基于改进成本公差模型的并行公差优化设计

在总结传统成本公差模型的基础上,从资金的时间价值角度对传统成本公差模型进行改进,提出了改进后的成本公差模型.利用改进后的成本公差模型,并将制造成本和质量损失成本同时应用到并行公差设计的目标函数中,实现公差的优化设计.最后通过工程实例验证所提出的方法.结果表明:改进的成本-公差模型更贴近现实,计算出的总成本更合理,有效反映了资金的时间价值、物价上涨等现实因素.     

某型轿车前车门装配公差分配的优化

由于轿车车门装配不仅关系到汽车外观质量,还关系到企业的制造成本。为了优化轿车车门装配公差分配,结合制造成本—公差分配模型,提出了采用粒子群算法对车门进行装配公差分配优化,并建立了基于田口质量定义的质量成本理论对其进行评价,最后以某型轿车前车门装配公差分配为例进行验证,结果表明该轿车前车门优化后10个测量点均能满足公差要求,装配质量明显提高,并且优化后总损失成本减少了7.33%,验证了该公差分配的合理性,为正确处理汽车外观质量和制造成本之间的矛盾提供一定的参考。     

一维多工序制造过程全局成功率建模与公差稳健设计

文章开展一维多工序制造过程全局成功率建模与公差稳健设计.首先,根据加工余量落在公差允许范围内的概率,建立了零件加工成功率计算模型,根据装配尺寸链中封闭环尺寸落在公差允许范围内的概率,建立一维多工序装配成功率计算模型;根据加工成功率和装配成功率是相互独立的假设,建立一维多工序全局成功率模型;然后,构建以产品全局成功率的敏感度最小化为目标的一维多工序制造过程公差稳健设计优化模型;最后,以组件轴向装配为例,建立公差稳健设计优化模型并对该模型进行优化设计,结果表明该方法的有效性.这为产品一维多工序制造装配质量保障提供了一种新的途径.     

论位置度采用延伸公差带的优点

本文通过对位置度公差值计算的分析，说明采用延伸公差带，可以在实际装配和加工中避免产生干涉现象，有制造容易，成本降低，检验方便的优点。     

并行公差设计方法研究

提出基于加工能力约束的并行混合公差优化设计系统方法和模型.根据制造过程中尺寸误差、角度误差和形位误差的分布特点,研究用加工能力指数来表示加工能力的方法.在装配公差到零件工序公差设计的整个过程中,利用零件的加工规划信息和并行设计环境,研究了直接把装配公差分配给零件工序公差的方法.     

面向过程的多工位薄板装配公差综合

针对多工位薄板装配过程,建立了一种新的公差综合方法.通过分析夹具定位偏差与公差的关系,利用偏差流传递的状态空间模型建立了公差综合的约束函数,以制造成本为目标函数,利用Matlab实现了优化的公差综合方法,同时研究了过程损失对产品质量的影响.结果表明,该方法在确保装配质量的前提下,显著降低了制造成本.     

多工序公差综合优化方法的研究

公差是机械制造过程中最重要的参数之一,其对加工成本和产品质量有很大影响,以最低加工成本为目标,根据成本与公差间的函数关系,建立了非线性的公差优化模型,并采用遗传算法解决了多零件多工序非线性公差综合优化问题。实例证明该优化模型正确,算法可靠。     

基于粒子群算法的并行公差优化设计模型求解

建立了以最小制造成本为目标,以装配功能要求和工序加工能力为约束的并行公差优化设计模型．将粒子群工具箱作为并行公差优化设计模型的求解工具,并给出具体的流程．最后,通过一个实例的求解验证利用基于粒子群工具箱的粒子群算法求解并行公差优化模型的可行性．通过与已有结果的比较,说明了该方法在求解非凸规划问题时的优越性．     

基于可变制造环境的成本-公差模型的研究

对成本-公差关系建模是产品精度优化设计中重要的基础问题.本文应用模糊数学原理建立一种新的成本-公差模型,它既紧密联系实际加工工艺过程,又可按制造环境的变化进行方便地调整,简捷适用.     

