数控加工误差主动补偿方法

为提高零件的加工精度,提出了基于公差的局部误差补偿法,并通过修正数控程序主动补偿加工误差.分析零件加工表面误差的特点,根据实际公差要求找出超出公差范围的变形关键区域,修正其切削深度以实现误差的局部补偿.得到刀位控制点修正的切深后,重新规划带有误差补偿值的刀具轨迹.结合实际加工精度确定走刀步距和行距,经过后置处理生成零件修正的数控代码.通过实例验证了上述方法的可行性.     

装配体公差建模方法研究

为实现装配体公差建模,即在计算机中表示装配体的装配关系和零件本身的公差属性,提出一种综合建模方法,该方法将装配关系模型和零件公差模型相结合.装配关系模型包含父子装配单元之间的从属关系、装配单元之间的约束关系;零件公差模型采用基于关键特征和有向图的建模方法.并结合实例进行了分析验证.     

基于几何要素控制点变动的公差数学模型

提出采用几何要素的控制点位置变动表示尺寸和几何公差的方法.定义点线面几何要素的尺寸误差、位置误差和方向误差的控制点分别为点、直线的两个端点、平面的矩形包围盒的三个顶点,定义直线和平面的形状误差的控制点分别为直线和平面的内部组成点.根据目标要素和基准要素的几何类型、相互位置和基准优先顺序建立公差坐标系,根据公差坐标系建立平面要素的矩形包围盒,对几何要素的自由度进行分类和定义,以平移自由度方向作为控制点的变动方向,通过控制点变动的各种组合模拟几何要素的各种误差形式.根据几何要素的误差概率分布作为控制点的变动规律,控制点变动参数的定义域就是公差带,目标要素的控制点变动参数之间的相互制约关系可以表示方向公差和位置公差的相互作用关系,而目标要素和基准要素之间的控制点变动参数关系则可以表示各种公差原则.该公差数学模型既符合公差标准和实际惯例,又能够适用于公差分析、设计、检测等应用领域的各种数学分析方法.     

考虑公差原则的零件公差分析方法研究

零件的公差分析是产品公差设计中的重要环节,为提高机械产品质量和零件的互换性,在零件设计时需要考虑尺寸公差和形位公差的关系,即公差原则,而传统的零件公差分析方法很少考虑公差原则中的相关要求,难以对有相关要求的零件进行三维公差分析。针对上述问题,利用SDT理论对有相关要求的轴类零件进行三维公差数学建模,然后结合蒙特卡洛法实现了对此类零件三维公差分析。最后以花键轴为实例,对比了不同公差原则下的零件公差分析结果,验证了所述方法的有效性。     

零件尺寸与尺寸公差集成变型设计方法

为了解决产品变型设计中尺寸公差设计问题,提出了一种基于参数化技术的零件尺寸与尺寸公差集成变型设计方法.给出了零件尺寸变型设计的基本原理和方法.通过分析传统公差的设计方式,将尺寸公差随其作用尺寸变化的情况分为公差值不变、公差精度等级不变和公差值按特定规则变化三种,并给出了在这三种情况下尺寸公差随其作用尺寸变化的规律.给出了零件尺寸与公差集成变型设计方法的具体步骤.开发了与SolidWorks集成的零件尺寸与公差集成变型设计模块.最后,以减速器输出轴为例对所提方法和模块进行了验证.     

基于3DCS的RV减速器静态装配公差分析及优化

基于提高RV减速器装配成品率,结合其装配尺寸链设计零件公差,运用CATIA对RV减速器进行三维建模。运用三维公差分析软件3DCS给零件添加相关尺寸公差和几何公差,设定测量参数偏心距和齿侧间隙,模拟实际静态装配过程建立3DCS公差仿真模型,对零件公差进行优化和敏感性分析。优化后回差为0. 25′～1′,满足回差要求,摆线轮与针齿之间间隙≥0. 001 mm,且敏感性分析结果对RV减速器的零件公差设计有一定参考价值。     

