倪靜

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷的發(fā)展，我國(guó)在世界上占據(jù)越來越重要的地位，目前我國(guó)工業(yè)化不斷發(fā)展，已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺的一環(huán)。本文首先介紹了機(jī)械裝配的尺寸鏈問題，尺寸鏈的引入極大地改善了公差的計(jì)算方式，使其更加方便簡(jiǎn)潔的對(duì)裝配體公差進(jìn)行介紹，最后對(duì)可視化誤差分析進(jìn)行研究，主要包括庫(kù)石化誤差分析和等價(jià)模型的建立，通過可視化操作，對(duì)于裝配體的公差分析具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)械；裝配系統(tǒng)；可視化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.040

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷的發(fā)展，我國(guó)在世界上占據(jù)越來越重要的地位，目前我國(guó)工業(yè)化不斷發(fā)展，已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺的一環(huán)。其中機(jī)械制造和機(jī)械裝配是我國(guó)工業(yè)化的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，機(jī)械制造和機(jī)械裝配的精度嚴(yán)重影響著我國(guó)工業(yè)化的水平。

但是我國(guó)目前還處于工業(yè)化開展范圍較大，但是新技術(shù)還受制于發(fā)達(dá)國(guó)家，對(duì)于一些高精尖的機(jī)械裝配，我國(guó)在制造加工和精度方面與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在非常大的差距。有些人認(rèn)為，機(jī)械裝配過程僅僅是一道機(jī)械的工序，無需技術(shù)含量的操作，僅僅憑借經(jīng)驗(yàn)和苦干就可以完成，但是一臺(tái)機(jī)器是一個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)部件之間的有效結(jié)合才能夠使這個(gè)系統(tǒng)良好的運(yùn)行，因此機(jī)械裝配的精度極大地影響著機(jī)械的使用。產(chǎn)品的公差對(duì)產(chǎn)品的精度和可靠性具有非常大的影響，目前對(duì)于產(chǎn)品精度的確定基本依靠經(jīng)驗(yàn)主義和一些老舊的傳統(tǒng)方法，隨著計(jì)算機(jī)輔助公差設(shè)計(jì)與分析（CAT）技術(shù)的快速發(fā)展，產(chǎn)品公差測(cè)量方面已經(jīng)有了較大的改善，但其距離真正實(shí)用還有一段距離。已經(jīng)有很多學(xué)者對(duì)可視化誤差進(jìn)行了研究，并取得了一定的成果。

2 機(jī)械系統(tǒng)尺寸鏈分析

現(xiàn)在對(duì)于誤差的分析必須以尺寸鏈為基礎(chǔ)，通過對(duì)尺寸鏈的模型和計(jì)算方程進(jìn)行確定，進(jìn)而進(jìn)行尺寸鏈的公差分析和綜合研究。通過三維裝配尺寸鏈公差生成方法可以較好的對(duì)機(jī)械裝配進(jìn)行公差控制，首先對(duì)裝配過程中裝配模型需求的公差標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行解析和處理，獲取隱藏在模型內(nèi)部的公差分析所需要的信息。然后通過矩陣表達(dá)的形式將裝配體中各個(gè)部件之間的約束關(guān)系、尺寸信息和形狀誤差等進(jìn)行可視化的表達(dá)。采用可視化公差分析，通過特定的可視化的媒介，比如圖形、動(dòng)畫等實(shí)現(xiàn)公差的分析過程，可是化分析過程沒有摻雜復(fù)雜的公式，只是將公差分析圖形化，更加直觀可靠。

3 可視化誤差分析

尺寸鏈的使用大大簡(jiǎn)化了誤差分析的前處理步驟，尺寸鏈為誤差分析的準(zhǔn)確性奠定了基礎(chǔ)，通過對(duì)尺寸鏈誤差分析，考慮各種誤差分析，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行等價(jià)建模。

3.1 等價(jià)模型的建立

等價(jià)模型的建立主要是運(yùn)用替代原理，對(duì)于各個(gè)關(guān)鍵因素進(jìn)行等價(jià)替換，即采用滑動(dòng)副代替長(zhǎng)度誤差，采用轉(zhuǎn)動(dòng)副代替角度誤差

3.2 可視化輸出

可視化輸出通過將等價(jià)模型進(jìn)行有限元分析軟件的導(dǎo)入，進(jìn)行可視化誤差分析。機(jī)械裝配誤差分析的目的是對(duì)裝配體的各個(gè)因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到對(duì)系統(tǒng)整體功能的影響力。找出其中的關(guān)鍵因素進(jìn)行控制分析。但是傳統(tǒng)的誤差分析并不直觀，因此通過通過圖像替代數(shù)據(jù)，通過顏色對(duì)誤差的靈敏度進(jìn)行分析，通過簡(jiǎn)單編程將數(shù)據(jù)以圖像的形式輸出。下面通過可視化公差分析，對(duì)氣缸裝配流程進(jìn)行分析介紹，氣缸的裝配間隙主要通過下述公式進(jìn)行計(jì)算，裝配間隙=缸體+缸蓋-活塞-活塞軸承-連桿-桿軸承-機(jī)軸。設(shè)備的最終裝配結(jié)果間隙公差在0.005-0.015之間，各個(gè)零部件的公差為如下表所示：

通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)不合格率達(dá)到11.18%，通過可視化的分析極容易對(duì)不合格率和誤差進(jìn)行分析，得到有效的結(jié)果。

4 結(jié)論

目前機(jī)械制造和機(jī)械裝配是我國(guó)工業(yè)化的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，機(jī)械制造和機(jī)械裝配的精度嚴(yán)重影響著我國(guó)工業(yè)化的水平本文首先介紹了機(jī)械裝配的尺寸鏈問題，尺寸鏈的引入極大地改善了公差的計(jì)算方式，使其更加方便簡(jiǎn)潔的對(duì)裝配體公差進(jìn)行介紹，最后對(duì)可視化誤差分析進(jìn)行研究，主要包括庫(kù)石化誤差分析和等價(jià)模型的建立，通過可視化操作，對(duì)于裝配體的公差分析具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

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