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詳解緊固件工具的研究與應用
* 來(lái)源: * 作者: admin * 發(fā)表時(shí)間: 2017-12-06 0:39:40 * 瀏覽: 71
緊固件的作用是緊固連接機械零件,其應用極為廣泛,它的特點(diǎn)是品種規格繁多,性能用途各異,而且產(chǎn)品標準化、系列化程度高。目前,大多數企業(yè)都已經(jīng)創(chuàng )建了標準件庫(包含緊固件),但是在裝配時(shí)仍然采用手動(dòng)裝配的方法。
這種傳統的裝配方式存在以下弊端:緊固件存儲在本地或服務(wù)器的指定位置中,使用時(shí)用戶(hù)根據需要進(jìn)行選取。對于標準件庫層次較為復雜的情況需要逐級查找,選型困難;緊固件沒(méi)有成組裝配,需要逐個(gè)依次裝配,并且每?jì)蓚€(gè)零組件之間要實(shí)現完備的裝配,至少需要定義兩個(gè)約束關(guān)系,操作繁瑣,效率低下;對于已經(jīng)裝配的緊固件進(jìn)行規格修改或者刪除時(shí),需要逐個(gè)進(jìn)行操作,效率低且不符合設計習慣;緊固件開(kāi)孔一般先打孔再裝配緊固件,緊固件規格與螺孔尺寸沒(méi)有關(guān)聯(lián),設計變更時(shí)無(wú)法同步更新;緊固件的組合方式、配合方法需要查詢(xún)相關(guān)標準或機械設計手冊,不方便企業(yè)常用緊固件知識的累積和傳遞。
本文以三維CAD軟件Pro/E為對象,對緊固件快速自動(dòng)裝配技術(shù)進(jìn)行了一些研究,并給出了實(shí)現方法。
該緊固件工具是為企業(yè)定制開(kāi)發(fā)的,其基礎數據來(lái)源于企業(yè)的標準件庫。主要功能是滿(mǎn)足企業(yè)客戶(hù)在緊固件設計過(guò)程中,能夠方便查找和調用企業(yè)標準件,并支持對緊固件進(jìn)行成組、批量裝配、修改和刪除等操作,從而節省時(shí)間,提高設計效率。具體要求如下:系統屬于二次開(kāi)發(fā)工具,應采用先進(jìn)的軟件架構,保證系統性能的穩定、可靠、可擴展和易于維護、升級;系統應與三維CAD設計軟件無(wú)縫集成,并且不影響三維CAD設計軟件的使用。此外,如果企業(yè)的標準件庫存儲在PDM系統中,該工具還必須與PDM系統進(jìn)行集成,以便讀取指定路徑下的緊固件信息;為了便于對緊固件進(jìn)行管理,必須首先對企業(yè)標準件庫進(jìn)行梳理,并規范常用的緊固件規格、配合方式、組合方式等;提供可視化、集成化的程序界面,將不同的選擇可實(shí)時(shí)地顯示在界面中,能直觀(guān)表達裝配效果;自動(dòng)記錄上次操作信息,便于重復操作。
快速選型即快速從指定的標準件庫中選取所需的緊固件,其基本思想是利用程序自動(dòng)讀取指定路徑下標準件庫的信息,并且在圖形界面中通過(guò)對標準號、規格、性能等級、表面處理、物料編碼等屬性參數進(jìn)行篩選、查詢(xún),程序根據選擇的緊固件信息自動(dòng)獲取相匹配的緊固件模型。
這種向導式的選型方式,不僅可以快速選到所需的緊固件,還可以對企業(yè)常用的緊固件規格進(jìn)行有效管理和有效控制。
此外,為了增強裝配過(guò)程中屬性參數選擇的自動(dòng)化,本文還研究實(shí)現了螺栓、螺母、墊圈等的參數自動(dòng)匹配功能,即當用戶(hù)選擇了某一螺栓的公稱(chēng)直徑后,根據開(kāi)孔的精度等級和配合方式的不同,系統自動(dòng)在讀取的標準件庫信息表中過(guò)濾出與所選螺栓公稱(chēng)直徑相匹配的螺母、墊圈等的參數,從而實(shí)現配套緊固件組的快速選型和更新。
成組裝配的實(shí)現是緊固件工具的關(guān)鍵技術(shù)之一。其核心思想是,在裝配模型中將配套的緊固件定義成組。
一般按主驅件類(lèi)型的不同,緊固件組可以分為螺栓、螺釘、螺母三類(lèi),并且可根據主驅件的不同,可以定義多種不同的組合方式。例如,有的組合一端需要安裝彈墊和平墊,有的組合雙向都有彈墊和平墊,有的組合末端還帶有薄螺母等等。組合方式也可以根據需要進(jìn)行編輯,編輯完成后可以添加到列表中,方便重復操作。
為了方便設計師進(jìn)行查看,采用圖形預覽的方式,根據選擇渲染選中的緊固件(未選中的緊固件以反白顯示),能直觀(guān)表達裝配的效果,如所示。
