基于控制点变动模型的公差因子敏感度数值自动计算方法

论文摘要

敏感度分析是公差分析的重要环节,分析结果可以给公差设计提供参照。合理的公差分配是优化产品设计、降低生产成本、提高产品质量的重要保障。敏感度数值描述了中间要素位置变动对目标要素最终误差的影响程度。敏感度数值的自动化计算是公差分析自动化中不可或缺的部分。本文研究了敏感度的数值计算方法,利用齐次矩阵表示了关联要素位置变动对相关定位过程的影响。在三维公差分析原型软件的基础上添加了敏感度数值计算模块,通过实例演示了关联要素敏感度数值的计算过程。敏感度数值计算的关键在于目标要素位置表示函数对关联要素位置变量的求导。本文的主要研究内容涉及以下几个部分:1.第一章描述了敏感度分析的研究现状,结合常见的公差分析方法,总结了现有的敏感度数值计算方法及相关公式,提出了上述方法存在的不足,讨论了本课题的研究背景、意义。最后给出了本文的主要研究内容和创新点。2.第二章介绍了目标要素位置表示函数的计算方法。以几何要素误差传递关系为基础,齐次坐标变换矩阵为数学工具,描述了机器坐标系到目标要素坐标系的一系列坐标变换过程及对应的坐标变换矩阵,得到了用于敏感度计算的目标函数。3.第三章提出了关联要素位置参数的概念,通过位置参数的变化描述几何要素的位置变动情况。关联要素位置变动对目标要素位置变动的影响与要素的几何类型、公差类型、参与的定位过程、基准顺序有关。本章对上述因素分类,利用含有位置参数的矩阵描述了关联要素的位置变动对其直接参与的定位过程的影响,并给出了相关矩阵对位置参数求导的结果。4.第四章给出了敏感度数值计算的理论方法及相关的逻辑框图,包含了用于敏感度数值计算的误差传递路径的筛选规则、误差传递路径对应的位置表示函数的确定方法、敏感度矩阵的计算方法以及根据敏感度矩阵计算敏感度数值的数学公式。5.第五章通过实例演示了敏感度数值的实际计算过程,介绍了敏感度数值的自动计算方法。以基于控制点变动模型的三维公差分析原型软件为基础,添加了敏感度数值自动计算模块。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 罗晓

导师: 吴玉光

关键词: 敏感度分析,敏感度数值计算,关联要素位置参数,误差传递关系,公差分析

来源: 杭州电子科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 数学,金属学及金属工艺

单位: 杭州电子科技大学

分类号: O212.1;TG801

总页数: 72

文件大小: 5732K

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