基于ADAMS机构仿真的夹具平面定位误差概率分析方法研究

摘要

本文基于工件—夹具系统的机构学计算模型,研究夹具定位误差的通用自动分析方法。将工序系统用等价机构模型表示出后,工件—夹具系统整体的定位误差分析就转化为连杆机构目标构件相对运动位置范围的计算问题。这种机构模型为一具有多自由度、多原动件的复杂连杆机构系统,其原动件的运动规律与工序系统相应误差的概率分布规律相同。因此通过抽样方法产生原动件的位置,根据机构位置分析方法得到目标构件的相对位置,当原动件具有足够多的运动位置时,可以获得目标构件的相对位置样本,进而通过概率统计方法,确定目标构件位置变化的概率分析结果,得到目标构件所代表的加工表面工序尺寸误差。
　　 本文利用ADAMS命令语言编写工件—夹具系统各等价子机构的建模程序,实现等价机构模型的交互自动建立;用C语言编写原动件遵循概率分布规律运动的用户子程序,定义原动件的随机运动;通过ADAMS的机构仿真模块得到夹具定位误差等价机构模型目标构件的相对位置样本;建立统计分析程序,输出样本统计结果,获得夹具定位误差。本原型系统包括以下几个部分:
　　 1、等价机构交互建模模块。以开发定制的菜单和对话框为交互界面,通过输入工序图中相关特征的公称尺寸、位置和方向等,完成该工序系统所对应等价机构模型在ADAMS软件的交互建立;
　　 2、原动件随机运动定义模块。根据蒙特卡罗随机模拟理论,用C语言编写ADAMS用户子程序,建立等价机构模型原动件遵循概率分布规律的随机运动位置序列;
　　 3、数据提取模块。通过点选定制对话框的相应按钮,提取等价机构模型仿真过程中目标构件的各相对位置数据到数据库中;
　　 4、数据分析模块。通过定制菜单和对话框,完成所提取数据的文件导出、曲线图显示及均值、标准差等统计结果输出。由统计结果确定目标构件的位置变化量,得到夹具定位误差概率分析结果。
　　 本文最后对几个实例进行验证,计算结果表明该方法正确。