CN105718612A

CN105718612A - 一种飞机紧固件简化表达方法

Info

Publication number: CN105718612A
Application number: CN201410725140.5A
Authority: CN
Inventors: 王咏梅; 田宪伟; 曲直
Original assignee: China Aviation Industry General Aircraft Co Ltd
Current assignee: China Aviation Industry General Aircraft Co Ltd
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2016-06-29

Abstract

本发明名称为一种飞机紧固件简化表达方法，涉及飞机紧固件数字化设计及数据管理领域。传统紧固件在飞机电子样机中以三维实体数模形式表达，在二维工程图纸中采用点来表示。紧固件信息从三维数模到二维图纸，信息不全、传递脱节、数据难以统计、容易发生错误；紧固件数量巨大，数据冗余，调用重复耗时，管理困难，更改难以控制。本方法在CATIA三维模型中以线段、圆等几何元素表示紧固件，线段代表紧固件的安装方向和长度，圆圈代表紧固件的直径，结构树下用几何图形集和参数相结合的方式，以结构化的格式表达紧固件的非几何信息，如牌号规格、名称、重量、重心、标准等。主要用于飞机全三维电子样机设计过程中紧固件的数字化表达与数据管理。

Description

一种飞机紧固件简化表达方法

技术领域

本发明专利涉及飞机产品数字化设计及数据管理领域。

背景技术

在传统飞机机体装配设计过程中，需要定义及使用大量的紧固件，利用三维CAD软件CATIA绘制紧固件的三维实体模型，三维模型中，包含了紧固件的几何信息和非几何信息。通过参数化建模，根据紧固件几何数据生成三维实体模型。在三维装配模型中调用实体模型，在二维工程图中，紧固件通常采用简化“点”来表示，主要在二维平面图中进行排布定义，并标注紧固件的牌号和数量，画法简单，容易实现，便于理解。大型飞机紧固件数量占飞机零件数量的70～80％，可达到100万件以上，紧固件三维数模在PDM系统中数据量庞大，加设计更改频繁，在零件数量达到几十万个的时候，数据管理平台运行可能会出现不稳定，容易发生不可估量的风险。近百万件的紧固件在二维图纸中的排布定义、数量统计依赖设计员手工定义与计算，重复劳动量巨大，数据冗余，计算统计耗时，容易出错，更改难以控制，数据无法进行数字化传递，信息传递脱节，不利于数据的数字化管理。本方法在飞机机体装配设计中，对紧固件采用简化表达，在CATIA三维装配模型中以线段、圆等几何元素表示紧固件，以结构化的格式表达紧固件的非几何信息，减少数据冗余，并实现紧固件的规范化表达、数字量传递、数字化统计与管理。

发明内容

本发明专利在在飞机机体机构以全三维方式进行装配设计时，可以通过简化的方法表达紧固件信息，具体方案是：用线、圆简单几何信息代表三维实体模型，螺栓、铆钉简化为线，螺母、垫圈简化为圆，线段长度代表螺栓长度，圆的直径代表螺母内螺纹直径或垫圈内直径，螺栓用白色线表示，铆钉用白色线表示，螺母用白色圆表示，垫片用绿色圆表示。在装配图中可以根据紧固件实体模型中相应的几何参数尺寸，调用CATIA的画线、画圆命令直接生成装配空间中简单几何图形，以达到数据存储量大大减少的目的。因使用者无法直接将装配图中的线、圆理解为紧固件，更无法识别具体的紧固件牌号和规格，为便于识别，将紧固件的非几何信息格式化、规范化，非几何信息用“几何图形集”和“参数”表达，“几何图形集”代表装配图中所有此牌号和规格的紧固件，作为紧固件数量自动统计的基础数据。在CATIA模型结构树中线、圆的名称代表紧固件的牌号和规格，线、圆结构树下增加“参数”表达紧固件名称、重量、中心、标准规范等信息，这些信息能够通过编制程序进行识别，设计及制造部门可以通过基于CATIA二次开发的工具自动提取，以便于开展相关工作。

