[发明专利]一种三基准体系下两宽度要素基准组合遵循公差相关要求的被测要素检验公差带计算方法

说明书

本发明提出一种三基准体系下两宽度要素基准组合遵循公差相关要求的被测要素检验公差带计算方法，包括：S1，对全部基准要素分别建立D_DFS和M_DFS；S2，根据所述D_DFS构件建立设计坐标系，根据所述M_DFS构件建立测量坐标系；S3，根据D_DFS构件和M_DFS构件装配后存在的相对运动建立设计坐标系和测量坐标系的相对运动关系；以定义转移公差和被测要素检验公差带；S4，采用变长曲柄平行四边形机构和摆杆机构的串联组合表示设计坐标系相对于测量坐标系的最大相对运动关系，根据平行四边形机构和摆杆机构的结构参数和性能参数，计算所述被测要素检验公差带。本发明所述方法可用于计算应用公差相关要求的两个基准要素为宽度要素时的任意基准方位布局下的转移公差，具有较好的普遍性。

技术领域

本发明属于公差原则应用技术领域，尤其涉及一种三基准体系下两宽度要素基准组合遵循公差相关要求的被测要素检验公差带计算方法。

背景技术

公差原则是确定被测要素尺寸公差和几何公差之间关系应遵循的原则，公差原则包括独立原则和相关要求，独立原则是指被测要素的尺寸公差和几何公差彼此无关的公差要求，相关要求是指被测要素的尺寸公差和几何公差相互有关的公差要求。公差相关要求包括包容要求、最大实体要求、最小实体要求以及最大实体要求下的可逆要求和最小实体要求下的可逆要求等。应用公差相关要求可以获得奖励公差和转移公差两种公差补偿效益。奖励公差为被测要素的尺寸误差或几何误差未到达公差值的误差富余而进行相互补偿的数值；转移公差为基准要素的尺寸和几何误差未达到公差值的误差富余而补偿给被测要素几何公差的数值。奖励公差和转移公差能够扩大被测要素的检验公差值，从而提高零件的合格率、降低制造成本。

虽然使用转移公差能够提高制造效益，但当前实际生产过程中相关要求的应用存在诸多困难，包括设计基础理论和检验方法等多个方面。其主要问题为当前各种公差表示模型仅仅表示被测要素的尺寸与几何误差，并没有涉及到被测要素与基准关系的表示，这些模型只支持奖励公差的处理。为数不多的文献讨论到转移公差计算方法，但仅仅局限于单一基准遵循相关要求的情况，多个基准遵循公差相关要求的转移公差计算尚无通用的计算方法和计算公式。因此建立多个基准遵循公差相关要求情况下的零件几何要素检验公差带的计算方法具有理论意义和使用价值。

发明内容

基于上述现有技术存在的缺陷，本发明提出一种三基准体系下两宽度要素基准组合遵循公差相关要求的被测要素检验公差带计算方法，以适用于多个基准遵循公差相关要求的转移公差的计算，提高理论意义和使用价值。

本发明涉及的基本概念:

宽度要素：宽度要素是一种尺寸要素，几何上由沿一个中心面对称分布的两个面组成，由一个尺寸来确定两个面之间的距离；

设计极限状态：当几何要素应用最大实体要求时，其设计极限状态为几何要素的最大实体状态或最大实体实效状态；当几何要素应用最小实体要求时，其设计极限状态为几何要素的最小实体状态或最小实体实效状态。

模拟基准要素(DFS)：模拟基准要素具有公称基准要素相同的几何形状和位置关系，模拟基准要素密切包容实际基准要素，是基准的实际体现。例如，在加工和检测过程中，用来建立基准的定位元件就是模拟基准要素，该定位元件与实际基准要素相接触且具有足够精度的，如一个平板或一根心棒等。

设计模拟基准要素(D_DFS)和测量模拟基准要素(M_DFS)：根据模拟基准要素的定义，D_DFS为设计给定的基准要素的极限状态所对应的DFS， M_DFS为实际状态下的基准要素所对应的DFS。

为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种三基准体系下两宽度要素基准组合遵循公差相关要求的被测要素检验公差带计算方法，包括以下步骤：

S1，对全部基准要素分别建立D_DFS和M_DFS；