【技术实现步骤摘要】
一种紧固件选用方法和系统
本专利技术涉及装备制造行业,并且更具体地，涉及一种紧固件选用方法和系统。
技术介绍
紧固件装配是装备制造企业研发中重要一环，由于在紧固件装配设计过程中涉及的紧固件数量多，同时现行的设计手段和技术的局限性，已经严重的阻碍了紧固件装配设计效率的提高和装配设计水平的提升，导致产品的设计周期过长。传统的紧固件设计方式有以下问题：一是紧固件数据管理没有结构化，需要手动查找紧固件手册；二是对紧固件选用没有形成常用的紧固件知识推理，需要逐个选择；三是紧固件选择没有知识流程，选用不够智能；四是紧固件经典选用组合没有实现复用，知识没有传承，具体地：现有技术中，部分装备制造行业的紧固件装配设计完全采用手工的方式定义，设计员手动计算每个安装点位置处的连接零件夹层厚度，查阅紧固件手册，效率很低，或者有紧固件数据库的企业，也仅仅是企业内部用到的标准数据，各个企业之间的数据格式不规范，不统一，没有大量的紧固件数据做支撑，通用性不好，而且选用紧固件靠手工计算，凭经验选择满足安装条件的紧固件牌号，选用的紧固件是否满足规范要求、紧固件之间的配合关系是否匹配，只能凭设计员经验去判断，十分容易出错。还有一部分企业在紧固件装配设计上研发了在三维环境中的紧固件选用工具。选择安装点后，进行紧固件选用，选择紧固件类型，然后打开该紧固件类型中所有数据。调用的紧固件的数据为本地的EXCEl表格里面存储的数据。手动选择基本代号、细分代号、直径牌号、紧固件牌号。手工选择完主紧固件后，自行选择配件，垫圈，所有的手工选择都是...
【技术保护点】
1.一种紧固件选用方法，其特征在于，所述方法包括：/n在预先建立的设备模型中选择所述设备的紧固件安装点，并选择所述安装点对应的连接零件；/n根据所述紧固件安装点和连接零件计算连接零件夹层厚度；/n调用预先建立的紧固件数据库，在生成的第一紧固件类型列表中选择所述连接零件的第一紧固件类型，其中，所述紧固件数据库包括紧固件编号，以及所述紧固件编号对应的紧固件信息，所述紧固件编号包括基础代号、直径代号和牌号；/n在根据选择的第一紧固件类型生成的第一紧固件基础代号列表中任意选择一个第一紧固件的基础代号；/n在根据选择的第一紧固件基础代号生成的第一紧固件直径代号列表中任意选择一个第一紧固件直径代号；/n在根据选择的第一紧固件直径代号对应的第一紧固件公称直径生成的第二紧固件牌号列表中任意选择一个第二紧固件牌号，其中，选择的第二紧固件满足预先设置的第二紧固件匹配规则；/n在根据选择的第一紧固件直径代号对应的第一紧固件信息和选择的第二紧固件牌号对应的第二紧固件信息确定需要选择第三紧固件时，从生成的第三紧固件牌号列表中任意选择一个第三紧固件牌号，其中，所述第三紧固件牌号列表中的第三紧固件满足预先设置的第三...
