汪莲莲[1]2015年在《复杂尺寸链的计算机辅助公差分析》文中研究指明课题研究内容是选取叁个典型机构,分别对其建立复杂尺寸链,运用基于CATIA的公差分析软件CETOL6σ,在叁维实体模型的基础上建立叁维公差模型并分析计算得到结果,将尺寸链理论算法与软件的计算结果进行对比,根据评估结果进行优化,此外还利用软件的计算结果分析了各个尺寸链中组成环的贡献度和敏感度。主要内容如下:1)主要是以犁刀变速齿轮箱为例,对箱体安装平面的四个安装孔的位置精度提出了叁种不同的标注方法,并利用基于CATIA的公差分析软件CETOL6σ建立三维公差模型,对叁种标注方法分别进行分析,利用尺寸精度控制成组孔的位置精度会造成累计误差,利用位置度并实行最大实体要求控制成组孔的位置精度能够保证零件的互换性,扩大位置度公差,提高合格率,降低成本,为产品的设计提供了一定的指导。2)对一曲柄滑块机构进行运动学及动力学的理论分析,建立了装配尺寸链并结合公差分析软件CETOL,对曲柄滑块机构的滑块的装配偏差进行分析,并对分析结果的敏感度和贡献度进行讨论。可知,按照极值法和统计法分析滑块A面与支架的B面之间的距离都在设计范围内,也表示理论计算值在CETOL的结果分布范围内,并且得出在理想状态下,该曲柄滑块机构的运动轨迹偏差大小为+0.285mm~-0.295mm的结论。3)将PF4-CFT叁维模型进行简化后,分别从T方向和Z方向两个方面分析了超导母线安装过程中可能会出现的误差,建立T方向和Z方向的尺寸链并利用公差分析软件建立公差模型,在Z方向槽的位置变化导致隔板的变化角度大于间隙造成的变化量,隔板在Z轴方向的平移的最大距离可达到4.1mm,因为超导母线是安装在支撑板上,如果要保证其安装,则必须将超导母线与支撑这就只有采取在支撑板上加点垫片来保证安装。而在T方向由于安装孔的位置变化会直接关系到超导母线的安装,而安装孔的位置与槽底面的距离会发生变化,所以以孔1和孔21为例,利用CETOL分析得到在孔1及孔21位置的安装误差可能达到2.741mm和2.73mm,必须通过修正装夹的装置来弥补误差。
刘超[2]2008年在《计算机辅助公差分析与设计计算研究》文中提出在现代产品设计中,随着计算机辅助设计开发技术(CAD)的发展成熟,作为控制产品系统精确度和可靠性的关键技术——计算机辅助公差分析与设计还处在由人工向计算机化发展的初级阶段,这就造成了目前计算机辅助公差分析与设计的现状无法与CAD/CAM和CIMS的发展相适应。特别是在军工系统中,自动武器在设计和生产定型时都需要成套的尺寸链计算书,如何方便、快捷、准确地运用计算机软件进行尺寸链计算,生成成套的尺寸链计算书,成为提高自动武器的研发能力,缩短其研制周期必须得到解决的重要问题。本文针对尺寸链计算中的一些关键问题,在研究学习尺寸链基础知识之上,提出以Visual Studio 2005为平台的尺寸链分析与设计计算软件的整体框架;研究了运用UG二次开发人机交互生成尺寸链数据的技术,给出与UG进行数据交互的方法;给出用VC++调用Matlab计算引擎来进行计算分析的方法;给出公差查询的数据库的详细设计方法,并形成能够满足软件要求、操作简单实用的功能模块;深入研究讨论公差分析设计计算软件的一些关键模块,开发出能够初步使用的模块,为软件的下一步完善提供了坚实的基础;开发完成了尺寸链分析与设计计算软件的一些辅助模块,特别实现了CAD图的通用查看功能和尺寸链文档的设计功能,使用户更加方便地校核尺寸链图,解决了繁重的尺寸链文档制作问题。
