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...     

面向虚拟装配公差建模方法的研究

阐述了虚拟装配系统中公差建模的基本方法,建立了零件尺寸公差与装配体配合公差的模型,利用约束关系图表达了零件尺寸信息与装配体配合关系信息,利用尺寸公差模型与约束关系图通过有关算法生成装配尺寸链。     

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.     

公差原则在装配精度设计中的应用分析

本文分析了公差原则在装配精度设计中的应用,为机械设计人员指出了在装配精度设计过程中,除了给出尺寸公差要求外,还应考虑形位公差要求。     

非线性尺寸链卷积算法的计算偏差修正

在统计公差卷积算法中,非线性装配函数的线性化会使计算结果产生偏差,并影响公差分析的精度.为了减小非线性装配函数线性化所产生的计算偏差,提出了一种偏差修正方法,分析了修正偏差的原理.该方法可有效地提高公差分析的精度,并用实例说明了该方法的有效性.     

ZN45-130/320氮氢气压缩机连杆大端轴瓦拉紧螺栓受力分析

分析了压缩机连杆大端拉紧螺栓断裂的原因 ,提出在设计过程中 ,应使装配零件的最大公差之和小于装配公差。     

考虑多公差耦合的几何要素误差建模及产品装配精度预测

为了准确有效地实现零件几何要素误差建模,提出了一种基于多公差耦合作用下的几何要素误差建模方法.该方法采用小位移旋量(SDT,small displacement torsor)描述公差,针对平动公差与固定公差耦合建立几何要素误差模型,通过利用约束方程的不合格率p,推导各个误差分量参数的实际的分布规律,建立几何要素误差模型.采用雅可比旋量模型将该方法扩展应用于复杂装配体的装配误差建模中,实现了装配精度的预测.以顶尖尾座装配精度预测为例,验证了该方法的合理性及可行性.     

采用自适应遗传算法的机床公差分配研究

针对当前机床几何精度建模忽视装配过程中的调整量,以及机床公差分配时缺乏科学可行的方法问题,利用状态空间模型描述机床实际装配过程,考虑装配过程中的调整控制量,建立了更加准确的机床装配精度模型,并引入种群多样性指标,构建了用于机床公差分配的自适应遗传算法。以TGK46100精密卧式坐标镗床为研究对象,建立了装配精度要求与基础大件角度误差之间的映射关系,以零件加工总成本最小为目标函数,采用构建的自适应遗传算法,完成了该机床基础大件角度公差的分配。结果表明:与不考虑装配调整量的偏差累积方法相比,该方法放宽了零件加工精度,最大放宽幅度达到了36.4%,平均放宽幅度为12.0%,从而在满足最终装配精度要求的前提下,降低了零件加工制造成本,为机床公差分配提供了更加准确的精度建模方法和可行合适的公差分配方法。     

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.     

装配尺寸链公差的优化确定

介绍用拉格朗日乘数法则,求解装配尺寸链中组成环公差,弥补了等精度法、等公差法解的不足。此法求得组成环公差是装配总费用最低时的优化值。     

车身装配概念设计专家系统

介绍了车身装配偏差分析(AVA)系统中车身装配设计专家系统的构造与分析流程以及装配知识的获取与表达,通过基于知识的装配顺序获取与尺寸链的生成、接头方案配置与公差设计来完成基于知识的车身装配工艺设计.构建了一个由概念设计到详细设计基于知识的数字化车身设计平台,使得产品的整个装配设计过程集成到一个统一的设计环境中,在一定程度上达到概念设计与制造的并行协调设计.     

公差分析技术的综述

根据公差设计函数的特点,对公差分析技术进行了系统的论述.做了极值法、统计法、MonteCalo和Taguchi试验法等常用公差分析方法的对比仿真试验,得出了一些结论,这些结论均可作为选择公差分析技术的依据;最后展示了该领域的几个前沿课题.     

基于合作博弈的公差稳健设计方法

结合合作博弈理论和装配产品公差稳健设计建模,提出一种基于Nash仲裁均衡的公差稳健设计方法.首先将考虑稳健设计要求的装配产品质量与成本视为多目标优化对象,通过建立博弈决策方、效用函数,对各博弈方策略进行归属分类,将装配质量和成本多目标优化问题转化为多目标博弈决策问题,并建立相应的博弈模型及效用矩阵,最后采用合作博弈中的Nash仲裁法进行优化求解.该方法应用于车身前端装配总成的公差设计案例,通过与单目标优化方法比较,说明了其工程应用的有效性.     

几何尺寸公差的分层优化设计

为优化装配系统中公差链的公差值,建立了几何尺寸公差的优化模型,并提出公差的分层优化设计算法：第一层,解决设计公称值居中的优化问题;第二层,解决进一步降低成本的概率性优化问题．以一个齿轮装配箱为例,验证了该优化设计算法．结果表明,该算法可优化尺寸公差和形位（几何）公差,具有通用性．     

柔性件装配概念设计偏差分析系统架构

针对概念设计阶段装配公差设计的特点,提出了概念设计车身装配偏差分析系统(AVA),研究了装配顺序、接头类型和装配公差三者的不确定性关系及其对装配最终偏差的影响.通过该系统可以解决关键尺寸在车身装配概念设计阶段成本条件下满足质量要求的装配方案设计,并可以快速实现设计方案的生成、分析与决策.     

车身零件定位方案的多变量稳健设计

在新车型初始设计阶段仅有零件的A面数据或初步结构为已知的情况下，提出了一种在初始设计阶段零件装配的定位方案稳健设计方法，建立了基于刚性零件确定性定位和稳健设计理论的定位方案优化设计模型，使用遗传算法在可行定义域内求解最优定位点的位置，并提取了定位点偏差对整体装配效果的敏感度系数，实现了在优化公差的同时控制生产成本.同时，以某新车型前大灯的定位方案设计为例，验证了所提方法在初始设计阶段的有效性.     

计算机辅助公差设计技术的若干应用

通过3个实例阐述了在计算机辅助公差设计与检测（CAT）领域所做的研究开发工作。这3个应用软件既可面向教育,又可面向工程实际成为CAD／CAM的辅助工具,其中的“计算机辅助解装配尺寸链”,从价值工程的视角探索了公差成本数学化表示。     

稳健设计理论在公差分析中的应用

为了分析尺寸链中组成环公差对封闭环公差的影响程度，在公差分析过程中引入稳健设计理论，提出尺寸合格率灵敏度和产品合格率灵敏度概念．采用灵敏度公差分析方法开发出相应的计算软件，定量分析了组成环公差对封闭环公差的影响程度，通过计算得知，尺寸合格率灵敏度较小的组成环公差对封闭环公差的影响较小，产品合格率灵敏度较小的尺寸链稳健性较好。     

一种实用的综合集成 DFA 系统的研究

传统的ＤＦＡ对下游影响产品装配性能的因素考虑不足,且难以生动直观地反映设计变更、评价过程与结果。针对这些缺陷,基于多项技术手段的综合利用,提出一种实用的集成化ＤＦＡ系统,可分析和验证产品的可装配性,分析和仿真机构的运动形态,提供合理、经济的装配公差分布,提供可行的装配顺序和路径,并以动画形式仿真整个产品的装配过程,从而在设计阶段实现产品的数字化预装配。系统已用Ｐｒｏ／Ｄｅｖｅｌｏｐ和Ｃ为工具开发实现,并在工程实际中得到应用。