基于實(shí)際工況的裝配體公差優(yōu)化分配方法研究.pdf

1、密級(jí)桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文（全日制專業(yè)學(xué)位碩士）（全日制專業(yè)學(xué)位碩士）題目基于實(shí)際工況的裝配體公差優(yōu)化分配方法研究（英文）（英文）OptimalAssemblyToleranceAllocationBasedonActualWkingConditions研究生學(xué)號(hào):1301302039研究生姓名:程彬彬指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)指導(dǎo)教師姓名、職務(wù):王志越研究員申請(qǐng)學(xué)位門類:工程碩士學(xué)科、?？?、專業(yè)名稱:機(jī)械工程提交論文日期:2016年4月

2、論文答辯日期:2016年6月摘要I摘要公差分配是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中的重要環(huán)節(jié)，合理的公差既可以保證產(chǎn)品的精度又能有效地降低成本，在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中都起著重要的作用。目前，優(yōu)化分配是裝配體公差設(shè)計(jì)的常用方法之一。然而，多數(shù)的研究假設(shè)零件為剛體，不計(jì)零件在實(shí)際工況下發(fā)生的變形，導(dǎo)致產(chǎn)品的功能要求在實(shí)際工況下很難得到保證。為此，本文將有限元理論引入公差設(shè)計(jì)中，以定量計(jì)算零件變形給裝配體功能要求帶來的影響，并在此基礎(chǔ)上研究了基于實(shí)際工況的

3、裝配體公差優(yōu)化分配方法。主要研究?jī)?nèi)容如下：1.給出了零件在實(shí)際工況下變形的數(shù)學(xué)表示。針對(duì)零件在靜態(tài)力作用下的變形，采用TTRS理論，將零件的變形轉(zhuǎn)換為其MGDE的變動(dòng)，通過有限元法計(jì)算，結(jié)合空間自由度的形式得到了這些變形。2.建立了實(shí)際工況下裝配體的公差模型。以零件變形的數(shù)學(xué)表示為基礎(chǔ)，對(duì)雅可比旋量模型進(jìn)行了實(shí)際工況下的修正。通過機(jī)床尾座實(shí)例，詳細(xì)描述了其所處的實(shí)際工況，并進(jìn)一步討論了同一功能要素在多個(gè)公差約束下的旋量表示，給出了實(shí)際工

4、況下裝配公差模型的具體表達(dá)式。3.實(shí)現(xiàn)了實(shí)際工況下裝配體的公差優(yōu)化分配。根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，研究了定向公差中平行度和垂直度的公差成本函數(shù)，綜合考慮上述裝配公差模型中旋量參數(shù)間的約束關(guān)系并將之轉(zhuǎn)化為裝配功能約束，建立了實(shí)際工況下裝配體的公差優(yōu)化分配模型。最后，采用遺傳算法實(shí)現(xiàn)了公差優(yōu)化分配，對(duì)理想情況和實(shí)際工況下的分配結(jié)果比較分析結(jié)果表明，所提方法更符合工程實(shí)際情況。4.開發(fā)了原型系統(tǒng)?；趯?shí)際工況和上述各章節(jié)的研究成果，利用MATLAB