本发明的有益效果是，以线段、圆等几何元素表示紧固件几何信息，减少数据量和数据冗余，提高了数据管理系统的计算效率，降低了数据管理系统的负担，以结构化的数据格式表达紧固件的非几何信息，数据表达规范化，便于利用信息化编程工具实现紧固件件定义的自动化批处理与识别、紧固件自动数据统计以及数据在设计与制造之间的传递，提高设计效率和准确性。

本发明专利主要用于飞机机体机构装配过程中的紧固件数字化定义及产品数据管理。

附图说明

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1紧固件简化表达数据格式是根据本专利确定的具体的紧固件非几何属性信息，体现了紧固件数据的规范化、格式化。图中1.HST11AG5-4集合，2.HST11AG5-4，3.‘ID号’＝0317，4.‘名称’＝钛合金抗剪型100度沉头高锁螺栓，5.‘重量[g]’＝0.704000，6.‘重心’＝17829.554|15048.855|1724.102，7.‘标准’＝HST11-2011，8.‘起始点’＝17829.225|15049.036|1717.294，9.‘终止点’＝17829.475|15048.899|1722.461，10.HST79CY5，11.‘ID号’＝0318，12.‘名称’＝抗剪型铝合金高锁螺母，13.‘重量[g]’＝0.704000，14.重心’＝17829.475|15050.822|1722.514，15.‘标准’＝HST79-2000，16.紧固件。

图2紧固件简化表达示意图是根据本专利确定的紧固件几何数据，在三维模型中画出的紧固件的具体几何图形。图中1.铆钉，2.螺栓，3.螺母。

具体实施方式

1)紧固件在模型结构树下的简化表达数据格式

图1中，在CAITA三维模型结构树下用“几何图形集”及“参数”来表达紧固件的具体信息，在“紧固件”几何图形集下收录所有紧固件定义的相关数据，以紧固件的牌号和规格命名几何图形集的名称，如“HST11AG5-4集合”几何图形集下集中了模型中所有牌号为HST11AG6-4的高锁螺栓及与之配合的高锁螺母HST79CY5的定义数据。螺栓用线段来表示，线段的名称代表高锁螺栓的牌号和规格,如图1中线段命名为“HST11AG5-4”，代表了该紧固件的牌号和规格，该线段结构树下包含了“ID号”、“名称”、“重量”、“重心”、“标准规范”、“起始点”、“终止点”七个参数表达该螺栓的具体信息。螺母用圆表示，圆的名称代表螺母的牌号和规格，如图1中“HST79CY5”代表了该螺母的牌号和规格，该圆结构树下包含了“ID号”、“名称”、“重量”、“重心”、“标准规范”五个参数表达该螺母的具体信息。飞机机体结构装配过程中所用到的螺栓、螺母、铆钉、垫圈等紧固件通过上述的数据格式在三维模型中定义，通过基于CATIA的二次开发工具，对这些紧固件数据重新识别，进行紧固件数据的统计，并可以数字量的方式传递给制造方，进行装配工艺制定及紧固件的采购。

2)紧固件在模型中的画法

在飞机机体结构电子样机装配中，不直接调用表示零件连接关系的紧固件数模，而是在CATIA三维数模中用线段、圆表示紧固件，以减少数据管理系统中标准件的数据量。图2中，1表示铆钉的安装位置和安装方向，2表示螺栓的位置和安装方向，3表示与之配合的螺母的安装位置。在模型结构树中可以点击相应牌号和规格的紧固件的线和圆，利用CATIA的右键工具让该紧固件在显示器屏幕中居中，以方便浏览紧固件的位置。

Claims

1.一种飞机紧固件简化表达方法，其特征是：在CATIA三维模型中用线段和圆圈等几何元素表示紧固件的位置及安装方向，线段代表紧固件的安装方向和长度，圆圈代表紧固件的直径，在模型结构树下用几何图形集和参数相结合的方式，以结构化的格式表达紧固件的非几何信息，如牌号规格、名称、重量、重心、标准等，并通过结构化的数据进行紧固件管理。本专利主要适用于飞机全三维电子样机设计过程中紧固件的数字化表达与数据管理。