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1、西南科技大学硕士学位论文计算机辅助平面尺寸链及公差设计姓名:魏雪莲申请学位级别:硕士专业:控制理论与控制工程指导教师:王基生20060325第页西南科技大学硕士研究生学位论文摘要本文针对计算机辅助平面尺寸链公差设计中需要解决的几大关键技术,提出了计算机辅助平面尺寸链公差设计的系统方法。就尺寸链的数据存储、尺寸链方程自动生成、功能方程组的计算机求解、传递系数的计算、平面尺寸链图的绘制等问题进行了深入的研究。并利用技术结合Ⅵ和专业计算软件,完成了计算机辅助平面尺寸链公差设计软件的设计,开发的软件能运用于平面尺寸链公差设计中。通过分析公差设计中尺寸链的计算流程,给出了软件设计的
2、系统方法。利用人机交互环境将尺寸链图以数据的形式输入计算机,运用矢量推算法对数据进行处理,自动得到各尺寸链子图的尺寸链方程,并根据个方程个未知数的原则、辅助方程添加原则和冗余方程删除原则得到尺寸链功能方程组。针对极值法运用于平面尺寸链分析时存在的缺陷,提出了极值优化法,并取得满意的效果。此外,解决了平面尺寸链公差分析时,传递系数的计算问题,将概率法运用于平面尺寸链的公差分析中。本文还以蒙特卡罗法为原理实现了平面尺寸链的公差分析。运用计算机解决复杂问题的能力,对各组成环尺寸随机抽样,模拟生产实践中的实际情况,计算得到一系列封闭环尺寸数据,对其进行统计处理,实现公差分析,取得
3、了满意效果。在简单介绍传统的公差分配方法基础上,重点阐述了优化分配法。优化分配法采用目前使用较广泛的公差一成本模型中的平方倒数模型,并采用最小二乘法和拉格朗日乘数法推导出公差计算的数学模型,运用此模型实现计算机辅助公差分配效果较好。关键词:平面尺寸链计算机辅助公差设计极值优化法矢量推算法西南科技大学硕士研究生学位论文第页?,,,?色,.,诵,柚.Ⅱ,.?,.,,.,砒,.,.,玎?.’,,髓诧.,,“,.,.:;;主独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰
4、写过的研究成果,也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我~同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名:日期:;.关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文的复印件,允许该论文被查阅和借阅;学校可以公竹该沦文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的学位论文在解密后应遵守此规定。签名:雹雅蓬签名:獬逝导师签名:龌日期:加第页西南科技大学硕士研究生学位论文绪论.引言计算机辅助公差设计卜舀简称作为当前国际国内学术界研究的热门技术
5、之一,受到越来越广泛的重视。它是指在机械产品的设计、加工、装配、检测等过程中,利用计算机对机械产品及其零部件的尺寸和公差进行优化和监控,力图用最低的成本,设计并制造出满足用户精度要求产品的过程。它不仅影响产品的质量,且对制造成本起着决定性影响。计算机辅助公差设计是/集成中的关键技术之一?【【?四嗍。目前,随着/集成技术的发展,计算机辅助公差设计系统的研究的重要性日益突出,国内外已有众多学者从事该领域的理论研究和软件开发,并取得了显著的成果。然而,目前的研究由于其自身的复杂性,仍落后于、、的研究,使其无法与/集成,不能和的发展相适应,从而成为制约它们进一步发展的关键所在。因
6、此,计算机辅助公差设计已成为/集成的瓶颈技术,亟待解决。本章在总结了计算机辅助公差设计系统的研究现状、研究成果与不足和发展方向的前提下,提出了本课题的研究内容及总体框架。.计算机辅助公差设计的提出和发展年,英国剑桥大学的..博士在其博士论文中首次提出利用计算机辅助确定零件的几何形状、尺寸和形位公差的概念,提出用数学方程式描述零件的几何形状,并依次进行零件的尺寸和公差设计【。同年,丹麦的.教授在其《卜》一书中提出利用计算机进行尺寸链公差设计和制造公差的控制川。他们的工作奠定了的基础,是技术发展的开端。此后,逐渐出现了技术的学术论文和初步软件。其中,年..提出了漂移公差带理论
7、,成为计算机公差建模的理论基础【】。年,在美国制造工程协会召开的上发表的《计算机辅助公差分析》一文,首次实现了用计算机表达和分析“公差图”,并完成工艺规程中的公差设计。同年,.发表研究报告《尺寸和公差设计》,第页西南科技大学硕士研究生学位论文提出在计算机中表达尺寸和公差的方法。年,美国的博士发表其博士论文《计算机辅助几何设计中的公差问题》,建立了一套具有实用意义的公差数学理论和公差分析方法¨。】。年,以色列学者.教授在国际生”一文,它标志着计算机产过程协会年会上发表了“辅助公差设计史上的一个转折点,从而掀起了世界范围内的计算机
