公差优化设计论文_赵方舟,罗大兵,陈达,王易红

导读:本文包含了公差优化设计论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:公差,优化设计,不确定性,精度,机床,模型,蜂群。

公差优化设计论文文献综述

赵方舟,罗大兵,陈达,王易红[1](2019)在《基于SolidWorks的计算机辅助公差优化设计研究》一文中研究指出随着工业4.0和中国制造2025计划的实施,数字化设计与制造智能化成为了机械发展的主要方向。计算机辅助公差设计(CAT)技术作为CAD/CAM集成化的重要内容,对于提高设计效率、实现智能制造具有重要意义。然而CAT技术却远远落后于CAD的发展。针对这一问题,开展了对CAT技术的研究。运用获取回路零件与配合信息的API,创新地提出了易于回路搜索的数据组织结构,以及基于配合位置信息判断组成环增减性的方法。开发了一种集成于SolidWorks软件的插件系统,通过与叁维模型简单交互便可自动生成公差设计函数、高效实现公差优化设计。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2019年10期)

马雅丽,刘子哲,钱峰[2](2019)在《载荷不确定性的机床支承件公差优化设计》一文中研究指出为降低不确定因素对机床支承件精度的影响,提高支承件精度稳健性,针对机床支承件安装基准面,提出一种考虑载荷不确定性的机床支承件公差优化设计方法。首先建立机床支承件精度稳健性优化模型;其次,考虑载荷不确定性求解与支承件所联接零部件的位姿误差分布,利用响应面法构建支承件安装基准面公差、载荷不确定变量与支承件误差分布参数间的近似模型;再次,结合现有的加工成本函数,利用粒子群嵌套优化算法求解优化问题。以某龙门式加工中心横梁为例,利用不确定性优化方法优化基准面公差。最后,通过与确定性优化结果对比,发现提出的稳健性公差优化设计方法在保证加工成本较低的同时,可以有效提升设计产品的稳健性。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2019年S1期)

谢雄伟[3](2019)在《面向装配的RV减速器计算机辅助公差分析及优化设计》一文中研究指出RV减速器具有承载大、传动比大、回差小、体积小等突出优点,是工业机器人关节驱动装置的重要部件。RV减速器零件多,装配精度高,回差性能通常要求小于1'。实际加工的零件尺寸存在误差,装配后累积误差变大,装配成品率不高。国内RV减速器摆线轮和针轮之间的装配,大多采用修配的方式,严重影响生产效率。本文以RV-40E型减速器为对象,基于零件之间的装配约束关系,建立装配尺寸链。为了确保减速器具有良好的传动性能,参考摆线轮磨齿机偏心距系列设计短幅系数;为了补偿零件制造和安装误差,并具有一定的径向间隙,选用负等距加负移距的修形方式,运用MATLAB优化设计摆线轮修形量。分析影响减速器回差性能的主要设计参数,以零件加工成本为目标函数,许用回差(≤1')和装配尺寸链为约束条件,在运用遗传算法初步设计摆线轮、针轮、曲柄轴等零件公差的基础上,基于3DCS叁维公差分析软件,建立公差仿真模型,以偏心距、摆线轮和针齿之间的齿侧间隙评价RV减速器的装配性能,模拟实际生产装配,对公差仿真模型进行敏感性分析,同时进一步优化上述零件公差。最后将零件误差反映于减速器叁维模型中,基于CATIA软件建立减速器虚拟样机,导入ADAMS中进行回差仿真分析,对零件公差优化效果进行验证,仿真结果表明:公差优化前的回差为0.002'~1.07',公差优化后的回差为0.07'~0.85',验证了优化设计零件公差的有效性。公差优化前,3.78%减速器的偏心距不符合设计要求,26.7%减速器的摆线轮和针齿齿侧间隙小于0.001mm或出现干涉。公差优化后,回差、偏心距均满足设计要求,摆线轮与针轮之间间隙大于等于0.001mm,装配成品率满足“6σ”准则,达到99.73%。减速器零件的加工成本仅增加6.08%,装配后每台减速器成本下降22.24%。敏感性分析结果表明:影响摆线轮装配性能最大因素是摆线轮修形误差和针齿半径误差,其次是摆线轮圆周累积误差和针齿孔圆周位置度,最后是摆线轮齿圈径向圆跳动和针齿分布中心圆半径误差;摆线轮修形误差、径向间隙、针齿半径偏差和针齿分布中心圆半径偏差需合理设计;主轴承和针轮之间的同轴度对偏心距、摆线轮与针齿之间的齿侧间隙均有一定程度的影响。本文所建立的基于3DCS的RV减速器叁维公差分析模型,对RV减速器的国产化、提高实际生产装配成品率、降低减速器整机生产成本,具有理论指导意义和实际应用价值,为RV减速器零件公差的优化提供了一种方法。(本文来源于《北方工业大学》期刊2019-05-11)

