基于尺寸工程的闭环质量偏差分析系统研究与应用

发布时间：2023-02-15 20:45

　　产品的尺寸精度是影响外观质量和功能特性的重要因素。在多工位装配过程中,各种偏差源会以产品为载体产生耦合、传递和积累形成产品的综合偏差,从而影响产品的尺寸精度和制造进程。目前在尺寸精度控制的研究中多集中于在设计公差条件下,进行公差设计、偏差源的诊断和优化策略制定,这加大了与实际装配结果的不匹配程度。为此,本文创建了基于尺寸工程的闭环质量偏差分析系统,力求在产品尺寸精度控制上取得新进展,为产品质量提升提供新方法和新手段。本文的主要研究工作如下:(1)创建了闭环质量偏差分析系统本文基于控制理论中闭环控制和偏差分析相关理论基础,从尺寸工程角度出发,以零件的实际测量数据关联偏差分析模型进行装配模拟和仿真计算为核心内容,创建了闭环质量偏差分析系统。在系统中通过对比在设计输入和工厂数据下的分析结果,进行真实偏差源的诊断和优化策略的制定;利用测量数据实现对在工厂数据下偏差模型预测效果的验证。该系统能真实地反映装配过程,在确定真实偏差源和对装配结果预测的有效性上已通过汽车发动机舱实例进行了验证。(2)开展了汽车发动机舱的闭环质量偏差分析在对发动机舱装配层级、DTS要求、定位策略和公差定义分析的基础上,建...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 尺寸工程的研究现状
    1.3 计算机辅助公差设计的发展历程
    1.4 计算机辅助公差设计的研究现状
        1.4.1 公差信息建模的研究现状
        1.4.2 装配公差计算的研究现状
        1.4.3 装配质量的稳健性设计优化研究现状
        1.4.4 偏差分析软件开发
    1.5 主要研究内容
    1.6 本章小结
第二章 基于尺寸工程的闭环质量偏差分析系统建立
    2.1 尺寸工程概论
        2.1.1 尺寸工程的工作流程
        2.1.2 开展尺寸工程的作用
    2.2 尺寸工程在整车尺寸开发中的应用
        2.2.1 尺寸目标的设定
        2.2.2 RPS的设计
        2.2.3 GD&T的设计
        2.2.4 公差分析与尺寸控制优化
        2.2.5 尺寸控制管理
    2.3 闭环质量偏差分析系统
    2.4 本章小结
第三章 闭环质量偏差分析理论基础
    3.1 闭环控制
    3.2 公差分析方法
    3.3 三维偏差分析模型
        3.3.1 零件及偏差描述模型
        3.3.2 夹具定位偏差
        3.3.3 装配偏差流的状态空间模型
    3.4 本章小结
第四章 汽车发动机舱闭环质量偏差建模与分析
    4.1 基于3DCS的刚性体尺寸偏差分析流程
        4.1.1 建模流程
        4.1.2 HLM敏感度分析与Geo Factor分析
    4.2 面向设计输入的发动机舱偏差建模分析
        4.2.1 明确装配层级与焊接过程
        4.2.2 DTS要求与测点分布
        4.2.3 定位策略与GD&T
        4.2.4 三维偏差建模与分析
        4.2.5 分析结果
        4.2.6 样车试制
    4.3 结合工厂数据的发动机舱偏差建模分析
        4.3.1 工厂数据采集
        4.3.2 关联3DCS的数据集结构
        4.3.3 异常数据处理与数据取样方式
        4.3.4 公差替换与模拟结果分析
    4.4 偏差源诊断
    4.5 优化策略
    4.6 本章小结
第五章 基于粒子群算法的零部件多级装配定位策略优化
    5.1 线性递减权重的粒子群算法
    5.2 零部件多级装配定位策略优化模型
    5.3 汽车发动机舱右前纵梁三级装配定位策略优化
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间的科研成果



本文编号：3743812