[發明專利]一種面向機床快速設計的固定結合面數據庫及其建立方法

有效

• 申請號: 201310217339.2
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103294810A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 牛文鐵;張力
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種面向機床快速設計的固定結合面數據庫，其特征在于，包括：?

固定結合面動力學知識庫（5），包括有結合面動力學特性，用于對固定結合面設計模塊提供設計知識和拓撲結構選型；?

固定結合面設計模塊（1），連接固定結合面動力學知識庫（5），根據機床設計對固定結合面靜動性能需求，進行固定結合面的形狀及尺寸參數設計、接觸面積計算、螺栓布局、螺栓數量、螺栓連接剛度和阻尼；?

固定結合面接口特征數據庫（6），連接固定結合面設計模塊（1），用于存放固定結合面設計結果，為固定結合部螺栓安裝孔設計模塊提供螺栓布局、螺栓數量、螺栓連接剛度和阻尼；為標準結構參數化建模模塊提供接口特征形狀和尺寸參數；?

螺栓選型知識庫（7），包括螺栓型號、螺栓最佳使用工況、螺栓選型計算公式、預緊與剛度/動態特性參數，為螺栓安裝孔設計模塊提供螺栓選型知識；?

螺栓孔驅動參數數據庫（8），包括螺栓型號及尺寸參數、螺栓安裝部結構參數、通孔參數，為螺栓安裝孔設計模塊提供螺栓設計參數；?

固定結合部螺栓安裝孔設計模塊（2），分別連接固定結合面接口特征數據庫（6）、螺栓選型知識庫（7）和螺栓孔驅動參數數據庫（8），根據固定結合面設計結果中的螺栓連接剛度和阻尼，進行結合部的螺栓孔選型及結構尺寸設計，以保證固定結合面具有規定的靜動力學性能；?

螺栓安裝孔關聯特征數據庫（9），連接固定結合部螺栓安裝孔設計模塊（2），包括螺栓關聯形狀特征、關聯形狀特征參數，依據螺栓安裝孔設計結果存放的相應內容，為標準結果參數化建模模塊提供設計參數；?

標準結構參數化建模模塊（3），分別連接固定結合面接口特征數據庫（6）和螺栓安裝孔關聯特征數據庫（9），依據固定結合面設計結果和螺栓安裝孔設計結果，進行結合面關聯零件的關聯特征參數化建模、結合面動力學參數特征建模，用于零件上結合部特征的快速參數化建模；?

裝配約束創建模塊（4），分別連接固定結合部螺栓安裝孔設計模塊（2）和標準結構參數化建模模塊（3），根據標準結構參數化建模結果，進行裝配結合面的標識，用于機床整機裝配模型中的零件自動化裝配。?

2.根據權利要求1所述的面向機床快速設計的固定結合面數據庫，其特征在于，固定結合面動力學知識庫（5）中所述的結合面動力學特性，包括結合面形狀與動力學性能關系。?

3.根據權利要求1所述的面向機床快速設計的固定結合面數據庫，其特征在于，固定結合面接口特征數據庫（6）中所述的固定結合面設計結果，包括：接口特征形狀和尺寸參數、螺栓布局、螺栓數量、螺栓連接剛度和阻尼。?

4.根據權利要求1所述的面向機床快速設計的固定結合面數據庫，其特征在于，固定結合部螺栓安裝孔設計模塊（2）中包括螺栓選型計算和螺栓預緊力計算。?

5.根據權利要求1所述的面向機床快速設計的固定結合面數據庫，其特征在于，螺栓安裝孔關聯特征數據庫（9）包括螺栓關聯形狀特征。?

6.一種權利要求1所述的面向機床快速設計的固定結合面數據庫的建立方法，其特征在于，包括如下步驟：?

（1）根據機床固定結合面動力學需求，進行結合面的設計?

依據結合面的剛度阻尼要求，結合固定結合面動力學知識庫，進行固定結合面結構設計；?

（2）依據結合面結構，進行螺栓安裝孔結構的自動化設計?

根據機床靜動性能需求和結合面形狀，進行螺栓的自動化選型和螺栓孔的自動化創建；?

（3）根據結合面和安裝孔結構，完成機床大件的結合部標準結構的參數化建模?

進行關聯特征參數化建模、約束特征建模以及結合面動力學參數特征建模的設計；?

（4）自動創建結合面裝配約束關系?

進行裝配約束幾何選擇以及裝配約束創建等的設計。?

7.根據權利要求6所述的面向機床快速設計的固定結合面數據庫的建立方法，其特征在于，步驟（1）包括：?

1）根據機床加工性能、拓撲結構形式及結構設計，計算固定結合面的靜動性能需求，包括結合面的剛度和阻尼；?

2）依據結合面的剛度阻尼要求，結合固定結合面動力學知識庫，進行固定結合面結構設計，包括結合面形狀、尺寸、接觸面積、螺栓布局、螺栓數量、螺栓連接剛度和阻尼。?

3）結合面設計完成后，將結果數據存儲至固定結合面接口特征數據庫中。?