基于真实零件装配的圆柱销孔装配间隙分布计算方法的研究

【摘要】在现实机械加工生产过程中，产品的装配质量能在很大程度上影响产品的最终性能。轴孔装配是机械产品常见的装配形式，且在特定的性能要求下对轴孔装配质量要求较高。目前，对轴孔装配质量的分析都未考虑轴孔装配时受多个装配基准影响的情况。针对这一问题本文以三正交平面定位的轴孔装配为例，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，并进行公差分析，研究基准面误差对轴孔装配结果的影响。随着计算机技术的发展，计算机辅助公差设计（ComputerAidedTolerancing，简称CAT）技术被广泛应用于对机械产品的公差分析。本文对UGNX7.5三维软件平台利用VC++进行二次开发。首先建立基于几何要素控制点公差表示模型的装配公差信息模型图，然后指定封闭环，根据装配尺寸链建立的最短路径的原则搜索装配公差信息模型图，建立三维装配尺寸面链表组。最后对轴孔装配间隙分布进行公差分析。在对轴孔装配间隙分布分析的过程中主要做了以下几方面的研究工作：（1）UG三维实体模型中利用PMI模块标注的三维公差标注信息提取。UGNX7.5系统中提供了UG/OpenAPI二次开发模块，通过调用UG/OpenAPI二次开发模块的函数，可以实现对UG中三维实体模型上标注的三维公差信息及其关联特征要素信息的获取。（2）基于几何要素控制点理论的装配公差信息计算机公差表示模型图（简称装配公差信息模型图）的建立。根据数据结构图论知识结合基于几何要素控制点表示模型，建立的装配公差信息模型图。该公差信息模型图创新性的以特征面为节点，以无向的尺寸边和装配边及有向的几何公差边等多种边的混合图。（3）在建立的装配公差信息模型图基础上编写装配公差面链表组自生成的方法。该装配公差面链表组突破传统装配尺寸链的概念，是传统装配尺寸链关联特征面按零件装配基准顺序分开的包含特征面公差变动范围的特征面链表组，提出了用于公差分析的新方法，实现真正意义上的三维装配公差面链表组的自动生成。（4）以三正交平面定位的轴座和孔板装配实例为研究对象，以其轴孔装配间隙为目标要素，在生成的装配公差面链表组的基础上利用几何要素控制点变动的公差数学模型生成装配基准的变动实例，基于蒙特卡洛仿真方法模拟几何要素在公差带内的变动，计算轴孔装配间隙的概率分布情况，以此分析装配基准面误差及装配基准顺序对轴孔装配间隙结果的影响。
【作者】勾波；
【导师】吴玉光；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】控制点；装配公差信息模型图；装配公差面链表组；自动生成；轴孔装配间隙；公差分析；

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