Приведённая ниже таблица предоставляет восемь доступных в диалоговом окне Component Placement типов соединений, а также их иконки и степени свободы (DOF):

Таблица 1: Типы соединений

Тела, соединённые с помощью штыревого соединения, могут вращаться относительно оси.

Рис.1: Сборка с помощью штыревого соединения

• Сопряжение (Align) осей или вставка (Insert) цилиндрических поверхностей.

• Совмещение/сопряжение (Mate/Align) плоскостей или сопряжение точек.

1 - Соединённые тела могут вращаться в одном направлении, обозначенном стрелкой на иконке соединения.

0 - Соединённые тела не могут перемещаться вдоль оси.

Тела, собранные с помощью цилиндрического соединения, могут перемещаться вдоль оси и вращаться относительно оси.

Рис.2: Сборка с помощью цилиндрического соединения

• Сопряжение (Align) осей или вставка (Insert) цилиндрических поверхностей.

1 - Соединённые тела могут вращаться в одном направлении, обозначенном стрелкой на иконке соединения.

1 - Соединённые тела могут перемещаться в одном направлении, обозначенном стрелкой на иконке соединения.

Тела, собранные с помощью ползункового соединения, могут перемещаться вдоль оси.

Рис.3: Сборка с помощью ползункового соединения

• Сопряжение (Align) осей или вставка (Insert) цилиндрических поверхностей.

• Совмещение/сопряжение (Mate/Align) плоскостей, для ограничения вращения вокруг оси.

0 - Соединённые тела не могут вращаться относительно оси.

1 - Соединённые тела могут перемещаться в одном направлении, обозначенном стрелкой на иконке соединения.

Тело, соединенное с помощью плоскостного соединения, может перемещаться по плоскости.

Рис.4: Сборка с помощью плоскостного соединения

• Сопряжение плоскостей.

1 - Соединённое тело может вращаться в одном направлении, обозначенном стрелкой, перпендикулярной к плоскости.

2 - Соединённое тело может перемещаться в двух направлениях, обозначенных двумя стрелками на плоскости.

Сварное соединение используется для жесткой фиксации одной детали к другой. Они могут использоваться для определения силы реакции между двумя контактирующим деталями, используемыми в Pro/MECHANICA.

• Сопряжение координатных систем.

0 - Соединённое тело не может вращаться.

0 - Соединённое тело не может перемещаться.

Шарнирное соединение позволяет осуществлять вращение в любом направлении.

Рис.5: Сборка с помощью шарнирного соединения

• Сопряжение точек.

3 - Соединённое тело может вращаться во всех трёх направлениях.

0 - Соединённое тело не может перемещаться.

Подшипниковое соединение  представляет из себя комбинацию шарнирного и ползункового соединений.

Рис.6: Сборка с помощью подшипникового соединения

• Сопряжение точки с кромкой или осью.

3 - Соединённое тело может вращаться во всех трёх направлениях.

1 - Соединённое тело может перемещаться вдоль оси или кромки.

Жесткое соединение - способ доступа к традиционным соединениям Pro/ENGINEER, когда Вы собираете компонент с использованием соединений. Детали, ограниченные жестким соединением, составляют единое тело.

В механических системах, степени свободы (DOF) - число параметров, требуемых для определения положения или движения каждого тела в системе. Не ограниченное тело имеет 6 степеней свободы. Каждое соединение удалит определенные степени свободы из механизма, в зависимости от типа соединения. Результирующий DOF механизма может быть вычислен по следующей формуле:

DOF=6x(#bodies)-5x(#pins)-5x(#sliders)-4x(#cylinders)-3x(#balls)-3x(#planars)-2x(#bearings)

Когда два или больше соединений ограничивают один и тот же DOF может произойти избыточность. В результате DOF, вычисленный по упомянутой выше формуле, будет неточен. Например, четыре соединённые бруска на приведённом ниже рисунке должно иметь 1 DOF. Используя MDX соединение четырёх брусков может быть произведено с использованием 4-х штифтовых соединений. При использовании предложенной выше формулы DOF механизма должен быть следующим:

DOF=6x(3)-5x4(4)=-2

DOF этого механизма был бы негативным из-за избыточности в соединениях. Поскольку все тела в MDX рассматриваются совершенно твердыми телами, избыточно ограничивать одно и то же самое движение на двух соседних телах. Например, шатун, в 4-х брусковом механизме, ограничен штифтовым соединением с каждого конца. Оба эти штифтовые соединения ограничивают движение шатуна в направлении перпендикулярном к экрану.