何景熙[3]2003年在《复杂尺寸链分析计算理论及应用》文中研究说明尺寸链计算在公差技术中发挥着非常重要的作用，特别是在军工系统中，尺寸链分析计算显得尤为关键。许多武器装备本来就是高精尖产品，如果要进一步提升其性能、威力就必然要提高系统的精确度和可靠性，这些对设计和加工特别是装配都提出了更高的要求。不少兵器在设计和生产定型时都需要进行成套的尺寸链计算，以便对零件的可装配性进行检验，保证系统的精度要求。因此，根据产品技术要求，利用尺寸链进行计算，经济合理的决定零部件的尺寸公差、模拟装配过程，可以提高产品样图的设计水平，保证加工精度，提高产品质量，并使产品获得最佳的技术水平和经济效益。然而，在尺寸链计算过程中有几个自今都没有解决的问题，成为长期困扰设计人员的技术难题。本文针对尺寸链计算中需要解决的几个关键技术，提出了复杂尺寸链计算的系统方法，就尺寸链图自动搜索、尺寸链方程自动生成、功能方程的计算机求解等问题进行了深入的研究。并利用CAD软件的ActiveX技术和专业计算软件Mathematica提供的动态连接库技术完成了计算机辅助尺寸链计算软件的构造，开发的软件已成功应用于设计过程中。本文主要完成了以下工作：(1) 通过分析尺寸链计算过程中所必须解决的几项关键技术，提出了复杂尺寸链计算的系统方法。(2) 提出了了异形异构尺寸链的概念，以及基于深度优先算法的二维装配尺寸链搜索方法。(3) 借助自由度建模方法计算尺寸链图的自由度，检查尺寸链图的准确性，并利用矢量推算法在CAD环境下直接从尺寸链图生成尺寸链方程。(4) 针对尺寸链方程的计算机求解特点，提出了冗余方程的判断及删除准则、组成环增减性判断优化值法、未知数自动赋初值、方程组顺序求解等算法，大大提高了计算的成功率和软件的健壮性。(5) 结合实际应用，详细地介绍了计算机辅助尺寸链计算软件的使用过程。
曹继忠[4]2015年在《尺寸链计算在汽车座椅公差设计中的应用研究》文中指出公差设计是汽车座椅图纸设计的核心，也是汽车座椅开发中，从理论设计到实际生产所迈出的关键一步，公差设计是否精益直接影响汽车座椅产品的质量，成本以及功能。而尺寸链计算技术更是公差设计的核心。传统的经验公差设计方法已经无法满足汽车座椅设计和生产的质量更高和成本更低的要求，且传统的+/-公差已经初步被先进的几何公差所替代，而这种替代实际已经发生了。本文着重对基于几何公差的尺寸链计算在汽车座椅公差设计中的应用研究进行讨论。本文首先对尺寸链计算普遍性原理进行了介绍，根据尺寸链计算普遍性原理，推导了尺寸链计算的基本计算公式。然后通过对一维尺寸链在几何公差中的应用，深入讨论了一维尺寸链的手动计算方法。介绍了设计因素对于尺寸链技术中应用原理和影响，设计因素包括装配偏移和基准偏移，并探讨了如何在尺寸链计算中应用装配偏移和基准偏移。其次本文应用了基于蒙特卡洛算法的计算机辅助公差设计软件VisVSA，结合生产实际，探讨了蒙特卡洛方法在复杂尺寸链技术中的应用，即将计算机辅助公差技术（CAT）应用于汽车座椅公差设计中。详细探讨了VisVSA软件计算复杂尺寸链的理论、流程、方法和注意事项，以及对计算结果进行详细的分析和优化。结果表明应用蒙特卡洛方法的VisVSA软件可以帮助找到问题原因，提供解决方法。最后对本文进行了总结，并且提出了未来进一步研究的设想。
