基于一种新的公差成本模型公差分配问题的研究

提出了一个并行设计公差和工序优化选择的计算方法，提出了一个新的公差－－成本模型，优化分配公差以达到最小的加工成本要求。公差设计过去大多采用数学规划法和启发式优化方法，而且采用通用的一些公差成本模型，现提出的新的公差－－成本模型显示比传统的模型具有更高的精度。按照这种模型，提出采用基因遗传算法解决公差分配及工序优化选择并行计算的问题。     

基于多重相关特征质量损失函数的并行公差设计

基于多变量质量损失函数,推导了多重相关特征产品的质量损失与有关零件工序公差的函数关系,建立了基于制造成本-质量损失的并行公差设计的优化综合模型,其目的是寻求制造成本和质量损失之间的平衡,以实现相关特征产品的设计公差与工序公差并行优化分配,达到提高产品质量和降低成本的目的。圆锥齿轮装配的并行公差设计实例验证了所提方法的有效性。     

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。     

基于制造成本与质量损失的并行公差设计

研究产品质量损失与产品尺寸公差的关系 ,提出具有多个相关装配尺寸产品的质量损失 ,并把它表示成工序公差的函数。利用成本 -公差函数和产品的质量损失函数 ,给出基于产品最低制造成本和多个相关装配尺寸产品质量损失的并行公差设计优化模型 ,实现公差的并行设计 ,最后通过工程实例验证所提出的方法     

基于信噪比多元质量损失和制造成本的并行公差设计

质量损失是由于产品的功能波动所造成的,损失大小可由质量函数确定。在无量纲“标准化”多元质量损失函数的基础上,采用信噪比衡量各质量指标的波动,建立一般情形下的基于信噪比的多元质量损失模型,并把它表示成多个相关装配尺寸产品的工序公差函数。利用成本-公差函数和产品质量损失函数,给出基于产品最低制造成本和多个相关装配尺寸产品质量损失的并行公差设计优化模型,实现公差的并行设计,最后通过工程实例验证所提出的方法。     

产品概念结构设计中的公差进化模型和算法

在产品概念结构设计自动化技术基础上，研究了产品公差设计过程及其特点，提出了四层产品公差结构模型。应用局部公差分配模型与公差设计过程建立了全局公差优化理论模型，提出了以保证产品总精度需求为目标的概念结构设计阶段公差的同步设计算法。实例表明，提出的公差进化模型和算法，避免了人为建模工作，大大提高了公差设计效率和质量，为快速完成多方案的并行设计奠定了基础。     

面向制造的机床并行公差优化设计

运用并行公差优化设计方法对精密卧式加工中心线性轴进行公差分配.在保证机床现有精度条件下,综合分析机床各线性轴制造误差的敏感度和加工成本,优化了给定结构机床线性轴导轨选型和导轨基面工序公差的精度设计,节约了机床制造成本.     

考虑制造过程资源环境特性的公差设计

为对产品的公差进行优化设计,提出了综合考虑各零部件制造过程中的加工成本、加工过程能量消耗和加工过程废弃物的公差设计方法.提出了加工时间与公差的函数关系,在此基础上建立了加工成本-公差模型、加工能耗-公差模型、加工废物-公差模型.在综合考虑公差与成本、能耗、废物之间关系的基础上,建立了基于多目标的公差优化分配模型.为了提高模型的计算精度,采用迭代方法计算封闭环的相对分布系数,再根据封闭环的相对分布系数确定各组成环的公差.通过实例验证了该方法的有效性.     

基于离散化成本—公差模型的多目标公差优化设计

针对现阶段工厂普遍采用数控加工的现状,对原有基于普通机床提出的公差模型进行改进,提出了一种新的多目标公差设计优化模型。在考虑加工时间、夹具和刀具磨损等因素的影响下,建立了离散化的成本—公差模型。以加工成本、公差敏感性和质量损失为目标,装配功能和加工能力为约束条件,建立了基于离散化成本—公差模型和差分进化—全局蜂群混合算法的多目公差设计优化模型。以特里科型高速经编机编花部件为例,运用所提优化模型快速地得到了公差最优解,降低了产品的制造成本,提高了产品质量,验证了该模型的有效性。     

一种新的公差高度数学模型的研究

本文提出了一种新的公差设计的多目标优化模型。该模型是以各组成零件的中工成本（即成本公差模型）和质量损失成本之和最小作为多目标函数。实验结果表明，这种方法所给出的公差较符合经济加工的要求。     

The study of cost-tolerance model by incorporating process capability index into product lifecycle cost

To reduce the cost of manufacturing systems, many studies of cost minimization have been performed. Since tolerance design significantly affects the manufacturers’ cost, the optimization of cost-tolerance allocation will be an important issue for reducing these costs. Costs incurred in a product life-cycle include manufacturing cost and quality loss. However, most cost-tolerance optimization models frequently ignore the concept of quality loss and may not lead to an accurate analysis of the tolerance. Until now, process capability analysis has been the tool used to evaluate the adequacy of a production tool in meeting a quality target. Hence, the concept of process capability analysis should be included into the cost-tolerance optimization model. In this study, a flexible cost-tolerance optimization model will be constructed by integrating the process capability index into the product life-cycle cost function. The constructed cost-tolerance optimization model simultaneously considers the manufacturing cost of the components, the process capability of the manufacturing operations, and the quality loss of products. The decision-maker can apply the proposed cost-tolerance optimization model to determine a reasonable tolerance with minimum total cost including consideration of the process capability .     