面向特征的公差分析与综合

研究了一种面向特征的公差分析与综合方法，该方法首先建立基于特征的产品信息模型，在此基础上利用人工智能技术建立公差设计的成本─精度模型，并通过优化设计方法优化公差设计。     

Tolerance Backward Propagation Based on Manufacturing Difficulties in Computer-aided Tolerance Design

The interval constraint can be applied in tolerance design iftolerances are considered as interval, and backward propagation can be used to realize tolerance synthesis in which tolerances are allocated to meet functional requirements. The intervals are tightened uniformly or according to interval width or nominal value of dimension in previous methods. A tolerance backward propagation method based on manufacturing difficulties is presented in this paper. In the new arithmetic, the interval is tightened according to the manufacturing difficulty of the interval. So it will be easy to manufacture and has lower manufacturing cost. Finally, the proposed arithmetic is tested on a practical example.     

Integrated Robust Design Method Based on Maximum Tolerance Region

Traditionally,parameter design is carried out prior to tolerance design. However, this two-step design strategy cannot guarantee optimal robustness for products＇ quality. The proposed integrated robust design method determined the optimal parameter and tolerance simultaneously by calculating the maximum tolerance region,thereby improving the quality of products. In addition,the proposed method did not need uncertainty analysis to obtain the maximum tolerance region,so that the calculation cost could be decreased. And the method avoided the difficulty of gaining costtolerance function as maximum tolerance region represented both demand of cost and robust. Finally,an amplifier circuit case was conducted for verification purpose. Based on the results, the proposed approach could provide robust solution with optimal maximum tolerance region.     

再现连杆角位移机构的稳健优化设计

以连杆角位移再现平面四杆机构为例,讨论了其设计变量、噪声因素以及质量特性和目标函数的确立过程,建立了基于容差模型的角位移再现机构的稳健优化设计数学模型;给出设计结果,并与原方案进行了比较. 结果表明,该方法在保证机构运动质量稳健性的同时,可以获得更大的设计变量容差,从而提高机构的可制造性,降低成本.     

机械产品精度的并行优化设计——数学模型

介绍机械产品精度设计后一种新方法－产品精度的并行优化设计,这种新方法非常适合于产品并行设计的环境,与常规的顺序精度设计方法不同,这种方法将产品的工作精度与零件的加工精度直接联系起来,于是在产品设计阶段就可直接求出满足产品工作精度要求的最佳加工公差来,应用这种方法,不仅可以大大缩短产品的设计和制造周期,还可以保证产品的设计质量,降低产品的设计和制造成本。     

考虑装配约束条件有效性的统计公差最优解

基于负平方形式的加工成本-公差函数和田口质量损失函数,用方和根法建立装配精度约束条件,分别对两种公差优化数学模型采用拉格朗日方法进行求解:第一种模型仅以制造成本最小为目标;第二种模型以制造与质量损失的总成本最小为目标.分析了装配精度约束条件在以上两种公差优化模型求解过程中的作用:第一种模型的目标函数随着公差的增大而减小,因此装配精度必定为有效约束条件;第二种模型的目标函数未必随着公差的增大而减小,因此装配精度约束不一定是有效约束条件.推导了第二种模型在装配精度约束条件有效和无效两种情况下公差的解析最优解,并用实例验证了所提出方法的有效性.     

Optimization of Quality Consistency Problem of Electromechanical Component due to Manufacturing Uncertainties with a Novel Tolerance Design Method

The consistency problem caused by uncertainties in manufacturing process is a significant factor influencing the quality of electromechanical components. Currently, there are two approaches for reducing the influence of uncertainties. The first one is to improve the resistance capability of design scheme by using robust parameter design（ RPD） method with nonlinear feature of controllable factors. The second one is to control the influence of uncertainties by using robust tolerance design（ RTD） method with quality loss function,setting the optimal tolerance with the minimum total product loss as the objective. However, as for the electromechanical component, it is difficult to achieve nonlinear region owing to the restrictions of design parameters. In addition,the establishment of cost function in manufacturing process is also confronted by practical difficulties. In order to solve the quality consistency problem under the influence of manufacturing uncertainties,a novel tolerance design method was proposed for the electromechanical components. Through the experiment design and contribution rate analysis, key factors influencing the quality consistency were determined,and the tolerance allocation scheme was confirmed according to the consistency objective of quality.Then, quality distribution characteristics before and after the consistency optimization were analyzed and verified through the Monte Carlo stochastic simulation. The application result of electromagnetic relay proves the effectiveness of the method proposed in this paper.     

零件互换性设计中的综合公差带

理想边界是由尺寸公差和形位公差综合形成的,它代表实际要素在满足设计要求条件下的极限状态。本文从机械零件在互换性设计过程中尺寸公差、形位公差对配合性质的影响入手,提出一种综合公差带,以解决遵守不同公差原则的零件互换性设计。