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。

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。

考虑公差原则应用的统计公差分析方法

关联尺寸公差和几何公差的公差原则的应用对提高机械零件的互换性、降低制造成本具有重要意义。针对目前公差分析中很少考虑公差原则的情况,提出了一种考虑公差原则影响的统计公差分析方法。该方法采用小位移旋量参数建立尺寸和几何特征变动区域的表达模型,并将公差原则应用而获得的奖励公差建模为旋量参数的附加约束,然后将这些具有附加约束的小位移旋量集成到统一雅可比-旋量模型中,结合蒙特卡罗模拟技术实现统计公差分析。最后,通过齿轮装配实例验证该方法的可行性和有效性。