合理确定量具测量极限误差占工件公差比例的新方法

本文根据模糊数学理论，定量处理了影响确定量具测量极限误差占被测工件公差比例的种种因素的模糊性，对应用模糊综合评判确定合理准确的量具允许的测量极限误差值作了初步的探讨，并给出了应用实例。

公差仿真教学系统的设计与实现

针对当前公差教学中存在的问题,设计实现了一个面向公差教学的三维仿真系统,通过将公差的参数化演示功能、评价应用功能、实验实训功能有机地整合在一起,实现了在演示维度上、教学深度上和实验广度上的开拓与延伸,解决了当前公差教学中存在的多媒体演示功能不足、教具笨重且功能单一、实验实训难以开展等问题,弥补了当前公差教学中的不足,丰富了公差相关教学内容,探索了新的教学方式和方法,为相关课程提供了一个适合辅助教学的工具。

基于本体的箱体类零件形位公差语义智能推理

为解决当前箱体类零件形位公差语义仍然依赖人工理解,造成公差理解分歧,导致测量认证不一致的问题,引入本体技术,实现箱体类零件形位公差语义的智能推理。构建了箱体类零件形位公差语义层次表示模型,采用邻接矩阵表示层内信息或层次关系;将其转化成计算机可读可解释的元本体模型;根据几何规范应用的公差原则,推理出相应的形位公差语义(公差带或实效边界);以减速器箱体几何规范为例,展示形位公差带或实效边界自动生成过程,验证了该方法的有效性。

全齿轮耦合机器人齿侧间隙建模与公差仿真

鉴于全齿轮耦合机器人齿轮传动链长、反转频率高的特点,分析机器人的结构和传动原理.为了减小侧隙对机器人传动精度的影响,提出齿侧间隙理论建模及三维公差仿真分析方法.针对驱动端的圆柱齿轮机构,对齿侧间隙进行理论建模和公差仿真分析,两者相吻合.针对关节处的圆锥齿轮机构,提出将圆锥齿轮副等效为假想圆柱齿轮副的侧隙建模方法,与公差仿真分析结果吻合.以机器人肩关节偏摆传动链为分析对象计算机器人末端误差,为了降低齿侧间隙及其导致的传动链回程误差,提出圆锥齿轮加垫的计算方法和电机转角补偿方法,通过实验验证该补偿方法的有效性.

案例法在几何公差特征项目教学中的应用

案例教学法有助于鼓励学生在课堂上发挥主观能动性,并培养学生将理论知识与实践应用相结合的能力。针对几何公差特征项目多、学习难度大、应用效果不佳的情况,将工程案例引入几何公差特征项目的教学当中,以圆度、垂直度、位置度和全跳动为例,探讨工程案例在几何公差特征项目教学中的应用。

课程思政在《几何量公差与测量》课程中探索与实践

《几何量公差与测量》课程是机械工程专业的重要课程,传统教学主要侧重理论知识的传授,但缺乏对学生思想政治教育的关注。当今,融合课程思政成为推进高校思想政治教育改革的重要手段和途径之一。文章阐述了课程思政对于学生思想政治教育的重要意义,主要包括爱国主义教育、道德教育、创新教育和思想政治教育四个方面,探讨了《几何量公差与测量》课程教学中所存在的问题。在教学内容方面,融合课程思政能够更好地突出课程重点,强调相关议题,加强学生对有关原理和方法的理解。

公差配合与测量技术在实际应用中几种特殊情况的分析与探讨

结合实际工作,用对比法和计算法,分析和探讨了公差配合与测量技术中,经常遇到的几种特殊情况在实际应用时,所采用的与常规不同的处理方法。可指导技术人员厘清标准和实际应用的不同之处,具有重要的应用价值和指导意义。

模块化永磁直线同步电机考虑制造公差的推力鲁棒性优化

模块化永磁直线同步电机(MPMLSM)具有效率与推力密度高、可靠性和可加工性好等优点,非常适用于长行程运输系统;缺点是批量生产中性能易受到加工公差的影响。针对这一问题,该文提出了一种考虑制造公差的综合多目标鲁棒优化设计方法。首先,基于六西格玛设计方法建立了鲁棒优化模型;其次,采用拉丁超立方采样方法在尺寸公差范围内根据正态分布规律进行抽样,模拟大规模生产时电机尺寸受公差影响可能会出现的各种变化;再次,在尺寸优化范围内均匀抽样构成足够的训练样本,由有限元软件仿真这些抽样方案的推力性能,并基于反向传播神经网络建立电机设计代理模型;然后,应用该代理模型对拉丁超立方采样得到的样本进行电机性能的计算,求解样本整体对应的各优化目标的均值与方差,进而计算多目标优化的适应度;最后,采用非支配排序遗传算法Ⅱ进行全局优化,得到鲁棒优化方案,与不考虑公差的确定性优化方案相比,验证了该方法的有效性。鲁棒优化方案虽然略微增加了电机体积和推力波动,但是其失效概率低,受公差影响小,更加符合产品批量生产过程中的质量要求。

