緊固件工具的研究與應用

　　緊固件的功能是緊固和連接機械零件，應用十分廣泛。其特點是規(guī)格多樣，性能和用途不同，產(chǎn)品標準化和系列化程度高。目前，大多數(shù)企業(yè)已經(jīng)建立了標準零件庫(包括緊固件)，但在裝配時仍采用手工裝配的方法。

　　這種傳統(tǒng)的裝配方法有以下缺點：緊固件存儲在本地或服務器的指定位置，用戶在使用時根據(jù)需要選擇緊固件。標準件指結(jié)構(gòu)、尺寸、畫法、標記等各個方面已經(jīng)完全標準化，并由專業(yè)廠生產(chǎn)的常用的零(部)件，如螺紋件、鍵、銷、滾動軸承等等。標準化程度高，行業(yè)通用性強的機械零部件和元件，也被稱為通用件。防松動螺母起源于國外，它是以特殊的工程塑料永久的附著在螺紋上，使內(nèi)外螺紋在縮緊過程，工程塑料被擠壓而產(chǎn)生強大的反作用力，極大地增加了內(nèi)外螺紋之間的摩擦力，提供了對振動的絕對阻力。由于標準件庫的層次復雜，很難一步地找到標準零件庫。緊固件不是成組裝配的，需要一個接一個地裝配，為了實現(xiàn)每兩個零部件之間的完全裝配，至少需要定義兩個約束條件，這既繁瑣又低效。在修改或刪除已裝配緊固件的規(guī)格時，需要一個接一個地操作，效率低，不符合設計習慣。緊固件的開口通常是沖孔，然后組裝。緊固件規(guī)格與螺紋孔尺寸無關，在更改設計時不能同步更新。緊固件的組合方式和匹配方法需要查詢相關標準或機械設計手冊，不利于企業(yè)積累和傳遞緊固件知識。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研究，并給出了實現(xiàn)方法。
　　緊固件工具是為企業(yè)定制的，其基本數(shù)據(jù)來自企業(yè)的標準零件庫。其主要功能是滿足企業(yè)客戶在緊固件設計過程中的需求，可以方便地查找和傳遞企業(yè)標準件，并支持緊固件組、批量裝配、修改和刪除等操作，從而節(jié)省時間，提高設計效率。具體要求如下：系統(tǒng)屬于二次開發(fā)工具，采用先進的軟件體系結(jié)構(gòu)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、可擴展性和易維護性以及系統(tǒng)性能的升級。該系統(tǒng)應與三維CAD設計軟件無縫集成，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(tǒng)中，則工具也必須與PDM系統(tǒng)集成才能讀取指定路徑下的緊固件信息。為了便于緊固件的管理，必須首先對企業(yè)標準件庫進行梳理，并對常用的緊固件規(guī)格、配合方式、組合方式等進行標準化。提供一個可視化和集成的程序界面，不同的選項可以在界面上實時顯示，可以直觀的表達裝配效果；自動記錄最后的操作信息，易于重復操作。
　　快速選擇是從指定的標準零件庫中快速選擇所需的緊固件。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。在圖形界面中，根據(jù)選定的緊固件信息，通過對標準號、規(guī)格、性能等級、表面處理、材料編碼等屬性參數(shù)的篩選和查詢，自動得到匹配的緊固件模型。
　　這種向?qū)нx擇方法不僅可以快速選擇所需的緊固件，而且可以對企業(yè)常用的緊固件規(guī)格進行有效的管理和控制。鐵道螺栓鋼結(jié)構(gòu)連接用螺栓性能等級分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余個等級，其中8.8級及以上螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)熱處理（淬火、回火），通稱為高強度螺栓，其余通稱為普通螺栓。螺栓性能等級標號有兩部分數(shù)字組成，分別表示螺栓材料的公稱抗拉強度值和屈強比值。