机械零件非配合尺寸的容差设计

本文以质量损失函数为计算基础，得出零件非配合尺寸的容差计算公式。对建立损失函数的主要参数即用户损失和用户容差的决定给出方法。分析评理服传统的公差给定和分配在经济性上存在的问题。     

用质量损失函数解尺寸链

依据田口玄一的质量工程学理论,建立尺寸锭封闭环的质量损失函数,考查各组成环与封闭环之间的函数关系,导出尺寸链的反计算、正计算、中间计算的公式。反计算时,考虑封闭环的用户极限,用户损失和每个组成的环的工厂损失,分别求出它们的工厂容差和公差。正计算是反计算求得每个组成环的公差之后,按照尺寸的分布规律和概率论原理求出封闭环的公差。中间计算时对未知组成环公差的决定不受已知组成环公差的制约。     

孔和轴配合尺寸的容差设计

用田口理论建立孔、轴配合质量损失函数，给出配合的功能极限（用户容量）和用户损失的决定方法。以损失函数计算孔和轴的工厂容差，选定其标准公差。根据经济性要求和产品结构选择配合的基准制，求出配合极阴的设计量，确定配合件的基本偏差的公差带位置。     

基于置信水平和熵权法的参数和容差经济性设计

为降低生产运作成本并提高产品稳健性,需要对产品系统进行参数和容差的经济性设计.本文考虑模型参数不确定性和质量损失函数系数对优化结果的影响,从质量损失成本和容差成本的角度,提出了基于置信水平和熵权法的参数和容差经济性设计方法.该方法分为两个阶段:在参数设计阶段,根据因子响应试验数据构建质量特性的响应曲面模型,进而得到质量特性规格限为约束区间的置信水平计算公式,再通过最大化置信水平得到最优设计变量;在容差设计阶段,构建质量特性的均值方差关于设计变量和容差的模型,同时根据容差成本试验数据构建容差成本模型,再采用熵权法计算质量损失函数系数进而构建总成本函数,最终通过最小化总成本计算最优容差值.本文以树脂生产过程的胺添加试验为案例,系统地研究了温度、搅拌速度和添加速度这三个设计变量对树脂粘度的影响.结果表明,与已有方法相比,通过本文方法所确定的最优设计变量及其容差值,减少了模型参数不确定性对优化结果影响,同时降低了质量损失和容差成本.     

在绘图中圆柱管螺纹大径小径简便计算法

对圆柱管螺纹大径、小径的计算法作了较详细的分析．提出两个简便的计算公式．利用计算的方法来确定管螺纹大径、小径的数值．为编制管螺纹的绘图程序软件提供了有效的数学模型．     

多目标同步优化设计法

对于不可计算性项目，通常用二步法进行参数、容差优化设计。该文通过选择新的指标体系，用正交试验来获取数据，以逐步搜索法得到好的参数搭配，再利用定理１中的样条函数，求得各因子的公差，从而完成了参数、容差同步优化。文末用实例阐述了此法，更有力地证明“多目标同步优化设计法”是有效的。     

基于模糊质量损失的公差稳健设计方法的研究

分析了产品质量的模糊性及田口平方型质量损失函数的局限性;应用模糊理论拓展田口损失模型,提出了模糊质量损失和模糊质量损失成本的概念;探讨了应用模糊质量损失模型实现公差稳健设计的两种方法:由模糊质量损失成本构造综合成本作为目标函数,或制定一个最大模糊质量损失作为稳健性约束.用公差设计实例进行验证,结果表明该方法是合理有效的.     

车削大螺距螺纹工艺可靠性评判方法

大螺距螺杆左右螺纹面加工误差沿轴向的分布对压力机滑块的定位与重复定位精度有重要影响,车削螺纹工艺应具有高可靠性。已有的利用误差最大值评判加工精度的方法,忽略了加工误差沿轴向的分布特性,无法揭示工艺的可靠性。为此,采用相同工艺方案,进行两次车削螺距16mm外螺纹试验,构建中径误差和左右螺纹面的大小径、牙型半角、螺距误差分布行为序列,采用灰色关联分析方法,利用加工误差分布行为序列的相似性评判大螺距外螺纹工艺可靠性,并进行实验验证。结果表明,采用该方法可有效识别和评判车削大螺距螺纹工艺可靠性。     

车削大螺距外螺纹加工误差分布特性

采用轴向分层切削法车削大螺距外螺纹时,受机床主轴回转误差、刀具磨损和振动等因素的影响,螺纹面形成过程不稳定,其加工误差沿轴向分布具有多样性。利用误差最大值和最小值评判加工误差的方法,不能反映其分布水平和变化趋势。为此,依据螺纹面几何结构参数及其加工误差分析结果,进行两次车削螺纹试验,在左右螺纹面上选取多个特征点,利用其坐标值计算加工误差,构建中径误差和左右螺纹面大小径误差、牙型半角误差、螺距误差沿螺纹轴向分布行为序列,采用灰色关联分析方法,揭示和评价螺纹面加工误差沿轴向分布的特性。结果表明,采用上述方法可以定量评价螺纹面加工误差沿轴向分布的一致性。     

基于改进成本公差模型的并行公差优化设计

在总结传统成本公差模型的基础上,从资金的时间价值角度对传统成本公差模型进行改进,提出了改进后的成本公差模型.利用改进后的成本公差模型,并将制造成本和质量损失成本同时应用到并行公差设计的目标函数中,实现公差的优化设计.最后通过工程实例验证所提出的方法.结果表明：改进的成本-公差模型更贴近现实,计算出的总成本更合理,有效反映了资金的时间价值、物价上涨等现实因素.     