MDX может фиксировать движение моделей с избытком. Так как этот шатун перпендикулярен к твёрдому телу, эта избыточность в соединениях не позволит произвести точное вычисление сил реакций в этих соединениях, при последующем использовании в Pro/ MECHANICA.

Рис.7: Степени свободы четырех брускового механизма

Тело - деталь или группа деталей, которые двигаются в механизме как один твердый объект. В пределах тела отсутствуют какие-либо степени свободы (DOF). Другими словами, если тело состоит из нескольких компонентов, то эти компоненты не могут перемещаться один относительно другого.

Если при создании сборки компонент собран с использованием сборочного ограничения, вместо соединений, собранный компонент и компонент/компоненты, с которыми он был собран, должны стать одним телом.

Ограничения, использованные при размещении компонента, определяют какие детали принадлежат телу. Mechanism Design определяет тела автоматически, основываясь на заданных ограничениях. При создании механизма следует придерживаться следующих правил:

• Вы можете создавать соединения только между явными телами.

• При определении геометрических ограничений для соединения, Вы можете ссылаться только на одно тело в сборке и одно тело в размещаемом компоненте.

• Компоненты, размещенные с помощью ограничений Pro/ENGINEER, которые ссылаются на заданные по умолчанию базовые величины сборки, не могут двигаться относительно сборки. Они считаются специальным типом тела - "земля". Любые компоненты, которые присоединяются с помощью ограничений Pro/ENGINEER к телу "земля" также становятся "землёй".

• Вы можете высветить все тела сборки. Различные тела высвечиваются различными цветами. Земля всегда имеет зелёный цвет.

Сборка, созданная с помощью традиционных ограничений Pro/ENGINEER, может быть переопределена в механизм. Когда Вы сделаете это с помощью диалогового окна размещения компонента, если ограничение соответствует определению соединения, ограничения будут преобразованы в соединения автоматически.

После сборки механизма Вы можете интерактивно перемещать тела с помощью функции Drag. Это позволяет Вам понять как сборка поведет себя или установить сборку в конкретную позицию.

Рис.8: Диалоговое окно Drag

Перемещение позволяет механизму пройти через допустимую область движения. Используя иконки в диалоговом окне DRAG Вы можете выбрать любое тело, не определённое в качестве земли, и перемещать его с помощью мышки. Вы можете также перемещать или вращать тело относительно осей системы координат.

При перемещении тела следует использовать следующие правила:

• Объект, который Вы захватываете, будет расположен так близко к текущей локализации курсора, насколько это возможно, при сохранении остальной части собранного механизма.

• Левая кнопка мыши — для одобрения позиции текущего тела и начала перетаскивания другого тела.

• Средняя кнопка мыши — чтобы отменить только что выполненное перемещение

• Правая кнопка мыши — для прекращения операции перетаскивания, оставляет тело в текущей позиции.

Приведённая таблица перечисляет иконки, доступные при операции перетаскивания.

Таблица 2: Иконки, используемые при операции перетаскивания

Иконка	Описание
	Drag point - перетаскивание точки
	Drag body - перетаскивание тела
	Translate along the coordinate system axis - перетаскивание вдоль осей системы координат
	Rotate about the coordinate system axis - вращение относительно осей системы координат
	Select a coordinate system - выбор системы координат

Таблица 3: Иконки ограничений

Иконка	Описание
	Align - сопряжение
	Mate - совмещение
	Orient two surfaces - ориентация двух поверхностей
	Body-body lock - блокировка тела к телу
	Enable and disable connections - блокировка и разблокировка соединений
	Enable and disable constraints - блокировка и разблокировка ограничений
	Assemble the model using the applied constraints - сборка модели с использованием допустимых ограничений
	Copy the constraints from the current snapshot - копирование ограничений от текущего снимка
	Paste the constraints to the current snapshot - вставка ограничений в текущий снимок
	Delete the selected constraints - удаление выбранных ограничений

Вы можете при перетаскивании добавить одно из следующих средств управления:

• Добавить ограничения

• Блокировать тела

• Блокировать/разблокировать ограничения

• Блокировать/разблокировать соединения

При использование одного из приведённого выше метода, действуют следующие правила:

• Эти добавленные средства управления действительны только в течении операции перетаскивания.

