【技术实现步骤摘要】
一种基于最大实体要求(MMR)孔的倾斜度评定方法
本专利技术属于精密计量与计算机应用领域，具体涉及一种基于最大实体要求（MMR）孔的倾斜度评定方法，可用于被测孔的倾斜度公差及其对应基准孔同时应用MMR时产品倾斜度误差的评定，并为其加工工艺的改进提供指导。
技术介绍
孔在机械零件中是一种比较常见的几何特征，孔相对于其相应基准的倾斜度误差直接影响着产品的装配质量、工作精度以及使用寿命。快速有效地评定零件的倾斜度误差，对缩短产品生命周期和降低产品检测成本具有重要的意义。公差原则体现了尺寸公差与形位公差之间关系。使用不同的公差原则，可以满足不同特殊的功能要求，例如MMR可以在满足零件可装配性的情况下使用。当零件的基准应用MMR时，允许基准相对于基准的最大实体实效边界浮动，即相当于增大了被测要素的几何公差值，从而达到提高零件合格率的目的。国家标准GB/T16671-2009中给出了当被测孔的倾斜度公差及其对应基准孔皆应用MMR时的一些约束，约束如下：1、被测孔和基准孔的最大实体状态；2、被测孔和基准孔的局部尺寸范围；3、处于最大实体状态下被测孔与处于最大实体状态下基准孔方向之间的联系。因此，为了检测介于最大极限尺寸与最小极限尺寸之间（评定尺寸误差合格性的方法众多，已经成熟，不属于本专利技术的范畴）的零件的上述倾斜度的合格性，国家标准GB/T1958-2004给出了使用具有高精度的、尺寸一定的综合物理量规来检验被测孔的上述倾斜度公差合格性的方法。然而具有高精度的、尺寸一定的物理量规存在生产成本高、测量具有局限性（特定尺寸的量具只能测量特定的零件）等缺点。当被测孔的倾斜...
【技术保护点】
1.一种基于最大实体要求（MMR）孔的倾斜度评定方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1：判断零件是否在本评定方法的评定范围内。获取被测孔
【技术特征摘要】
1.一种基于最大实体要求（MMR）孔的倾斜度评定方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1：判断零件是否在本评定方法的评定范围内。获取被测孔B、基准孔A的关键设计参数；若被测孔B的倾斜度公差及其基准孔A皆应用MMR，且基准孔A的形状公差也应用MMR，那么可以进入步骤2，否则终止本评定方法，并给出结论“本评定方法不能评定零件被测孔的倾斜度误差”；所述被测孔B的关键设计参数包含以下内容：名义直径DB1、被测孔的上偏差ESB和下偏差EIB、倾斜度公差Tcoa、公差框中的倾斜度公差值后及其基准符号后皆标有MMR的图样符号、被测孔与基准孔在图样上给定的理论正确角度θ；所述基准孔A的关键设计参数包含以下内容：名义直径DA1、基准孔的上偏差ESA和下偏差EIA、形状公差是否应用MMR，形状公差为TA、基准孔A的长度LA；步骤2：用三坐标测量机测得实际被测孔B和实际基准孔A的测点数据；判断实际被测孔B的尺寸误差和基准孔A的尺寸误差是否合格，若两者尺寸误差都合格，则进入步骤3，否则终止本评定方法，并给出结论“实际被测孔B或实际基准孔A的尺寸误差不合格”；步骤3：获得实际基准孔A的拟合圆柱体An，在被测孔A的拟合圆柱体An上建立局部坐标系，并通过坐标变换，获得实际基准孔A和实际被测孔B的测点在该局部坐标系中的坐标值；步骤4：以实际基准孔A相对于其最大实体实效圆柱Am的空间位置变动量vA作为设计变量，以实际被测孔B的有定向约束的最大内接圆柱的直径dB,m=f(vA)为目标函数进行优化，以获得实际被测孔B的极限当量直径dB,max，其中，实际基准孔A的最大实体实效圆柱Am：在给定长度上，实际基准孔A处于最大实体状态且其中心要素的几何公差等于给出公差值时的综合极限边界；实际被测孔B的有定向约束的最大内接圆柱：当实际基准孔A包容其最大实体实效圆柱Am时，以平行于最大实体实效圆柱Am的轴线为轴线、能被实际被测孔B包容的理想最大圆柱；实际被测孔B的极限当量直径dB,max：实际被测孔B在实际基准孔A相对于其最大实体实效圆柱Am的空间位置变动的过程中，所获得的所有有定向约束的最大内接圆柱中最大的那个圆柱的直径；其中，vA有以下约束：只要基准孔A不超过其最大实体实效圆柱Am，即可定义其相对于圆柱体Am的三维空间的位置变动量为vA；步骤5：根据被测孔B的最大实体实效尺寸DB和被测孔B的极限当量直径dB,max，来评定实际被测孔B的倾斜度误差是否合格。2.根据权利要求1所述的一种基于最大实体要求（MMR）孔的倾斜度评定方法，其特征是：步骤1：判断零件是否在本评定方法的评定范围内。