郝耀东,何智成,李光耀,张卓敏[4](2018)在《考虑公差的扭转动力吸振器不确定性优化设计》一文中研究指出建立了带扭转动力吸振器的动力传动系统模型,考虑了动力传动系统与后桥的耦合作用,推导了带扭转动力吸振器的动力传动系统振动动力学方程;对扭转动力吸振器的影响进行研究,分析了加入扭转动力吸振器后动力传动系统自由振动和强迫振动性能的变化及其原因;将区间不确定性优化模型引入动力传动系统振动分析中,保证了不同制造条件和使用工况下扭转动力吸振器均能最大程度发挥其作用,且允许扭转动力吸振器参数存在宽松的设计公差。(本文来源于《中国机械工程》期刊2018年14期)

刘子哲[5](2018)在《机床支承件精度稳健性公差优化设计》一文中研究指出数控机床自上个世纪被发明以来,一直在制造业中占据着举足轻重的地位。对于数控机床的设计制造技术也一直是各国的研究重点。精度是衡量数控机床性能和加工水平的重要指标,而合理的精度设计是在设计阶段提升机床精度的行之有效的手段。机床支承件是机床中的基础零件,其精度设计是否合理在很大程度上影响着机床最终的加工精度。现有的公差优化设计方法大多基于确定性的参数设计,即将优化模型中的目标或约束响应视为确定值求解优化问题,并未考虑实际中各种不确定因素的影响,故以确定性方法优化所得的公差设计方案对机床精度的提升有限。因此,本文提出一种考虑机床实际工作中不确定因素影响的机床精度稳健性公差优化模型。主要工作内容如下:(1)对目前国内外精度设计和不确定性分析及稳健性设计方法和研究现状进行了介绍和文献综述,分析了现存精度设计方法的优缺点。(2)介绍了目前常用的加工成本模型,引入了各个零件特征的加工成本函数。分析了机床精度的一般评价指标,提出了产品加工合格率的概念以评价机床加工精度和稳健性的优劣。对影响机床精度的不确定性因素进行分析,最终考虑机床支承件制造误差和力误差等因素,针对支承件安装基准面的形位公差,以加工成本和精度稳健性为目标建立了支承件稳健性公差优化模型。(3)综合考虑支承件公差和载荷不确定变量,求解支承系统不确定性误差分布。利用蒙特卡洛模拟法求解机床单个支承件的制造误差,利用有限元软件计算支承件的弹性变形,代入支承系统误差模型中,获取载荷不确定变量影响下机床加工误差的分布。(4)为提高优化计算的效率,本文构建了支承件稳健性优化问题的响应面近似模型(Response Surface Model,RSM)。首先利用拉丁超立方试验设计法抽取N组试验点,计算试验点对应的误差分布参数,再利用最小二乘法拟合响应面多项式,最后对响应面模型进行了精度验证。(5)以机床静态精度指标为约束对支承件形位公差进行了初步优化,再以稳健性优化方法,进一步设计支承件约束端安装基准面的形位公差,获得新的公差优化方案,优化机床加工精度的稳健性。通过与确定性公差优化结果对比,发现稳健性优化的平均产品加工合格率提升了8.4%,而加工成本相差不大,可见本文提出的公差优化设计方法在保证成本较低的同时可有效提升支承件精度稳健性。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-05-01)

胡西彪,张卫,陆宝春,黄龙振,王水[6](2019)在《基于离散化成本—公差模型的多目标公差优化设计》一文中研究指出针对现阶段工厂普遍采用数控加工的现状,对原有基于普通机床提出的公差模型进行改进,提出了一种新的多目标公差设计优化模型。在考虑加工时间、夹具和刀具磨损等因素的影响下,建立了离散化的成本—公差模型。以加工成本、公差敏感性和质量损失为目标,装配功能和加工能力为约束条件,建立了基于离散化成本—公差模型和差分进化—全局蜂群混合算法的多目公差设计优化模型。以特里科型高速经编机编花部件为例,运用所提优化模型快速地得到了公差最优解,降低了产品的制造成本,提高了产品质量,验证了该模型的有效性。(本文来源于《计算机集成制造系统》期刊2019年01期)

