欢迎使用3DCSAnalystCAAV53DCS软件使用说明书基于CATIAV5的图形公差分析3DCSAnalyst,CAAV5Based软件由DimensionalControlSystems,Inc.(DassaultSystems公司合作伙伴)出品。
(55)第四课创建装配(58)4.1特征创建（FeatureCreation）(60)4.2创建Slot（槽）功能（SlotFunction）(65)4.3创建Turnlamp装配(67)4.4创建Headlamp装配(73)第五课：创建公差(80)5.1为零件Bracket添加公差(81)5.2为Headlamp和Turnlamp添加公差(85)第六课：模型分析(89)6.1运行分析(90)6.2运行GeoFactor(92)第七课：创建夹具(95)7.1更新模型。
(96)7.2创建特征(97)7.3创建装配(102)7.4添加公差(103)7.5保存模型(105)第八课尺寸特征(108)8.1孔销建模(108)8.2尺寸公差：(112)8.3孔-销浮动(118)第九课模型修改(124)9.1公差改变(125)9.2更改零件设计(128)9.3工装变更(135)第十课使用带有FT&A的CatiaV5模型(138)第十一课3DCS报告(146)11.1模拟结果(146)11.2敏感度结果(149)11.3GeoFactor结果(153)第一课：3DCS模型概述欢迎使用3DCSAnalyst,CAAV5Based基于CATIAV5的图形公差仿真软件培训教程。
该教程给出了一个详细的实例向新用户讲述如何使用该软件，换句话说就是“在哪里找到功能按钮”，同时进一步介绍三维尺寸分析原理以及解释基本的建模步骤的目的所在。
在教程中，为了深入解释和理解如何使用各种不同的产品、课程以及实例，我们需要参考帮助文件。
作为偏差分析软件工具，3DCS可以在许多不同的系统平台上使用，不但可以进行偏差分析，而且能够对尺寸分析结果进行优化。
在本教程中，术语”基于CAAV5的3DCSAnalyst”和“3DCS”可以视为等同。
在尺寸分析中，分析的对象是由许多零件组成的装配体，分析的目标是零件或装配体尺寸的变化。
在分析中，零件由它的形状（尺寸）和材料属性定义。
在生产中我们不可能制造出完美的零件，零件的尺寸会产生变化，它所能允许尺寸变化的大小由公差来指定。
当许多零件装配在一起的时候，每个零件的尺寸变化将会影响整个装配体的尺寸。
尺寸管理的目标是建立最低成本设计和制造计划以确保产品偏差量为用户所接受。
偏差分析模型是尺寸管理的一项关键组成部分，通过它设计师或者工程师可以为零件装配体精确地模拟和计算尺寸变动量。
偏差分析模型同时验证全面尺寸管理计划，测试新的设想，优化尺寸管理计划，得到最优的解决方案。
偏差模型的输入：零件几何模型：零件尺寸变化可以从一个层级装配体传递到另外一个层级，而零件的形状对变化如何传递有直接的影响。
在尺寸变化叠加分析中，考虑了零件之间的间隙设置、滑移面以及匹配关系等因素。
我们应该在零件设计还未冻结之前就应该启动偏差分析模型的建立，这样可以对几何模型进行优化。
在3DCS中，可以用点和向量来表示几何模型。
零件公差设计：零件的公差对制定零件的制造工艺方案有重要的影响，在允许的公差范围内，用户可以选择最具有成本效率的工艺方案。
如果公差设计没有考虑加工成本，那么尺寸管理计划是不可能成功的。
在3DCS中，可以直接给零件添加公差，同时也可以采用FT&A模块自动读入在CATIA中创建的公差信息。
装配方法：装配过程对最终产品尺寸变化有非常大的影响。
在分析过程中，零件的装配顺序、工装夹具的使用以及紧固件的类型对分析结果都会产生作用。
3DCS依照创建的装配（MOVE）来装配零件，这些装配控制了不同位置上零件的空间位置关系。
产品质量要求：产品达到何等品质才能正常工作？如何做才能对产品进行装配？如何区分产品的好坏？在3DCS中，我们使用测量来表达产品的要求。
质量要求的满足也可以通过重新加工或者舍弃不合格的零件来完成。
3DCS模型需要以上四个组成部分才能得到分析结果，这四个部分可以按照任意次序添加到模型中。
对任意组成部分的改变，意味着尺寸管理计划的改变。
最后的尺寸管理计划应该体现在详细的零件图纸、控制计划、装配工具和测量计划之中。
