三維多組件配合的參數(shù)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及參數(shù)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域、自動(dòng)裝配領(lǐng)域、數(shù)控加工領(lǐng)域以及精密測量領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種三維多組件配合的參數(shù)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的公差研究多數(shù)是在研究層面，特別是在幾何特征參數(shù)模型與參數(shù)關(guān)聯(lián)模型，參數(shù)化的尺寸鏈生成方面多數(shù)依賴于人機(jī)交互，且關(guān)于三維多組件兩兩配合的間隙模型構(gòu)建的研究文獻(xiàn)較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種三維多組件配合的參數(shù)化方法，能夠?qū)崿F(xiàn)類似三維多組件配合的結(jié)構(gòu)尺寸與配合間隙的自動(dòng)參數(shù)化，從而實(shí)現(xiàn)三維多組件配合的自動(dòng)化智能化數(shù)控加工。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種三維多組件配合的參數(shù)化方法，包括:
[0005]第一步驟:設(shè)計(jì)三維多組件配合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
[0006]第二步驟:根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三維多組件配合的幾何特征參數(shù)模型，確定各個(gè)組件的幾何特征參數(shù)；
[0007]第三步驟:通過確定相配合組件各幾何特征參數(shù)的相關(guān)關(guān)系，構(gòu)建三維多組件參數(shù)關(guān)聯(lián)t吳型；
[0008]第四步驟:根據(jù)三維多組件參數(shù)關(guān)聯(lián)模型，構(gòu)建三維多組件兩兩配合間隙模型。
[0009]優(yōu)選地，在第一步驟中，在設(shè)計(jì)三維多組件配合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)組件上的閉環(huán)幾何特征進(jìn)行分類。
[0010]優(yōu)選地，在第二步驟中，按照配合的三個(gè)相互垂直的方向依次對(duì)各組件設(shè)定參數(shù)，形成封閉尺寸鏈。
[0011]優(yōu)選地，在第四步驟中，在構(gòu)建三維多組件兩兩配合間隙模型時(shí)，將配合間隙作為一個(gè)變量;而且對(duì)于過盈配合，使得配合間隙變量為負(fù)；對(duì)于間隙配合，使得配合間隙變量為正。
[0012]優(yōu)選地，在第四步驟中，在構(gòu)建三維多組件兩兩配合間隙模型時(shí)，對(duì)于配合間隙的自動(dòng)設(shè)置，使得總體上偏差極限與總體下偏差極限相等，且等于所設(shè)定的配合間隙。
[0013]優(yōu)選地，在第四步驟中，在構(gòu)建三維多組件兩兩配合間隙模型時(shí)，對(duì)于配合間隙的自動(dòng)設(shè)置，使得對(duì)于全配合，配合間隙為所設(shè)定的配合間隙；對(duì)于半配合，配合間隙為所設(shè)定的配合間隙的一半;對(duì)于非配合特征，配合間隙為零。
[0014]現(xiàn)有技術(shù)的三維多組件配合的參數(shù)化工作多數(shù)是通過人機(jī)交互的方式來實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明無論是在幾何特征參數(shù)模型與參數(shù)關(guān)聯(lián)模型，參數(shù)化的尺寸鏈生成及三維多組件兩兩配合的間隙模型均能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)智能化構(gòu)建。本發(fā)明能夠自動(dòng)設(shè)計(jì)三維多組件配合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、幾何特征參數(shù)模型與參數(shù)關(guān)聯(lián)模型，提出三維多組件兩兩配合的間隙模型。
【附圖說明】
[0015]結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中:
[0016]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的三維多組件配合的參數(shù)化方法的流程圖。
[0017]需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0019]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的三維多組件配合的參數(shù)化方法的流程圖。
[0020]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的三維多組件配合的參數(shù)化方法包括:
[0021 ]第一步驟SI:設(shè)計(jì)三維多組件配合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
[0022]例如，三維多組件配合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括三維多組件配合的閉環(huán)結(jié)構(gòu)特征；設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)選地考慮三維多組件配合的可裝配性。優(yōu)選地，在設(shè)計(jì)三維多組件配合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，按照配合的三個(gè)相互垂直的方向(例如，x、Y、z三個(gè)方向)進(jìn)行考慮。
[0023]對(duì)組件上的閉環(huán)幾何特征進(jìn)行分類(雙配合特征、單配合特征、非配合特征)
[0024]第二步驟S2:根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三維多組件配合的幾何特征參數(shù)模型，確定各個(gè)組件的幾何特征參數(shù)；
[0025]例如，在第二步驟S2中，按照配合的三個(gè)相互垂直的方向(例如，Χ、Υ、Ζ三個(gè)方向)依次對(duì)各組件設(shè)定參數(shù)，形成封閉尺寸鏈;而且，初始情況下可以僅設(shè)定長寬高這三個(gè)幾何特征參數(shù)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的其余幾何特征參數(shù)全部依賴長寬高的值來計(jì)算，由此達(dá)到真正的參數(shù)化的結(jié)果。