基于DFA和DFC的综合公差优化

公差是机械设计和制造过程中最重要的参数之一,其对加工成本和产品质量有很大的影响。本文采用 DFA和DFC的综合方法对制造过程中的装配精度进行分析和综合,建立了以公差为主的成本信息模型,对设计公 差和加工公差进行了系统分析,以最低制造成本为目标,根据成本 公差间的函数关系,建立了非线性的公差优化模 型,并采用遗传算法使这一问题得到了很好的解决。实例证明该方法是可行的。并为并行工程实施中其他的DFX 与DFC结合实现制造成本最低提供了良好的解决方案。     

基于NSGA-Ⅱ算法的车身薄板零件公差优化

在汽车制造工业产品开发过程中,需要同时考虑质量与成本之间的矛盾。盲目提高质量要求,将使产品制造成本增加;随意降低成本,则有可能影响质量,导致客户投诉和返修率上升。首先建立概念设计阶段的装配偏差分析模型,用来分析车身装配质量;并选取指数函数作为公差成本函数,以此为基础建立多目标优化模型,然后采用NSGA-II算法优化各个零件的公差。最后利用车身侧围框架案例阐述零件公差分配过程,获得了多目标函数的Pareto解集,取得了较好的优化效果。     

基于最短路径的复杂机械产品装配过程质量控制点公差带在线优化方法

为提高复杂机械产品的装配精度和装配质量稳定性,提出一种基于最短路径的复杂机械产品装配过程质量控制点公差带在线优化方法。对关键工序的质量控制点公差带进行细粒度划分;从装配精度角度出发,引入田口工序能力指数构建质量损失—公差函数;综合考虑装配过程中两种作业(基本作业和辅助作业)类型的时间调整损失,建立装配时间调整费用—公差函数;在上述两函数的基础上,通过加权聚类建立装配损失—公差函数模型,以描述质量控制点的总损失与公差的关系;构建基于最短路径的公差带在线优化模型,将装配损失—公差函数作为权函数,以最小损失为目标进行搜索,实现对后续质量控制点公差带的在线优化。以某型发动机缸盖螺栓拧紧过程为应用实例,验证了上述方法的可行性和有效性。     

基于成本最优化的公差设计的研究与应用

利用加工的标准公差值和制造成本一公差关系模型,以装配功能公差、加工方法的经济公差最大极限为约束条件,运用库恩一塔克准则,来实现装配件成本最低的公差优化设计。通过实例分析计算验证了此方法的可行性。     

A cost-tolerance analytical approach for design and manufacturing

Tolerance assignment in mechanical engineering product design and manufacturing is critical both for product quality and performance as well as for its manufacturing cost. Simple design rules, industry available comparative experimental data, tables, charts, and personal expertise are currently used for cost optimum tolerancing. Such a methodology is not very practical, requires considerable time and effort and is not always suitable for a CAD/CAM environment. To face these limitations, a new model for the manufacturing cost-tolerance function has been developed and is presented in the paper. It may well be used for direct-tolerance optimisation applications and it is shown that it produces results that are in satisfactory agreement with existing cost-tolerance data. Its use is further analysed and demonstrated in solving linear manufacturing tolerance transfer problems.     

Integrated tolerance optimisation with simulated annealing

Tolerance is one of the most important parameters in design and manufacturing. The allocation of design and machining tolerances has a significant impact on manufacturing cost and product quality. This article presents an analytical model for simultaneously allocating design and machining tolerances based on the least-manufacturing-cost criterion. In this study, tolerance allocation is formulated as a non-linear optimisation model based on the cost-tolerance relationship. A new global optimisation algorithm, simulated annealing, is employed to solve the non-linear programming problem. An example for illustrating the optimisation model and the solution procedure is provided.     

多工序尺寸及公差优化

为提高产品制造质量、降低产品制造成本,提出了一种多工序尺寸及公差的优化方法.该方法综合考制造成本、质量损失和加工能力指数,以加工能力指数分别修正制造成本一公差函数和质量损失函数,在工序内建立总成本一公差函数模型.在此基础上,采用目标层解法优化特征内的各个工序基本尺寸和尺寸公差,最终达降低特征总成本的目的.最后以一个仿真实例验证了该方法的可行性.