一种零件公差优化设计方法技术

本发明专利技术提供了一种考虑尺寸工程技术的零件公差优化设计方法，步骤包括：零件特征公差设计、装配过程中误差等效、公差分析、非理想零件建模、装配变形有限元分析、装配体关键特性评估。该方法可在结构设计阶段实现对产品设计公差进行分析与评估，考虑工装误差、操作误差、定位误差等装配过程误差，同时考虑装配过程中由于装配力所导致的零件装配变形等，解决零件安装困难甚至无法安装的难题，在设计阶段预先分析公差设计合理性及零部件可装配性，降低研制成本。

【技术实现步骤摘要】
一种零件公差优化设计方法
本专利技术属于优化产品结构设计领域，具体涉及一种优化飞行器结构公差设计的方法。
技术介绍
在产品全生命周期过程中，产品设计阶段具有重要的地位，直接影响着后续产品制造、装配、运维等各个阶段。产品设计过程不仅是对零件结构形式的设计还需要针对零件关键表面特征公差进行设计。零件表面公差的合理性直接影响着产品制造成本及加工周期等，严格的表面公差增加了零件制造成本及制造周期，降低了制造工厂的生产效率，松弛的表面公差不满足产品功能要求。因此，在飞行器结构设计过程中，如何设计较为合理的表面特征公差具有重要的意义。在设计阶段，为分析表面特征公差的合理性，大多运用尺寸工程技术。尺寸工程贯穿于产品概念设计、详细设计等产品设计阶段，它是一种结合计算机仿真技术的工程方法和手段，利用统计分析、计算机辅助设计、仿真软件等对产品公差进行设计与优化。公差分析作为尺寸工程的主要内容，是尺寸工程的核心，对于保障设计模型的可装配性十分重要。产品关键特性作为可代表产品功能/性能的指标，公差分析过程主要分析零件设计公差对产品关键特性的影响。通过公差分析可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种零件公差优化设计方法，其特征在于，该方法的步骤包括：/nS1：零件特征公差设计/n根据国际公差标准对设计零件表面特征进行公差信息标注，所述国际公差标准为ISO16792或ASME Y14.5；/nS2：装配过程中误差等效/n分析零件装配过程中产生的误差，将装配过程中产生的误差等效为零件表面公差，所述装配过程中产生的误差包括操作误差、工装制造误差、定位误差；/nS3：公差分析/n将S2步骤中的等效零件表面公差与S1步骤中的已标注公差进行叠加，构建零件间装配约束关系，设置装配体关键特性，建立公差分析模型，进行公差分析，所述装配体关键特性建立满足产品性能要求；包括尺寸要求、角度要求；/nS4...

【技术特征摘要】
1.一种零件公差优化设计方法，其特征在于，该方法的步骤包括：
S1：零件特征公差设计
根据国际公差标准对设计零件表面特征进行公差信息标注，所述国际公差标准为ISO16792或ASMEY14.5；
S2：装配过程中误差等效
分析零件装配过程中产生的误差，将装配过程中产生的误差等效为零件表面公差，所述装配过程中产生的误差包括操作误差、工装制造误差、定位误差；
S3：公差分析
将S2步骤中的等效零件表面公差与S1步骤中的已标注公差进行叠加，构建零件间装配约束关系，设置装配体关键特性，建立公差分析模型，进行公差分析，所述装配体关键特性建立满足产品性能要求；包括尺寸要求、角度要求；
S4：非理想零件建模
采用非理想表面建模方法生成非理想表面，建立非理想零件模型；
S5：装配变形有限元分析
以S4建立的非理想零件模型为输入，分析零件实际装配过程，建立零件装配有限元分析模型，设置与实际装配相符合的边界条件，进行接触分析，得出装配特征表面位移结果，导出表面各节点相关数据，所述相关数据包括各节点空间坐标值及在各坐标轴方向位移量；
S6：装配体关键特性评估
将S3步骤中的公差分析结果与S5步骤中导出的有限元分析结果叠加，评估装配体关键特性...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建顺，乔治，顾井峰，冯国成，陈乐平，
申请(专利权)人：北京机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11