【技术特征摘要】
1.一种紧固件选用方法，其特征在于，所述方法包括：
在预先建立的设备模型中选择所述设备的紧固件安装点，并选择所述安装点对应的连接零件；
根据所述紧固件安装点和连接零件计算连接零件夹层厚度；
调用预先建立的紧固件数据库，在生成的第一紧固件类型列表中选择所述连接零件的第一紧固件类型，其中，所述紧固件数据库包括紧固件编号，以及所述紧固件编号对应的紧固件信息，所述紧固件编号包括基础代号、直径代号和牌号；
在根据选择的第一紧固件类型生成的第一紧固件基础代号列表中任意选择一个第一紧固件的基础代号；
在根据选择的第一紧固件基础代号生成的第一紧固件直径代号列表中任意选择一个第一紧固件直径代号；
在根据选择的第一紧固件直径代号对应的第一紧固件公称直径生成的第二紧固件牌号列表中任意选择一个第二紧固件牌号，其中，选择的第二紧固件满足预先设置的第二紧固件匹配规则；
在根据选择的第一紧固件直径代号对应的第一紧固件信息和选择的第二紧固件牌号对应的第二紧固件信息确定需要选择第三紧固件时，从生成的第三紧固件牌号列表中任意选择一个第三紧固件牌号，其中，所述第三紧固件牌号列表中的第三紧固件满足预先设置的第三紧固件匹配规则；
根据选择的第一紧固件直径代号对应的公称直径生成的第一紧固件牌号列表中每个第一紧固件牌号对应的第一紧固件信息，选择的第二紧固件牌号对应的第二紧固件信息，以及所述连接零件夹层厚度，在根据选择的第一紧固件直径代号对应的公称直径生成的第一紧固件牌号列表中选择满足第一紧固件长度校验规则的第一紧固件牌号；
基于选择的第一紧固件牌号、第二紧固件牌号和第三紧固件牌号生成的组合为所述设备连接零件的最佳紧固件选型结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在预先建立的设备模型中选择所述设备的紧固件安装点，并选择所述安装点对应的连接零件之前还包括：
采用建模工具建立拟进行紧固件选用的设备的模型，并在所述设备的模型上生成紧固件安装点；
建立紧固件数据库，所述数据库将紧固件划分为第一紧固件，第二紧固件和第三紧固件，对第一紧固件建立四级数据库表关联，对第二紧固件和第三紧固件建立三级数据库表关联，所述四级数据库表的第一级表单管理第一紧固件基础代号信息，所述基础代号信息包括第一紧固件基础代号、名称、紧固件类型、头部类型、单位制，第二级表单管理第一紧固件细分代号信息，所述细分代号信息包括第一紧固件细分代号、基础代号、名称、材料、表面处理方式、安装方向，第三级表单管理第一紧固件直径代号信息，所述直径代号信息包括第一紧固件细分代号、直径代号、公称直径、头部尺寸、孔信息，第四级表单管理第一紧固件牌号信息，所述牌号信息包括第一紧固件直径代号、牌号、夹持厚度、总长度、安装位置；所述三级数据库表的第一级表单管理第二紧固件和第三紧固件基础代号数据，所述基础代号数据包括第二紧固件和第三紧固件基础代号、名称、紧固件类型、头部类型、单位制，第二级表单管理第二紧固件和第三紧固件细分代号数据，所述细分代号数据包括第二紧固件和第三紧固件细分代号、基础代号、名称、材料、表面处理方式、安装方向，第三级表单管理第二紧固件和第三紧固件牌号数据，所述牌号数据包括第二紧固件和第三紧固件牌号、公称直径、外径、孔信息、长度、厚度、槽信息、螺纹间隙、安装位置；其中，所述第一紧固件是紧固件选用组合中必须具备的紧固件，所述第二紧固件是配合第一紧固件进行连接零件紧固的紧固件，所述第三紧固件是基于第一紧固件和第二紧固件的特殊结构，在第一紧固件和第二紧固件上安装的紧固件；
建立紧固件选用知识库，所述紧固件选用知识库包括与第一紧固件进行匹配的第二紧固件匹配规则，根据第一紧固件和第二紧固件的信息而选择与第一紧固件和第二紧固件进行匹配的第三紧固件的第三紧固件匹配规则，以及根据第二紧固件匹配规则确定与第一紧固件进行组合的第二紧固件后，选择第一紧固件的长度能够匹配连接零件的第一紧固件长度校验规则，其中：
