[发明专利]一种基于模糊理论的机械元动作装配精度可靠性分析方法

说明书

一种基于模糊理论的机械元动作装配精度可靠性分析方法，其特征在于，所述分析方法包括如下步骤：建立机械元动作装配单元，定义装配精度可靠性和元动作装配单元装配精度可靠度，分析装配精度可靠度，定义装配精度模糊可靠性和元动作装配单元装配精度模糊可靠度，分析装配精度模糊可靠度，确定装配精度可靠性隶属函数，建立机械装配精度模糊可靠性基本模型。本发明的有益之处在于：本发明提供了一种基于模糊理论的机械元动作装配精度可靠性分析方法，从机械元动作装配分析入手，在各要素装配精度数据支撑下，用模糊数学理论，建立装配精度可靠性隶属函数，基于装配误差传递机理，建立机械元动作装配精度模糊可靠性模型，具有更大的灵活性和可行性。

技术领域

本发明涉及机电产品装配精度研究技术领域，具体涉及一种基于模糊理论的机械元动作装配精度可靠性分析方法。

背景技术

随着复杂产品向精密化、光机电一体化、智能化的方向发展，装配精度的保障已成为复杂产品装配中的难点问题之一。目前，在机械装配精度研究领域，推导出了装配精度与操作力的函数关系，进而提出了装配精度优化的方法。

精度预测的主要方法包括：利用状态空间方法建立三维误差传递模型；进行加工误差和夹具位置误差为误差源的装配精度预测研究；采用微分运动矢量描述装配工序的误差状态，建立了精密机床装配过程的状态空间模型，实现了精密机床装配精度预测。这些方法主要针对装配精度设计、预测进行了研究，为装配精度的保障提供了理论基础，然而在具体的装配过程中各零件的“加工误差”对装配精度的映射机理直接影响装配可靠性，因此，需要进一步分析装配精度的可靠性。

在装配精度可靠性研究方面，主要的研究方法包括：研究机床功能与机床结构、装配工艺的映射关系，建立了机床装配精度可靠性评价指标；分析误差组成及其计算方法，采用位姿变换矩阵法建立装配误差模型，分析误差在零件内部以及配合面间的传递过程，计算装配总误差并据此确定装配误差的概率分布等。这些方法主要通过研究装配过程误差传递机理来分析装配精度可靠性问题，但在实际装配过程中零件误差对装配精度的影响具有模糊性，如何从概率论的角度建立加工误差与装配精度间的模糊数学关系及可靠性模型，还需更进一步研究。

因此，现有技术虽然在精度预测方法和装配精度可靠性方面方面都有一定的研究基础，但在对于实际装配过程中零件误差对装配精度、装配可靠性以及装配精度的影响的模糊性等方面没有进行全面系统的研究，所以急需开发一种从概率论角度建立加工误差与装配精度间的模糊数学关系及可靠性模型。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于模糊理论的机械元动作装配精度可靠性分析方法，从机械元动作装配分析入手，在各要素装配精度数据支撑下，利用模糊数学理论，建立装配精度可靠性隶属函数，基于装配误差传递机理，建立机械元动作装配精度模糊可靠性模型。

一种基于模糊理论的机械元动作装配精度可靠性分析方法，包括如下步骤：

(1)建立机械元动作装配单元：元动作装配单元是指在装配过程中，由一个实现元动作的执行件为装配核心，一组零件能够独立组装、达到规定的前述元动作性能要求，并使得前述元动作完成规定功能的独立组件；

(2)定义装配精度可靠性和元动作装配单元装配精度可靠度：装配精度可靠性是指前述元动作装配单元在规定的装配条件下，实际装配精度满足设计要求的能力；元动作装配单元装配精度可靠度是指前述元动作装配单元在规定的装配条件下，实际装配精度满足设计要求的概率；

(3)分析装配精度可靠度：假设前述元动作装配单元某装配项为M_i，则前述装配项M_i的装配精度可靠度为：

R_i＝P(x_i)＝P(x_imin＜x_i＜x_imax)