[0026]第三步驟S3:通過確定相配合組件各幾何特征參數(shù)的相關(guān)關(guān)系，構(gòu)建三維多組件參數(shù)關(guān)聯(lián)t吳型；
[0027]第四步驟S4:根據(jù)三維多組件參數(shù)關(guān)聯(lián)模型，構(gòu)建三維多組件兩兩配合間隙模型。
[0028]具體地，在第四步驟S4中，考慮下述方面:
[0029]I)在參數(shù)化設(shè)計(jì)時(shí)，所有數(shù)據(jù)以設(shè)計(jì)為主，將配合間隙作為一個(gè)變量(配合間隙變量)；對(duì)于過盈配合，使得配合間隙變量為負(fù);對(duì)于間隙配合，使得配合間隙變量為正。
[0030]2)配合間隙自動(dòng)設(shè)置原則:
[0031]原則一:總體上偏差極限與總體下偏差極限相等，且等于所設(shè)定的配合間隙。
[0032]原則二:對(duì)于全配合，配合間隙為所設(shè)定的配合間隙；對(duì)于半配合，配合間隙為所設(shè)定的配合間隙的一半;對(duì)于非配合特征，配合間隙為零(非配合特征一般作為邊緣特征存在)。
[0033]本發(fā)明的技術(shù)方案通過對(duì)組件功能分析，設(shè)計(jì)各組件內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并按照配合的X、Y、Z三個(gè)方向依次對(duì)各組件設(shè)定參數(shù)、構(gòu)建幾何特征參數(shù)化模型，進(jìn)而構(gòu)建三維多組件參數(shù)關(guān)聯(lián)模型，為滿足裝配需求，基于各組件裝配關(guān)系構(gòu)建了三維多組件兩兩配合間隙模型。以上工作完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化與智能化的構(gòu)建，克服了當(dāng)前人工交互參與。
[0034]采用本發(fā)明所提出的技術(shù)與方法，能夠?qū)崿F(xiàn)類似三維多組件配合的結(jié)構(gòu)尺寸與配合間隙的自動(dòng)參數(shù)化，為自動(dòng)化智能化的數(shù)控加工提供前期準(zhǔn)備。
[0035]此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說明書中的各個(gè)組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個(gè)組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等。
[0036]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三維多組件配合的參數(shù)化方法，其特征在于包括: 第一步驟:設(shè)計(jì)三維多組件配合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)； 第二步驟:根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三維多組件配合的幾何特征參數(shù)模型，確定各個(gè)組件的幾何特征參數(shù)； 第三步驟:通過確定相配合組件各幾何特征參數(shù)的相關(guān)關(guān)系，構(gòu)建三維多組件參數(shù)關(guān)聯(lián)豐吳型； 第四步驟:根據(jù)三維多組件參數(shù)關(guān)聯(lián)模型，構(gòu)建三維多組件兩兩配合間隙模型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維多組件配合的參數(shù)化方法，其特征在于，在第一步驟中，在設(shè)計(jì)三維多組件配合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)組件上的閉環(huán)幾何特征進(jìn)行分類。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三維多組件配合的參數(shù)化方法，其特征在于，在第二步驟中，按照配合的三個(gè)相互垂直的方向依次對(duì)各組件設(shè)定參數(shù)，形成封閉尺寸鏈。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三維多組件配合的參數(shù)化方法，其特征在于，在第四步驟中，在構(gòu)建三維多組件兩兩配合間隙模型時(shí)，將配合間隙作為一個(gè)變量；而且對(duì)于過盈配合，使得配合間隙變量為負(fù);對(duì)于間隙配合，使得配合間隙變量為正。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三維多組件配合的參數(shù)化方法，其特征在于，在第四步驟中，在構(gòu)建三維多組件兩兩配合間隙模型時(shí)，對(duì)于配合間隙的自動(dòng)設(shè)置，使得總體上偏差極限與總體下偏差極限相等，且等于所設(shè)定的配合間隙。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三維多組件配合的參數(shù)化方法，其特征在于，在第四步驟中，在構(gòu)建三維多組件兩兩配合間隙模型時(shí)，對(duì)于配合間隙的自動(dòng)設(shè)置，使得對(duì)于全配合，配合間隙為所設(shè)定的配合間隙；對(duì)于半配合，配合間隙為所設(shè)定的配合間隙的一半;對(duì)于非配合特征，配合間隙為零。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種三維多組件配合的參數(shù)化方法，包括：設(shè)計(jì)三維多組件配合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三維多組件配合的幾何特征參數(shù)模型，確定各個(gè)組件的幾何特征參數(shù)；通過確定相配合組件各幾何特征參數(shù)的相關(guān)關(guān)系，構(gòu)建三維多組件參數(shù)關(guān)聯(lián)模型；根據(jù)三維多組件參數(shù)關(guān)聯(lián)模型，構(gòu)建三維多組件兩兩配合間隙模型。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號(hào)】CN105512420
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510954565
【發(fā)明人】陳 田, 全志龍
【申請(qǐng)人】上海電機(jī)學(xué)院
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月16日