某铝合金前防撞梁端板与吸能盒装配公差设计

新型7系铝合金前防撞梁端板与吸能盒连接结构,提升连接强度及稳定性的同时,带来了装配间隙对焊缝质量影响的问题。旨在研究插接结构的铝合金前防撞梁端板与吸能盒装配公差设计,探讨如何制定名义尺寸及设计公差以获得满足焊接工艺要求的装配间隙。通过运用计算机辅助公差设计(CAT)技术,对依靠经验获得的零件制造公差进行分析,仿真结果输出装配公差贡献因子及贡献率,以此为依据制定零件合理的精度提升方案。依照方案对原有零件制造公差通过工艺手段进行加严,再次通过仿真分析获得优化后的装配间隙公差范围。修改吸能盒宽度名义尺寸,使得装配间隙的名义值覆盖公差值,达到实际装配既保证间隙公差符合目标范围又不产生装配干涉的效果。通过运用CAT技术,解决了插接结构的铝合金前防撞梁端板与吸能盒装配,几何公差、尺寸公差和定位公差非线性叠加的问题,最终零件设计公差满足装配公差要求。     

基于仿真的装配生产线布局设计与优化

基于离散事件仿真技术(DES),对某装配生产线开展了基于仿真的布局设计及优化研究工作,建立该仿真系统的目的是在现有制造模式的基础上,进行不同类型的生产线布局仿真设计试验,提出了一个装配生产线布局解决方案,减少生产线劳动力需求,解决生产瓶颈问题。在分析典型制造零件的制造工艺和生产线现有设备的基础上,提出了直线型布局、U型布局和平行U型布局装配生产线3种布局设计方案。在Witness软件平台上,利用装配生产线数据及经验数据,构建了基于DES的仿真系统。随后,在仿真系统中对这3种布局方式均进行了测试,通过结果对比对3种布局方案在生产线节拍平衡、制造成本和生产效率方面的仿真结果进行分析。结果表明,平行U型布局装配生产线方案是该装配生产线最佳的布局模式。     

基于蒙特卡罗法的工业机械臂精度分析

利用D-H参数法构造参数误差与末端位姿误差的映射关系,建立相应的精度分析概率模型;在此基础上通过计算机仿真对设定零件加工精度等级后的末端位姿进行精度预估和灵敏度分析。为合理确定各零部件的尺寸公差和制订合理加工装配工艺提供了理论依据。     

基于加工误差及装配变形的滚轮配合尺寸设计

针对某柴油机样机台架考核试验过程中出现的滚轮运动卡滞现象,从装配工艺和零件加工误差两方面着手,利用有限元软件ANSYS的结构、热分析功能,进行冷装配及温差法装配工艺引起滚轮销变形量的计算,同时考虑各零件配合部位的形位公差及加工误差.经综合对比分析,提出了滚轮销变形是导致滚轮运动卡滞的根本原因,调整零件配合部位的设计尺寸及公差可以解决滚轮运动卡滞的问题,而选用温差法装配工艺对减小滚轮销变形效果明显.     

多公差耦合装配结合面误差建模与公差优化设计

以装配结合平面为研究对象,分析多种公差耦合情况下零件间装配结合面误差建模和公差优化设计问题。采用小位移旋量(Small displacement torsor,SDT)描述公差,针对不同类型公差建立零件平面误差模型,通过蒙特卡洛模拟法获得装配平面误差变动分量的实际变动区间带宽,通过响应面法建立误差变动分量实际变动区间带宽与公差间的显式函数关系;建立包含零件加工误差与装配过程误差的装配结合面综合误差模型。将该方法扩展应用于复杂装配体的装配误差建模中,实现了在设计阶段对装配精度的预测。以加工成本为目标,装配精度可靠度为约束,进行零件公差的优化设计。以一典型产品精度设计为例,验证了用该方法预测装配精度和优化零件公差设计的可行性与实用性。     