苏蕴[5]2007年在《计算机辅助工艺尺寸链的分析与解算》文中提出计算机辅助工艺尺寸链的分析与解算作为CAD/CAM/CAE/CAPP中不可缺少的一个环节,能有效的减少原料、工耗,降低成本,提高经济效益。本文在简要介绍工艺尺寸链的相关理论知识、深入分析目前工艺尺寸链计算机辅助分析、解算的研究现状与发展趋势的基础上,主要从以下两个方面对计算机辅助工艺尺寸链的分析与解算进行研究和探讨:1.针对在拟定工艺过程中工艺标准无法同设计标准重合的情况,开发出了一套独立的计算机辅助工艺尺寸链简单换算系统。该系统增加了实时绘图功能,具有良好的人机交互性。本文详尽的介绍了该系统的总体模型、数据结构及相关算法,并给出了具体实现。2.对计算机辅助工序尺寸的解算算法进行了深入的探讨,着重介绍了一种新的公差图表的描述方法—线索工艺尺寸树法及其遍历算法,使得算法复杂度大大降低。最后通过两个实例验证了该算法的正确性和可靠性。
张亮[6]2013年在《直驱式A/C轴双摆角铣头制造工艺技术研究》文中研究表明直驱式A/C轴双摆角数控万能铣头结构复杂,设计要求的性能指标对制造工艺技术要求非常高,如零件加工质量、配合性质、相互位置、运动精度等几何参数。生产制造过程中由于制造工艺技术的不成熟,导致产品装配精度不能达到预期效果,且生产调试效率低、资源浪费严重。A/C轴双摆头制造工艺技术研究侧重点为通过误差预防与误差补偿两种途径,提高双摆头制造精度。由于其结构复杂性,达到产品几何精度要求比较困难,且涉及动态联动几何精度要求。因此,需要通过误差预防、误差补偿两种途径,提高产品精度。通过对产品装配约束关系的研究,制定合理的装配工艺及精度检测方法；利用拉依达准则即3σ准则,进行装配检测数据处理,提高误差检测正确性,提高装配几何精度。通过装配结构分析,解析关键零件关键几何精度,提出控制途径,并且采用最小二乘法评定零件重要几何精度误差。总之从加工,装配,检测等途径全面提高制造精度,实现误差预防；通过回转轴位置精度检测方案研究和回转中心误差补偿工艺技术研究,设计出了直驱式A/C轴双摆头回转轴位置精度检测方案以及回转中心几何误差检测与补偿方案,实现误差补偿目的,进而提高五轴数控机床加工精度。通过双摆头制造工艺技术研究,制定出了双摆头试制方案,装配工艺方案,零件加工工艺方案,回转轴位置精度检测方案,五轴补偿精度检测方案等成果,用于指导生产。
刘永平[7]2013年在《基于UG二次开发平面尺寸链的计算与研究》文中进行了进一步梳理近年来，随着CAD/CAM技术快速发展，叁维数字化制造技术得到了发展与应用。特别是MBD技术得到了快速发展，并被广泛的应用于机械制造过程中；它改变了传统的工艺设计、加工生产模式，使制造技术发生了重大变革，为进入叁维数字化制造时代提供了技术条件。目前我国飞机制造业中还普遍采用手工来解算尺寸和公差的问题；其中存在效率低、繁琐枯燥、容易出错等问题；已经无法满足我国现代制造业发展的要求，成为制约制造业进一步发展的重要问题。针对尺寸链的复杂解算问题，以及叁维数字化制造技术发展的趋势，提出基于MBD条件下，以全叁维环境作为突破口，使用VB.NET语言对UG进行二次开发，开发计算机辅助叁维模型尺寸链解算系统。使设计人员能够在叁维模型条件下，直观的进行尺寸和公差的设计计算；便于设计人员把握，使设计人员从繁琐枯燥的传统手工解算中解放出来，节省时间去完成其他工作，提高工作效率。本文所开发的系统主要应用投影法、全微分、极值法与概率法进行平面尺寸链的计算；并对投影法求解平面尺寸链函数方程式的过程进行了研究，提出以矢量角度推算法来推算各个环的矢量夹角，并自动生成尺寸链函数方程式，来正确的得到各个环的函数关系，保证计算结果的正确性；且在计算的过程中能够自动判断组成环的增减性，使系统有较高的操作性与通用性。