圆锥外螺纹的线阵CCD非接触检测方法

为了提高圆锥外螺纹尺寸检测的精度并实现自动化测量,提出了基于线阵CCD的非接触测量方法.建立了包括计算机运动控制、图像数据自动采集和尺寸计算的测量系统,该系统通过控制高精度的线阵CCD扫描外圆锥螺纹在平行光场中的投影来获取螺纹图像.针对正投影时螺旋线对螺纹牙的投影产生局部遮挡的现象,通过调整螺纹轴线与光轴的角度消除遮挡,获取完整的螺纹牙投影.1维CCD图像信号经过中值滤波处理后进行一阶差分提取螺纹牙的轮廓点.对螺纹轮廓分段拟合并以亚像素级的轮廓推导出螺纹尺寸的计算公式.实验表明,该系统可以完成各项螺纹参数测量,精度高于5μm,重复性好,易于实现自动化测量.     

对称公差标注在工艺尺寸链计算中的应用

利用对称公差标注时尺寸链的计算公式,进行工艺尺寸链计算。通过封闭环尺寸及公差计算,计算并校核余量及余量公差。通过组成环尺寸及公差计算,调整组成环的尺寸公差,以保证产品尺寸合格。     

飞机装配容差分析技术研究

飞机装配容差分析可以预估实际产品能否满足设计要求,在优化制造方案与容差分配方案、保证飞机装配质量、降低成本、缩短研发周期等方面起着非常重要的作用。在整理飞机装配容差分析工作流程的基础上,对飞机装配容差分析关键技术进行了研究,包括如何定义设计基准体系、如何选用容差累积计算方法。阐述了定义基准的常用方法,总结了定义设计基准体系的原则,并对某机身段工作包航向基准面定义方案进行了比较分析。总结了目前飞机装配容差分析领域采用的容差累积计算方法,对各种方法进行了对比分析,并给出了选用容差累积计算模型的考虑因素。     

零件参数设计的数学模型

在同时考虑组成零件的成本尽可能低和产品损失费用尽量少的条件下来求最优参数设计方案（包括标定植和容差）,并与原设计比较。在各个标定值容许的范围内选定一组,考虑各个零件不同容差等级搭配时的情形,然后用计算机模拟出这种动态过程,求得了最佳的参数设计方案,并考虑不同情况,建立了２个模型：在严格要求公差与配合的情况下的参数设计方案（即模型１）和在不考虑公差与配合的情况下的方案（模型２）。     

简化平面尺寸链公差计算的方法

平面尺寸链中公差的计算比直线尺寸链中公差的计算复杂，不便应用极值法进行计算。本文应用多元函数的偏微分理论和工艺尺寸链原理，提出一种简化平面尺寸链公差计算的方法，应用此方法可以简捷地计算平面孔系尺寸公差及平在尺寸链中的其它尺寸公差。     

螺纹中径当量的全微分优化逼近算法

本文建立的螺纹中径当量全微分优化逼近模型，考虑了螺距误差和半角误差本身及其相互间对中径的综合影响，并用理想螺纹在径向和轴向二维逼近实际螺纹，计算机计算表明，和常用算法及三点接触式算法相比较，本文提出的算法最优。     

输电网不对称故障电压骤降域的区间分析

基于区间算法提出一种预估容差输电网发生不对称故障时引起母线电压骤降的系统分析方法．通过应用对称分量法,导出容差输电网母线发生单相接地故障时的电压骤降计算矩阵以及线路发生单相接地时的母线电压骤降域计算公式,并将有向区间算法应用于电压骤降域的计算．通过检查电压骤降矩阵中的任一元素值,可以快速而且清楚地获得任意母线发生故障时,引起其它母线电压骤降程度或线路发生故障造成其他母线电压的骤降域,从而预测输电网在运行中存在的隐患和危害,便于及时进行调度和维护,提高电网的供电质量和安全运行水平．     

基于非对称质量损失模型的函数机构稳健设计

为解决产品的质量特性偏离理想值所带来的非对称质量损失问题,提出一种非对称质量损失模型。应用截尾正态分布理论,推导出非对称质量损失的均值计算公式,以曲柄滑块机构为例,建立对称与非对称2种稳健优化模型。与对称质量损失函数相比,基于非对称质量损失函数的优化结果能够有效避开质量损失大的方向,从而有效减小质量损失。蒙特卡洛仿真实验验证了该方法的有效性。     

广义相关性基础上的量化容差关系的改进

为了更好地处理不完备信息系统,对改进粗糙集模型中的容差关系和量化容差关系进行了分析,提出了一种新的量化容差关系.新量化容差关系从已知属性和未知属性关联的角度,考虑不同属性取值之间的相吸性和相斥性,结合泛逻辑中的广义相关系数,定义属性间的广义相关因子,在新量化容差相似度计算中使用该广义相关因子参与计算,并给出了具体的计算方法,证明了新的量化容差关系的基本性质. 最后通过实例对该量化容差关系进行了验证.     

单件、小批量生产零件尺寸误差分布规律及其应用

本文提出用截尾正态分布作为单件、小批量生产的仪器零件、机器零件尺寸误差分布的理论模型。阐述了单件、小批量生产零件进行综合大子样抽样,统计计算其尺寸误差分布函数和分布密度函数的一般方法,进而定量地分析了生产中和装配中发生的许多质量问题。为改善产品质量,提出了“平移公差带法”和“单边平移公差带法”的应用方法。