偏差分析模型输出：仿真结果：每个零件都被指定偏差值，同时这些产生偏差的零件按照装配计划被组装起来。
在模拟分析中，产品的变化量被记录下来，因此可以对比设计目标值和仿真分析结果，同时也可以比较在不同的尺寸管理方案下的模拟结果。
敏感度分析：零件的公差依据指定的级别（典型情况下为高、低、中），产生具有不同的精度的公差数值，这会产生不同的分析结果。
在分析结果中，会根据公差对结果影响的大小对公差进行排序。
这样，用户能够比较容易地找到对问题影响最大的因素。
几何影响因子：为公差和测量的比值，它和其他因素结合起来，被用来排名公差对测量结果的影响。
该分析分离了公差范围和几何因素对测量各自的影响，因此它能帮助用户发现对问题影响最大的因素。
装配，公差，测量（Measuremen）数据在装配树中的位置。
在创建3D公差分析模型时，可以用任意顺序创建MTM’s,先创建Move，然后添加Tolerance，再创建Measurement或者以任意顺序均可。
在执行蒙特卡洛（MonteCarloSimulation）分析时，先执行公差，然后是装配，最后是测量。
在CATIA结构树中从最低一级或是最内部的子零件开始执行，到最高一级或是最外部的父零件结束。
要得到正确的分析结果，我们需要考虑以下情况：●Moves的创建位置至少要比移动零件或分总成高一级；●Tolerance通常在零件上创建，如果把多个零件当作一个黑匣子或者是无需装配的分总成（把分总成当作一个零件），那么Tolerance则可以在分总成一级上创建。
●Measurements可以在装配树中的任意位置创建，通常创建在最高一级的外部父总成或最终总成上。
测量得到的偏差仅仅是运用在同一层级的偏差。
如果测量运用在零件层级，那么得到的只是零件公差或偏差；如果用在最终总成层级，那么得到的是零件公差与由装配引起的总成偏差的总和。
下图是典型MTM’s在装配树中位置的说明：教程开始在本教程中，我们对包含有前灯，转向灯，支架以及工装夹具的装配体进行偏差分析。
首先我们浏览该装配体的完整3DCS模型，然后按照教程一步一步地从单个零件建立此模型。
对于一个3DCS的新用户，第一课是熟悉3DCS的工作平台和工具栏。
教程将带你了解所有的工具栏功能，同时这些功能也可以在3DCS的下拉菜单中找到。
1.1启动3DCSAnalyst,CAAV51.)打开完整的3DCS模型：Lesson5.CATProduct教程和实例模型文件默认的安装路径：WindowsXP:C:\DocumentsandSettings\AllUsers\SharedDocuments\DCS\...Windows7:C:\Users\Public\Documents\DCS\...2.)点击UpdateGeometry图标更新网格曲面数据（在目录树选择Lamp_SubAsm）。
3.)从等角视图观察模型。
在View工具栏中，点击IsometricView。
4.)如果整个模型不可见，点击图标FitAllIn。
5.)点击图标LabelPartFeatures显示被隐藏的点的标记。
此时显示的模型应该如下图所示，如果只有CATIA几何体，点击显示网格工具条。
1.2网格显示菜单(DisplayMesh)显示网格工具栏如下图所示：零件上的点或者网格是用来表示单个特征的位置，有时为了方便操作3DCS模型，需要把网格隐藏起来。
DisplayMesh工具条的功能是让用户改变网格或者点的显示状态。
1.)点击Hide/ShowPoints图标（或者）改变模型中所有零件中的点的显示/隐藏状态。
2.)点击图标Hide/ShowMesh(或者)改变模型中所有零件中的网格的显示/隐藏状态。
3.)单独控制每个零件上网格和点显示/隐藏状态。
先点击图标Hide/ShowPart(Mesh&Points)，然后选中零件Headlamp，零件Headlamp上的网格和点将被隐藏。
再次点击零件Headlamp，网格和点会被显示。
注意：Hide/ShowPart命令比Hide/Show命令具有更高的优先级，意思是说Hide/Show的命令操作不会影响Hide/ShowPart命令。
因此，如果你用Hide/ShowPart(Mesh&Points)隐藏零件的特征，你只能再次使用该命令来显示被隐藏的零件特征。