接触面尺寸公差对航空齿轮泵性能阈值的影响

接触面加工误差是影响航空齿轮泵性能的敏感因素,有必要研究接触面尺寸公差对航空齿轮泵外特性的影响规律。选取泵体内部3种主要接触面(泵腔内表面、齿顶面和齿面),分别建立存在尺寸公差的实际模型,并与无公差的理想模型进行对比。利用RNG k-ε湍流模型三维瞬态流场数值模拟,推导出基于公差的径向泄漏量数学模型,揭示不同接触面公差对泵外特性的影响规律。研究表明:接触面公差降低了容积效率,缓解了流量脉动与压力脉动,使得相邻腔室间压力梯度下降;其中齿面公差对泵的流量、压力特性最为敏感。齿面公差的存在使得容积效率、瞬时流量算术平均偏差及瞬时压力算术平均偏差分别下降4.7%、31.8%和39.3%。此外,齿面公差有效缓解困油区压力和减少齿轮激励力,而齿顶与泵腔接触面公差对其影响不大。

焊接参数对异种铝合金搅拌摩擦焊公差容限的影响

为了研究焊接参数对异种铝合金搅拌摩擦焊公差容限的影响,采用显微硬度测试、拉伸力学性能测试、扫描电子显微镜(SEM)等分析测试手段研究了不同焊接工艺参数下的A356与AA6061异种铝合金搅拌摩擦焊焊接头的力学性能及组织。结果表明,工件间隙从0 mm增至1 mm,焊接头抗拉强度显著下降,并产生肉眼可见的焊接缺陷;搅拌头规格保持不变,将焊接速度从120 mm/min降至80 mm/min,可促进材料流动从而提高对工件间隙的容限;搅拌针直径从4 mm增至6 mm,可提高焊接的公差容限,且材料融合程度明显提高,不再出现分层现象。

基于特征和公差重构的结构化多态模型集成方法研究

针对当前航天器结构产品设计制造一体化需求,在新一代GPS标准体系框架下,研究并提出了基于特征和公差重构的结构化多态模型集成方法,对现有三维数字化设计模型信息解构和重构,对现有三维数字化设计模型信息解构和重构,形成符合新一代GPS标准体系的多态设计模型和充分表征设计信息的结构化数据集,突破数字化检定认证手段难以与设计信息关联复用的困难,为航天器结构产品设计制造一体化推广应用提供有益借鉴。

面向公差原则的装配体公差优化分配

针对现有装配体公差优化分配中没有考虑公差原则影响的问题,将公差原则引入到装配体公差优化分配模型中,为面向公差原则的装配体公差优化分配提供一种可行的方法。首先,以公差原则修正后的雅可比旋量模型为基础,构建装配体公差优化分配模型的装配功能约束;其次,结合实际机械加工精度范围,构建装配体公差优化分配模型的加工能力约束;然后,根据公差成本函数,构建装配体公差优化分配模型的优化目标;最后,以机床尾座为实例说明了面向公差原则的装配体公差优化分配过程,采用遗传算法求解,对装配体公差优化分配结果进行了分析,验证了该方法的有效性。

基于红外连续变焦机构尺寸链构建与公差设计

在产品结构设计中,沿袭已有产品或者凭借已有经验是一种普遍存在的现象,红外热像仪连续变焦机构光轴跳动超差一直是业内的难题,而其跳动量的大小直接影响着系统的性能指标。本文以导杆式两组元联动连续变焦机构为例,首先从装配角度分析影响连续变焦机构光轴跳动的因素,然后通过分析关联尺寸,依据尺寸链原理,构建了层次清晰、合理正确的装配尺寸链模型,再通过光机参数转化,确定尺寸链中封闭环的公差,最后依据公差设计原理,对尺寸链中各个组成环进行公差分配,并通过公差分析的方式,核算封闭环的极限偏差,确保各组成环的公差设计正确、无误。

基于NSGA-Ⅱ的串联机器人几何参数公差的多目标优化分配

为了提高机器人末端执行器的几何定位精度,在机器人精度的初始设计阶段合理分配几何参数公差,提出了一种带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的以成本与精度为目标的多目标公差优化分配方法.以ROKAE XB7型6自由度串联机器人为研究对象,分别基于遗传算法(GA)的最小成本单目标公差优化分配方法和NSGA-Ⅱ的多目标公差优化分配方法对DH(Denavit-Hartenberg)参数的公差优化分配.在精度设计目标和遗传算法参数设置相同的情况下,与基于遗传算法的最小成本的几何参数公差优化分配相比,基于NSGA-Ⅱ的多目标公差优化分配能够给出不同制造成本和不同精度设计要求的一系列最优解,在得到同等制造成本和机器人精度的情况下,公差的容错松弛率相对较高,参数公差优化分配的结果更优.

