一面两孔定位的装配公差分析方法

发布时间：2017-09-10 03:38

  本文关键词：一面两孔定位的装配公差分析方法

  更多相关文章： 基准参考框架 控制点变动模型 一面两孔 公差分析

【摘要】：在实际的机械大批量重复加工生产过程中,产品的公差设计往往决定了该类型、批次所有产品的最终装配质量,很大程度上影响产品的最终性能。以一面两孔作为目标要素基准的装配零件和以一面两轴为目标要素基准的定位零件的装配是机械产品中一种装配形式,由于基准轴和基准孔设计基准设定的边界尺寸和位置与实际测量基准的轮廓以及位置存在误差导致被测要素的设计设定基准与实际测量基准不统一,公差标准允许设计设定基准可以相对于测量基准在两个边界尺寸之差的范围内的浮动,进而导致被测要素公差带也跟随浮动,从而扩大了被测要素公差带的范围。对最终的装配公差产生很大的影响。针对这一问题本文以一面两孔定位方式的齿轮泵零件定位装配为例以SolidWorks三维软件为平台利用API开发函数、VC++进行二次开发,基于几何要素控制点原理模拟几何要素在公差带内的变动和真实零件装配,研究齿轮泵中装配件与定位件的装配基准的误差对目标孔的同轴度的影响、装配成功率和装配位置误差计算方法。随着公差领域的深入研究以及计算机技术的发展,计算机辅助公差设计(Computer Aided Tolerancing,简称CAT)技术被广泛应用在机械产品中的公差分析。本论文以CAT技术为基础,通过SolidWorks软件平台,利用其二次开发功能模块主要进行了以下研究:(1)SolidWorks内三维实体模型的公差信息的提取。利用SolidWorks软件自带的API开发函数,对其调用实现三维模型表面公差信息的提取与保存,以及公差信息附着的关联要素的提取与保存。(2)公差信息结构的建立。利用提取的公差信息以及其附着的关联要素建立公差信息结构体,该结构体包含了零件之间对用的装配关系和基准要素之间的位置关系。(3)利用控制点变动模型表示平面要素和圆柱要素,利用蒙特卡洛模拟方法生成控制点变动参数,根据几何要素的公差生成控制点的概率采样。(4)根据实际要素建立机器定位基准的定位坐标系。建立定位坐标系相对于机器全局坐标系的相对位置关系。(5)根据实际要素建立参与装配的零件的装配基准的装配坐标系,建立装配坐标系相对于零件局部坐标系的相互位置关系,即根据局部坐标系可以计算了装配坐标系,根据装配坐标系反过来计算零件的局部坐标系。(6)根据机器定位零件的定位基准概率抽样实例和装配零件的装配基准的概率抽样实例,建立定位坐标系和装配坐标系之间的测量关系。(7)利用概率统计方法计算给定公差抽样下的装配坐标系与定位坐标系之间的概率统计结果。
【关键词】：基准参考框架 控制点变动模型 一面两孔 公差分析
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH325;TH161.7
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 引言10
• 1.2 计算机辅助公差设计的研究现状10-14
• 1.2.1 CAT系统10-11
• 1.2.2 CAT的发展进程11
• 1.2.3 公差数学建模与公差分析的研究现状11-14
• 1.3 一面两孔定位装配公差研究现状14-15
• 1.4 本文研究目标和研究内容15-16
• 1.4.1 本论文研究的前期工作15-16
• 1.4.2 本文研究目标16
• 1.4.3 本文研究内容16
• 1.5 文章结构16-18
• 第二章 几何特征要素控制点原理及基准参考框架的建立方法18-25
• 2.1 公差以及公差带形状的分类18
• 2.2 几何特征要素控制点理论18-21
• 2.2.1 点要素的控制点模型19
• 2.2.2 直线要素的控制点模型19-20
• 2.2.3 平面要素的控制点模型20-21
• 2.2.4 平面要素的控制点模型21
• 2.3 基准参考框架的建立21-25
• 2.3.1 基准参考框架的定义22
• 2.3.2 基准参考框架的建立原理22-25
• 第三章 基于SolidWorks平台的装配公差信息提取与结构建立25-38
• 3.1 引言25
• 3.2 SolidWorks二次开发平台简介25-28
• 3.3 SolidWorks三维零件相关注释信息的标注28-31
• 3.3.1 零件的尺寸信息的标注29-30
• 3.3.2 零件基准信息与几何公差信息的标注30
• 3.3.3 零件几何公差信息的标注30-31
• 3.4 SolidWorks内三维装配零件的公差信息提取及其信息附着面提取与存储31-33
• 3.4.1 零件注释信息的提取31-32
• 3.4.2 注释信息附着面的提取与存储32-33
• 3.5 装配公差信息数据结构体的建立33-36
• 3.6 本论文设计软件功能及模块介绍36-38
• 第四章 一面两孔定位的装配模型分析38-57
• 4.1 齿轮泵定位装配的精度要求38-39
• 4.2 泵盖的定位精度分析方法39-43
• 4.2.1 泵盖零件测量基准参考框架的建立39-41
• 4.2.2 泵盖基准孔B位置的影响分析41-42
• 4.2.3 泵盖内设计基准面加工误差对基准孔C位置的影响分析42-43
• 4.3 泵盖与泵体的装配方法分析43-47
• 4.3.1 泵盖与泵体第一装配基准面的贴合44
• 4.3.2 泵盖与泵体第二装配基准的装配与变动44-46
• 4.3.3 泵盖与泵体第三装配基准的装配以及泵盖零件的整体定位46-47
• 4.4 蒙特卡洛原理及指定范围内随机数生成原理介绍47-48
• 4.4.1 蒙特卡洛原理47-48
• 4.4.2 蒙特卡洛方法相关参数的确定48
• 4.4.3 正太分布随机数函数的生成以及相关尺寸参数的定义48
• 4.5 装配结果分析与结论48-57
• 4.5.1 第一组基准轴、孔完全装配时满足的尺寸公差和垂直度的关系48-50
• 4.5.2 零件装配成功率情况50-57
• 第五章 总结和展望57-59
• 5.1 总结57
• 5.2 展望57-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-64
• 附录64-68

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本文编号：824517