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产品是不同功能单元集合体，机械类产品通常由支撑、传动和核心功能等几部分构成，通过零部件之间的静态配合和运动连接共同完成产品的整体功能。产品的最终结果是一个装配体，设计的目的是得到结构最合理的装配体。装配体中包括了许多零件，如果单独设计每个零件，最终结果可能需要进行大量修改。如果在设计中能够充分参考已有零件，可以使设计更接近装配的结构。也就是说，在装配的状态下进行设计工作。
装配是CAD软件的三大基本功能之一。在现代设计中，装配已不再局限于单独表达零件之间的配合关系，而是拓展到更多的应用，如运动分析、干涉检查、自顶向下设计等诸多方面。在现代CAD应用中，装配环境已成为产品综合性能验证的基础环境。
装配是将多个机械零件按技术要求连接或固定起来，以保持正确的相对位置和相互关系，成为具有特定功能和一定性能指标的产品或机构装置。装配建模为将零件组织成为装配件或部件提供了一个逻辑结构。这种结构使设计人员能够识别单个零件，跟踪相关零件数据，维护零件和组合件之间的关系。装配建模系统所维护的关系数据包括零件本身信息及其在装配体中与其他零件之间是关联信息。
模型完成装配后，为了更好表达装配体的组成部分、组合方式及内部结构，可以通过分解视图来表达装配体。对于内部结构较复杂的壳体类装配件，还可以通过装配特征来表达。
分解视图（也称爆炸图）是使装配体的各装配元件按一定方式分开显示的一种表达方式，它只影响模型的显示，而不更改元件间的实际装配关系。即当装配型处于分解视图状态时，装配模型实际上仍保持完整的约束状态，只是组成元件暂时分开显示，见图2-33。
图2-33 分解视图
对于内部结构复杂而外部简单的装配体（如壳体类模型），常常希望能够部分切除外部壳体，以便更好地观察内部元件的结构，此时可在装配模式下通过创建切剪材料的装配特征来表达装配模型，见图2-34。创建装配特征方法与前面创建特征的方法基本相同。
图2-34 复杂内部结构的局部剖
不同CAD软件的装配建模虽然在功能和操作上不尽相同，但都具有共同的原理和类似特点。了解CAD软件的装配建模原理和方法有助于理解装配建模方法。
实际环境中的装配是将各个零件组装起来形成装配体，同一个零件只能在一个装配体中使用一次，如果要在同一个或不同装配体中多次使用则需要生产多个同样的零件。而在CAD的虚拟装配环境中，零件与装配体之间是一种引用关系，零件是被引用在装配体中的，同一零件模型可以在多个装配体中被多次引用。
在CAD系统中，原始零件模型与其引用模型间存在全相关性，即原始零件模型与其引用模型之中的任何一方发生更改时，另一方将发生相应的更改。更具体地说，全相关性体现在当某个装配体中的引用模型发生更改时，则原始零件模型和在其他装配体中与之对应的所有引用模型都将发生相应的更改；同样，当原始零件模型发生更改时，则在所有装配体中与之对应的引用模型也都将发生相应的更改。
基于约束的装配又称零件的参数化装配，装配过程通过不断添加引用零件，并定义引用零件之间的约束类型，使其达到完全约束来实现装配。由于参数化装配通过完全约束来确定元件之间的相对位置关系，因此，当某个零件模型发生改变时，将驱动相邻零件模型的位置发生相应的改变。除参数化装配外，大多数CAD系统还提供了非参数化方式的装配。该方式使模型在装配体中处于部分约束或不约束状态。
装配建模方法通常分为自底向上的装配建模和自顶向下的装配建模。根据装配建模的实际需要，这两种方法也可以结合起来使用。
自底向上（bottom-up）的装配建模方法反映了实际生产的装配过程：首先建立零件的三维模型，然后像搭积木一样通过约束组合零件模型形成子装配，再将子装配通过约束组合形成总装配模型，如图2-35所示。
图2-35 自底向上的装配建模
这种建模方法的零部件之间不存在任何参数关联，仅仅存在简单的转配关系，在设计的准确性、正确性、修改以及延伸设计等方面存在一定缺陷，一般用于小型装配建模。但它与实际装配的流程一致，比较符合人们的思维过程，所以初学者可先采用这种方法进行装配建模。
