三維單工序裝配成功率建模及工藝參數(shù)穩(wěn)健設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、三維裝配是現(xiàn)代裝備制造業(yè)的一個(gè)典型特征。本文以零件三維單工序裝配過程為研究對(duì)象，對(duì)基于銷-孔/槽副任意布局的產(chǎn)品三維單工序裝配偏差建模、產(chǎn)品三維單工序裝配成功率建模、銷-孔/槽副接觸定位布局穩(wěn)健設(shè)計(jì)與定位銷公差穩(wěn)健設(shè)計(jì)等方法進(jìn)行了深入探討，發(fā)展了三維裝配過程中工藝參數(shù)穩(wěn)健設(shè)計(jì)建模優(yōu)化方法。
　　(1)首先介紹本文工作的背景，明確三維裝配尺寸偏差分析的重要意義，對(duì)三維裝配偏差建模、三維裝配成功率建模以及銷孔定位布局穩(wěn)健設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)外相

2、關(guān)研究工作進(jìn)行歸納與總結(jié)，給出本文的主要研究?jī)?nèi)容和總體思路。
　　(2)分析三維裝配系統(tǒng)夾具定位偏差、零件偏差、夾具定位偏差導(dǎo)致的零件偏差以及不同接頭類型對(duì)裝配過程中偏差傳遞的影響。探討將夾具偏差導(dǎo)致的零件偏差、不同接頭特征傳遞的裝配偏差結(jié)合起來(lái)建立銷-孔/槽副任意布局下三維單工序裝配偏差模型的方法。最后，以一個(gè)由四個(gè)簡(jiǎn)單薄板零件組成的裝配體為實(shí)例，結(jié)合蒙特卡羅法，采用所建立的裝配偏差模型分析裝配體上各參考點(diǎn)的偏差分布特征。

3、>　　(3)闡述數(shù)論網(wǎng)格法采樣與蒙特卡羅法采樣的區(qū)別以及前者的優(yōu)勢(shì)，提出基于數(shù)論網(wǎng)格法采樣的產(chǎn)品三維裝配成功率計(jì)算方法。采用三維尺寸公差分析軟件3DCS對(duì)所建立三維裝配實(shí)例進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證所建立的產(chǎn)品三維裝配成功率模型的有效性。解決三維多參數(shù)裝配過程中產(chǎn)品裝配成功率的建模問題。
　　(4)提出基于Taguchi正交試驗(yàn)與3DCS的零件銷-孔/槽副接觸定位布局穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法。以某車燈前罩裝配為例，首先，引入三維裝配下3-2-1定位原

4、理，分析車燈前罩銷-孔/槽副定位坐標(biāo)參數(shù)對(duì)裝配偏差的影響，確定銷孔定位設(shè)計(jì)參數(shù)水平。然后，以銷孔定位坐標(biāo)為設(shè)計(jì)參數(shù)，以零件制造偏差和銷孔定位偏差為噪聲因素，制定銷孔定位布局Taguchi正交試驗(yàn)的內(nèi)外表，并安排正交試驗(yàn)。以轉(zhuǎn)向燈罩和車大燈罩之間的裝配間隙值作為衡量裝配質(zhì)量的指標(biāo)，建立表征裝配質(zhì)量的穩(wěn)健性評(píng)價(jià)函數(shù)，提出車燈前罩裝配銷孔定位布局穩(wěn)健設(shè)計(jì)的信噪比計(jì)算方法。最后，基于3DCS對(duì)車燈前罩三維幾何模型進(jìn)行裝配偏差仿真，分析不同銷-孔

5、/槽副定位方案下裝配質(zhì)量對(duì)各偏差因素的穩(wěn)健性，確定銷-孔/槽副定位布局穩(wěn)健設(shè)計(jì)方案。
　　(5)基于回歸正交組合試驗(yàn)，分析了零件定位銷尺寸公差與裝配成功率的關(guān)系，建立了裝配成功率與定位銷尺寸公差的響應(yīng)面模型?；诠罘€(wěn)健設(shè)計(jì)模型，分析定位銷制造成本模型和裝配成功率響應(yīng)面模型對(duì)設(shè)計(jì)變量與噪聲因素的敏感度函數(shù)，引入權(quán)重因子，對(duì)敏感度函數(shù)與定位銷制造成本函數(shù)兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)分配不同權(quán)重，并以敏感度與定位銷制造成本最小為目標(biāo)，裝配成功率為約束