虚公差问题的研究

本文根据实际生产情况,首次提出虚公差概念,指出虚公差的意义,并在虚公差概念的基础上提出由尺寸链基本公式和概率法求解带补偿件的装配尺寸链的基本原理,从而解释了G／T5847－1986《尺寸链计算方法》为什么对有补偿件的尺寸链不推荐“概率法”的真正原因,没有虚公差概念,对于带补偿件的尺寸链来讲,不可能有真正意义的概率法。     

基于集合概念的虚公差理论与应用

将上偏差小于下偏差的公差定义为虚公差,把具有公差(包括虚公差)要求的两个极限值之间的尺寸用一个集合表达,探究公差值由正数连续变小成为负数时产生质变的过程,抽象出虚公差的物理意义:虚公差的绝对值为误差补偿量,两极限值之间的尺寸为误差补偿范围。从量纲和谐原理、尺寸链通用公式存在的条件、公差计算结果的准确性等方面阐述提出虚公差概念的必要性及其与公差的对立统一关系。通过实例验证,在虚公差物理意义明确后,可大大简化带补偿件的装配尺寸链分析计算过程,使之计算更加灵活方便,并可实现误差与误差补偿量的并行分析计算,使公差分配更加经济合理;推导出机械加工过程中假废品尺寸区间的通用计算公式,提出了概率法确定假废品尺寸区间的方法,有效地提高了假废品判断的效率。     

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。     

基于价值分析的装配尺寸链公差可靠性优化分配

讨论了公差与制造成本之间的关系,同时从概率设计的角度提出了装配尺寸链可靠度的概念及设计方法。建立了以总制造成本为目标函数,装配尺寸可靠度为约束条件的装配尺寸链优化 设计数学模型,实例设计结果表明这里提出的公差分配方法较传统方法更科学,准确。     

基于价值工程与模糊可靠度装配尺寸链公差优化分配

将模糊数学原理引入到装配尺寸链公差分配中，提出了装配尺寸链装配模糊可靠度的概念。从公差与制造成本之间的关系出发，建立了以制造成本为目标函数、装配尺寸链装配模糊可靠度为约束条件的公差优化分配数学模型，并给出一实例。     

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。     

基于价值工程与模糊可靠度装配尺寸链公差优化分配

将模糊数学原理引入到装配尺寸链公差分配中,提出了装配尺寸链装配模糊可靠度的概念。从公差与制造成本之间的关系出发,建立了以制造成本为目标函数、装配尺寸链装配模糊可靠度为约束条件的公差优化分配数学模型,并给出一实例。     

计算机辅助图解跟踪法

研究了采用加工尺寸－加工面联系矩阵来描述公差图结构的方法,介绍了获取有关工艺尺寸链的计算机辅助图解跟踪法。为后续的工序尺寸及其公差的计算机辅助设计建立了基础。     

修配法尺寸链的分析及其新解法

分析了修配环在修配前后两条装配尺寸链的情况,建立由修配量参与的工艺尺寸链,利用虚公差,提出了求修配环尺寸的一种新方法。     

基于UG的三维装配尺寸面链表组自动生成方法研究

针对目前装配尺寸链不能实现真正意义上的自动生成及在装配尺寸链中很少考虑几何要素的几何公差的问题,提出了一种基于几何要素控制点理论公差表示模型的三维装配尺寸面链表组自动生成方法。在分析装配公差建模的信息组成的基础上,建立了装配公差信息的计算机储存储数据混合图结构。以UG NX7.5为二次开发平台,提取了三维装配体内零件上尺寸公差、几何公差、装配基准以及装配目标等信息。首先,确定了封闭环;然后,根据建立装配尺寸链的最短路径的原则搜索装配公差信息图,建立了三维装配尺寸面链表;最后,根据装配顺序及设计基准将其按零件拆分为三维装配尺寸面链表组。以三正交平面作为装配基准的轴孔装配为例,对该方法进行了验证。研究结果表明,该方法能够综合考虑几何要素的尺寸和几何公差,为后续的公差分析工作打下坚实的基础。     

Extension of the definition of tolerance and an application thereof in the calculation of dimension chains