• Если они связаны со снимком (кадром), они будут предписаны, когда снимок перезаписан или модифицирован.

Ограничения

Установите геометрические ограничения, такие как Align, Mate и Orient для уменьшения DOF.

В системе с избыточными DOF, перемещение тела может быть достигнуто более чем одним способом. Для того, чтобы уменьшать число DOF, отдельные тела могут быть заблокированы вместе и перемещаться (вести себя) как одно тело. Блокировка тел может достигнуть предсказуемого результата перемещения, следовательно улучшить характеристику перемещения.

Для того, чтобы сделать DOF более пригодным для изучения альтернативы проекту или проверки части системы, соединения могут быть временно отключены.

После перетаскивания тела Вы можете сохранить текущую конфигурацию, то есть позицию и ориентацию компонентов, как кадр. Кадры фиксируют существующие заблокированные тела, отключенные соединения и геометрические ограничения. Кадр может использоваться для следующих целей:

• Отправной точкой для выполнения движения.

• Чтобы установить сборку в конкретную конфигурацию.

• Кадры могут также представить сборку в разнесённом состоянии.

В результате чертёж сборки будет иметь многочисленные виды состояния механизма. Различные конфигурации положения могут быть отображены на одном листе чертежа. При манипулировании кадрами Вы можете выполнить следующие действия:

• Создавать множество кадров

• Удалять кадры

• Переключаться между кадрами

• Обновлять кадры под текущую конфигурацию

• Передавать позицию детали от одного кадра к другому

В приведённой ниже таблице представлены иконки, используемые для создания и манипулирования кадрами.

Таблица 4: Иконки для работы с кадрами

Иконка	Описание
	Snapshot the current configuration - кадр текущей конфигурации
	Display the selected snapshot - отображение выбранного кадра
	Update a snapshot using the current configuration - обновление кадра под текущую конфигурацию
	Borrow part positions from other snapshots - заимствование позиции детали из другого кадра
	Make the selected snapshot available in drawings - делает выбранный кадр доступным для использования на чертеже
	Delete the selected snapshot - удаляет выбранный кадр

Вы можете получить доступ к функциональному назначению перемещения в диалоговом окне Drag. Вы можете переключиться среди последовательных конфигураций. Следующая таблица содержит описание иконок, используемых для выполнения упомянутых выше действий.

Иконка	Описание
	Previous model configuration - предыдущая конфигурация модели
	Next model configuration - следующая конфигурация модели
	Package move - пакетное перемещение

Создание механизма с использованием различных соединений.

Задача 1. Создание сборки поршня.

1. Измените рабочий каталог на CREATING_CRANE_ASSY в папке MECHANISMS.

2. Создайте новую сборку. Выберите из опускающегося меню File > New > Assembly, в качестве названия введите [piston].

3. Добавьте в сборку первый компонент - F_CYLINDER.PRT, применив ограничение по умолчанию.

• Выберите из правого меню Component > Assemble.

• Выберите F_CYLINDER.PRT и нажмите кнопку Open.

• Нажмите в диалоговом окне иконку Assemble component at default location и нажмите кнопку OK.

Assemble component at default location

Задача 2. Добавьте в сборку M_CYLINDER.PRT используя ползунковое соединение.

1. Выберте Component > Assemble.

2. Выберите M_CYLINDER.PRT и затем Open.

3. Щелкните по Connections для раскрытия данной части окна.

4. Напечатайте [piston] в качестве названия соединения, нажмите клавишу <Enter>.

5. Из опускающегося списка TYPE выберите Slider.

6. Ползунковое соединение формирует два ограничения -  Axis alignment и Rotation. Выберите на обоих деталях цилиндрические поверхности в качестве ссылок для ограничения Axis alignment.

7. Выберите плоские поверхности на рымах обоих деталей в качестве ссылок для ограничения Rotation. Вы можете использовать кнопку Flip для изменения ориентации компонента в пространстве.

8. В зоне окна Placement Status появляется сообщение, что соединение полностью определено, а в графическом окне появляется иконка соединения.

9. Нажмите OK.

10. Сохраните сборку и закройте окно.

Задача 3. Создание сборки.

Создайте новую сборку. Выберите из опускающегося меню File > New > Assembly, в качестве названия введите [crane].

2. Введите в сборку первый компонент CRANE_PLATFORM.PRT, используя ограничение по умолчанию.