当第二紧固件中包括垫圈且不包括托盘螺母和铆钉时，垫圈的匹配规则为垫圈的公称直径等于第一紧固件公称直径，或者第二紧固件公称直径大于等于第一紧固件公称直径；除垫圈以外的第二紧固件的匹配规则为第二紧固件的公称直径等于第一紧固件公称直径；
当第二紧固件包括托盘螺母、铆钉和垫圈时，托盘螺母的匹配规则为托盘螺母的公称直径等于第一紧固件公称直径，铆钉的匹配规则为铆钉的公称直径等于托盘螺母牌号表中的铆钉公称直径，与铆钉匹配的垫圈的匹配规则为垫圈的公称直径等于铆钉的公称直径，或者垫圈的公称直径大于等于铆钉公称直径；与第一紧固件匹配的垫圈的匹配规则为垫圈的公称直径等于第一紧固件公称直径，或者垫圈公称直径大于等于第一紧固件公称直径；
当第一紧固件为螺栓、高锁螺栓或者螺钉，第二紧固件中有普通螺母时，若螺母牌号表中的螺母孔直径大于0，第三紧固件为保险丝，所述第三紧固件匹配规则为保险丝牌号表中的直径小于螺母牌号表中的孔直径；
当第一紧固件为螺栓，第二紧固件中有螺母时，若螺栓直径代号表中数据的螺栓头孔直径大于0，第三紧固件为保险丝，所述第三紧固件匹配规则为保险丝牌号表中的直径小于螺栓直径代号表中的头孔直径，其中，所述螺母包括普通螺母和托盘螺母；
当第一紧固件为螺栓，第二紧固件中有螺母时，若螺栓直径代号表中的尾孔直径大于0，第三紧固件为开口销，所述第三紧固件匹配规则为：当螺母牌号表的槽底厚度等于0时，根据开口销牌号表中的直径和长度，螺栓直径代号表中的尾孔直径和公称直径确定匹配的开口销牌号；当螺母牌号表的槽底厚度大于0时，根据开口销牌号表中的直径和长度，螺栓直径代号表中的尾孔直径，以及螺母牌号表中的螺母外径、厚度、槽宽和槽底厚度确定匹配的开口销牌号，其中，所述螺母包括普通螺母和托盘螺母；
当第一紧固件为螺栓或者高锁螺栓，且第二紧固件为普通螺母和垫圈，或者第一紧固件为高锁螺栓，且第二紧固件为高锁螺母和垫圈，或者第一紧固件为螺栓，且第二紧固件为托盘螺母、铆钉和垫圈时，所述第一紧固件长度校验规则为：根据连接零件夹层厚度、第一紧固件牌号表中的第一紧固件夹持厚度和总长度，头部垫圈牌号表中的垫圈厚度，尾部垫圈牌号表中的垫圈厚度，螺母牌号表中的螺纹间隙和螺母厚度，以及设置的螺纹伸出量确定匹配的第一紧固件牌号，其中，所述头部垫圈和尾部垫圈包括与第一紧固件进行连接的垫圈，以及和铆钉进行连接的垫圈；
当第一紧固件为螺钉，且第二紧固件为普通螺母和垫圈，或者第一紧固件为螺钉，且第二紧固件为托盘螺母、铆钉和垫圈时，所述第一紧固件长度校验规则为：根据连接零件夹层厚度、第一紧固件牌号表中的第一紧固件光杆长度和总长度，头部垫圈牌号表中的垫圈厚度，尾部垫圈牌号表中的垫圈厚度，螺母牌号表中的螺纹间隙和螺母厚度，以及设置的螺纹伸出量确定匹配的第一紧固件牌号，其中，所述头部垫圈和尾部垫圈包括与第一紧固件进行连接的垫圈，以及和铆钉进行连接的垫圈；
当第一紧固件为环槽钉或者铆钉，第二紧固件中有垫圈时，所述第一紧固件长度校验规则为：根据连接零件夹层厚度，第一紧固件牌号表中的第一紧固件夹持厚度，头部垫圈牌号表中的垫圈厚度和尾部垫圈牌号表中的垫圈厚度确定匹配的第一紧固件牌号；