关于“透镜偏心差”定义的探讨

本文针对目前关于透镜偏心差的定义不够明确,导致对零件加工的过高要求或反之降低了零件质量。提出了透镜偏心差的明确定义,对各类光学零件规定了较合理的公差范围。     

面向系统的平面公差语义及其数学模型

针对机床系统的数字化精度分析及公差设计需求,以平面为例,提出了面向系统的公差语义并给出了其数学模型。面向系统的公差语义被定义为零件几何要素的公差对其广义配合件在6个自由度上的作用输出。遵循所提出的建模原则,公差域的数学描述基于零件的三维造型特征点,并适用于零件和装配两个层面。推导出了平面公差的6个输出参数并表示为齐次坐标变换矩阵的形式,实现了公差数学模型与机床系统误差模型的兼容。最后给出了一个在公差调整中的应用示例。     

基于模型定义的零件数据集三坐标测量信息获取

为实现三维环境下零件三坐标测量检测信息的获取,以零件模型的基于模型的定义数据集表示为获取对象,探讨基于模型的定义技术在检测信息获取中的应用.通过分析零件基于模型的定义数据集中检测信息的构成,基于公差标注进行关联几何信息定义,以公差项目、关联几何特征与模型基准/坐标系作为测量信息构成元素并定义关联关系,建立了基于零件模型的定义数据集的测量信息表示模型.依据测量信息构成及其表示模型,确定零件检测信息识别和提取流程.在通用三维CAD软件Pro/E环境下,通过定制相应的数据获取工具,以一个获取实例说明了针对零件基于模型的定义数据集的检测信息获取方法和过程.     

基于控制点变动模型的车床主轴系统误差计算与公差优化设计

为提高车床主轴系统的设计精度,提出一种基于几何要素控制点变动模型的车床主轴系统误差计算与公差优化设计方法。分析了影响主轴空间位置的前后轴承、箱体以及相互之间的装配关系,建立了误差传递关系图。根据控制点变动模型建立了车床主轴实际轴线相对于理想轴线的误差表示数学模型。利用蒙特卡洛模拟方法生成零件样本实例,采用统计分析方法计算主轴位置的概率统计结果。提出基于控制点变动模型的敏感度数值计算方法,得到了全部公差因子的敏感度。最后,采用正交试验方法,对高敏感度公差因子的公差值进行验证,获得优化的主轴系统的公差设计方案,从而验证了所提方法的正确性。     

光学和光学仪器光学零件和光学系统图样第7部分:表面疵病公差

1范围ISO10110规定了制造和检验用光学零件和光学系统图样的设计和功能等要求的表示方法。ISO10110的本部分规定了单个光学零件有效孔径内表面疵病(擦痕、麻点、斑点、镀膜层疵病等)公差，以及破边公差的表示方法。确定表面疵病公差应同时考虑功能(对像质或零件使用寿命的影响)     

计算制造中的几个定位问题

介绍了计算制造,将制造过程中的定位与检测问题归纳为设计定位、加工定位、规划设置和构件定位四类定位问题,研究了几个定位问题的理论和方法,包括对称特征位形空间、基于位形空间的零件几何建模方法、工件定位算法、公差的数学定义及其评价算法等。     

基于UG的三维装配尺寸面链表组自动生成方法研究

针对目前装配尺寸链不能实现真正意义上的自动生成及在装配尺寸链中很少考虑几何要素的几何公差的问题,提出了一种基于几何要素控制点理论公差表示模型的三维装配尺寸面链表组自动生成方法。在分析装配公差建模的信息组成的基础上,建立了装配公差信息的计算机储存储数据混合图结构。以UG NX7.5为二次开发平台,提取了三维装配体内零件上尺寸公差、几何公差、装配基准以及装配目标等信息。首先,确定了封闭环;然后,根据建立装配尺寸链的最短路径的原则搜索装配公差信息图,建立了三维装配尺寸面链表;最后,根据装配顺序及设计基准将其按零件拆分为三维装配尺寸面链表组。以三正交平面作为装配基准的轴孔装配为例,对该方法进行了验证。研究结果表明,该方法能够综合考虑几何要素的尺寸和几何公差,为后续的公差分析工作打下坚实的基础。     

