基于偏差传递的二维多工位装配夹具系统公差可行稳健设计

提出一种基于偏差传递的二维多工位装配夹具系统公差可行稳健设计方法。分析二维多工位装配尺寸偏差传递关系,建立由定位销和零件定位孔(槽)公差引起夹具定位偏差的偏差流状态空间模型。采用数论网格方法对定位销和零件定位孔(槽)公差进行采样,将得到的公差样本代入夹具定位偏差模型,求得夹具定位偏差样本空间,将夹具定位偏差作为状态空间模型的输入偏差,提出基于状态空间模型的二维多工位装配成功率计算方法。继而应用Taguchi正交试验直观分析方法,分析得到影响装配成功率的主要因素即夹具系统定位销副关键公差,运用回归正交组合设计拟合得到二维多工位装配成功率与夹具系统定位销副关键公差的响应面模型。以定位销、零件定位孔(槽)制造成本所构成的装配成本最小化为目标,二维多工位装配成功率为约束,建立二维多工位装配夹具系统定位销和零件定位孔(槽)公差可行稳健设计模型。以汽车车身地板二维三工位装配为例,建立其公差可行稳健设计模型并对该模型进行计算与分析,结果表明在装配成本增幅较小的情况下,采用稳健约束后可显著提高公差设计的可行稳健性。该方法为二维多工位装配夹具系统公差稳健设计提供了一种新途径。     

基于低偏差序列样本的装配公差分析方法

传统Monte Carlo分析方法在进行公差数值分析及装配成功率估算时需要大量的统计样本支撑,无法适应高精度复杂产品研制过程中公差设计多组成环、高置信度、高精度、多迭代、短周期等要求。针对该问题,引入低偏差序列代替Monte Carlo方法中的伪随机数序列,并将其融入公差数值分析模型和装配成功率估算模型中,进而构建了基于低偏差序列样本的公差数值分析方法与装配成功率估算方法。在理论分析的基础上,通过对某型飞机典型组件的实例分析,验证了该方法的有效性。     

公差稳健优化设计的研究

为了解决产品加工成本与质量稳健的协调性问题,提出了一种新的公差稳健优化设计数学模型.依据公差稳健设计的思想,考虑产品质量的模糊性,以封闭环误差分布概率密度函数的方差和优质品概率之比为设计目标,建立了公差优化设计产品质量稳健性损失成本目标函数,并研究了优质品率和封闭环误差分布方差的确定方法.以加工成本和产品质量稳健性损失成本为目标,以模糊装配可靠度、可取公差极限范围为约束条件,建立了公差多目标优化数学模型.举例说明了文中所述的公差稳健优化设计方法的应用,采用遗传算法实现了公差的多目标优化设计.实例表明,该方法能够协调零件的加工成本和产品质量的稳健性损失成本,使优化指标的综合性能最佳.     

公差可行稳健设计及其评价方法研究

公差可行稳健设计对于提高产品的质量起着重要的作用。在公差可行稳健模型的基础上,提出基于两步法和直接优化法的公差可行稳健设计法,针对约束函数为线性函数和非线性函数,采用基于重点抽样方法(MPP)进行装配成功率的估算,实现了对公差可行稳健性的评价。最后用实例进行验证。     

面向制造环境的稳健公差设计方法

提出一种基于制造环境的稳健公差设计方法，使得在公差设计中能考虑实际加工环境即各种加工方法的工序能力，从而保证在获得最优稳健公差的同时选择合适的加工方法，以保证设计公差的可制造性和稳健性，提高产品的设计质量。     

基于装配定位约束的功能公差规范设计

为研究与产品几何规范标准体系(Geometrical product specification,GPS)一致的功能公差规范设计方法,基于新一代GPS的恒定类研究零件在装配体中定位的接点分类及其优先次序确定原则,并对现有装配有向图进行改进,增加装配定位约束的表达;研究几何功能需求的表达与分解方法,并基于改进装配有向图研究了零件-零件之间分界面的公差规范设计技术,提出一种几何功能需求-几何规范的功能公差设计新方法,实例验证所提方法的可行性。     

不等公差分组互换装配法

一、等公差分组互换装配法的优缺点所谓等公差分组互换装配法 ,对于常见的组成环数为 2的孔轴配合 ,是将封闭环公差均等地分配给轴和孔 ,然后各自同方向增大ｍ倍 ,轴和孔加工公差相等 ,零件测量后再分成ｍ组 ,对应组号的零件相互装配 ,以保证各组获得相同的装配精度 (见图 1)。这种方法的优点是计算简单 ,组对应关系明确 ,使用方便 ,每一对应组内的零件完全互换。图 1　等公差分组互换装配法但是 ,等公差分组装配法存在明显的不足 ,一是对应组互配时 ,各对应组的零件数量最好基本相等 ,在实际生产中只有在极少数情况下才可以满足这种要求 ,…     

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。     

三维起重机设计中的分层装配技术

目前 ,利用计算机进行虚拟装配已经成为可能 ,利用虚拟现实技术实现这一虚拟的装配过程 ,它以可视化方式展示并改进起重机产品的可装配性 ,并在设计时通过对零部件的控制来降低装配时的复杂性。之后对起重机各零部件静态干涉进行检验分析 ,综合评价了设计的合理与否 ,及时修改设计中不合理的部分 ,避免实际装配阶段发生大的返厂的目的。不仅提高了产品的设计质量 ,而且减少了设计费用 ,节约了设计时间 ,从而提高了产品的市场竞争能力 ,同时还可以指导实际的装配工作。1　起重机的装配过程分类起重机装配过程可以分为自顶向下的装配和自底而…     