当第一紧固件为螺栓或者螺钉，第二紧固件为托盘螺母、铆钉和垫圈时，作为第二紧固件的铆钉按照第一紧固件长度校验规则确定最合适的夹持厚度的铆钉牌号，所述第一紧固件长度校验规则为：根据设定的铆钉连接零件的数量，计算铆钉连接零件的夹层厚度；根据确定的铆钉连接零件的夹层厚度，选择的铆钉公称直径对应的铆钉牌号列表中每个铆钉牌号对应的夹持厚度，托盘螺母牌号表中的托盘厚度，与第一紧固件匹配的尾部垫圈牌号中的垫圈厚度，与铆钉匹配的头部垫圈牌号表中的垫圈厚度，与铆钉匹配的尾部垫圈牌号表中的垫圈厚度，确定匹配的铆钉牌号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当第一紧固件为螺栓，第二紧固件中有螺母时，若螺栓直径代号表中的尾孔直径大于0，第三紧固件为开口销，所述第三紧固件匹配规则包括：
当螺母牌号表的槽底厚度等于0时，其中：
计算待选择开口销最小长度和最大长度，其计算公式分别为：
开口销最大长度＝螺栓公称直径+π*(螺栓公称直径/2)
开口销最小长度＝螺栓公称直径+π*(螺栓公称直径/6)；选择开口销牌号表中直径小于螺栓直径代号表中的尾孔直径，以及开口销长度大于开口销最小长度，且小于开口销最大长度的开口销牌号，并将选择的开口销牌号按照开口销牌号表中的直径降序、长度升序生成待选择开口销牌号列表，并从所述开口销牌号列表中选择任意一个开口销牌号完成开口销匹配；
当螺母牌号表的槽底厚度大于0时，其中：
计算待选择开口销最小长度和最大长度，其计算公式为：
开口销最大长度＝螺母外径+π*(螺母外径/2)
开口销最小长度＝螺母外径+π*(螺母外径/6)；
选择开口销牌号表中开口销直径小于螺栓直径代号表中的尾孔直径，开口销直径小于螺母牌号表中的槽宽，开口销直径小于螺母牌号表中的螺母厚度与槽底厚度的差值，以及开口销长度大于开口销最小长度，且小于开口销最大长度同时满足的开口销牌号，并按照开口销牌号表中的直径降序、长度升序生成待选择开口销牌号列表，并从所述待选择开口销牌号列表中选择任意一个开口销牌号完成开口销匹配。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一紧固件匹配规则包括：
当第一紧固件为螺栓或者高锁螺栓，且第二紧固件为普通螺母和垫圈，或者第一紧固件为高锁螺栓，且第二紧固件为高锁螺母和垫圈，或者第一紧固件为螺栓，且第二紧固件为托盘螺母、铆钉和垫圈时，其中：
计算待选择第一紧固件总长度最小值，其计算公式为：
总长度最小值＝连接零件夹层厚度+头部垫圈厚度+尾部垫圈厚度+螺母厚度+螺纹伸出量
计算待选择第一紧固件夹持厚度最小值和最大值，其计算公式为：
夹持厚度最小值＝连接零件夹层厚度+头部垫圈厚度
夹持厚度最大值＝连接零件夹层厚度+头部垫圈厚度+尾部垫圈厚度+螺纹间隙
当设置第一紧固件的螺纹伸出连接零件表面且落在垫圈中时，从第一紧固件公称直径对应的第一紧固件牌号列表选择第一紧固件总长度大于等于总长度最小值，第一紧固件夹持厚度大于等于夹持厚度最小值，且小于夹持厚度最大值的第一紧固件牌号，并将选择的第一紧固件牌号按照第一紧固件牌号表中的第一紧固件总长度增序排列，以生成待选择第一紧固件牌号列表，从所述待选择第一紧固件牌号列表中选择总长度最小的第一紧固件牌号完成第一紧固件匹配；
当设置第一紧固件的螺纹伸出连接零件表面且伸出所有垫圈外面时，从第一紧固件公称直径对应的第一紧固件牌号列表中选择第一紧固件总长度大于等于总长度最小值，第一紧固件夹持厚度大于等于夹持厚度最小值的第一紧固件牌号，并将选择的第一紧固件牌号按照第一紧固件牌号表中的第一紧固件总长度增序排列，以生成待选择第一紧固件牌号列表，从所述待选择第一紧固件牌号列表中选择总长度最小的第一紧固件牌号完成第一紧固件匹配；
当第一紧固件为螺钉，且第二紧固件为普通螺母和垫圈，或者第一紧固件为螺钉，且第二紧固件为托盘螺母、铆钉和垫圈时，其中：
计算待选择第一紧固件总长度最小值，其计算公式为：
总长度最小值＝连接零件夹层厚度+头部垫圈厚度+尾部垫圈厚度+螺母厚度+螺纹伸出量；
计算待选择第一紧固件光杆最大值，其计算公式为：
光杆最大值＝连接零件夹层厚度+头部垫圈厚度+尾部垫圈厚度+螺纹间隙；