• Выберите из правого меню Component > Assemble.

• Выберите CRANE_PLATFORM.PRT и нажмите кнопку Open.

• Нажмите в диалоговом окне иконку Assemble component at default location и нажмите кнопку OK.

Assemble component at default location

Задача 4. Сборка LOWER_ARM.PRT с использованием штырькового соединения.

1. Выберите из правого меню Component > Assemble.

2. Выберите LOWER_ARM.PRT и нажмите кнопку Open.

3. Щелкните по Connections для раскрытия данной части окна.

4. Напечатайте [arm_joint] в качестве названия соединения, нажмите клавишу <Enter>.

5. Из опускающегося списка TYPE выберите Pin.

6. Штырьковое соединение формирует два ограничения - Axis alignment и Translation. Выберите ось A-1 на LOWER_ARM.PRT и ось A-5 на CRANE_PLATFORM.PRT в качестве ограничения Axis alignment.

7. Выберите базовые плоскости FRONT на обоих деталях в качестве ссылок для ограничения Translation.

8. При необходимости нажмите кнопку Flip для изменения ориентации детали. Маленький рым на LOWER_ARM.PRT должен быть ориентирован так, как показано на рисунке.

9. Нажмите и удерживайте клавиши <Ctrl>+<Alt> и среднюю кнопку мыши. Перетащите LOWER_ARM.PRT в позицию, показанную на рисунке.

10. В зоне окна Placement Status появляется сообщение, что соединение полностью определено, а в графическом окне появляется иконка соединения. Нажмите OK для завершения.

Рис.9: Сборка нижнего рычага с основанием

Задача 5. Добавление в сборку сборочного узла цилиндр с помощью штырькового соединения.

1. Выберите из правого меню Component > Assemble.

2. Выберите PISTON.ASM и нажмите кнопку Open.

3. Щелкните по Connections для раскрытия данной части окна.

4. Одобрите предлагаемое системой название соединения.

5. Из опускающегося списка TYPE выберите Pin.

6. Выберите A-3 на F_CYLINDER.PRT и A-11 на CRANE_PLATFORM.PRT в качестве ссылок для ограничения Axis alignment.

7. Выберите плоскости FRONT на F_CYLINDER.PRT и CRANE_PLATFORM.PRT в качестве ссылок для ограничения Translation.

8. В зоне окна Placement Status появляется сообщение, что соединение полностью определено, а в графическом окне появляется иконка соединения. Не нажимайте кнопку OK.

Задача 6. Добавление соединения к цилиндру.

1. Нажмите иконку Specify a new constraint.

Specify a new constraint

2. Одобрите предлагаемое системой название соединения. Из опускающегося списка TYPE выберите Cylinder.

3. Выберите A-3 на M_CYLINDER.PRT и A-3 на LOWER_ARM.PRT в качестве ссылок для ограничения Axis alignment.

4. Сборка может перейти в нежелательную конфигурацию. Вы измените её позже. Нажмите кнопку OK для завершения.

5. Выберите Done/Return.

Задача 7. Перемещение компонентов механизма.

1. Выберите Mechanism из меню ASSEMBLY, затем Drag.

2. Нажмите иконку Point Drag.

Point Drag

3. Выберите любую точку на LOWER_ARM.PRT.

4. Перемещайте курсор для перемещения LOWER_ARM.PRT. Обратите внимание, как сборочный узел поршня меняет свою конфигурацию. Две детали сборочного узла поршня могут принять недействительную конфигурацию. Установить пределы перемещения Вы можете установить позже.

5. Установите механизм в показанную на рисунке конфигурацию.

Рис.10: Движение сборки крана

6. Закройте диалоговое окно и выберите из правого меню Done/Return.

7. Сохраните сборку и удалите её из сессии.

Задача 1. Создание новой сборки и ввод первого компонента.

1. Измените рабочий каталог на CREATING_RECIP_SAW в папке MECHANISMS.

2. Создайте новую сборку. Выберите File > New > Assembly и напечатайте [saw] в качестве названия.

3. Введите в сборку первый компонент, MOTOR_ENDPLATE.PRT, используя ограничение по умолчанию.

• Выберите Component > Assemble.

• Выберите MOTOR_ENDPLATE.PRT и нажмите кнопку Open.

• Нажмите иконку Assemble component at default location и затем OK.

Assemble component at default location

Задача 2. Сборка SHAFT1_W_CLIPS.ASM с помощью штырькового соединения.

