[发明专利]一种精密配合偶件的同步加工方法

说明书

一种精密配合偶件的同步加工方法，步骤如下：一：沿偶件的轴向位置设置测量点，测得偶件的配合尺寸U_k(i)；二：基于配合尺寸提出质量指数Q_k；三：采用傅里叶变化对配合加工阶段的振动信号进行频谱分析，寻找敏感的监测特征；四：对所选择的敏感特征频率区间Φ_r(r＝1，2，...，R)建立相应的控制图，通过控制图进行监测；五：如果控制图满足要求，则用于生产加工过程的质量控制，若不满足要求，则对模型作进一步修正；六：判断加工中的精密偶件在控制图中是否满足配合质量要求；通过以上步骤，达到了同步监控偶件配合质量的效果，解决了传统配磨加工质量控制效果不佳的实际问题，提高了加工效率与配合加工质量。

技术领域

本发明涉及一种精密配合偶件的同步加工方法，它可以利用精密偶件加工过程中的振动信号特征量建立控制图，并根据控制图结果在线监控精密偶件的配合质量，实现精密偶件配作的同步加工。属于并适用于精密偶件配作加工方法设计、配作加工方法优化等技术领域。

背景技术

配作加工过程是制造过程中的典型加工过程，根据实际生产要求主要有两类配作过程：一类是针对可互换产品的配作过程，这类过程不要求高精度，对匹配特性的公差要求较低，比如枪支各部件的配作加工；另一类是针对具有唯一匹配特性产品的过程，这类过程对精度要求极高，强调零部件的一一对应关系，往往表现为自组织的配作加工，如伺服阀滑阀-套筒的配磨过程、齿轮的咬合过程等。

目前对于第一类配作过程的研究较多，而缺乏对高精度自组织配作加工过程的优化研究。这类配作加工过程就是将两个需要互相配合的零件通过匹配后精加工达到最终的配合要求，具有形状复杂、加工精度高、体积小、配合公差严格等特点，其结构和精度对整体性能有着重大影响，偶件各自的加工精度和表面质量会影响偶件的配合性能，加工过程质量控制是配合加工的重点也是难点。

因此对直观简单、结果精确的精密偶件配合质量在线监控方法的探索具有十分重要的意义，有必要针对偶件加工过程质量进行研究，本发明提供了一种精密配合偶件的同步加工方法。

发明内容

本发明给出了一种精密配合偶件的同步加工方法。以产品的配合尺寸数据为媒介，通过聚类分析，对配合尺寸波动范围进行优劣判别；提取配磨过程振动数据的敏感特征分量，使得通过监控这些振动信号特征量分量，可以有效地辨别出高低配合质量类别，并且这些特征分量的监测质量应满足误报和漏报的比例较小。利用提取的振动信号特征量建立控制图进行配合质量的在线监控，实现精密配合偶件的同步加工。

(1)发明目的

在实际的生产制造过程中主要是通过计量室的反复检验、现场的反复手工精研的方式来保证配合精度，但由于线下的检测设备不具备实时检测的能力，因此每次加工后需要花大量时间送检，造成生产效率低且加工质量无法保障。同时，检测人员和现场操作人员的测量精度不同，常造成误返修甚至是无效返修。基于此本发明提供了一种精密配合偶件的同步加工方法，它利用控制图理论，是一种直观简便、操作性强的配合质量在线监控的同步加工方法。

(2)技术方案

本发明一种精密配合偶件的同步加工方法。通过聚类分析产品的配合尺寸数据，判断配合尺寸波动范围的好坏，相应提取配磨过程的振动信号特征量，建立控制图，实现在线监控配合质量达到同步加工的目的。具体的设计流程如图1所示。

假设有N组待配合偶件作为训练样本搭建控制图模型，通过测量每件产品每次配磨后的配合尺寸数据对配合尺寸波动范围进行优劣判别，同时提取配磨过程中振动数据中，选取误报和漏报比例较小的敏感特征分量，建立控制图，通过已搭建的模型对配磨后的配合尺寸数据未知的偶件进行配合质量的在线监控，实现精密偶件配合的同步加工。

本发明一种精密配合偶件的同步加工方法，具体步骤如下：