从第一紧固件公称直径对应的第一紧固件牌号列表中选择第一紧固件总长度大于等于总长度最小值，第一紧固件光杆长度小于光杆最大值的第一紧固件牌号，并将选择的第一紧固件牌号按照第一紧固件牌号表中的第一紧固件总长度增序排列，以生成待选择第一紧固件牌号列表，从所述待选择第一紧固件牌号列表中选择总长度最小的第一紧固件牌号完成螺栓匹配；
当第一紧固件为环槽钉或者铆钉，第二紧固件中有垫圈时，其中：
计算待选择第一紧固件夹持厚度最小值，其计算公式为：
夹持厚度最小值＝连接零件夹层厚度+头部垫圈厚度+尾部垫圈厚度
从第一紧固件公称直径对应的第一紧固件牌号列表中选择第一紧固件夹持厚度大于等于夹持厚度最小值的第一紧固件牌号，并将选择的第一紧固件牌号按照第一紧固件牌号表中的第一紧固件总长度增序排列以生成待选择第一紧固件排号列表，从所述待选择第一紧固件牌号列表中选择总长度最小的第一紧固件牌号完成第一紧固件匹配；
当第一紧固件为螺栓或者螺钉，第二紧固件为托盘螺母、铆钉和垫圈时，作为第二紧固件的铆钉按照第一紧固件长度校验规则确定最合适的夹持厚度的铆钉牌号，其中：
根据设定的铆钉连接零件的数量，计算铆钉连接零件的夹层厚度，其中，当铆钉连接零件数量等于第一紧固件连接零件数量时，将第一紧固件连接零件夹层厚度作为铆钉连接零件夹层厚度，当铆钉连接零件数量小于第一紧固件连接零件数量时，将第一紧固件尾部与铆钉连接零件数量相等的连接零件的夹层厚度之和作为铆钉连接零件夹层厚度；
计算待选择铆钉夹持厚度最小值，其计算公式为：
夹持厚度最小值＝铆钉连接零件夹层厚度+铆钉头部垫圈厚度+铆钉尾部垫圈厚度+托盘螺母的托盘厚度+第一紧固件尾部垫圈厚度
从铆钉公称直径对应的铆钉牌号列表中选择铆钉夹持厚度大于等于夹持厚度最小值的铆钉牌号，并将选择的铆钉牌号按照铆钉牌号表中的铆钉总长度增序排列以生成待选择铆钉牌号列表，从所述待选择铆钉牌号列表中选择总长度最小的铆钉牌号完成铆钉匹配。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在预先建立的设备模型中选择所述设备的紧固件安装点，并选择所述安装点对应的连接零件包括：
在所述设备模型的紧固件安装点中选择拟进行紧固件安装的一个或多个安装点；
根据选择的一个或多个安装点，手动选择所述一个或多个安装点的连接零件，或者根据设置的紧固件安装点和连接零件的匹配规则自动选择所述一个或多个安装点的连接零件。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述紧固件安装点和连接零件计算连接零件夹层厚度包括：
根据选择的紧固件安装点和连接零件计算所述紧固件安装点到连接零件所有面的距离，并将所述距离进行比较，确定所述紧固件安装点到连接零件距离最小的面；
根据确定的所述固件安装点到连接距离最小的面得到所述固件安装点点到所述距离最小的面的法向；
根据所述固件安装点和法向，得到穿过连接零件的线和连接零件的交点；
计算所述固件安装点与所述交点的距离，并从确定的距离中选择最小距离和最大距离，将所述最小距离和最大距离对应的交点作为最近点和最远点；
计算所述最近点和最远点的距离，所述距离为连接零件夹层厚度。
7.一种紧固件选用系统，其特征在于，所述系统包括：
第一选择单元，其用于在预先建立的设备模型中选择所述设备的紧固件安装点，并选择所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：金士兵，巩霞平，赵虹虹，李俊明，张成胜，赵旷，徐进，王娟，
申请(专利权)人：北京瑞风协同科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。