[发明专利]一种并联结合面的装配误差传递属性分析方法

说明书

本发明公开了一种并联结合面的装配误差属性分析方法，包括计算结合面F1与结合面F2的约束集合的交集；确定重复约束方向与间隙方向；判断是否能够消除实体干涉；若能消除实体干涉，则根据两结合面的误差传递属性以及约束组合关系，定性分析并联结合面的误差传递属性，并根据并联结合面的误差属性传递集合中各误差分量的归属与弱约束结合面的类型确定相应误差分量的计算法则；根据计算法则与结合面的几何要素的误差分布或间隙方向的误差g的方差来分别计算并联结合面的误差属性传递集合中的各个误差分量，从而得到并联结合面的装配误差分量值。本发明实现了对并联结合面误差传递属性的定量分析，为精确分析元动作单元装配误差打下基础。

技术领域

本发明属于机械加工制造技术领域，尤其涉及一种并联结合面的装配误差传递属性的分析方法。

背景技术

机械产品的装配误差是由多个局部误差源依据机械产品的拓扑结构累积传递形成的，然而对于复杂的机械产品往往包含几千上万个零件。为了简化对装配误差的分析，根据FMA(Function-Movement-Action,FMA)结构化分解方法，将元动作概念引入机械产品装配误差建模，使得对产品整机的装配精度建模转化为对若干个元动作单元的装配精度建模。

元动作单元(Meta-action Unit,MU)：实现某一个元动作(机械产品中传递运动和动力的最基本的运动形式)的所有零件按照结构关系构成的整体，称为元动作单元。元动作单元应包括五大基本要素，分别是动力输入件，动力输出件，中间件，紧固件和支撑件。

相较于复杂的机械产品，元动作单元内零件数量少，结合面类型简单，结合面是指不同零件上的两个几何要素依据配合关系互相贴合而形成的一对接触面，是具有配合关系的一对相邻零件的几何要素误差的累积节点。

元动作单元中存在多个结合面，各结合面之间通过相应的零件相互关联，相互作用，形成了元动作单元的误差传递系统。按照相邻结合面传递方向上关系的不同，可将结合面分为串联结合面和并联结合面，如图1所示：P1-P3为零件，F1、F2为结合面，箭头表示误差传递方向。零件通过结合面传递误差，若误差传递方向上为单通道串行的相邻结合面称为串联结合面，如图1(a)所示；若误差传递方向上为多通道并行的相邻结合面称为并联结合面，如图1(b)所示。

当零件在其结合面误差分量方向上发生变动时会引发实体干涉，则称该误差分量方向为强约束；当零件在其结合面误差分量方向上允许微小变动时，则称该误差分量方向为弱约束,这些约束将影响并联结合面的误差传递属性。元动作单元常见的结合面为平面结合面与柱面结合面，对应的几何要素为平面、柱面和柱面轴线(柱面的导出几何要素)。按约束作用强弱，平面结合面可分为紧贴配合和非紧贴配合，柱面结合面可分为过盈配合和间隙配合。当平面结合面为紧贴配合或柱面结合面为过盈配合时，误差传递属性方向都为强约束，其他方向为无约束，当平面结合面为非紧贴配合或柱面结合面为间隙配合时，误差传递属性方向都为弱约束，其他方向为无约束。

在实际装配中，需要根据多个结合面配合的形式来控制零件的误差变动，因此多个结合面配合形成的并联结合面的装配误差传递属性是分析元动作单元装配误差的基础。值得注意的是并联结合面越多越不利于装配的成功。在产品设计过程中，并联的结合面个数通常不会超过三个，并联结合面最常见的形式为两结合面并联。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种并联结合面的装配误差传递属性分析方法，实现对并联结合面误差传递属性的定量分析，为精确分析元动作单元装配误差打下基础。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种并联结合面的装配误差属性分析方法，包括以下步骤：

步骤1：判断组成并联结合面的结合面F1与结合面F2的约束集合的交集是否为空集；若是，则并联结合面的各误差分量分别由相应结合面的几何要素误差分量进行累加传递；若否，进入步骤2；