4.)零件的特征网格被创建后，3DCS会赋上默认的颜色。
当所有的网格颜色难以辨认的时候，有必要改变网格的颜色。
SelectMeshColor命令允许用户改变零件的特征网格和点的颜色。
选择SelectMeshColor命令后，PickFeature对话框将会弹出来。
每个零件的和零件网格特征颜色需要单独设置。
选择选择类型SelectionType，然后选择零件和或特征。
选择完之后，点击Close按钮，弹出SelectColor对话框。
选择合适的颜色或者设置NoColor，点击OK按钮。
在下面图片中，网格颜色被设置为绿色。
所有的被设置完成之后，点击Close按钮，关闭PickFeature对话框。
1.3参数(Preferences)点击3DCS下拉主菜单，选择Options->Preferences,进行设置3DCS参数。
我们也可以通过点击DCS工具栏上图标，弹出参数设置对话框。
在参数对话框中，设置SimulationRun#：为2000。
设置Min.Segment#：为4，该参数用来控制网格的密度（数值越高，网格越密）。
设置AnimationStep#:为5，它用来控制每个装配动画的帧数。
所有的参数设置应与下图一致。
设置报告的保存路径到你选择的目录。
点击OK保存设置。
如果对参数做任何修改后，需要点击UpdateModel图标和UpdateGeometry(然后在模型树种选择Lamp_SubAsm)使之生效。
并不是所有的参数修改都需要进行更新操作，更详细的资料，请参考帮助文档Preferences章节。
1.4图形分析菜单(GraphicalAnalysisMenu)图形分析工具栏如下图所示：图形分析工具将在一种特别的视图下运行。
3DCS有两种显示模式：CreationMode(创建模式)和AnimationMode（动画模式）。
在CreationMode下，显示的为Catia零件模型，而在AnimationMode下，为了更好地显示装配动画和零件的偏差情况，只显示零件的压缩图形表示(CGR)。
点击ModelReset工具条可以使模型在两种模式之间切换。
图形分析工具条上的五个功能，任意一个功能被使用，模型模式自动会被切换到AnimationMode。
如果我们想对Catia零件进行操作，必须切换到CreationMode。
下列步骤让我们熟悉图形分析工具条上各个功能。
1.)点击图标ContinuousDeviate使每个零件开始产生偏差。
HeadLamp和TurnLamp上切边部分的网格开始变形，这是零件面轮廓度变化。
如果面网格变形太快，可以增加延迟使之变慢（用键盘上左箭头和右箭头来控制延迟）。
同时我们可以在任何时候暂停（Pause）和继续（Continue）变形动画。
2.)SelectClosetostopthedeviation.点击Close终止变形动画。
停止持续变形动画后，零件并不是完美的。
例如，它们偏离了原来的名义几何形状。
如果想要检查这些已经变形的零件在装配时候的位置，使用Assemble功能。
3.)点击图标Assmeble装配零件。
4.)点击图片Separate分离零件。
5.)如果我们想查看零件在没有偏差时的装配位置，点击图标NominalBuild装配零件到名义位置。
我们可以用ContinuousDeviation功能可视化观察装配变动的效果。
DeviateToOffset功能设置点到它们的偏离位置上，这是用户目标研究的附加功能。
它并不装配零件，而是把所有的目标点不带偏差地移到偏移位置上。
只有零件上设置有中值偏移的情况才起作用。
当装配体中的零件处于分离状态时，只有带有移到公差的零件才会被重定位。
当装配体处于名义装配情况下，零件将会由于偏移点而变形。
6.)点击图标ContinuousDeviate。
点击Close停止变形动画。
零件从一个装配到另一个装配位置的变动，表现了装配过程的变化。
网格的偏差表现了零件的偏差。
7.)点击图标Separate分离零件。
8.)存在两种方法可视化观察零件约束和装配系列。
●点击图标ContinuousAnimation动画显示所有的零件装配到一起。
动画将显示装配过程以及零件被限制在装配位置上。
●点击图标FastAnimate观看所有的单个装配。
参考帮助文档了解Animate面板上其他按钮的功能。