获取被测孔B、基准孔A的关键设计参数；若被测孔B的倾斜度公差及其基准孔A皆应用MMR，且基准孔A的形状公差也应用MMR，那么可以进入步骤2，否则终止本评定方法，并给出结论“本评定方法不能评定零件被测孔的倾斜度误差”；所述被测孔B的关键设计参数包含以下内容：名义直径DB1、被测孔的上偏差ESB和下偏差EIB、倾斜度公差Tcoa、公差框中的倾斜度公差值后及其基准符号后皆标有MMR的图样符号、被测孔与基准孔在图样上给定的理论正确角度θ；所述基准孔A的关键设计参数包含以下内容：名义直径DA1、基准孔的上偏差ESA和下偏差EIA、形状公差是否应用MMR，形状公差为TA、基准孔A的长度LA；步骤2：用三坐标测量机测得实际被测孔B和实际基准孔A的测点数据，包含下面两个测点数据集：一个为实际基准孔A的测点数据集{pA,n(xA,n,yA,n,zA,n)}，其中，n为实际基准孔上测点的编号，n=1,2,…,N，且N为正整数；另一个为实际被测孔B的测点数据集{pB,m(xB,m,yB,m,zB,m)}，其中，m为实际被测孔上测点的编号，m=1,2,…,M，且M为正整数；判断实际被测孔B的尺寸误差和实际基准孔A的尺寸误差是否合格，若两者尺寸误差都合格，则进入步骤3，否则终止本评定方法，并给出结论“实际基准孔A或实际被测孔B的尺寸误差不合格”；步骤3：为了计算方便，首先将实际基准孔的几何中心经过坐标变换粗略地移至局部坐标系的坐标原点，即公式(1)：pA,n,1=pA,n-(pA,max+pA,min)/2。pA,max、pA,min分别为基准孔体上最外层的两层测点中离原点距离最远点和最近点的坐标值；此时，被测孔的测点坐标值为公式（2）：pB,m,1=pB,m-(pA,max+pA,min)/2。然后，拟合实际基准孔的最大内接圆柱An，并将最大内接圆柱An的轴线经过坐标变换移至局部坐标系的z轴。然后计算有约束的目标优化问题1：解得最优解(x1,max,y1,max,α1,max,β1,max)，即基准孔A的最大内接圆柱体An对应的(x1,y1,α1,β1)的值；将测点数据集{pA,n,1(xA,n,1,yA,n,1,zA,n,1)}进行如下坐标变换，n=1,2,…,N；得到变换后实际基准孔的测点集{pA,n(xA,n,yA,n,zA,n)}。将测点数据集{pB,m,1(xB,m,1,yB,m,1,zB,m,1)}进行如下坐标变换，m=1,2,…,M；得到变换后实际被测孔的测点集{pB,m(xB,m,yB,m,zB,m)}；步骤4：计算基准孔A的最大实体实效边界圆柱Am的直径DA，DA=DA1+EIA-TA；计算有约束目标优化问题2：经计算可得实际被测孔B的极限当量直径dB,max=|mindB,m|；步骤5：计算被测孔B的最大实体实效边界圆柱Bm的直径DB，DB=DB1+EIB-Tcoa，若被测孔B极限当量直径dB,max≥DB，那么可以得出实际被测孔的倾斜度误差合格，否则判定实际被测孔倾斜度误差不合格。3.根据权利要求2所述的一种基于最大实体要求（MMR）孔的倾斜度评定方法，其特征是：所述有约束的目标优化问题的求解步骤如下：步骤11：首先定义标准粒子群算法的初始参数，这些参数有以下几部分内容：粒子的总数NS、每个粒子的维数为R、最大迭代次数的值K(K≥1)、惯性权系数W、局部权系数C1、全局权系数C2；步骤12：设置NS个粒子PS,q(PS,q,1,PS,q,2,…,PS,q,r)，每个粒子的值与有约束目标优化问题中的解（x1,x2,…,xr）相对应，并且PS,q,r与xr的取值范围是一样的；q=1,2,…,NS；r=1,2,…,R；由所有粒子形成的集合为{PS,q}；步骤13：在PS,q,r取值范围内依据均匀分布随机生成NS个值，以获得NS个粒子PS,q；n=1,…，NS；r=1,2,…,R；在PS,q,r取值范围内依据均匀分布随机生成NS个值，以获得NS个粒子PS,q的初始飞行速度VS,q(VS,q,1,VS,q,2,…,VS,q,r)；q=1,2,…,NS；r=1,2,…,R；由所有粒子的速度形成的集合为{VS,q}；定义NS个粒子PS,q局部最优位置为PS,q,min=PS,q；q=1,2,…,NS；将PS,q,r的值作为前述有约束目标优化算法中自变量xr的值代入有约束目标优化算法中，求解其相应目标函数值fq=f(x1,x2,…,xr);q=1,2,…,NS；r=1,2,…,R；跟踪粒子PS,q,r相对应的局部最优函数值fq,min=fq；q=1,2,…,NS；跟踪全局...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘子豪，黄美发，鲁周抗，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45
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