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。     

基于等精度原则下的几何精度分配算法

在分析角度公差数值表和定向公差数值表的基础上 ,构造出与计算线性尺寸公差值相似的计算公式 ,并以表格的形式列出了与精度等级对应的公差等级系数值 .再结合装配尺寸链的基本理论 ,论述了在等精度原则下 ,按封闭环公差确定组成公差的分配方法 ,包含极值法和概率法两种情况 .针对线性尺寸公差、角度尺寸公差和定向公差三种不同类型 ,依次进行了讨论 ,并举了应用实例 .     

加工尺寸分布对零件合格率和装配合格率的影响

建立了零件合格率和装配合格率的计算公式 ,定量分析了零件总体平均尺寸与公差中心不重合对零件合格率和装配合格率的影响 ,分析表明总体平均尺寸与公差中心偏离越大 ,零件合格率和装配合格率尤其是零件合格率降低越多。因此 ,用调整方法进行加工时应彻底纠正传统的调整法———加工尺寸为包容尺寸时靠下差 ,为被包容尺寸时靠上差的做法 ,要加强对小样本的检查 ,发现样本平均尺寸偏离零件公差中心时 ,及时进行调整 ,以期提高合格率 ,降低成本     

发罩锁尺寸链计算及安全钩改进设计

为研究某款发罩锁装配后的装配精度和安全钩的应力、应变分布,利用Solidworks软件建立了某款发罩锁的三维模型,利用平面尺寸链对装配后安全钩的晃动量进行了计算,根据计算结果对部分零件的尺寸和公差进行了调整,既满足了晃动量要求,又合理分配了零件的公差,降低了发罩锁的生产成本.用Solidworks2014 simulation对安全钩进行了有限元分析,获得了不同工况下的应力、应变值,根据分析结果对手柄位置做了改进设计,改进后的安全钩减少了材料,提高了强度,降低了重量.     

基于Pro/E公差分析的实例探讨

利用Pro/E公差分析可以快速地执行与Pro/E零件尺寸相关的1-D公差累积分析。通过分析,确定零件的公差在装配过程中影响关键尺寸公差的约束及其敏感度。调整个别零件的关键尺寸的公差约束最终实现最佳公差分配。Pro/E公差分析应用快捷、简单,分析结果直观、准确,更容易解决公差问题,提高产品质量、缩短上市时间,降低成本。     

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。     

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。     

谈分级调节装配的线性尺寸链解算原理

分级调节装配的线性尺寸链解算原理是将调节环的公称尺寸视为变量，依据其它 各组成环的误差条件和装配技术要求，求解线性尺寸链，确定调节尺寸。具体解算过 程是．根据公差条件，求解一个极值尺寸链．得到一个极端条件下的调节尺寸并推算 出其它各级调节尺寸。由报算确定的另一极端条件的调节尺寸应满足相应条件的极值 尺寸链，并且封闭环公差应等于各组成环公差之和减去调节范围之差，由此来校核解 算结果。此外，调节环公差应取为封闭环公差之半为最佳．各级调节件的数量按统计 分析方法来确定。实例进一步归纳了解算过程     

公差尺寸链分析在起落架联动设计中的应用

本文分析了某机型前起落架联动机构运动原理,研究了制造装配公差对联动机构的影响。通过尺寸链原理计算了各个装配点公差以及零件尺寸公差造成的起落架收起位置和放下位置偏差,进一步计算了舱门开度的偏差,从而设计起落架舱门的预留间隙。     

基于专用机床传动精度的尺寸链可靠性设计

利用偏微分方程法求解尺寸链中的公差分配问题,对影响专用机床传动精度的主轴箱体零件进行尺寸链可靠性设计,避免常规平面尺寸链计算方法浪费工艺能力和工艺能力不足的问题.建立以尺寸链中任意一个尺寸环作为函数的数学模型,对其求全微分;采用等公差分配原则对公差进行合理的分配和换算;按实际工程经验确定参数.这种方法不仅使用方便有效,能够满足工艺要求,而且也能够保证通用机床箱体零件的加工质量,为在可靠性设计中定量分析专用机床传动精度提供依据.     

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.     

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．     

形状公差、位置公差、尺寸公差数值关系的分析

本文分析了形状公差、位置公差、尺寸公差数值之间的关系,为在互换性设计中正确选取形位公差值提供了理论依据.     

工艺尺寸链原理的二个问题

尺寸链理论已成为解决机器结构设计、尺寸及公差标注,加工过程中工序的制订和保证装配精度的一种手段和工具。本文即是按照加工时基准间存在的不同关系,提出工艺尺寸链的形成及其应用;以及利用上述原理针对尺寸标注,概括出尺寸标注的原则、方法及其具体使用这样两个问题。     

液力变矩器内孔装配尺寸误差分析与测量研究

以液力变矩器装配尺寸为研究对象,分析液力变矩器内部轴向零部件间产生的装配累积误差,建立装配尺寸链并计算,设计了一种施加压力减小装配累积误差同时进行激光测距的测量装置。这种测量方法提高了液力变矩器装配尺寸的测量精度,从而提高了液力变矩器与发动机的配合精度。     

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。     

公差值域的扩展及其应用

针对尺寸链计算中会出现上偏差小于下偏差,即负数公差这一现象,基于尺寸公差指允许尺寸的误差（变动）量,并依据负数与正数的本质区别在于它们具有相反意义的量,以及允许尺寸的误差量的相反意义量是补偿尺寸的误差量两个基本概念,对负数公差进行了解释;由此将公差的值域从正数扩展为任意数,也将误差补偿量及补偿范围纳入公差控制的范畴并使其实现了数字化描述,符合新一代GPS公差体系的要求. 对负数公差进行解释后,装配尺寸链中的公差与误差补偿量可实现同步计算,便于计算机辅助公差设计,也使概率法计算含补偿件的装配尺寸链的公差更加准确.      

云制造环境下的演化博弈公差分配方法

针对云制造环境下复杂多样的制造资源对产品装配尺寸链公差分配的影响,提出了一种基于演化博弈的公差分配方法。首先以同属一个尺寸链中的各公差单元为博弈方,综合考虑公差设计方案的质量损失和资源价格两方面,将装配质量要求和成本转换为公差单元选择制造资源后的总支付,以公差单元对资源的选择为博弈策略,建立演化博弈模型;然后,构造模型的复制动力学方程,模拟不同用户的策略适应过程;最后,运用Lyapunov第二方法证明该模型能够收敛至演化均衡,并利用分布式迭代算法进行求解。以车身前端装配总成公差分配设计为例,验证该模型及算法的可行性与有效性,实验结果表明:质量损失系数对资源选择策略无影响,但会影响总支付;所提演化博弈方法与非合作博弈方法、线性加权方法相比,可降低公差分配方案的质量损失及总支付,平均降低了28.3%～54.0%和18.2%～63.6%。将该演化博弈方法应用于装配尺寸链公差分配设计,实现了云制造环境下依据公差设计进行制造资源的选择。     

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.     

装配形位尺寸链与装配体配合特性计算

论述了装配形位尺寸链中形位公差环的表示形式与环型判别规则、装配体装配形位尺寸链图绘制与装配配合特性计算的方法等．