装配体三维公差建模及分析研究

传统的公差分析以平面尺寸链为基础,只能进行尺寸公差的分析,无法考虑形位公差的影响,在零件的制造过程中,受各种加工条件及外界因素的影响,不可避免的存在形位误差,这些形位误差对装配体的功能要求起着重要作用。为了解决此问题,利用雅可比旋量理论建立了装配功能要求与零件公差之间的三维公差数学模型,将该模型融入蒙特卡洛算法中,实现了装配体三维公差统计分析。最后以机床尾座为例,对比了极值法与统计法的分析结果,验证了所述方法的实用性。     

框架类零件在制造过程中的误差分析

重点介绍了传动机构关键零件框架的整体工艺方案和重点工序（精加工）的制造精度分析,全面分析了该类零件的结构特点并制定了制造工艺方案,同时对重点工序-基准精密加工和行星轮轴孔的精密加工工序进行了分析,找出了装配误差、基准定位误差、找正误差、图样标注方法等影响零件制造精度的因素,并针对主要矛盾制定了有效的解决途径,消除不必要的影响因素保证零件的设计精度。     

提高无键过盈联接装配精度的方法

经过车、铣、刨、磨、镗、焊、锻及热等多道制作工序而成的零件,只要是符合图样的几何尺寸和形位公差要求的零件都是合格的零件,合格零件都可以进入装配工序进行装配。装配作业是机械制造过程的最后阶段,装配工作的好坏对生产进度,产品质量都有着很大的影响。百分之百合格的零件,尺寸也是在一个合格公差的范围内,由于装配工艺的不合理,累计误差的存在,有时就不能实现产品设计的要求。     

基于Solidworks广义参数化的关键技术研究

论述了基于Solidworks对产品进行广义参数化的关键技术，包括产品模块化、尺寸分析、产品零件建模、零部件装配、方程式的添加与控制程序的编写、标准件库建立与标准件调用、非标准件系列零件的生成及调用、公差库的建立和公差参数化、工程图的生成、用Solidworks中的cosmos插件进行力学校核、系统的运动仿真。     

孔组位置度的测量和计算

一、概述孔组的位置度误差直接影响零部件的装配质量，图1为4孔组零件，其孔组要素相互之间的关系由位置度公差保证，而整组要素由线性尺寸公差定位，在制造钻模和生产出工件之后，对其位置度误差必须进行检查，以确保零件质量。按GB1958－80《形状和位置公差—检测规定》，图1     

Applying the Coordinate Tolerance System to Tolerance Stack Analysis Involving Position Tolerance

Geometric dimensioning and tolerancing (GDT) has been playing an important role in specifying the geometry of part features during the product design stage. Tolerance stack analysis is then used to study the conformity of the parts to the tolerance zone. Performing stack analysis is time consuming because geometric tolerances are complex to compute. This paper presents a technique to formulate the bonus and shift tolerances (due to positional callout) and convert them to equal bilateral expressions as in a coordinate tolerance system. An example is used to demonstrate the effectiveness of the expressions. The usage of the expressions is less conceptual and this makes the application simple and direct. Most importantly, the results are shown to be accurate and reliable.     

计算机辅助公差设计一致性的评价工具--软件量规

在漂移模型，虚拟边界要求，条件公差理论以及ＩＳＯ和国家标准的公差原则基础上，给出可用于孔轴类零件公差一致性验证的软件量规数学等效式。为基于约束的参数化ＣＡＤ系统中，计算机辅助公差设计的评价提供了理论依据，对促进ＣＡＤ／ＣＡＭ集成，特别是并行工程的发展具有重要的科学意义和应用价值。     

公差原则的分析和形位公差的计算

介绍了公差原则的定义、特征及其应用实例.基本尺寸相同的轴,按不同的公差原则标注形位公差时,其轴线允许的直线度误差各不相同.为产品设计时确定尺寸公差和形位公差作技术准备,为产品的加工和检验提供理论依据.     