李万莉,丁云霞[7](2018)在《基于CETOL公差模型的集装箱跨运车装配公差优化设计》一文中研究指出针对集装箱跨运车采用模块化装配的装配公差优化设计,提出在叁维模型的基础上建立CETOL公差模型,并给出了公差优化设计方法,阐述了公差设计理论。以集装箱跨运车下横梁模块和立柱模块之间的装配公差优化设计为实例,在公差分配、公差分析的循环过程中以设计公差要求为目标,以装配成功率为参考,最终得到满足设计要求的公差方案,即设计装配公差要求±0.5 mm的实现概率超过98%。这种公差设计方法将公差理论与实际应用结合起来,提出可应用到产品生产过程中的装配公差方案,实现快速高效装配,节约生产成本,具有较大的实用价值。(本文来源于《工程机械》期刊2018年02期)

赵方舟[8](2017)在《基于SolidWorks的计算机辅助公差优化设计研究》一文中研究指出随着工业4.0和中国制造2025计划的实施,数字化设计与制造智能化成为了机械发展的主要方向。计算机辅助公差设计技术(CAT)作为CAD/CAM集成化的重要内容,对于提高设计效率、进一步实现智能制造具有重要意义。然而,CAT却远远落后于CAD的发展。针对这一问题,本文开展了 CAT研究,并开发了一种集成于SolidWorks叁维设计软件中,通过与模型交互,高效实现公差优化设计工作的插件系统。本文开展的具体研究工作主要如下:首先,探讨了利用二次开发工具API SDK将CAT设计集成到SolidWorks平台的方法。通过分析SolidWorks二次开发API的接口模型结构和二次开发时所生成的框架代码,调查了插件系统与SolidWorks之间的链接和数据交换方法,以及插件具体功能的实现手段。运用获取回路零件与配合信息的API,创新地提出了易于回路搜索的数据组织结构,以及基于配合位置信息判断组成环增减性的方法,并实现了基于叁维CAD模型的尺寸链的自动生成。其次,对目前主要的公差分配和公差分析方法进行了对比研究,论述了运用蒙特卡洛法进行公差分析的具体实现方法。通过建立标准公差数据库,实现了对公差数据的自动获取,提高公差设计效率。最后,研究了公差优化分配的相关理论,重点分析了不同约束条件(极值法约束条件和统计法约束条件)下的成本-公差模型,以及结合了田口质量损失模型的多目标优化方法。通过调研得到的成本数据应用不同优化方法进行计算,分析了造成不同结果的原因。本文设计的CAT设计模块被集成在SolidWorks叁维CAD平台中,可直接从叁维装配模型中获取数据,自动生成尺寸链,并提供了多种公差分析和公差优化分配方法,可较为方便地进行公差优化设计与验证,大大提高了公差设计效率。(本文来源于《西南交通大学》期刊2017-05-22)

罗炎旺[9](2016)在《车载空调压缩机的运动精度分析与公差优化设计》一文中研究指出变排量车载空调压缩机SD7V16,其关键机构—摇摆斜盘式传动机构,可以将主轴的高速旋转运动,传递为活塞的压缩、排气、膨胀、吸气四个工作过程。SD7V16利用斜盘倾斜角的变化来改变活塞的行程,从而实现排量的可连续变化,最终实现SD7V16可根据实际工况随时匹配相应的制冷量。SD7V16车载空调压缩机有七个活塞和气缸,由一个活塞行程偏差引起的排量的微小偏差可能宏观上感觉不到。因主轴允许持续转速最高可达7000r/min,若七个活塞均有一定程度的行程偏差,则在一段时间内累积的总排量偏差,是不可忽略的,甚至可能影响到宏观上汽车空调制冷的效果。因此,对SD7V16的摇摆斜盘式传动机构展开运动精度分析与公差优化设计具有重要意义。本文,以SD7V16的摇摆斜盘式传动机构为主要研究对象,展开考虑制冷性能约束的关键零部件尺寸公差优化设计。全文具体研究内容如下:(1)介绍了SD7V16的结构,分析SD7V16型车载空调压缩机的调温原理与排量控制原理。还介绍了制冷剂R134a、制冷性能参数COP、排量与制冷量的计算。对SD7V16斜盘倾斜角与活塞行程关系进行了实验,得出24组数据,将实验数据曲线拟合与理论计算出的方程曲线进行对比与分析。对某工况下SD7V16的制冷量进行了计算。(2)根据SD7V16关键机构的传动原理,建立数学模型,对关键机构进行了运动学分析。得出了活塞的位移、速度、加速度计算公式,进而求出排量的几何算法。引入关键零部件尺寸偏差,分析了活塞的运动精度,及其运动精度对排量的影响。通过Adams对SD7V16关键机构进行虚拟样机仿真,仿真结论验证了基于该数学模型的理论思路可行,计算结果正确。(3)根据求出的排量与关键尺寸的函数关系,并根据排量与制冷量的函数关系,进而求出制冷量与关键尺寸的函数关系。求解最大斜盘倾斜角24°时,制冷量偏差ΔQ0与压缩机关键零部件尺寸偏差的偏微分方程,做为关键零部件尺寸公差优化的性能约束。最后引入关键零部件尺寸公差的经济加工精度约束,结合调研数据。以质量损失成本与加工成本之和为目标函数(求最小值),基于MATLAB遗传算法,求解公差优化模型。(本文来源于《湖南科技大学》期刊2016-05-27)