在大型装配中，产品构造的复杂性带来了装配的困难。为了解决这些问题，自顶向下建模方法应运而生。自顶向下是一种由最顶端的产品结构传递设计规范到所有相关子系统的一种设计方法。通过自顶向下技术的应用，能够有效传递设计规范给各个子装配，从而更方便、高效地对整个装配流程进行管理。
自顶向下（top-down）装配建模方法与自底向上方法相反，它是从整体外观（或总装配）开始，然后到子装配，再到零件的建模方式。如图2-36所示，在装配关系的最上端是顶级设计意图；接下来是次级设计意图（子装配），继承于顶级设计意图；然后每一级装配分别参考各自的设计意图，展开系统设计和详细设计。
图2-36 自顶向下的装配建模
自顶向下的建模方法有许多优点，它既可以管理大型装配，又能有效掌握设计意图，使组织结构明确，更能在设计团队间迅速传递设计信息，达到信息共享的目的。但要发挥自顶向下建模方法的优点，就需要设计者既要有雄厚的专业背景知识，又要非常熟练地掌握CAD系统。因此，该方法适合经验丰富的工程设计人员使用。
自顶向下的装配技术在产品装配建模中的应用是一次巨大的改革，使人们在进行复杂产品装配设计时有了高效的工具。这一工具使得整个规划流程显得方便易行，也为有效的管理奠定了基础。
零件的装配建模是通过定义零件模型之间的装配约束实现的。装配约束是实际环境中零件之间的装配设计关系在虚拟设计环境的映射，不同虚拟设计环境定义的装配约束类型不尽相同，但总的思想是一致的，都能达到对零件完全约束形式装配模型的效果。
在Pro/E中，装配约束分为配对、对齐、插入、相切、坐标系、直线上的点、曲面上的点、曲面上的边、自动共9大类，通过两个或两个以上的装配约束元件之间达到完全约束来形成装配，见图2-37。
图2-37 装配约束工具栏
配对约束使所选面与参考面正法线方向反向（即面对面）放置，但并不一定实际接触或贴合，其中所选的两个面只能是模型表面或基准平面。如图2-38所示，配对约束有重合、正向偏移、反向偏移和定向4种情况。
图2-38 配对约束四种方式
对齐约束使待装配零件与参照对象的正法线方向相同进行定位，其中参照对象可以是模型表面、基准平面、轴线、边、基准点或顶点。对齐约束要求所选的两个对象要统一，即面对面、点对点、线对线。当面对面时，对齐约束有重合、偏移和定向3种情况；当线对线时，两线只能在同一条直线上；当点对点时，两点只能重合，如图2-39所示。
图2-39 对齐约束
插入约束（insert）使待装配零件上的曲面与参照对象上的曲面同轴，曲面不一定是全360°的圆柱面、圆锥面，常用于轴与孔的配合约束。与对齐约束中的线对线对齐具有相同的含义，但在操作上存在差异，对齐约束选择各自轴线来同轴定位，再插入约束则是选择曲面。
相切约束（tangent）使待装配零件与参考对象以相切的方式进行定位，参照对象可以是参照模型的表面或基准平面，这里的表面不全是平面，相切的两个对象必然至少有一个是曲面，即平面与曲面相切或曲面与曲面相切。操作时，首先选定相切约束，然后选择需要相切的两个面即可。
坐标系约束使待装配零件与参考模型的坐标系自动重叠，并使两坐标系的相应坐标轴对齐。操作时，选取两模型的坐标系，则不仅两坐标系原点重合，相应的轴也完全重合，这种约束的特点是只需要这一个约束就可以实现两个零件的完全约束和定位。
直线上的点约束使待装配模型上的点与参考对象上的线相接触形成装配关系。点可以是零件或装配体上的任意一点（如顶点或基准点），线可以是零件或装配体上中的边、轴线、基准线或是边线的延伸。操作时，首先选取定位点，再选择参照线。
曲面上的点约束使待装配零件上的点与参照对象上的面相接触形成装配关系。点可以是零件或装配体上的任意一点（如顶点或基准点），曲面可以是零件或装配体中的曲面特征、基准平面或实体的表面等。操作时，按先选取定位点，再选择参考面的顺序选取对象。
曲面上的边约束使带装配模型上的直线边与参照对象上的表面或基准轴平面等相接触形成装配关系。操作时，先选取直线边，再选择参考面。
自动约束在两个参考特征被选中时，系统依据特征情况自动判定、选取合适的约束类型并建立装配关系，这是一种系统默认的约束施加方式，也是提高装配速度的一种有效方法。