[发明专利]一种支持大数互换装配的枪械装配精度控制方法及系统

权利要求书

1.一种支持大数互换装配的枪械装配精度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在装配模型中定义几何要素的位置点和坐标系原点，采用n元正态分布来表示各组成环的端点所对应的几何要素的位置坐标；

步骤2、通过理论置信区域的累加和分解推导出目标尺寸公差的计算公式；

步骤3、假设各组成环尺寸的分布为正态分布，采用优化设计方法得到每个组成环的尺寸公差，优化变量为组成环尺寸的标准差，优化目标为各置信区域的面积或体积最大，约束条件为组成环和封闭环尺寸的变化范围及公差要求；

步骤4：计算目标几何要素位置坐标的理论置信区域和封闭环的尺寸公差；

步骤5、由抽样零件实际尺寸计算加工工艺能力指数和合格率；如果零件实际尺寸的合格率或其工艺能力指数不符合要求，则停止生产并调整不合格零件的加工；如果符合要求，则进行下一步；

步骤6：由抽样零件的实际尺寸计算目标几何要素位置坐标的实际置信区域，根据抽样零件的实际尺寸，采用多元正态分布的累加方法计算目标几何要素位置坐标的实际置信区域；

步骤7：通过理论置信区域和实际置信区域的比较来预测和监控装配精度的合格率是否满足要求；

判断目标几何要素位置坐标点a_n的实际置信区域是否位于理论置信区域的范围内，如果超出了理论置信区域的范围，则计算实际置信区域在目标方向或位置上的误差变动范围，通过实际置信区域与装配精度的公差设计要求进行比较，根据比较结果预测和监控装配精度的合格率是否满足要求，并给出相应的调整建议。

2.根据权利要求1所述的支持大数互换装配的枪械装配精度控制方法，其特征在于，步骤1具体包括以下步骤：

步骤1.1建立二维或三维尺寸链图，包括封闭环和组成环；

步骤1.2在零部件的装配模型中确定目标几何要素和坐标系的坐标原点；封闭环的一个端点所对应的几何要素为目标几何要素；坐标原点从封闭环的另一个端点所对应的几何要素中选取；

步骤1.3设每个零件的尺寸数值都可以表示为一个服从正态分布的随机数，设零件上的任一几何要素的位置都可以用n维坐标系中的坐标来表示，从坐标原点开始，采用n元正态分布来表示各组成环的端点所对应的几何要素的位置坐标。

3.根据权利要求1所述的支持大数互换装配的枪械装配精度控制方法，其特征在于，步骤2具体包括以下步骤：

步骤2.1采用多元正态分布的累加方法来获得目标几何要素相对于原点的位置坐标的多元正态分布；

步骤2.2根据目标尺寸公差设计要求，把表示目标几何要素位置坐标点a_n的多元正态分布的置信区域分解为某一方向或位置上的最大误差变动范围；

a_n点的置信水平为1-α的置信区域用下式来计算：

其中T表示转置，为自由度为n、显著性水平为α的卡方分布χ²，P表示a_n点落在此置信区域的概率为1-α；C为总体协方差矩阵，表示以o为原点、a_n为终点的向量，对于二维或三维坐标问题；μ为多元正态分布的均值矢量；

目标尺寸公差的计算公式即为a_n点在某一方向或位置上的最大误差变动范围的计算公式，当a_n点的误差变动范围的方向已知时，a_n点在该方向或该方向的某一位置上的误差变动范围通过计算a_n点的多元正态分布的条件概率分布来获得，当a_n点的误差变动范围的方向不确定时，a_n点在该方向或该方向的某一位置上的误差变动范围采用a_n点的置信区域的最小外接矩形或长方体的边长来获得。