一種基于公差參數(shù)化的工件定位誤差分析與調(diào)整方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于公差參數(shù)化的工件定位誤差分析與調(diào)整方法，其特征在于：根據(jù)矩形平面的公差，計算矩形平面誤差；根據(jù)圓柱面的公差，計算圓柱面誤差；計算矩形平面與矩形平面貼合的定位點誤差；計算圓柱面與圓柱面同軸的定位點誤差；計算工件定位誤差；計算定位點誤差的傳遞系數(shù)；計算公差調(diào)整方案。本發(fā)明通過公差參數(shù)化和將夾具轉(zhuǎn)化為6個點位點，實現(xiàn)了工件定位誤差分析與調(diào)整，具有較高的計算精度和通用性。所提方法通過調(diào)整工件和夾具的公差控制工件定位誤差，能在一定程度上規(guī)避夾具結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來的成本增加。
【專利說明】一種基于公差參數(shù)化的工件定位誤差分析與調(diào)整方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機械加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是，一種基于公差參數(shù)化的工件定位誤差分析與調(diào)整方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在機械加工中，工件定位基準誤差和夾具誤差導(dǎo)致工件位置產(chǎn)生誤差，是影響工件加工質(zhì)量的重要因素。量化工件定位誤差，并根據(jù)分析結(jié)果制定工件定位誤差的調(diào)整方案，對避免可能出現(xiàn)的工件加工質(zhì)量問題具有重要意義。
[0003]目前，國內(nèi)外針對工件定位的研究側(cè)重夾具的設(shè)計與優(yōu)化，較少有能夠滿足不同夾具布局形式的工件定位誤差方法。專利“一種高精度旋轉(zhuǎn)定位工作臺”(申請?zhí)?201120500632.6)通過兩氣缸控制夾頭松緊夾具的夾頭松緊度和調(diào)節(jié)萬向節(jié)高度以實現(xiàn)工作臺的精確調(diào)整，以滿足研磨作業(yè)中的高精度定位要求。專利“一種定位夾具”(申請?zhí)?201220203288.9)設(shè)計了一種具有較高定位精度，同時能保證工件定位穩(wěn)定性的定位夾具° 文獻“Avariational method ofrobust fixture configuration designfor3-D workpieces^ (ff.Cai, S.Hu, J.Yuan, ((Journal of Manufacturing Science andEngineering》，1997，119 (4A): 593-602.)建立了定位銷誤差與工件定位誤差之間的數(shù)學模型。文獻“Locating error analysis and tolerance assignment for computer-aidedfixture design” (RongY, Hu ff, Kang Y,《International Journal of ProductionResearch)), 2001,39 (15):3529-3545.)針對3-2-1、孔-銷和V型塊3種夾具布局形式，分別給出了工件定位誤差分析方法。從國內(nèi)外研究現(xiàn)狀來看，目前的圍繞工件定位誤差分析仍然存在不足:1)夾具布局形式具有多樣性，而每一種夾具布局形式下的工件定位誤差分析方法需要分別建立，通用性差；2)在工件定位誤差調(diào)整或控制方面，依賴于夾具結(jié)構(gòu)的調(diào)整，成本較高。本發(fā)明將夾具布局形式轉(zhuǎn)化為6個定位點，提出一種基于公差參數(shù)化的工件定位誤差分析與調(diào)整方法。所提方法根據(jù)工件定位誤差調(diào)整工件和夾具的公差，以達到控制工件定位誤差的目的，具有較高的計算精度和通用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于公差參數(shù)化的工件定位誤差分析與調(diào)整方法。
[0006]技術(shù)方案
[0007]—種基于公差 參數(shù)化的工件定位誤差分析與調(diào)整方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟:
[0008]步驟1:根據(jù)矩形平面的公差，計算矩形平面誤差；根據(jù)圓柱面的公差，計算圓柱面誤差；
[0009]步驟2:計算矩形平面與矩形平面貼合的定位點誤差；計算圓柱面與圓柱面同軸的定位點誤差；
[0010]步驟3:計算工件定位誤差，步驟如下:
[0011]步驟(1):分別在工件的主定位面、次定位面、第三定位面上分別選擇3、2、1個定位點，將定位點記為 Li,其中 i=l,2, *..,6, Li=Iilix, Iiy, liz]T ；
[0012]步驟(2):計算工件定位誤差δ U=-P1.Φ.W,其中:δ U = [ δ χρ，δ yp, δ Ζρ,δα, δ β , δ Υ]τ表示工件定位誤差，w =表示6個定位點的誤
差；J [ Ji，J2，J3，J4，J5，Je-1，Ji [ ^ix? ^iy? ^iz? n^yliz ^iz^iy? ^izix iz? ^ixiy ^iyix-1，其
中nix、niy、niz分別為點Li的法矢的x軸、y軸、z軸的坐標分量；
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種基于公差參數(shù)化的工件定位誤差分析與調(diào)整方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 步驟1:根據(jù)矩形平面的公差，計算矩形平面誤差；根據(jù)圓柱面的公差，計算圓柱面誤差; 步驟2:計算矩形平面與矩形平面貼合的定位點誤差；計算圓柱面與圓柱面同軸的定位點誤差； 步驟3:計算工件定位誤差，步驟如下: 步驟(1):分別在工件的主定位面、次定位面、第三定位面上分別選擇3、2、1個定位點，將定位點記為 Li,其中 i=l, 2,..., 6,
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于公差參數(shù)化的工件定位誤差分析與調(diào)整方法，其技術(shù)特征在于:所述N次為10000次。
【文檔編號】G06F19/00GK103729559SQ201310739029
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】余劍鋒, 金麗莎, 張 杰, 唐文斌 申請人:西北工業(yè)大學