童亚凯[10](2016)在《计入磨损的曲柄滑块机构公差优化设计研究》一文中研究指出机构在工作过程中,零部件运动副的磨损会导致机构使用性能下降最终报废。曲柄滑块机构是压力机的关键部件,其转动副中的销轴与轴套之间的磨损将会造成工作过程中滑块的直线运动精度下降,随着服役时间推移,磨损最终导致机构总体功能的失效。为保证机构服役一段时间后,运动精度仍在允许范围内,本文从公差设计的角度出发,在考虑机构转动副磨损的影响下,对机构的关键零部件进行公差优化设计。本文具体研究工作如下:首先,介绍了产品质量损失与公差优化设计的国内外研究现状,简要概括了公差优化设计领域现阶段的研究内容,给出了本文主要研究内容与章节安排。其次,研究了其转动副存在间隙情况下的机构运动精度偏差,根据有效杆长法,建立了曲柄滑块机构运动精度模型。随后,建立曲柄滑块机构的叁维模型,仿真得到计算磨损量所需的零件受力拟合曲线,根据Archard粘着磨损理论计算出机构中关键零部件的磨损量,再结合产品质量特征表达式,确定出服役质量损失模型中与磨损速率有关的参数。考虑曲柄滑块机构服役过程中转动副磨损的变化,建立了以轴套和销轴的设计尺寸公差为变量,以产品质量损失和制造成本总和最小为目标函数,经济加工范围和零件失效率以及滑块直线运动精度为约束的公差优化模型,再运用遗传算法进行优化求解,并对结果进行分析。最后,对曲柄滑块机构进行运动精度的实验,实验利用光栅尺对曲柄滑块机构的滑块运动精度进行了测量,对比机构在不同受外力作用下,轴套不同磨损程度时其运动精度的变化情况,然后将各组实验的零件尺寸通过理论计算得出的运动精度结果与实验测得结果进行对比。(本文来源于《湖南科技大学》期刊2016-05-25)

公差优化设计论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为降低不确定因素对机床支承件精度的影响,提高支承件精度稳健性,针对机床支承件安装基准面,提出一种考虑载荷不确定性的机床支承件公差优化设计方法。首先建立机床支承件精度稳健性优化模型;其次,考虑载荷不确定性求解与支承件所联接零部件的位姿误差分布,利用响应面法构建支承件安装基准面公差、载荷不确定变量与支承件误差分布参数间的近似模型;再次,结合现有的加工成本函数,利用粒子群嵌套优化算法求解优化问题。以某龙门式加工中心横梁为例,利用不确定性优化方法优化基准面公差。最后,通过与确定性优化结果对比,发现提出的稳健性公差优化设计方法在保证加工成本较低的同时,可以有效提升设计产品的稳健性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

公差优化设计论文参考文献

[1].赵方舟,罗大兵,陈达,王易红.基于SolidWorks的计算机辅助公差优化设计研究[J].机械设计与制造.2019

[2].马雅丽,刘子哲,钱峰.载荷不确定性的机床支承件公差优化设计[J].机械设计与制造.2019

[3].谢雄伟.面向装配的RV减速器计算机辅助公差分析及优化设计[D].北方工业大学.2019

[4].郝耀东,何智成,李光耀,张卓敏.考虑公差的扭转动力吸振器不确定性优化设计[J].中国机械工程.2018

[5].刘子哲.机床支承件精度稳健性公差优化设计[D].大连理工大学.2018

[6].胡西彪,张卫,陆宝春,黄龙振,王水.基于离散化成本—公差模型的多目标公差优化设计[J].计算机集成制造系统.2019

[7].李万莉,丁云霞.基于CETOL公差模型的集装箱跨运车装配公差优化设计[J].工程机械.2018

[8].赵方舟.基于SolidWorks的计算机辅助公差优化设计研究[D].西南交通大学.2017

[9].罗炎旺.车载空调压缩机的运动精度分析与公差优化设计[D].湖南科技大学.2016

[10].童亚凯.计入磨损的曲柄滑块机构公差优化设计研究[D].湖南科技大学.2016

论文知识图

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