雅可比-旋量模型在三维统计公差再设计中的应用研究

在确定产品功能要求(Functional Requirement,FR)和相应尺寸链的功能要素(Functional Element,FE)副之后,可以推导雅可比-旋量模型的数学表达式。蒙特卡罗模拟使用大量随机数值作为输入来反复运行该模型,使这个确定性的公差分析模型能执行三维统计公差分析。为了实现三维统计公差再设计,提出了在统计条件下雅可比-旋量模型中每个FE对总FR的贡献百分率的计算方法,以帮助设计者确定哪些公差需要收紧或是放松。经过几轮的公差再设计,直到计算出的FR值满足产品所要求的FR,三维统计公差的再设计得以实现。将该方法应用于活塞式发动机装配的曲柄连杆机构以验证其有效性,并通过与确定性公差设计方法比较表明,这里方法能显著降低所需的精度,从而大大降低产品生产和检验成本。

设计与制造中的统计几何公差建模及应用

几何与尺寸公差(形位公差GD&T)广泛用于机械工程设计与制造中重要几何特征的偏差控制.相对较成熟和简单的尺度公差建模与分析,几何公差统计建模与分析更具挑战性,是当前CAD技术中尚未但亟待解决的课题之一.现提出采用统计几何模态模型(SMA)方法解决这一问题.SMA可识别刻划与解释测量数据中的几何特征信号模式及其变化,从而服务于制造中的(公差)质量检验、诊断及变化模式的统计建模.在设计中SMA可进行模态重组综合,从而再现或仿真几何特征偏差的随机变化进行统计几何公差分析.