e-works数字化企业网  »  文章频道  »  产品创新数字化(PLM)  »  CAD

轨道车辆数字化样机中紧固件的快速装配设计

2017/7/26    来源:互联网    作者:廖友军  王恒升  孙彦      
关键字:紧固件  快速装配设计  数字化样机  
研究了Creo环境下紧固件的快速装配方法。研究了装配特征的定义、装配模式定义、标准件参数的自动匹配等关键技术。利用TOOLKIT进行了二次开发,大大减轻了设计人员在装配设计中的工作量,提高了装配设计的效率,在轨道车辆数字化样机中得到了应用。

    引 言

    在轨道车辆的数字化样机的设计过程中,需要用到大量的紧固件,包括螺栓、螺母和垫圈。利用Creo软件提供的装配方式进行装配,每两个零组件之间要实现完备的装配约束关系至少需要定义两个约束。例如,要定义一个由螺栓、螺母、垫圈(包括2个平垫圈和1个弹簧垫圈)等5个零件组成的螺栓连接至少需要选择20次约束几何对象,这个将是个很烦琐的过程。目前装配技术的研究主要集中于面向装配的设计(DFA)、快速装配设计、装配约束方式、装配顺序规划、装配路径规划等方面。陈功等人提出了“批装配”的概念,对快速自动装配技术进行了一些研究,并给出了在CATIAV5下的实现方法。本文基于装配特征技术,开发了紧固件快速装配系统,实现了Creo环境下紧固件的快速装配。

    一、紧固件装配特征定义

    紧固件装配特征定义就是要在已有紧固件库模型上定义适当的装配特征,使其具有参与自动装配的功能。分配紧固件装配特征前,需要确定装配模型与紧固件之间的装配关系,然后进一步定义约束关系,建立约束映射。装配特征的分配将模型的几何拓扑形状与相关装配约束信息联系起来,建立了形状特征和装配特征之间的引用关系。常用的装配约束类型括匹配、对齐、插入、相切、线上点、曲面上点和曲面上边等。

    对于螺栓装配常用的装配约束如图1(a)所示,紧固件组合包括一个螺栓、一个螺母、两个平垫圈和一个弹簧垫圈。要指定10个约束(见表1)。这种约束关系符合实际装配的情况,但考虑到系统有时会需要替换某个零件,若采用图1(a)所示的装配关系,容易造成零件装配关系的丢失,导致模型再生失败。例如,若替换弹簧垫圈,则将造成螺母在再生过程中由于参照丢失而出错。为了减少出错,应该尽量减少装配之间父子关系的层数,所以在本系统中,所有紧固件都参照被联结的组件(见图2(b)和表2),而且这种方法还减少了装配约束所涉及的参照几何的数量。这样,对于每个紧固件零件,装配特征都统一为一个基准轴线和一个基准平面,方便了装配特征的定义。

    1

    图1 紧固件装配关系

    表1 紧固件约束方案1

    2

    表2 紧固件约束方案2

    3

责任编辑:张纯子
本文来源于互联网,e-works本着传播知识、有益学习和研究的目的进行的转载,为网友免费提供,并以尽力标明作者与出处,如有著作权人或出版方提出异议,本站将立即删除。如果您对文章转载有任何疑问请告之我们,以便我们及时纠正。联系方式:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