虚拟装配中装配公差的检验分析

装配性能分析的主要内容之一是装配公差的分析。阐述了虚拟装配系统中公差并行设计的过程，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。介绍了公差分析的两种方法，并以孔轴的径向配合为例，利用极值法进行装配公差检验，针对检验时出现的各种不合理结果进行了详细分析，并提出了设计公差相应的修改意见。     

虚拟装配技术在飞行器结构设计中应用研究

通过分析飞行器结构装配的特点和难点,在分析虚拟装配的特征和关键的基础上,引入虚拟装配方法,对复杂飞行器结构设计中的虚拟装配实施方案进行探讨和应用,并作出与装配相关的工程决策,可以有效地提高产品装配质量和速度,能够有效地减少设计过程中由于装配而导致的设计反复。     

用于飞行器舱板装配的机械系统设计与研究

针对飞行器舱板装配的现实需求，设计了能够自动完成装配任务的翻转机械系统。该机械系统主要由移动架车、水平移动机构、竖直移动机构和平面四杆机构( RPRR)等组成。在完成机构系统构型设计、结构设计的基础上，进行了运动规划，并应用ADAMS软件验证了系统工作的准确性和可靠性，结果表明各项运动特性符合设计要求。     

Robust Collaborative Optimization Method Based on Dual-response Surface

A novel method for robust collaborative design of complex products based on dual-response surface (DRS-RCO) is proposed to solve multidisciplinary design optimization (MDO) problems under uncertainty. Collaborative optimization (CO) which decomposes the whole system into a double-level nonlinear optimization problem is widely Accepted as an efficient method to solve MDO problems. In order to improve the quality of complex product in design process, robust collaborative optimization (RCO) is developed to solve those problems under uncertain conditions. RCO does opfmiTation on the linear sum of mean and standard deviation of objective function and gets an optimal solution with high robustnmess. Response surfaces method is an important way to do approximation in robust design. DRS-RCO is an improved RCO method in which dual-response surface replaces system uncertainty analysis module of CO. The dual-response surface is the approximate model of mean and standard deviation of objective function respectively. In DRS-RCO, All the information of subsystems is included in dual-response surfaces. As an additional item, the standard deviation of objective function is added to the subsystem optimization. This item guarantee both the mean and standard deviation of this subsystem is reaching the minima at the same time. Finally, a test problem with two coupled subsystems is conducted to verify the feasibility and effectiveness of DRS-RCO.     

飞机零部件自适应装配系统研究

针对当前飞机零部件装配型架自动化程度低、装配过程可控性差等问题,研究了一种飞机零部件自适应装配系统。该系统集成了虚拟技术、激光跟踪仪检测技术与柔性定位技术,采用了基于力与位移的全闭环控制方法,借助虚拟装调系统实现关键部件的自适应定位与装夹。系统采用某型机机头锥作为自适应装配验证对象,完成了对该部件的自适应精确装调,保证了安装精度,实现了装配过程中力与位移的监控。     

基于正态模糊时间窗约束的飞机装配物料配送路径规划

针对飞机装配过程中装配工位物料需求时间模糊化现象,提出基于正态模糊时间窗约束的工位物料需求时间参数表征方法,用正态模糊数的隶属度表示工位的满意度。建立了基于正态模糊时间窗约束的飞机装配物料配送路径规划数学模型,并采用遗传算法进行了求解。遗传算法的选择算子利用轮盘赌和最优保留策略,交叉算子采取小生境选择机制的双选择交叉策略,变异算子确保每代个体得到进化。MATLAB仿真结果表明,该规划方法拥有较好的经济效益。     

基于Taguchi方法的车门结构稳健性优化

以某桥车左前门为研究对象,将稳健设计方法应用于车门结构优化设计,运用Taguchi方法中的参数设计法进行稳健设计。将车门板件厚度作为控制因素,材料特性以及载荷作为误差因素,通过正交试验、SN比试验以及方差分析,找出对车门下垂刚度和一阶固有频率最敏感的控制因素,获得控制因素的最佳组合。算例结果表明,采用稳健设计方法,不仅可提高车门结构性能的稳健性,而且可减轻车 门的重量,具有较强的工程实用性。     

基于本体的飞机工装设计知识表示方法

首先分析工装设计知识,抽取出主要的概念、概念之间的关系和属性信息,建立了包含设计对象、设计流程、设计人员和设计知识的工装设计本体;然后利用Protégé软件构建了平尾前梁装配型架的设计本体实例,并用OWL语言进行了本体表示;最后开发了工装设计知识管理原型系统,在国内某大型航空制造企业得到了示范应用。     

基于有限元法和Taguchi方法的移动硬盘耐撞性能稳健设计

运用Taguchi参数设计方法,提出了基于数值模拟的移动硬盘跌落冲击耐撞性能稳健设计方法。以6.3cm(2.5in)移动硬盘为研究对象,建立了基于有限元软件ANSYS/LS-DYNA的移动硬盘跌落冲击三维有限元模型。分析了关键结构参数对移动硬盘耐撞性能稳健性的影响,进行了移动硬盘耐撞性能稳健设计,获得使磁盘盘片接触面等效应力对地面硬度变化具有稳健性的最优参数水平组合,并进行了仿真试验验证分析。该方法为改进设计提高移动硬盘耐撞性能提供了理论依据。     

电磁铆接技术在大飞机铆接装配上的应用

介绍了电磁铆接技术的发展和原理,指出了电磁铆接中的几个重要问题.针对大飞机铆接装配的需求,分析了电磁铆接的几个独特的技术优势.通过分析电磁铆接在国外的应用及国内的研究现状,说明了我国电磁铆接技术工程化并应用于大飞机装配的可行性和迫切性.