9.)点击Separating分离零件或者设置CreationMode模式（图标变为）结束动画。
1.5统计分析菜单（StatisticalAnalysisMenu）在这一节中，我们将熟悉三种分析类型：蒙特卡洛模拟分析，敏感度分析和几何影响因子分析，在第六课中，我们将详细介绍。
统计分析菜单如下图所示：模拟分析的目的是评价过程输出中的偏差，敏感度分析也就是指高-低-中分析，确定各个公差对任意测量目标的贡献率。
1.）名义装配功能是把所有的零件放到它们名义位置。
在任何装配过程分析之前必须要执行该操作。
2.）点击RunAnalysis图标弹出RunAnalysisdialogbox对话框,它的功能是对整个装配模型执行公差模拟，同时根据用户要求决定是否执行敏感度分析。
3.）如果出现模型验证失败，将会弹出AssemblyStatus窗口提示用户是否继续，如下图所示。
4.）点击Continue？，将会弹出SummaryInformation窗口显示模型验证失败的原因，点击OK。
5.）当弹出RunAnalysis窗口时，设置TotalRuns为2000。
6.）点击按钮Start>>启动模拟分析。
注意：在分析过程中，在组合对话框中可以看到执行了多少次装配和进行了多少次几何因子分析。
7.）在统计模拟和敏感度分析完成之后，可以看到分析报告窗口（AnalysisReportWindow），在报告中显示了模拟分析和敏感度结果。
用蓝色箭头翻页查看所有的结果。
>>>我们的结果可能和上图不一样<<<我们注意到所有测量在极限值和平均值之间都有一个偏移，这个偏移使超差率变得更大。
8.）查看完毕后，关闭AnalysisReport窗口。
GeoFactor分析是用于决定模型中每个公差对某一测量的几何影响。
1.）点击GeoFactor图标弹出SetGeoFactor对话框。
2.）点击Strar按钮启动分析。
GeoFactor分析结果如下图类似>>>我们的分析结果可能和上图显示的不一致<<<3.）在GeoFactor窗口中，可以使用橘黄色按钮翻页浏览三个测量。
4.）浏览完毕关闭GeoFactor窗口。
1.6模型创建菜单（ModelCreationMenu）模型创建工具条如下图所示：MTM模型创建浏览（MTMCreationReview）在3DCS中Moves被用于定位零件，我们可以用一个或者多个Moves来表达零件的装配过程。
1.）在结构树中选中LampSubAsm，点击图标Move。
将会弹出Move列表对话框，在对话框中列出了装配体中已经建立的Moves。
通过菜单中按钮Add，Modify，Delete和Copy，增加，修改和删除和拷贝Moves。
如果要改变已有Move的类型，选择所需Move，点击ChangeType，弹出确认窗口，点击OK。
2.）在Move列表中选中Headlamp_to_Bracket,点击Modify按钮，将会弹出如下对话框。
从该对话框中，我们可以定义如何在模型中约束一个零件。
在窗口的标题栏中的文字为装配类型和被约束的零件。
在第四课中我们可以了解更多关于如何定义一个装配。
3.）浏览Move对话框后，点击Cancel按钮退出对话框。
4.）点击OK按钮退出装配列表对话框。
Tolerances用于指定尺寸界限控制零件上重要特征的尺寸变化。
在3DCS中有两种方法为模型点指定公差：A.DCSTolerance由建模工具创建。
Ｂ.GD&TTolerance从CATIA模型中FTA导出。
A）下列操作步骤让我们熟悉DCSTolerance菜单。
1.)在结构树种选择Bracket零件，然后点击DCSTolerance图标，弹出公差列表对话框。
2.)从该对话框中我们可以选择指定公差类型添加到DCS点上，或者修改已经定义的公差。
选择公差列表中的”Surface_Profile”公差并点击Modify按钮。
>>>结果可能不同<<<该对话框为Bracket定义曲面轮廓度公差。
在特征框中列出了被指定公差的定位点或定位面。
在第五课将会详细介绍如何创建DCS公差。
3.)点击Cancel按钮退出对话框。
点击OK按钮关闭公差列表对话框。
B）以下步骤将介绍GD&T公差菜单。
1.）选择零件Headlamp并点击GD&T公差图标，弹出GD&T对话框。