GB/Z 24636.1～.4—2009《产品几何技术规范(GPS)统计公差》系列标准中统计公差的图样标注解析

<正>机械行业中有两种公差,单个零件的尺寸公差和零件批量的统计公差,单个零件的尺寸公差规定的技术规范是控制单个零件的几何特定值范围,而零件批量统计公差规定的技术规范是控制零件批的统计参量的变化范围。生产中产品质量取决于设计质量、加工质量及生产     

模切零件右夹板孔组特征公差分析研究

为了保证模切零件右夹板的装配互换性,必须对其定位特征和螺钉孔组进行精度控制,设定合理的公差规范方案.根据右夹板零件的装配特点和几何功能需求,给出了4种不同的设计/标注方案,并采用三维公差分析软件CETOL对4种不同的公差规范方案进行分析研究.研究结果表明:仅采用尺寸公差控制孔组的相对位置精度所产生的公差累积现象较为明显,而采用位置度公差控制孔组的相对位置精度可较好地避免公差累积;若在标注位置度公差时采用最大实体原则(最大实体原则应用于被测要素或基准要素),能够在保证装配互换性的前提下实现孔组位置度公差的公差补偿和基准偏移补偿,可以进一步扩大公差范围,提高零件合格率.     

CAD系统中并行公差的建模方法

提出一种基于产品设计与制造、支持公差工程语义和并行公差的几何公差计算机辅助建模表示新方法。在CAD系统中，进行装配公差和零件制造公差建模，利用特征的几何公差结构块，求出各种公差带的空间表示函数，计算有关公差带在三维空间中相应自由度的允许变动量，为公差分析和综合提供实用的模型。用工程实例验证了所提出的方法。     

考虑形状偏差的公差多面体建模与分析

采用理想表面模型或未考虑形状偏差进行公差建模与分析往往导致零件装配产生干涉风险或装配精度得不到保证。针对该问题，首先基于半空间和多面体的定义将零件特征几何偏差以向量的形式表示，根据尺寸公差带约束构建了零件层的公差多面体不等式组。其次，以理想表面构建装配层公差多面体不等式组，通过使用装配优化函数对装配接触面参数进行调整，将形状偏差纳入公差模型中，从而构建了基于非理想表面的公差多面体不等式组。最后，以铣刀座装配体进行了实例研究，建立了该装配体的各偏差传递路径的公差多面体凸包，并使用闵可夫斯基和依次求解，然后进行交集运算得出目标环偏差值；手工调整公差值并重新计算，直至分析出的目标环偏差值满足初始精度设计需求。     

基于空间点云数据的异质材料零件数字化模型

针对含有多种材料,且材料相呈非均质分布或异常分布的异质材料零件,提出一种基于空间点云数据的异质材料零件数字化模型.异质材料零件的数字化定义是实现异质材料零件设计、分析和制造数据集成的基础,它包括几何建模和材料结构建模.采用细化STL模型获得空间点云数据集来表示异质材料零件的几何模型;通过映射函数把几何空间的关系映射到材料空间中,对三维零件中的特征节点(包括材料特征节点和结构特征节点)的不同材料组分进行定义,用插值的方法获得其他非特征节点的材料属性,从而实现对异质材料零件内任意点的结构与材料信息表达.通过实例测试了本建模方法的有效性和实用性.     

基于遗传算法的球度误差评定

首先对球度公差评定问题进行了综述.然后根据圆度公差的数学定义,引申提出球度公差最小区域条件下的评定模型,并给出遗传算法的适应度函数.随后给出算法实现中的中的关键问题.最后用实例对算法进行了检验,计算结果表明基于遗传算法的球度误差优化算法不仅符合最小区域的条件,而且易于理解和实现,能够获得全局最优解,保证了高精度、高效率.     

一种面向可装配性的公差分析方法

基于新一代产品的几何技术规范,分析了装配体的几何信息构成,给出了基于自由度分析的变动域建模原理和变动域-SDT(small displacement torsor)映射关系,采用齐次坐标变换描述了特征几何变动在装配体中的传播和累积,建立了包含零件公差信息和装配间隙信息的装配公差累积模型;构建了公差回路的矩阵表达式,用两个简单装配公差分析实例说明了零件可装配性条件及分析过程;最后以一个工程计算分析实例验证了方法的正确性。