基于主成分分析和节点像差理论的公差降敏方法

为了在设计阶段预测光学系统加工装配后的像质并降低加工装配难度,提升设计效率,文中提供了一个高效的公差灵敏度降低方法。首先使用Zernike多项式量化像差,基于线性代数理论和Monte Carlo分析寻找引入扰动后系统的像差变化规律,通过降维后的像差场以及特征值分布确定主要引入像差;对系统制造过程中可能出现的失对称扰动和轴向扰动进行建模,基于节点像差理论描述扰动造成的引入像差,并通过统计分析确定关键表面;根据Zernike项与波像差的对应关系对像差空间进行变换,提出相应的评价函数纳入优化,进而抑制新像差的产生。将这一方法应用于两个不同的光学系统的设计,优化后预期加工性能(指定空间频率处98%置信度的MTF表现)分别提升了约68%和20%。与使用Zemax软件中TOLR操作数优化相比,结构1的优化时间由7 h缩短到36 min,并且在结构2的优化中成功实现了公差降敏。结果表明,该方法能够在提升效率的同时有效降低公差灵敏度。

公差配合与技术测量课程与思政元素融合的实践探索

课程思政是贯彻落实立德树人根本任务的重要举措,以高职院校公差配合与技术测量课程作为研究对象,深入分析了该课程在机械专业中的重要地位和作用,探讨了教学内容、教学目标与课程思政之间的联系,并提出将专业课程与思政元素有效融合的策略。

面向复杂工程问题的“公差与测量技术”课程教学改革探索

“公差与测量技术”是机械类专业的基础课程,是课程体系中基础课程与专业课程的纽带,是面向复杂工程问题的主干课程,具有很强的理论性和实践性。以安徽农业大学“公差与测量技术”为例,分析课程教学存在的问题,有针对性地提出在课程目标设定、课程内容重构、教学模式改革、教学方法创新、课程思政融入、教学评价和持续改进等方面进行教学改革探索,拓展课程建设新途径,提高学生课程学习效果,为促进学生解决机械工程领域的复杂工程问题提供新路径。

某支臂零件型面公差过程质量控制

围绕某钛合金支臂零件型面公差重要质量要素加工制造过程控制,通过工艺余量偏移设置优化工艺流程,采用三坐标测量机进行测量的数字化检测方法,应用点位数据验证加工过程控制与工艺流程优化效果,保证了产品质量要求,提高了生产效率与产品质量,顺应飞机制造业结构件智能制造发展方向,最终实现以数字化、自动化及信息化为基础的飞机结构件智能化生产,推动飞机制造业的转型升级。

特殊螺纹接头油套管螺纹顶径验收公差的确定方法

特殊螺纹接头油套管油田验收公差的确定一直是油田和生产厂家争议的焦点。为解决特殊螺纹接头螺纹参数验收公差无科学计算方法的问题,根据尺寸链理论及统计学公差分析方法建立了一种特殊螺纹接头油套管螺纹顶径验收公差的确定方法,并以某扣型Φ88.90 mm×7.34 mm C110特殊螺纹油管为例,通过螺纹生产各阶段接箍螺纹顶径的统计分析,计算出该油管接箍螺纹顶径验收公差为±0.06 mm。研究成果为特殊螺纹接头油套管验收公差的确定提供了技术支持,对油田提高特殊螺纹接头油套管入库验收和质量控制水平具有指导意义。

雅可比-旋量在模切机装配公差分析中的应用

在模切纸品的生产过程中,为了减少或避免不合格品的出现,需对模切机弧切刀具的装配精度进行严格控制,将其刀尖偏移量限定在一定范围内,以保证纸品的切割质量。针对以上几何需求,研究了模切机中各个零部件间存在的连接、接触、配合方式,根据平面和圆柱特征的特点对特征元素进行公差旋量表达,将各旋量纳入雅可比矩阵中构建模切机的装配公差分析模型,并按极值法进行计算分析,得出影响刀尖偏差的敏感环,从而为公差优化提供依据。