从对话框中可以查看和编辑CATIA中的FD&T和FT&A，该FD&T和FT&A已经被导入模型。
在Headlamp零件中没有GD&T列出。
在第10课将介绍如何加入GD&T。
2.)点击Cancel按钮退出对话框。
Measurements(或者Measures)测量表达了模型的分析的目标。
例如，如果试图预测装配体中两个零件的偏差量，必须在两个零件中定义测量。
1.）选择装配体Lamp_SubAsm点击Measure图标，将弹出如下的测量列表框。
2.）从对话框中选择适当的测量类型，点击Add按钮增加新的测量。
或者修改及删除现有已经定义好的测量。
选择列表中测量项Upr_Gap,点击Modify按钮。
该对话框定义了一个模型中不同零件上的点之间的测量。
在该例中，一个点在Headlamp，另一个点在Turnlamp上。
将在第三课中学习更多如何创建测量。
3.）点击Cancel按钮退出对话框。
点击OK按钮关闭测量列表对话框。
1.7特征创建浏览（FeatureCreationReview）MTM的操作是基于零件的几何体，或者特征。
A.)CoordinatePoints坐标点此类点由六个坐标值定义：坐标值X，Y，Z以及方向向量I，J，K。
这些点的坐标只能通过定义公差和装配的方式进行改变，或者在建模工具中直接修改。
B.)FeaturePoints特征点此类点是通过点与CATIA实体直接的关系进行定义的。
例如，有一个定义在面角落上的点，如果面的尺寸发生变化，点的位置会自动发生变化并移动到面的角落。
点的向量也被CATIA模型定义。
C.)FeatureMesh特征网格当一个曲面在MTM中被直接选中，3DCS将在面上创建网格用于计算。
这网格是交叉点的集合，交叉点之间由线段连接。
当该网格在基于特征的MTM被选中，网格中的每个点将参与运算。
如果在点基的MTM中使用特征，网格将被认为是单个点和向量。
D.)DynamicPoints动态点在该教程不涉及动态点，请参考帮助文件查看更多信息。
A.）CoordinatePoints坐标点1.）检查是否处于创建模式。
2.）点击EditPoint图标，选择零件Headlamp，弹出EditPoint对话框。
注意：从Description栏可以看出所有点均为特征点，这些点的坐标域均为灰色，因为在此处不能修改。
3.）点击Add按钮，即增加一个了一个新的点。
由于坐标点可以修改，因此可以修改坐标值。
4.）点击Cancel按钮关闭EditPoint对话框。
B.)FeaturePoint特征点是为装配和测量创建点的首要方法。
1.）点击FeaturePoint图标，弹出FeaturePoint对话框。
在后续创建装配和测量的课程中将会学习到更多关于创建特征点的信息。
该模型不会被保存，可以尝试其他选项。
2.）点击Feature按钮并选择零件上任意特征。
根据特征点创建参数不同，将会创建不同的点。
同时只有在点击CreatePoints按钮之后，节点才会被真正创建。
注意网格点模式和单个点模式区别。
注意在所选的特征中心有一个红色的X标志点，这是特征的定位点。
可以改变FeatureLocatorOffset的值移动改点的位置。
在点基模式的MTM中，选择特征时将会用到该点。
3.）点击Point按钮并点击模型中任何特征点。
这将会使点被激活，此时可以对点进行修改。
改变U、V值可以改变点的位置。
箭头指示器将随着点位置的变化而移动，然后点击Applychanges按钮使所有的改变生效。
4.）点击FastPointCreation创建。
该模式允许用户在GUI窗口点击鼠标直接在曲面上或者特征中心创建点。
把鼠标停留在曲面上并点击鼠标，一个点被创建。
切换到中心点模式并点击销特征。
5.）点击Close按钮关闭FeaturePoint(s)对话框。
不保存修改操作，关闭Lesson1.CATProduct装配模型。
第二课：开始建立新的模型根据模型目标我们开始建模过程。
一个清晰的目标对建模过程更有用和有效，同时它也是建模过程的第一步，决定了哪些零件和哪些装配、公差和测量需要被包含在模型中。
本教程中模型的基本目标是测量汽车前灯和转向灯之间的间隙。
设计间隙是5.579+/-1.5mm（对间隙测量设置将在下一课中讲述）。
