基于VisVSA的高速列车车顶的装配偏差仿真分析

高速列车车顶的装配质量是影响车体总成制造质量的关键因素。利用三维公差分析软件Vis VSA对高速列车的车顶进行了装配偏差仿真分析。结果表明,车顶的高度的超差率不能满足原有公差设定下的要求。依据仿真分析结果对偏差贡献度较大的零部件公差进行修正,修正后的超差率明显减小,满足装配要求,在保证检测质量的前提下,可以有效提高生产效率。     

高速列车侧墙的装配偏差仿真分析与测点优化

高速列车侧墙的装配质量是影响车体总成制造质量的关键因素。利用三维公差分析软件Vis VSA对高速列车的侧墙进行了装配偏差仿真分析。结果表明,侧墙高度的超差率不能满足原有公差设定下的要求。依据仿真分析结果对偏差贡献度较大的零部件公差进行修正,修正后的超差率明显减小,满足装配要求;同时对侧墙的外形轮廓测点进行优化,在保证检测质量的前提下,提高了生产效率。     

数控机床转台三维公差的分析与优化

针对数控机床转台蜗轮蜗杆中心距装配偏差不合理导致蜗轮蜗杆啮合过程出现抖动现象的问题,应用矢量环公差数学理论在三维软件CETOL中进行建模,并用公差分析理论进行公差分析与优化。通过公差分析与优化,使蜗轮蜗杆中心距装配偏差满足设计要求,从而避免了蜗轮蜗杆在啮合过程中产生抖动。     

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VisVSA技术的三维统计公差分析及应用

圆锯作为一种手持式电动工具,终端客户对其切割精度和切割质量提出越来越高的要求。因此在设计、制造和装配过程中,需要对零部件的尺寸和公差进行详细的分析和控制。使用Vis VSA软件建立起了一个圆锯切割精度的数字化公差模型,并采用统计公差的方法对装配过程进行仿真。可以在设计初期预测出偏差的数量和原因,这将有助于提高产品精度,加速研发过程,降低生产成本。     

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。     

火箭发动机氢氧泵结构公差优化分配方法

火箭发动机氢氧泵在装配时由于存在多源偏差且双侧多点装配形式复杂,现场需要依靠人工进行修配,存在装配效率与精度低的问题.针对雅可比旋量法进行改进,考虑氢氧泵双侧多点连接特征引入装配约束,建立多点连接并联装配模型,揭示偏差源与装配偏差间的关系.以相对成本-公差函数及质量损失函数之和为优化目标,以装配精度要求、多点连接要求与加工能力约束等为约束条件,建立火箭发动机氢氧泵多点连接装配的公差优化分配模型,并采用遗传算法进行求解.以实际氢氧泵装配过程的数值案例进行计算,研究不同精度指标要求下的各连接位置公差特性,形成最优公差分配方案,为火箭发动机氢氧泵自动化装配与制造质量一致性提供指导.     

基于3DCS的大型结构件尺寸公差分析与优化

针对特种车辆大型结构件装焊过程中存在干涉及间隙过大难题,开展全尺寸链计算及公差分析研究。以传统公差设计为基础,建立了公差分析的数学模型,运用尺寸链方法进行理论分析;同时,基于3DCS软件构建了公差分析的仿真模型,并对大型结构件进行了公差仿真分析。既能满足大型结构件设计性能需求,也提出经济较好的符合现场装配的公差优化改进方案,在满足整体装配质量的前提下,利用中间计算法优化零件尺寸公差,从而提高了零件合格率,达到了预期效果,验证了改进方案较原有公差分配方法具有较大的优越性,能够解决工程实践中企业所面临的实际问题。     

车门玻璃升降系统部件公差设计及优化

针对升降过程中车门玻璃与导槽密封条底部容易产生额外接触摩擦力的问题,运用VSA偏差分析软件,虚拟仿真分析了车门玻璃与导槽密封条装配间隙偏差。仿真偏差结果与实际车门玻璃升降系统三维模型装配间隙进行对比,发现该系统车门玻璃活动间隙过大,从而对玻璃升降系统中关键部件的公差进行了重新设计。重新设计公差后,再次对系统进行仿真,结果显示该系统车门装配间隙偏差值减小了,从而避免了车门玻璃与导槽密封底部额外接触摩擦力产生的情况。     

基于特征偏差分布的装配精度快速预测模型

针对传统尺寸链公差分析方法忽略了几何公差对装配精度影响的问题,提出一种基于多自由度偏差的几何公差分析方法。分析了几何公差与多自由度偏差之间的关系,建立几何公差分布统一模型;并在此基础上解析了平面、直线在公差域约束下的多自由度偏差分布;通过装配偏差累计,得到装配精度的解析模型,该模型建立了各自由度方向上偏差分布与装配精度之间的函数关系,实现了几何公差的快速分析。结合某部件装配为例,验证了模型的有效性。     

轿车滑移门安装定位点偏差计算与装配偏差建模

轿车滑移门与白车身的匹配精度直接影响到整车风噪声和外观品质.导轨的安装定位以及支架滚轮的装配精度是滑移门安装定位点装配偏差的主要影响因素.通过分析导轨与滚轮的空间装配尺寸关系,得出了滑移门在白车身对应定位点的偏差计算方法,在此基础上利用公差模拟软件ViS_VSA建立某车型滑移门的装配偏差模型,对装配偏差匹配尺寸分布进行仿真计算.该方法有助于提高尺寸公差的仿真精度,为合理分配滑移门定位点设计公差,提高滑移门匹配精度提供了设计依据.     

