基于实测模型的产品装配偏差预测分析与实验研究文献综述

 2022-09-18 16:47:57

文献综述(或调研报告):

本文主要进行刚性零部件的装配误差预测分析,建立刚性零部件的装配误差传递的方法主要有:多体系统理论法、坐标变换法、矢量法以及状态空间法。

在1997年Hu等[1]提出了误差流理论,误差流理论用于对多工序装配过程误差的产生和传递机理进行分析,进而研究多工序装配过程中的装配误差传递,进行装配误差预测分析。Mantripragada等[2]通过状态空间模型来分析多工序制造系统的误差传递和累积。何博侠等[3]以零件特征面为基本元素,建立零件误差传递的状态空间模型,以此来研究零件的位置与质量特征信息,同时把机械装配分为两种类型,把零件装配的过程分为两个步骤,提出两类偏差的概念。

刘伟东、宁汝新等[4]指出影响装配精度的三种类型的误差源,介绍了偏差源的种类,并且建立了面向这三种类型的偏差源统一表达的多元统计学模型,提出了对偏差源的评价方法及其作用类型和偏差源的有向图表示。吕程、易广威等[5]以孔轴配合的装配面为研究对象,介绍了孔轴圆柱面的误差和配合性质,对孔轴配合面进行误差建模,采用蒙特卡洛法模拟误差的随机性,分析了在三类公差作用下,孔轴配合面误差的形成机理,并且对孔轴配合的公差进行了优化设计。

杜宝瑞等[6]基于控制理论的状态空间模型,介绍了装配体在状态空间模型中的描述和误差流的传递与表达,建立装配过程误差传递的数学模型,提出了对装配预测结果进行评定的方法。洪军等[7]通过对精密机床零件几何特征建模与分析,介绍了平面特征误差测量结果的认证、表达与转换方法,运用微分运动矢量来作为各装配工序误差状态的统一表达方式,构建了在精密机床装配过程中,测量与调整过程的状态空间方程,调整方法包括相对装配位置的调整以及采用刮研等方法对特征面“再加工”的修整。

李欣、于乃辉等[8]将航天器装配过程的偏差源分为夹具装夹误差和舱段制造误差两类,并且用虚拟夹具的方法进行了统一表达,建立了基于误差流的状态空间模型,研究了舱段装配为一面两孔的定位方式,建立了三维装配的状态空间模型,可以得到每个舱段的所有测量点的偏移量表示。胡小秋、秦立雨等[9]研究了几何公差对装配精度的影响和几何公差分布模型,提出了一种基于多自由度偏差的几何公差分析方法,建立几何公差统一分布统一模型,构建了各个自由度上偏差与装配误差的数学模型。Chen[10]等将多体系统理论应用于机床运动学模型中,结合齐次坐标变换,建立了基于几何误差的机床综合误差模型。

田兆青、来新民等[11]介绍了夹具布局和3-2-1定位的方法,以及装配偏差和过程偏差的相关内容,以零件上的偏差作为状态矢量,以夹具上的偏差作为控制矢量,进而研究夹具偏差和零件偏差的对应关系,同时介绍了通过产品的偏差来寻找夹具偏差的偏差源诊断方法,建立了多工位装配偏差流的状态空间模型。Huang[12]将状态空间法应用于多工序加工制造过程,根据具体零件模型开展误差分析,提出多工序加工制造过程中零件尺寸误差传递和累积的建模方法。

苏春等[13]研究了刚体零件的装配误差建模以及装配精度可靠性评估方法,把装配误差分为零件内误差和装配过程误差,通过提取主动配合面和被动配合面关键点的误差矢量,用基于小位移旋量的方法建立状态空间方程,用来进行装配误差预测。Zhou[14]用矢量的方法来表示零件误差,从而构建多工序加工过程的状态空间模型,研究多工序误差的传递和累积过程。

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