汪莲莲, 孔晓玲, 刘素梅, 孙斌, 金瑶[8]2016年在《基于CETOL的成组孔位置精度设计与分析》文中提出以犁刀变速齿轮箱为例,对箱体安装平面的4个安装孔的位置精度提出了3种不同的标注方法,并利用基于CATIA的公差分析软件CETOL 6σ建立三维公差模型,对3种标注方法分别进行分析。利用尺寸精度控制成组孔的位置精度会造成累计误差;利用位置度控制成组孔的位置精度虽然避免了累计误差的产生,但是其公差取值较小,对成组孔的加工精度要求较高,不利于犁刀传动齿轮箱的加工装配;利用位置度并实行最大实体要求控制成组孔的位置精度能够保证零件的互换性,扩大位置度公差,提高合格率,降低成本,为产品的设计提供了一定的指导。
蔡禄荣[9]2012年在《大跨度钢桁架拱桥预拱度设置及拼装误差理论研究》文中研究指明随着我国高速铁路建设的发展，客运专线对大桥的安全性和舒适性提出了更高要求，桥梁结构需要具有足够的竖向刚度、一定的横向刚度和匀顺的成桥线形。除制造误差（包括材料的物理参数和杆件的几何尺寸误差）之外，预拱度设置和螺栓对孔拼装精度是决定大跨度钢桁架拱桥成桥线形的主要因素。为了使成桥状态与设计要求更加吻合，本文从当前钢桁架拱桥的设计计算方法和施工工艺出发，研究了若干影响落梁线形的关键技术。主要完成了以下研究工作：（1）理论预拱度计算有限元模型特殊区域等效处理针对大跨度钢桁架拱桥理论预拱度计算的常用梁单元计算模型不方便直接考虑整体节点构造和横隔板加强等缺陷问题，选取具有普遍性特点的桁架杆件，通过建立实体模型和梁单元模型，对整体节点翼板、采用高强螺栓附加拼接板的弦杆连接特性、弦杆横隔板的影响和竖杆、斜腹杆与弦杆节点的连接分别作数值对比分析，探索出特殊区域的相应等效处理方法。经东莞东江大桥荷载试验验证，对钢桁梁特殊区域等效处理后的空间有限元计算模型，具有较高的计算精度。（2）大跨度钢桁梁桥厂制预拱度设置针对常用的斜杆形下承式钢桁架拱桥结构，采用有限单元法，以相对预拱度作为荷载参数，将通常由求解杆件伸缩引起拱度的逆问题转化为由相对预拱度求解杆件伸缩量的正问题，推导了杆件的伸缩公式。然后将该方法编译成计算程序和做成“杆件伸缩-预拱值”对照表格，方便设置预拱度时兼顾杆件伸缩的统一性，避免反复试算。使用该方法设置预拱度，容易使成桥节点的预拱值落在理论预拱线上，从而得到更加匀顺的预拱度线形。在此基础上，根据预拱度设置引起错孔的允许范围，推导了相对预拱度允许值的计算公式，对于错孔较厉害的杆件连接，提出了螺栓孔布置的处理方法。（3）杆件连接拼装误差计算根据杆件拼装定位施工工艺，分析了弦杆定位、竖杆和拱肋拼装定位的状态，重点研究了大跨度钢桁梁常用悬臂拼装架设方法的拼装误差，通过引入定位拼装误差概念，推导了梅花形定位安装杆件的定位拼装误差计算公式。在此基础上，将定位拼装误差计算公式应用于厦深铁路榕江特大桥弦杆拼装误差计算，计算分析结果揭示了定位拼装误差的变化规律：定位拼装的线误差对杆端的偏位影响较小，杆端偏位主要来自定位拼装的角误差；在拼接接头的对角位置打入定位冲钉，能减小定位拼装误差。