紧固件工具的研究与应用

　　紧固件的功能是紧固和连接机械零件，应用十分广泛。其特点是规格多样，性能和用途不同，产品标准化和系列化程度高。目前，大多数企业已经建立了标准零件库(包括紧固件)，但在装配时仍采用手工装配的方法。

　　这种传统的装配方法有以下缺点：紧固件存储在本地或服务器的指定位置，用户在使用时根据需要选择紧固件。标准件指结构、尺寸、画法、标记等各个方面已经完全标准化，并由专业厂生产的常用的零(部)件，如螺纹件、键、销、滚动轴承等等。标准化程度高，行业通用性强的机械零部件和元件，也被称为通用件。防松动螺母起源于国外，它是以特殊的工程塑料永久的附着在螺纹上，使内外螺纹在缩紧过程，工程塑料被挤压而产生强大的反作用力，极大地增加了内外螺纹之间的摩擦力，提供了对振动的绝对阻力。由于标准件库的层次复杂，很难一步地找到标准零件库。紧固件不是成组装配的，需要一个接一个地装配，为了实现每两个零部件之间的完全装配，至少需要定义两个约束条件，这既繁琐又低效。在修改或删除已装配紧固件的规格时，需要一个接一个地操作，效率低，不符合设计习惯。紧固件的开口通常是冲孔，然后组装。紧固件规格与螺纹孔尺寸无关，在更改设计时不能同步更新。紧固件的组合方式和匹配方法需要查询相关标准或机械设计手册，不利于企业积累和传递紧固件知识。本文以三维CAD软件Pro/E为对象，对紧固件快速自动装配技术进行了研究，并给出了实现方法。
　　紧固件工具是为企业定制的，其基本数据来自企业的标准零件库。其主要功能是满足企业客户在紧固件设计过程中的需求，可以方便地查找和传递企业标准件，并支持紧固件组、批量装配、修改和删除等操作，从而节省时间，提高设计效率。具体要求如下：系统属于二次开发工具，采用先进的软件体系结构，保证系统的稳定性、可靠性、可扩展性和易维护性以及系统性能的升级。该系统应与三维CAD设计软件无缝集成，不影响三维CAD设计软件的使用。此外，如果企业的标准件库存储在PDM系统中，则工具也必须与PDM系统集成才能读取指定路径下的紧固件信息。为了便于紧固件的管理，必须首先对企业标准件库进行梳理，并对常用的紧固件规格、配合方式、组合方式等进行标准化。提供一个可视化和集成的程序界面，不同的选项可以在界面上实时显示，可以直观的表达装配效果；自动记录最后的操作信息，易于重复操作。
　　快速选择是从指定的标准零件库中快速选择所需的紧固件。其基本思想是利用程序自动读取指定路径下标准件库的信息。在图形界面中，根据选定的紧固件信息，通过对标准号、规格、性能等级、表面处理、材料编码等属性参数的筛选和查询，自动得到匹配的紧固件模型。
　　这种向导选择方法不仅可以快速选择所需的紧固件，而且可以对企业常用的紧固件规格进行有效的管理和控制。铁道螺栓钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。