When calculating the tolerance of an assembly dimension chain with compensation loop, the value calculated by the basic formula for dimension chains must be a negative or imaginary number; this value is referred to as virtual tolerance in this paper. Virtual tolerance is not covered by tolerance theory. However, after reviewing such relevant concepts such as negative and positive numbers, the essence of virtual tolerance can be defined as follows: the absolute value of virtual tolerance (or the imaginary part) is the error compensation amount and the size between the upper and lower deviations is the compensation range. Therefore, the amount and range of error compensation are both added to the scope of tolerance so that they can be described in a digital way; in the meantime, the range of tolerance is extended to any number. Based on the concept of virtual tolerance, the tolerance and the error compensation amount can be calculated synchronously, leading to a simplified analysis and calculation process; computer-aided design is also facilitated. According to probability theory and the relevant concepts of dimension chains, the only correct result is that the error compensation amount is the imaginary part of virtual tolerance. But since the error compensation amount calculated by the probabilistic method does not ensure assembly accuracy, a theoretical basis is provided to calculate the assembly dimension chain with compensation loop by the probabilistic method.     

基于3DCS的大型客机主起落架收放机构容差分析

为了提高起落架的装配准确度,保证起落架的装配性能,以正在研发的大型民机主起落架为原型,对起落架容差的改进设计进行了研究。以传统容差设计为基础,建立了容差分析的数学模型,运用尺寸链分析方法进行理论分析;同时基于3DCS软件,建立了容差分析的仿真模型,并对起落架进行了容差仿真分析。通过理论分析与仿真分析的结果对比,改进了容差设计。基于传统设计方法的容差设计结果通常情况下并不是最优解,可通过3DCS软件仿真分析对传统容差设计结果进行改进设计。     

基于特征的公差分析与综合中尺寸链的自动建立

在特征造型基础上阐明了零件和装配体中尺寸、公差的表达和记录，并讨论了尺寸、公差链自动建立的一种方法，以便进行公差分析与综合，使产品成本和精度最佳协调。在产品的三维实体模型上，设计者只需捡取待分析的封闭环的两个端元素，程序就会在零件模型和装配模型中自动搜索建立与此封闭环有关的尺寸链，并确定尺寸链各环的增减性。     

基于生长型设计的公差研究

当前的公差设计研究大多集中于详细设计阶段,对设计前期的公差研究较少。在设计前期的公差设计将减少设计修改并缩短设计周期。在生长型概念结构设计的基础上,将公差问题提前到概念设计阶段。首先介绍生长型设计的基本概念和模型,而后研究结构与公差并行设计的过程模型。分析在设计过程中自动生成局部尺寸链和全局尺寸链的方法,建立公差设计和反馈的整体框架。应用此方法实现了液压缸夹具的尺寸公差设计。     

A Matrix Method for Calculating Working Dimensions and Offsets for Tolerance Charting

This paper presents a new matrix method for calculating working dimensions and offsets for tolerance charts. The method is part of a more general datum hierarchy tree technique for tolerance planning and control. The matrix method is suitable for both manual and computer-aided computation. It has been implemented in an industrial program, CATCH, and a prototype artificial intelligence (AI) program for process planning. The method has been successfully taught to engineering students in New Zealand and Finland. Worked examples are provided to illustrate the method. The examples show how to calculate working dimensions without offsets, and how to calculate an offset working dimension and an offset resultant dimension.     

三种工艺尺寸链的分析和解算

结合实例,全面分析了三种工艺尺寸链的解算方法,对封闭环的确定、尺寸链的创建、“假废品”的处理以及公差的压缩提出了有效的措施和方法。     

TOLERANCE ANALYSIS OF A PLANETARY GEAR REDUCER UNDER CAD CIRCUMSTANCE

0 INTRODUCTIONThe planetary reducer is supposed to be used in swing ordrive mechanisms in some construction equipments and somecivil vehicles. It is originally designed to be driven by an electricmotor. However, it also can be used in a hydraulic system b…     

汽车内饰零件间隙面差的二维校核方法

阐述一种汽车内饰件间隙面差的二维校核方法。此方法是基于向量环尺寸链的概念,按照零件的实际定位形式和相对位置构建一个二维宅间等效映射的装配尺寸链模型,并将每个向量环所对应的零部件制造工艺尺寸偏差通过数学方法进行计算,用于校核各个内饰零部件之间的间隙面差的匹配控制可行性。该方法有助于在产品设计开发前期定义零件的质量评价。     

一种在AutoCAD环境下解算尺寸链的方法

提出了一种新的尺寸链自动搜索和求解的方法,其特点是在AutoCAD环境将原有图纸的标注用鼠标输入以自动建立尺寸矩阵和公差矩阵,然后在此基础上去搜索和求解尺寸链。可用于封闭环或组成环的尺寸和公差的求解。并编制出相应的软件,在实际尺寸链分析中加以应用。