此外,為了提高裝配的效率,軟件還研究了批量裝配、快速掉頭和批量刪除功能。
1)批量裝配功能:在一個(gè)裝配中,對于同一規格、同一配合方式的緊固件組,往往需要裝配多次。程序通過(guò)查找相同的孔特征,批量自動(dòng)放置緊固件組。
組合方式10螺栓0上平墊1上彈墊0下彈墊0下平墊0螺母0「薄螺母添加到列表緊固件組合方式機械工業(yè)標準化與質(zhì)量踩6S寸W"寸2>快速掉頭功能:將選擇的緊固件組整體旋轉180.,并將緊固件組兩端(螺栓側和螺母側)的(配合面)進(jìn)行交換,從而實(shí)現緊固件組安裝方向的更改。
3)批量刪除功能:對于已經(jīng)裝配的不需要的緊固件組,刪除時(shí)自動(dòng)彈出對話(huà)框,提示用戶(hù)是否刪除同批次的緊固件組,并將同批次的緊固件組特征進(jìn)行高亮,如所示。
自動(dòng)開(kāi)孔技術(shù)是緊固件工具的實(shí)現難點(diǎn)之一。傳統的裝配方式,一般先預開(kāi)孔再裝配緊固件,并且孔特征往往建立在零件級上,使孔特征跟緊固件之間沒(méi)有關(guān)聯(lián),設計變更時(shí)無(wú)法同步更新,需要手動(dòng)逐個(gè)修改,操作十分繁瑣。
首先,程序通過(guò)用戶(hù)進(jìn)行兩次交互操作獲取孔的位置,一次是選擇基準點(diǎn)或基準軸的位置,另一次是選擇緊固件組兩端的。
然后,通過(guò)界面設置孔的規格和精度(一般包括粗、中、精三種)控制孔的大小,如所示選」開(kāi)孔數據「開(kāi)孔數據孔點(diǎn)軸選擇孔徑螺栓側螺母側自動(dòng)開(kāi)孔高真空氣動(dòng)擋板閥氣缸與活塞桿直徑的選用沈陽(yáng)瑞豐科技有限公司□黃泊戩確定方法,為高真空擋板閥氣缸及活塞桿直徑的選取提供了。
真空閥門(mén)是真空系統中用以調節氣流量、切斷或接通管路的元件。高真空擋板閥以壓縮空氣為動(dòng)力,通過(guò)電磁換向閥改變氣路方向,執行氣缸驅動(dòng)擋板閥啟閉運動(dòng),適用于1.3x14Pa~1.0x105Pa真空系統中用以開(kāi)啟或隔斷氣流。擋板閥具有結構簡(jiǎn)單,開(kāi)閉時(shí)間短,安全可靠,堅固耐用,并且可以自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應用于電子、化工、冶金、航空、航天、材料、生物醫藥、原子能、宇宙探測等高科技領(lǐng)域。高真空氣動(dòng)擋板閥的氣缸直徑及活塞桿直徑設計十分重要,擋板閥在開(kāi)閉時(shí),若氣缸及活塞桿直徑設計不合理則會(huì )導致閥門(mén)產(chǎn)生無(wú)法打開(kāi)、啟閉時(shí)間長(cháng)等問(wèn)題。本文介紹了如何在給定壓力下估算出氣缸及活塞桿的直徑,為解決這一問(wèn)題提供。
校核擋板閥閥蓋密封面計算比壓本文以一個(gè)大氣壓,公稱(chēng)通徑DN160高真空氣動(dòng)擋板閥為例來(lái)計算,見(jiàn)及表1.機械工業(yè)標準化與質(zhì)量此外,緊固件組會(huì )自動(dòng)記錄與之配合的孔特征信息,當緊固件組位置移動(dòng)時(shí),可以通過(guò)更新程序,自動(dòng)修改與之配合的孔特征尺寸。
合理地選擇二次開(kāi)發(fā)工具及語(yǔ)言,是程序可移植性的關(guān)鍵。PTC公司為Pro/E提供的Pro/TOOLKIT是針對Pro/E功能強大的二次開(kāi)發(fā)工具,它封裝了許多針對Pro/E底層資源調用的庫函數與頭文件,可以借助第三方編譯環(huán)境(C語(yǔ)言、VC++語(yǔ)言等)進(jìn)行調試。Pro/TOOLKIT為用戶(hù)程序、軟件及第三方程序提供了與Pro/E的無(wú)縫聯(lián)接。
數,能夠使外部應用程序安全有效地訪(fǎng)問(wèn)Pro/E的數據庫和應用程序。通過(guò)C語(yǔ)言編程及應用程序與Pro/E的無(wú)縫集成,用戶(hù)和第三方能夠在Pro/E系統中增加所需的功能。因此,緊固件工具軟件采用VC++和Pro/TOOLKIT進(jìn)行組合開(kāi)發(fā)。
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