因此，两个的零件的几何体和装配过程都是需要的。
在本教程中，提供了两个零件的CATPart文件，以及两个灯被装配到支架上的装配过程。
所以，支架的几何体CATpart文件也是需要的。
灯的装配过程在第四课讲解。
由于两个灯是完全装配到支架上，装配系统是完整的，所以不需要支架的装配信息，因为支架的装配过程不影响前灯和转向灯之间的间隙。
为了模拟装配体可能间隙的范围，需要为每个零件添加公差，公差设置将在第五课提供。
概况起来，下列信息必须收集并添加到模型中去：几何体装配过程公差测量参数前灯需要需要需要需要转向灯需要需要需要需要安装支架需要不需要需要不需要2.1插入零件在开始建模之前，有必须要设置正确的零件结构层次关系。
如果结构关系设置不正确，后续调整非常困难而且会导致数据丢失。
零件结构的目的是确保模型的模拟顺序按照设计序列进行。
每个零件都有MTM属性（MTM：装配公差测量），这些属性可以按照任意顺序赋给零件，而分析是按照某一设定顺序进行使用这些输入。
模型首先从结构树最低层零件开始执行公差，然后装配，最后测量等。
装配树中的子零件早于父零件运行。
在这种结构中，3DCS只能向“下”看，比如，任意MTM(装配公差测量)只能引用到属于它的树分支下面的零件。
建模时先创建“顶级”或“根”零件来插入其他零件。
“顶级”零件中的MTM’s能引用模型中的所有零件。
首先关闭CATIA中打开的文件，点击Start菜单，选择Analysi&Simulation>DCSToleranceAnalysis.1.）创建“顶级”零件修改新产品的零件标识。
●从结构树中选中新产品（变成橘黄色）。
●在Edit菜单中，选择Properies。
●在Properties窗口中，选择Product选项。
●修改零件标识为LampSubAsm。
●点击OK修改完成在结构树看起来如下图所示：2.）导入CATIAV5零件到LampSubAsm装配体中●在主菜单中点击Insert，选择ExistingComponent。
●在产品树种选中LampSubAsm打开文件选择窗口。
●从...\DCS\3dcsv5...\help\tutorials\analyst_tutorial\UserLessons目录中，选择零件Headlamp_R14.CATPart点击Open●插入零件Turnlamp_R14.CATPart和Bracket_R14.CATPart（也从目录analyst_tutorial\UserLessons）导入到LampSubAsm。
结构树和图片看起来如下图所示，颜色和顺序可能不同。
2.2更改零件参数3.）更改零件颜色，零件Turnlamp更改为红色，Headlamp更改为黄色。
●从结构树中选择零件Headlamp（选择后应该高亮显示）。
●点击Edit菜单，选择属性。
●在属性窗口，选择Graphic选项卡。
●从颜色下拉框中，选择黄色。
点击OK按钮。
零件Headlamp被更改为黄色。
●重复该过程，把零件Turnlamp更改为红色。
由于已经修改了树结构，必须运行UpdateModel功能。
注意：在3DCSAnalyst,CAAV5Based中，如果进行了某些CATIA操作，必须执行更新模型功能。
以下为5个最常见的操作：（1）打开一个模型后（2）修改结构树后（3）更改实例名称后（4）对零件平移和旋转操作后（5）执行隐藏/显示零件操作后（该功能应该在Creation模式下进行）。
4.）创建场景场景的设置可以让用户在零件，分总成及总成指定的不同位置之间切换。
例如，保存一个场景可以将零件重置到它们原始的名义位置。
任何阶段的装配都可以保存为一个场景。
这也可以用来保持其他的设置，例如零件的颜色，透明度或隐藏零件。
要创建一个场景，进入Start下拉菜单，选择MechanicalDesignAssemblyDesign，找到场景工具条，我们也可以进入Tools下拉菜单，点击CustomizeToolbars选项添加新的工具条。
Scenes工具条在AssemblyDesign工作环境下，确认模型处于Creation模式。
在零件处于名义位置时，点击增强场景（EnhancedScene）图标，打开增强场景对话框，在OverloadMode模式中选择Full取消自动命名选项，为场景添加一个名字（例如Nominal）：。