[发明专利]一种三基准体系下直径要素-宽度要素基准组合遵循公差相关要求的检验公差带计算方法

权利要求书

1.一种三基准体系下直径要素-宽度要素基准组合遵循公差相关要求的检验公差带计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，对全部基准要素分别建立D_DFS和M_DFS；所述全部基准要素由一个平面要素、一个直径要素和一个宽度要素组成；

S2，从所建立的D_DFS和M_DFS中，选取两个或三个D_DFS构成D_DFS构件，选取两个或三个M_DFS构成M_DFS构件；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；根据所述相对运动关系，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；

所述D_DFS是基准要素设计极限状态下的反向包容几何，所述M_DFS的建立遵循以下规则：

a)第一基准要素的测量模拟基准要素M_DFS1的几何形状与第一基准要素的公称形状相同，且与所述第一基准要素的实际表面保持最大接触；

b)第二基准要素的测量模拟基准要素M_DFS2的几何形状与第二基准要素的公称形状相同，且与M_DFS1保持公称相对位置关系、与第二基准要素的实际表面保持最大接触；

c)第三基准要素的测量模拟基准要素M_DFS3的几何形状与第二基准要素的公称形状相同，且与M_DFS2、M_DFS3保持公称相对位置关系、与第三基准要素的实际表面保持最大接触；

步骤S1中，组成D_DFS构件的各D_DFS之间的位置尺寸与组成M_DFS构件的各M_DFS之间的位置尺寸相同；

步骤S2具体包括：

S21，根据D_DFS与M_DFS的组成要素或导出要素确定一组构造要素，构造要素包括点P₀、线L_a和面F_p，一组构造要素对应一个坐标系；

S22，第一基准要素的D_DFS与M_DFS导出要素的点p_i、线l_i、面f_i分别直接对应构造要素P₀、L_a、F_p，其中i=1~3；

S23，对步骤S21中未确定的构造要素，采用第二、第三基准要素的D_DFS与M_DFS导出的p_i、l_i、f_i与已建立的构造要素进行组合得到；

S24，根据所述D_DFS构件导出的构造要素，建立设计坐标系；根据所述M_DFS构件导出的构造要素，建立测量坐标系。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S3中，根据所述相对运动关系，定义转移公差和被测要素检验公差带，具体为：

S31，将D_DFS构件与M_DFS中尺寸较大的构件设置为空腔，尺寸较小的构件设置为实体；

S32，D_DFS构件与M_DFS构件在装配后产生最大相对运动；

S33，D_DFS构件完成最大相对运动后，位于D_DFS构件上的设计公差带在M_DFS构件上形成包络区域，所述包络区域相对于原公差带扩大的部分形成转移公差，所述包络区域形成被测要素检验公差带。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤S3中，当被测要素的三个基准要素中有一个基准要素为平面时，D_DFS构件和M_DFS构件之间的最大相对运动为平面运动，用平面运动的表示方法来建立设计坐标系和测量坐标系之间的最大相对运动；所述表示方法为：

1）应用公差相关要求的D_DFS构件和M_DFS构件向平面基准要素所在的平面投影；

2）D_DFS构件与M_DFS构件保持相互接触条件下的最大相对运动表示为平面内点P的平移运动和绕该点的转动。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤S3中，D_DFS构件和M_DFS构件向平面基准要素所在平面的投影图形的组合形式为圆-矩形或矩形-圆。