[发明专利]一种零件孔系作用尺寸的计算方法

摘要

一种零件孔系作用尺寸的计算方法，该方法首先测量并获取各个被测孔上的测点坐标，根据图纸信息，获取孔的理想位置；然后通过坐标平移，转化为圆的作用尺寸计算；应用求解非线性方程组的方法，不断变动作用表面的直径，直到满足判别准则，输出孔系的作用尺寸以及各个孔的位置坐标。本发明可准确计算出满足判别准则的孔系的作用尺寸及各个孔位置坐标的最优值。

主权项

1. 一种零件孔系作用尺寸的计算方法，用于计算孔系最小外接尺寸时，其特征在于，具体步骤如下：步骤1：将被测零件置于测量平台上，在各个孔上提取一系列的测点；根据图纸信息获取每个孔的设计理想位置——各孔轴线上定点的理论坐标；步骤2：在基准面上，提取基准特征的测点，并应用最小区域法拟合基准平面，获得基准面的法向矢量；进行坐标变换，使坐标系z轴平行于基准平面的法向矢量；同时各孔上的测点也作相同的坐标变换，设坐标变换后各孔轴线上定点在xoy平面上的投影坐标为，各孔测点坐标在xoy平面上的投影为，i为孔的编号，j为每个孔上的测点编号；所有孔的测点组成集合；所有孔的坐标组成集合；设定误差允许值；步骤3：应用下式，依次将各个孔的测点平移到原点处，所有的点坐标构成集合，应用最小外接圆法拟合点集，得到最小外接圆的圆心坐标，将圆心坐标叠加到各个孔的定点坐标，并将得到的坐标值赋值给各个孔的定点坐标；步骤4：依次计算各孔上的测点到对应孔的定点的距离，并记录，所记录对应的测点形成与作用表面接触的测点集合；为该次迭代中孔系的最小外接半径t；步骤5：判断作用表面的接触点数量是否等于2；如果接触点的数量等于2，则跳转到步骤10；如果接触点的数量不等于2，执行下一步；步骤6：判断接触点的数量是否等于3；如果接触点的数量不等于3，则跳转到步骤9；如果接触点的数量等于3，设置作用表面尺寸变动量的初始值；步骤7：在保持作用表面与接触点接触的条件下，计算半径为时的作用表面参数；设接触点的坐标为，根据每个接触点可以建立以下非线性方程，由此可以建立三元非线性方程组，可以计算、、3个变量；然后应用下式重新计算各个孔的定点坐标，依次计算各个非接触测点到对应孔的的距离，并计算；如果，表示变动量过大，测点超出作用表面，变为；如果，变动量过小，变为；步骤8：判断前后2次的迭代值之差是否小于设定的误差允许值；如果前后2次的迭代值之差小于设定的误差允许值，说明找到第4个接触点，跳转到步骤4；如果前后2次的迭代值之差大于等于设定的误差允许值，重复第7、8步操作；步骤9：以3个接触点为1个组合，以其中1个组合中的3个接触点为计算对象，按照步骤7、8的方式进行尺寸变动，得到尺寸变动量；判断是否小于设定的误差允许值；如果小于设定的误差允许值，然后判断是否满足判别准则，如果满足，则跳转到步骤9，如果不满足，则重新选择1个组合，重复步骤9的操作；如果大于等于设定的误差允许值，则跳转到步骤4；步骤10：输出孔系最小外接尺寸及各个孔位置坐标的最优值。