公差课程中尺寸公差教具研制

随着新技术新材料不断地更迭,自制工科教具设计越来越丰富,涌现了一批批具有创新实用性的自制工科教具。本论文设计了一种用于教师在公差课程中教学使用的教具。通过更换不同基准制的尺寸配合块以进行实验分析,研制出相对完善、可涉及日常公差教学中使用的尺寸公差教具。设计内容主要包括间隙、过盈两种配合方式在零部件装配时的效果展示,感受细微尺寸变化所带来的影响,对于理解尺寸公差概念有着显著的提升作用。     

Theoretical Tolerance Stackup Analysis Based on Tolerance Zone Analysis

In this paper, both dimensional tolerance stackup and geometrical tolerance stackup in one-, two-, and three-dimensions are theoretically analysed. The tolerance analysis in this study is based on the analysis of tolerance zones. The manufacturing errors are classified into two general types, locating errors and machining errors. Generative formulation of tolerance stackup is explored. A simulation example of 3D geometrical tolerance stackup is illustrated.       

Process Tolerance Control in a 2D Angular Tolerance Chart

The main tasks of tolerance charting include the identification of dimensional chains, the calculation of mean working dimensions, and the allocation of proper tolerances to the working dimensions for all machining cuts. When an angular featured component is involved, tolerance charting becomes very difficult because the axial dimensions are interrelated with the radial dimensions due to the angular feature. The purpose of this paper is to accomplish the above three tasks in a 2D tolerance chart, constructed for a component with an angular feature. With the algebraic method, the reverse chain matrix, which contains the reverse tolerance chains, is obtained first and the mean working dimensions are determined from the reverse chain matrix. The forward chain matrix for the forward tolerance chains is then obtained by inversing the reverse chain matrix. Thereafter, by using the forward chain matrix in a linear programming model, the tolerances are optimally allocated to the working dimensions. A numerical example is given in the paper. ID="A1" Correspondence and offprint requests to: Dr P. Ji, Department of Industrial and Systems Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon, Hong Kong. E-mail: mfpji@po-lyu.edu.hk     

基于公差原则的位置度误差的评定

机械零件的位置精度是零件加工的主要质量指标之一,通过控制加工零件的关联实际被测要素对基准在位置上的变动量,可以确定位置精度要求。在机械类产品的被测要素和基准要素上都应用公差原则,能在提高可装配性的前提下,扩大了被测要素公差带的范围,降低制造成本。目前对于位置度误差的评定模型的研究大多着眼于一般参考基准,而较少涉及有公差原则的参考基准。对花键轴基准要素有最大实体要求,被测要素有最大实体要求、可逆要求的位置度公差(简称M-MR位置度公差)的数学评定方法进行研究。根据M-MR位置度公差的工程语义,分析实际量具的几何特性及其在合格性评定中的使用过程,提出位置度误差合格性评定的数学方法。     

一种设计和工序公差计算机辅助并行设计方法的研究

提出一种计算机辅助设计公差和工序公差并行设计的数学模型，以成本公差函数作为目标函数，以装配功能要求、加工方法、加工余量、工序制造公差范围作为约束条件，并用蒙特卡洛法模拟尺寸装配、模拟退火算法用于优化求解，实现了设计公差和工序公差并行设计，缩短了设计周期。     

关于虚公差问题的研究

提出虚公差概念,指出虚公差的意义。在虚公差概念的基础上提出解算带补偿件的尺寸链的概率法,解释了国际GB5847－86为什么对有补偿件的尺寸链不推荐“概率法”的原因。从理论上证明了虚公差概念,对于带补偿件的尺寸链能用概率法来计算,从而为计算机辅助设计装配尺寸链提供了理论依据,同时大大简化了计算机辅助设计装配尺寸链。     

复合材料结构修理容限的确定

从工程应用的角度探讨了进行复合材料飞机结构损伤修理容限需要进行研究的相关问题，针对普通层压板和加筋板等结构的主要损伤形式，提出了针对修理容限问题较为系统的总体研究方案。结合结构的具体损伤形式指出了修理容限研究中需要进行理论分析和试验研究的内容，为不同材料同类结构修理容限的研究提供参考。