（4）累积拼装误差对桥梁状态的影响运用工艺尺寸链理论和定位拼装误差计算方法，推导悬臂拼装的误差线形和合龙口的极值拼装误差，揭示了拼装误差累积规律。在此基础上，分析了拼装误差对大跨度拱桥线形和内力的影响。通过采用极值法求解了榕江特大桥施工过程的拼装误差，得出：拼装累积误差对高精度合龙和成桥线形以及内力均有较大影响。（5）拼装误差控制技术研究首先根据拼装误差的控制要求，采用极值法推导了螺栓孔直径和定位冲钉直径之差的关系式；然后将工艺尺寸链理论应用于拼装误差控制，采用增环和减环错开技术将拼装误差分散，能减小拼装累积误差对成桥线形和内力的影响。根据施工工艺，对杆件连接的拼装误差提出控制措施，以及较系统地阐述了合龙误差调整技术。
王金龙[10]2007年在《基于动态尺寸链的汽车主锥总成装配技术研究》文中指出本文从装配尺寸链的角度对汽车主减速器中的主动锥齿轮装配的关键技术做了研究。传统的装配尺寸链理论只是从静态尺寸链的角度研究装配问题，而文中所提出的动态尺寸链观点则是对原有装配尺寸链原理的进一步深化。首先，文章对传统的尺寸链原理做了介绍，指出了研究尺寸链对提高装配精度，优化装配工艺的重要性，列举了装配过程中常用的解算尺寸链的方法，然后，通过分析装配尺寸链，提出了采用动态装配尺寸链原理分析装配尺寸链的方法。文中详细论述了动态尺寸链原理，给出了动态尺寸链计算的通用公式。通过对通用公式的研究，分析了各种对动态装配尺寸链影响的因素，对装配过程的优化有着指导作用。本文的重点是动态尺寸链在汽车主减速器的主锥装配过程中的应用，主锥装配作为主减速器装配的核心，其装配精度直接影响主减速器甚至驱动桥的性能。通过对主锥装配过程中各种影响装配尺寸链的动态因素分析，得出了影响主锥装配精度的主要因素。通过对各因素的分析计算，得出了主要影响因素与装配封闭环的尺寸误差的关系。最后，介绍了为保证主锥总成装配的装配质量，设计制造了汽车主减速器的主锥总成装配线的关键设备。结合前面的动态尺寸链分析，提出了主锥总成装配线模糊闭环控制的设计构想，为提高主锥装配的精度提出了研究方向。
参考文献：
[1]. 复杂尺寸链的计算机辅助公差分析[D]. 汪莲莲. 安徽农业大学. 2015
[2]. 计算机辅助公差分析与设计计算研究[D]. 刘超. 南京理工大学. 2008
[3]. 复杂尺寸链分析计算理论及应用[D]. 何景熙. 重庆大学. 2003
[4]. 尺寸链计算在汽车座椅公差设计中的应用研究[D]. 曹继忠. 吉林大学. 2015
[5]. 计算机辅助工艺尺寸链的分析与解算[D]. 苏蕴. 上海师范大学. 2007
[6]. 直驱式A/C轴双摆角铣头制造工艺技术研究[D]. 张亮. 大连理工大学. 2013
[7]. 基于UG二次开发平面尺寸链的计算与研究[D]. 刘永平. 沈阳航空航天大学. 2013
[8]. 基于CETOL的成组孔位置精度设计与分析[J]. 汪莲莲, 孔晓玲, 刘素梅, 孙斌, 金瑶. 机械设计. 2016
[9]. 大跨度钢桁架拱桥预拱度设置及拼装误差理论研究[D]. 蔡禄荣. 华南理工大学. 2012
[10]. 基于动态尺寸链的汽车主锥总成装配技术研究[D]. 王金龙. 合肥工业大学. 2007
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