1. Выберите Component > Assemble.

2. Выберите SHAFT1_W_CLIPS.ASM и нажмите кнопку Open.

3. Щёлкните по Connections, чтобы раскрыть эту часть окна.

4. Напечатайте [shaft1] в качестве названия соединения и нажмите клавишу <Enter>.

5. Выберите Pin из опускающегося списка TYPE.

6. Выберите A-1 на SHAFT1_W_CLIPS.ASM и A-9 на MOTOR_ENDPLATE.PRT в качестве ссылок для ограничения Axis alignment.

7. При необходимости нажмите и удерживайте клавиши <Ctrl>+<Alt> и с помощью средней и правой точек мыши отрегулируйте положение вала.

8. Выберите поверхности на вале и на MOTOR_ENDPLATE.PRT, как показано на рисунке, в качестве ссылок для ограничения Translation.

Рис.12 Определение ссылок для ограничения Translation

8. При необходимости изменить ориентацию детали нажмите кнопку Flip.

9. В зоне окна Placement Status появляется сообщение, что соединение полностью определено, а в графическом окне появляется иконка соединения. Нажмите кнопку OK.

Задача 3. Сборка CON_ROD.PRT с помощью штырькового соединения.

1. Выберите Component > Assemble.

2. Выберите CON_ROD.PRT и нажмите кнопку Open.

3. Щёлкните по Connections, чтобы раскрыть эту часть окна.

4. Напечатайте [rod] в качестве названия соединения и нажмите клавишу <Enter>.

5. Выберите Pin из раскрывающегося списка TYPE.

6. Выберите A-1 на CON_ROD.PRT и A-2 на валу в качестве ссылок для ограничения Axis alignment. В качестве альтернативы можете выбрать соответствующие поверхности.

7. При необходимости можете подкорректировать расположение компонента с помощью клавиш <Ctrl>+<Alt> и кнопок мыши.

8. Выберите поверхность стопорного кольца и поверхность на CON_ROD.PRT, как показано на рисунке, чтобы определить ссылки для ограничения Translation.

Рис.13 Определения ссылок для ограничения смещения

9. При необходимости поменять ориентацию нажмите кнопку Flip.

10. В зоне окна Placement Status появляется сообщение, что соединение полностью определено, а в графическом окне появляется иконка соединения. Нажимайте кнопку OK.

Задача 4. Сборка SHAFT_2.PRT с помощью ползункового соединения.

1. Выберите Component > Assemble.

2. Выберите SHAFT_2.PRT и потом Open.

3. Щёлкните по Connections, чтобы раскрыть эту часть окна.

4. Напечатайте [shaft2] в качестве названия соединения и нажмите клавишу <Enter>.

5. Выберите Slider из раскрывающегося списка TYPE.

6. Измените позицию и ориентацию SHAFT_2.PRT с помощью клавиш <Ctrl>+<Alt> и кнопок мыши так, чтобы сборка напоминала приведённый ниже рисунок. Обратите внимание на расположение большого выреза вала.

7. Выберите A-1 на SHAFT_2.PRT и A-14 на MOTOR_ENDPLATE.PRT в качестве ссылок для ограничения Axis alignment.

8. Для ограничения Rotation выберите поверхности, как показано на приведённом ниже рисунке.

Рис.14 Выбор ссылок для ограничения вращения

9. При необходимости изменить ориентацию детали используйте кнопку Flip. Сборка должна напоминать приведённый ниже рисунок

Рис.15 Сборка SHAFT_2.PRT с помощью ползункового соединения

10. В зоне окна Placement Status появляется сообщение, что соединение полностью определено, а в графическом окне появляется иконка соединения. Не нажимайте кнопку OK.

Задача 5. Добавление подшипникового соединения.

1. Нажмите иконку Specify a new constraint.

2. Примите предлагаемое название соединения. Выберите Bearing из раскрывающегося списка TYPE.

3. Выберите базовую точку A2BE на CON_ROD.PRT в качестве ссылки на сборке (ASSEMBLY REFERENCE) и ось A-2 на SHAFT_2.PRT в качестве ссылки на компоненте (COMPONENT REFERENCE).

4. В зоне окна Placement Status появляется сообщение, что соединение полностью определено, а в графическом окне появляется иконка соединения. Нажмите кнопку OK.

5. Сохраните и удалите сборку из сессии.