不同类型接触面机械零件装配误差的自动计算方法研究

针对目标要素位置误差受不同类型装配方式实际表面接触情况影响的问题,研究了目标要素的装配位置与装配误差和零件几何要素误差的关系,建立了基于真实机器的目标要素位置误差自动计算方法。首先,归纳、总结了装配接触面仅限于最常见的平面和圆柱面的前提下的零件装配方式和接触几何类型的组合形式;然后,介绍了表示真实零件的控制点变动模型,给出了各种装配组合形式下的基于真实装配接触关系的目标要素位置计算算法;最后,编制了基于蒙特卡洛模拟和真实机器装配位置的计算程序,并得到了机器模型中所有公差因子的敏感度列表、贡献率列表,以及目标要素实际位置相对于理想位置的概率分布。研究结果表明:针对第一基准为平面与平面贴合、第二三基准均为平面圆柱面接触的装配类型所提出的实际位置计算方法是正确的。

基于真实机器的装配公差分析方法

机器上目标要素的位置误差是零件几何误差和装配误差共同作用的结果.为了研究装配基准的几何误差在装配链中的传递和变换,提出基于真实机器模型的装配积累误差建模与分析方法.首先,采用控制点变动模型表示零件几何要素,利用蒙特卡罗模拟方法生成几何要素相对于公称位置的变动实例.然后,根据理论正确尺寸确定几何要素相对于基准参考框架的公称位置.第三,提出基准参考框架建立方法,根据基准要素实例确定目标要素的测量基准参考框架.最后,提出装配接触模型,根据装配顺序和基准要素位置实例确定测量基准参考框架相对于装配基准体系的位置.通过以上4个过程计算装配链中所有关联要素在机器坐标系下的位置,获得装配基准体系的几何误差在装配链中的转递和变换关系.将真实机器装配情况模拟分解为4个模块化过程,可以实现装配误差分析的自动化.以三平面定位的轴孔装配的装配间隙计算为实例,验证了本文提出的方法.