[发明专利]基于外围Bezier参数空间的公差建模方法

摘要

本发明公开了一种基于外围Bezier参数空间的公差建模方法，通过将理想工件嵌入一个外围Bezier参数空间，并以外围参数空间的控制点表述工件，通过改变控制点的位置，改变外围参数空间，从而间接地改变被嵌入工件的尺寸、形状和位置。通过建立外围空间控制点的偏移量与工件公差范围之间的数学模型，实现给定公差范围即可求解外围控制点的偏移量，从而最终得到最差情况下公差表示和统计公差模型。本发明能够根据计算结果来判断实际工况下装配性质，验证校核公差设计结果，进而可对不同装配设计公差下的产品性能改变进行预测与判断；该建模方式不仅适用于尺寸公差建模，还是适用形位公差建模；同时不仅适用于最差情况下公差分析与综合，还适用于统计意义下公差分析与设计。

主权项

1.一种基于外围Bezier参数空间的公差建模方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，理想工件模型描述：建立理想工件的外围Bezier参数空间，并采用外围Bezier参数空间的控制点描述理想工件模型；步骤2，公差与控制点变化量之间关系的确定：基于步骤1建立的外围Bezier参数，确定工件公差与控制点变化量之间的关系，如式(7)所示：t≥|A·ΔP|   (7)其中，t＝[Tol,…,Tol]T式中，Tol表示工件的尺寸形位公差，为给定值；h为实际工件表面上采样点数目，s取1至h中任一值，也即s为任一个采样点；n_p为控制点的数目，且n_p＝(l+1)*(m+1)*(n+1)；s*取s1至sn_p中任一值，从而A矩阵具有h行n_p列；a₁₁表示s＝1时的第1个分量，表示s＝1时的第n_p个分量，a_h1表示s＝h时的第1个分量,表示s＝h时的第n_p个分量；N1x表示第1个采样点处方向的x分量；N1y表示第1个采样点处方向的y分量；N1z表示第1个采样点处方向的z分量；Nhx表示第h个采样点处方向的x分量；Nhy表示第h个采样点处方向的y分量；Nhz表示第h个采样点处方向的z分量；ΔP表示控制点变化量；Δp_1x表示第1控制点的x分量的变化，Δp_1y表示第1控制点的y分量的变化，Δp_1z表示第1控制点的z分量的变化，表示第n_p控制点的x分量的变化，表示第n_p控制点的y分量的变化，表示第n_p控制点的z分量的变化；l、m、n表示Bernstein多项式的次数；式(7)建立了控制点变化量与工件公差之间的关系，即给出设计零件的工件公差，通过建立外围Bezier参数空间，通过限定控制点变化范围，则能保证变形后的零件在设计的公差要求范围内。