精密装配运动学约束建模及应用

发布时间：2020-06-17 18:35

【摘要】： 复杂电子机械产品装配的复杂性随着集成度、精微化程度和维数的增加迅速提高,这对装配建模和装配分析提出了更高的要求。装配建模一般指无二义的捕获实体单元之间的结构和关系。在逻辑上,装配模型是所有前期开发过程中产品信息的累积,包括数据、结构、运动学约束和操作描述等。目前,装配建模还没有为大家普遍接受的数据结构和建模方法。 本文在对装配建模基本理论和概念进行系统研究的基础上,着重对复杂机械电子产品的机械装配建立了基准信息链。以微硬盘装配为例,在微硬盘装配联络图基础上,选取马达主轴——盘片——压片之间装配关系为主要研究对象,建立了零件级和装配特征级的基准信息链。接着,以基准信息链为依据,建立相互配合的装配特征之间的空间位姿关系表达式,分析影响关键特征的误差源,并采用误差矩阵方法,计算了盘片装配的关键特征的3D偏差累积。 装配体中零部件的运动学约束分析是一个关键问题。针对这个问题,本文采用旋量方法进行分析,以一种典型的精密定位装置——运动耦合装置为例应用了该方法。最后,对盘片装配实例进行分析,并与传统的自由度分析方法进行比较,验证了基于旋量理论方法对装配中零部件的运动学约束状态分析的有效性。 研究了精密装配运动学约束建模和分析方法,在设计和实现产品装配系统的过程中将起到核心作用,对于提高企业的产品开发能力具有广泛应用价值。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH113
【图文】：

关键特征自上而下传递图

图 3-3 微硬盘零件的装配位置关系 图 3-4 微硬盘的联络图图 3-4 为微硬盘的联络图。根据 2.3.4 节中关键特征的定义，结合微硬盘产需求，分析出它的两个关键特征：一个是盘片与安装在马达基座上的主轴合，另一个是磁头在盘片上方的精确飞浮高度。传递两个关键特征的连接零部件为：传递第一个关键特征的零件有压片、盘片和马达基座，盘片跟达高速旋转时，压片和主轴保证盘片平稳；传递第二个关键特征有马达基组件、盘片三个零部件，主要保证磁头在盘片上方的飞浮高度，因为磁头的波动直接影响读写质量和读写稳定性。识别关键特征和传递关键特征的零部件是建立基准信息链的前提。产品装重点是传递关键特征的零部件，与关键特征没有直接关系的组件或特征仅微硬盘内部环境清洁、保护磁头等作用，不影响微硬盘的主要功能。在精装配中，参与传递关键特征的零部件不仅要严格达到制造精度，而且他们互位姿关系也要精确保证，这在后面计算关键特征偏差累积计算中需要重

【引证文献】

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1 付涛;基于矩阵变换的公差分析方法研究[D];山东大学;2011年

本文编号：2717998