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。     

某型核心机试验件整机形位公差分析

为保证某型发动机核心机试验件在总装时支点同心度满足设计要求,进行了二维装配偏差建模和Vis VSA三维尺寸链建模,对各机匣部件的形位公差进行了尺寸链叠加计算,分析出了各形位公差对支点同心度的影响分布规律。并针对某次静子假装时前后支点跳动的测量结果进行分析,利用建立的模型排查出了引起支点同心度较大的原因,最终保证了装配质量。     

基于尺寸变动度的装配序列偏差传递模型及质量评价方法

为了准确有效地评价不同装配序列中累积偏差对产品装配质量的影响,建立基于尺寸变动度的装配序列偏差传递模型及质量评价方法,以尺寸变动度所关注的装配特征为目标特征,在构建的装配特征邻接关系矩阵和几何特征公差关系矩阵基础上自动建立偏差传递模型,根据偏差传递过程求解累积偏差确定尺寸变动度。设计人员可据此获得装配质量最优的装配序列,同时可对零件设计公差进行改进。以人造宝石专用加工机床为例,验证了方法的有效性。     

混合卷积在统计公差分析中的应用

采用混合卷积法对线性尺寸链和非线性尺寸链的装配函数进行统计公差分析,混合卷积法是解析卷积和数值卷积的结合使用。为了减小非线性尺寸链线性化后造成的误差,该方法对偏差进行了修正,偏差修正值通过极值法和卷积法的比例关系求得。与其他统计公差的计算方法相比,混合卷积法具有较快的计算速度和较高的精度。最后,通过液压阀装配中密封圈的变形问题的应用,验证了该方法的有效性。     

自动武器闭锁机构三维装配精度分析技术研究

闭锁机构是自动武器的主要工作机构,其装配质量对武器发射可靠性与使用安全有较大影响。目前,自动武器产品的公差分析仍使用传统的线性尺寸链计算方法,而忽视了特征变动和配合间隙对装配质量的影响。通过三维偏差分析技术对闭锁机构装配精度进行预测,提出了特征要素离散化处理的方法,采用矢量坐标矩阵来描述几何特征要素在空间中的位置变动,通过蒙特卡洛模拟法随机抽样进行仿真试验,模拟实际表面的偏移。分析满足约束条件的随机数样本,求解装配偏差累积模型,得到了与实际装配情况一致的结果。通过实例对比分析了尺寸链计算、旋量矩阵法和软件仿真三种方法的特点,验证了该方法的有效性,为自动武器设计制造集成应用的实施提供了参考。     

基于量词约束满足及蒙特卡洛仿真的三维极值统计公差分析方法

针对复杂装配体公差分析存在的问题,提出一种新型三维极值统计公差分析方法。该方法结合量词概念或模拟几何偏差对几何特征影响机理,同时考虑并模拟零件间不同接触面的接触种类对几何特征影响的差异化,采用小位移旋量理论描述几何偏差和接触类型对几何特征的影响,通过三维参数空间进行凸壳化解析(兼容壳、接口壳、功能壳),将零部件允许偏差进行量词化数学表达式,形成相应的三维装配尺寸链。基于量词约束满足建立了解决公差分析问题的数学模型,采用极值法及Monte Carlo仿真法进行模拟和测试,以TGK46100数控机床进给系统为例验证了方法的有效性。     

基于宽容分层序列法的飞机装配公差稳健设计技术

飞机制造中由于工序能力指数和公差等设计变量存在变差,可能导致无法满足飞机装配质量要求以及制造成本波动较大的问题。运用稳健设计方法建立了飞机装配公差的可行稳健性和敏感稳健性两类设计模型。可行稳健设计考虑了公差等设计变量对装配可行性的影响,使其变差不影响装配功能的实现;敏感稳健性设计则考虑了公差等设计变量对制造成本和装配质量的影响,在目标成本较小的前提下使得目标成本和装配质量受设计变量变差的影响最小。提出了针对飞机装配公差可行敏感稳健设计的多目标优化问题的宽容分层序列求解算法。将公差设计中制造成本、装配质量波动、制造成本波动多个设计目标按照重要性依次排序。首先求解成本最小情况下的公差一般优化解,然后在成本最小值的宽容约束下,求得具有装配质量波动最小值的公差,最后在上述两个优化目标的宽容约束下,求得成本波动最小的最优公差。应用实例和分析结果表明了方法的有效性。       

尺寸链仿真技术在精密装配中的应用试验

微系统产品对整机装配精度要求非常高,而装配精度直接受限于零件各配合尺寸的公差设计。如何既满足装配精度,又有效降低零件加工成本,成为公差设计急需研究的方向。针对上述问题,设计了典型样件,通过尺寸链仿真分析,将所需装配精度分解到各配合尺寸公差,检测结果表明该技术实现了设定的装配精度,可以作为公差设计的指导工具。     

飞机结构铆接装配中机械加工件的公差确定

随着飞机外形要求与机械加工技术的提升,许多机加零件代替了钣金零件,常用的公差标准难以满足飞机的装配要求,需要对其公差再次分配。为此分析了某一横梁在U型框中装配的间隙和阶差,总结造成超差的主要原因,对机加零件的公差进行再分配,满足了装配要求并提高了飞机装配效率。