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詳解緊固件工具的研究與應用

2019-07-13
       緊固件的作用是緊固連接機械零件,其應用極為廣泛,它的特點是品種規格繁多,性能用途各異,而且產品標準化、係列化程度高。目前,大多數激光焊接機廠家都已經創建了標準件庫(包含緊固件),但是在裝配時仍然采用手動裝配的方法。 


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       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器的指定位置中,使用時用戶根據需要進行選取。對於標準件庫層次較為複雜的情況需要逐級查找,選型困難;緊固件沒有成組裝配,需要逐個依次裝配,並且每兩個零組件之間要實現完備的裝配,至少需要定義兩個約束關係,操作繁瑣,效率低下;對於已經裝配的緊固件進行規格修改或者刪除時,需要逐個進行操作,效率低且不符合設計習慣;緊固件開孔一般先打孔再裝配緊固件,緊固件規格與螺孔尺寸沒有關聯,設計變更時無法同步更新;緊固件的組合方式、配合方法需要查詢相關標準或機械設計手冊,不方便企業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,對緊固件快速自動裝配技術進行了一些研究,並給出了實現方法。 

       該緊固件工具是為山東激光焊接機廠家定製開發的,其基礎數據來源於企業的標準件庫。主要功能是滿足企業客戶在緊固件設計過程中,能夠方便查找和調用企業標準件,並支持對緊固件進行成組、批量裝配、修改和刪除等操作,從而節省時間,提高設計效率。具體要求如下:係統屬於二次開發工具,應采用先進的軟件架構,保證係統性能的穩定、可靠、可擴展和易於維護、升級;係統應與三維CAD設計軟件無縫集成,並且不影響三維CAD設計軟件的使用。此外,如果企業的標準件庫存儲在PDM係統中,該工具還必須與PDM係統進行集成,以便讀取指定路徑下的緊固件信息;為了便於對緊固件進行管理,必須首先對企業標準件庫進行梳理,並規範常用的緊固件規格、配合方式、組合方式等;提供可視化、集成化的程序界麵,將不同的選擇可實時地顯示在界麵中,能直觀表達裝配效果;自動記錄上次操作信息,便於重複操作。 

       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讀取指定路徑下標準件庫的信息,並且在圖形界麵中通過對標準號、規格、性能等級、表麵處理、物料編碼等屬性參數進行篩選、查詢,程序根據選擇的緊固件信息自動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,還可以對企業常用的緊固件規格進行有效管理和有效控製。 

       此外,為了增強裝配過程中屬性參數選擇的自動化,本文還研究實現了螺栓、螺母、墊圈等的參數自動匹配功能,即當用戶選擇了某一螺栓的公稱直徑後,根據開孔的精度等級和配合方式的不同,係統自動在讀取的標準件庫信息表中過濾出與所選螺栓公稱直徑相匹配的螺母、墊圈等的參數,從而實現配套緊固件組的快速選型和更新。 

       成組裝配的實現是緊固件工具的關鍵技術之一。其核心思想是,在裝配模型中將配套的緊固件定義成組。 

       一般按主驅件類型的不同,緊固件組可以分為螺栓、螺釘、螺母三類,並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行編輯,編輯完成後可以添加到列表中,方便重複操作。 

       為了方便設計師進行查看,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),能直觀表達裝配的效果。 

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       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:在一個裝配中,對於同一規格、同一配合方式的緊固件組,往往需要裝配多次。程序通過查找相同的孔特征,批量自動放置緊固件組。 

    2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快速掉頭功能:將選擇的緊固件組整體旋轉180,並將緊固件組兩端(螺栓側和螺母側)的(配合麵)進行交換,從而實現緊固件組安裝方向的更改。 

    3)批量刪除功能:對於已經裝配的不需要的緊固件組,刪除時自動彈出對話框,提示用戶是否刪除同批次的緊固件組,並將同批次的緊固件組特征進行高亮,如所示。 

       自動開孔技術是緊固件工具的實現難點之一。傳統的裝配方式,一般先預開孔再裝配緊固件,並且孔特征往往建立在零件級上,使孔特征跟緊固件之間沒有關聯,設計變更時無法同步更新,需要手動逐個修改,操作十分繁瑣。 

       首先,程序通過用戶進行兩次交互操作獲取孔的位置,一次是選擇基準點或基準軸的位置,另一次是選擇緊固件組兩端的。 

       然後,通過界麵設置孔的規格和精度(一般包括粗、中、精三種)控製孔的大小,如所示選」開孔數據「開孔數據孔點軸選擇孔徑螺栓側螺母側自動開孔高真空氣動擋板閥氣缸與活塞杆直徑的選用沈陽瑞豐科技有限公司□黃泊戩確定方法,為高真空擋板閥氣缸及活塞杆直徑的選取提供了。 

       真空閥門是真空係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力,通過電磁換向閥改變氣路方向,執行氣缸驅動擋板閥啟閉運動,適用於1.3x14Pa~1.0x105Pa真空係統中用以開啟或隔斷氣流。擋板閥具有結構簡單,開閉時間短,安全可靠,堅固耐用,並且可以自動控製等優點,被廣泛應用於電子、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域。高真空氣動擋板閥的氣缸直徑及活塞杆直徑設計十分重要,擋板閥在開閉時,若氣缸及活塞杆直徑設計不合理則會導致閥門產生無法打開、啟閉時間長等問題。本文介紹了如何在給定壓力下估算出氣缸及活塞杆的直徑,為解決這一問題提供。 

       校核擋板閥閥蓋密封麵計算比壓本文以一個大氣壓,公稱通徑DN160高真空氣動擋板閥為例來計算,見及表1.機械工業標準化與質量此外,緊固件組會自動記錄與之配合的孔特征信息,當緊固件組位置移動時,可以通過更新程序,自動修改與之配合的孔特征尺寸。 

       合理地選擇二次開發工具及語言,是程序可移植性的關鍵。激光打標機廠家為Pro/E提供的Pro/TOOLKIT是針對Pro/E功能強大的二次開發工具,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境(C語言、VC++語言等)進行調試。Pro/TOOLKIT為用戶程序、軟件及第三方程序提供了與Pro/E的無縫聯接。 

       按照成組裝配等思想,利用MicrosoftVisualC++進行編程,已經在三維CAD軟件Pro/E平台上開發了符合裝配習慣的緊固件工具,實現了緊固件的快速選型、成組裝配和智能打孔等功能,並在緊固件設計工作中得以應用。實踐證明該工具對於提高緊固件設計效率的效果顯著,便於企業常用緊固件知識的累積和傳遞。

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