ （ ｌ，Ｘ２，…，戈 一Ｉ））， （ ｌ，Ｘ２，…． ＾一１）∈／ｉｘｌ２ｘ…×，＾一Ｉ； ～Ｄ（Ｓ）＝，１ｘｌ２ｘｌ３ｘ…× 以Ｊ二 为参数札的参数区间，它的端点ａｋ（ｘ，， …， ．）和 ６ （ … 一 ）分别称为 域Ｄ的第 个下边界甬数和第ｋ个 上边界函数，其含义是同定 … 一。的值时瓢的下确界和上 确界；它们是连续 数，但导数可以不连续。虽然上节论述表明Ｄ 可能具有闭边界，这里统一片ｊ开边界表示；这是因为边界信息在 后面会有另外表示。另外．对于单点区域，这里Ｄ（Ｓ）为空，Ｓ的位 姿配置矩阵Ｃ为常值。
（ａ）几何模型和配最参数
（∽接触状态 （ｃ）不Ｉ—ｊ｛妾触状态Ｆ的目 置区域 图１装配模型的复合配置空间 Ｆｉｇ．Ｉ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｄｏｍａｉｎｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ｒｅｌａｔｉｏｎ
３零件逐个加人时配置区域的递进变化
３．１新加零件的配置参数 与位姿表达 ¨ 假设零件 ，同时与 。、 ２、 、…、 （ｉｈ＜ｋ＋ｌ，ｈ＝ｌ，２，…，ｑ） 接触。通过接触面相对位置分析，确定Ｒ＋，的坐标标架相对于 的坐标标架的变换矩阵为，４ ＋．（ ），这里 是相对运动参数。 只考虑线性的情况，所以得到： （Ｊ；＝ｒｌ ｌ， ２，…， ） （２） 解方程（２）确定Ａ ，需要注意下列 种情况： （１）如果Ｑ巾存在满秩的方阵 且维数为ｄｉｍ（；）。则有；＝ Ｑ。。ｒ（ｘ ２，…，Ｘｈ）。 （２）如果Ｑ的秩小于ｄｉｍ（；），则方程（２）可分块求解后得；＝ ｊ（ 孙…， Ｉ）＇ｚ 为ｆＩ由变量，令其为Ｘｋ＋１．即３￣ｋ＋ｌ：＿ｚ 。此时：
＋ｌ（ Ｉ， ２，…， 。 ＋】）＝Ａ ｌ Ａ １． ＋ｌ【。Ｉ（ Ｉ， ２，…， ， ＋Ｉ】）和
ｄｉｍ（ｘ ）＞０。 （３）如果Ｑ中有行相关的行向量组，对应的（２）式有端子向量
为ｒ，则存在非零向量ｃ，使 ＝（ ．， ！，…， ）＝ｃ ｒ（ｘ ， ，…， ）＝ ０。如果有多组，则 代表多个等式约束。 ３．２配置区域的更新 通过３．１的处理后，零件位姿矩阵为ｃ＝｛Ａ ，Ａ ，…．Ａ ｝，配 置参数为主：（ 孙…， ），前 个参数的区域为Ｄ＝ｌ，ｘｌ ｘｈｘ…× （如果ｄｉｍ（ｘ ）＝０，Ｄ中忽略 ）。南Ａ 的表达式，可将初始配置主。 扩展刮包含 ？ 这里 ＋．由．４：＋． （ ？， ：， ，…， ？＋．）求ｆＨ。 然后只需处理下列 ＋．巾△子阵的ｏ＿ｌ元素：
