复杂尺寸链的计算机辅助公差分析

摘要

课题研究内容是选取三个典型机构，分别对其建立复杂尺寸链，运用基于CATIA的公差分析软件CETOL6σ，在三维实体模型的基础上建立三维公差模型并分析计算得到结果，将尺寸链理论算法与软件的计算结果进行对比，根据评估结果进行优化，此外还利用软件的计算结果分析了各个尺寸链中组成环的贡献度和敏感度。主要内容如下：
　　1)主要是以犁刀变速齿轮箱为例，对箱体安装平面的四个安装孔的位置精度提出了三种不同的标注方法，并利用基于CATIA的公差分析软件CETOL6σ建立三维公差模型，对三种标注方法分别进行分析，利用尺寸精度控制成组孔的位置精度会造成累计误差，利用位置度并实行最大实体要求控制成组孔的位置精度能够保证零件的互换性，扩大位置度公差，提高合格率，降低成本，为产品的设计提供了一定的指导。
　　2)对一曲柄滑块机构进行运动学及动力学的理论分析，建立了装配尺寸链并结合公差分析软件CETOL，对曲柄滑块机构的滑块的装配偏差进行分析，并对分析结果的敏感度和贡献度进行讨论。可知，按照极值法和统计法分析滑块A面与支架的B面之间的距离都在设计范围内，也表示理论计算值在CETOL的结果分布范围内，并且得出在理想状态下，该曲柄滑块机构的运动轨迹偏差大小为+0.285mm~-0.295mm的结论。
　　3)将PF4-CFT三维模型进行简化后，分别从T方向和Z方向两个方面分析了超导母线安装过程中可能会出现的误差，建立T方向和Z方向的尺寸链并利用公差分析软件建立公差模型，在Z方向槽的位置变化导致隔板的变化角度大于间隙造成的变化量，隔板在Z轴方向的平移的最大距离可达到4.1mm，因为超导母线是安装在支撑板上，如果要保证其安装，则必须将超导母线与支撑这就只有采取在支撑板上加点垫片来保证安装。而在T方向由于安装孔的位置变化会直接关系到超导母线的安装，而安装孔的位置与槽底面的距离会发生变化，所以以孔1和孔21为例，利用CETOL分析得到在孔1及孔21位置的安装误差可能达到2.741mm和2.73mm，必须通过修正装夹的装置来弥补误差。

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1 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3公差分析软件CETOL简介

1.4论文主要内容及结构

1.5本章小结

2 基于CETOL的尺寸链分析理论基础

2.1引言

2.2尺寸链相关理论知识

2.3 尺寸链分析计算方法

2.4基于CETOL敏感度与贡献度的计算理论

2.5 本章小结

3 基于CETOL的成组孔位置精度分析

3.1成组孔位置精度尺寸链三种设计方法

3.2三维公差模型的建立

3.3成组孔位置精度计算机辅助公差分析

3.4结果对比及讨论

3.5本章小结

4 基于CETOL的曲柄滑块机构装配误差分析

4.1曲柄滑块机构的简述

4.2曲柄滑块机构的运动学及动力学的理论分析

4.3装配尺寸链的确定

4.4基于CETOL的三维公差分析

4.5本章小结

5 基于CETOL的CFT超导母线位置偏差分析

5.1 PF4-CFT装配质量要求

5.2尺寸链及公差模型的建立

5.3 基于CETOL三维公差分析结果

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论与创新

6.2不足与展望

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士学位期间发表的论文