一种两个法兰盘孔系的综合安装误差快速评定方法技术

本发明专利技术涉及计算机辅助测量领域，具体而言，涉及一种基于数学评定的两个法兰盘孔系的综合安装误差快速评定方法。由以下步骤组成：步骤1，获取几何设计参数和测点；步骤2，求各个安装孔的拟合半径、拟合方位偏差；步骤3，根据主次法兰盘安装孔的名义直径、分布圆直径、孔数、拟合半径、拟合平移误差，求解主次法兰盘孔系间的综合安装误差。系间的综合安装误差。系间的综合安装误差。

【技术实现步骤摘要】
}，N
j
为主法兰盘上第j个安装孔的测点个数；j=1,2,
…
,M。
[0012]将次法兰盘安装面靠近测量坐标系的xOy平面，安装孔系中心靠近测量坐标系的原点，一个安装孔的中心靠近测量坐标系的x轴负半轴，并使得法兰盘安装面朝向测量坐标系的z轴正方向。从测量坐标系的x负半轴起顺时针记编号，次法兰盘上第j个安装孔的测点集为{p
i
|p
i =( p
x,i
, p
y,i )
T
, }，n
j
为次法兰盘上第j个安装孔的测点个数。
[0013]结束步骤1后进行步骤2。
[0014]步骤2，求各个安装孔的拟合半径、拟合方位偏差。
[0015]通过公式(1)依次求解主法兰盘的第j个安装孔的最大内接圆半径R
j
，并记录最优解[V
x,j
, V
y,j
] T
，其中，V
x
, V
y
是自由变量，分别表示主法兰盘沿x轴正方向、y轴正方向的平移；V
x,j
, V
y,j
分别表示第j个主法兰盘安装孔的x正方向、y正方向平移误差；α是法兰盘安装孔与x轴之间的角度，逆时针方向为正。
[0016]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)s.t.
通过公式(2)依次求解次法兰盘的第j个安装孔的最大内接圆半径r
j
，并记录最优解[v
x,j
, v
y,jr/>] T
，其中，v
x
, v
y
是自由变量，分别表示次法兰盘沿x轴负方向、y轴正方向的平移；v
x,j
, v
y,j
分别表示第j个次法兰盘安装孔的x负方向、y正方向平移误差。
[0017]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)s.t.结束步骤2后进行步骤3。
[0018]步骤3，根据主次法兰盘安装孔的名义直径、分布圆直径、孔数、拟合半径、拟合平移误差，求解主次法兰盘孔系间的综合安装误差。
[0019]主次法兰盘孔系间的综合安装误差指的是：主次法兰盘按照安装孔编号一一对应地装配，次法兰盘沿x轴正方向、y轴正方向平移调整v
x
, v
y
并绕测量坐标系原点O逆时针旋转调整弧度v
rz
，这时，容易通过第j个主次法兰盘安装孔的螺栓的体外作用尺寸d
j
与安装孔名义尺寸D2之间的最小差值就是综合安装误差Δ。
[0020]主次法兰盘孔系间的综合安装误差Δ按公式(3)评定，其中，v
x
, v
y
, v
rz
是自由变量。
[0021]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)s.t.
其中，L
j
是调整并装配时第j个主次法兰盘安装孔的最大内接圆心之间的距离。
[0022]主次法兰盘孔系间的综合安装误差Δ表明：主次法兰盘按照安装孔编号一一对应地装配，次法兰盘左右翻转并装到主法兰盘上，次法兰盘沿x轴、y轴平移调整并绕测量坐标系原点O旋转调整，这时，如果准备插入的螺栓体外作用尺寸小于D2‑
Δ，那么法兰盘容易用螺栓顺利连接；否则，法兰盘难以用螺栓顺利连接。
[0023]步骤3结束后，评定结束。
[0024]本专利技术的有益效果是：1、对于难以完全互换的带法兰盘零件，可以通过测量数据来快速评定零件的综合安装误差。2、可以通过综合安装误差来实现可装配性的预测。3、只需要通用三坐标测量设备和计算机，测量柔性高，测量成本不高。4、能获取的测点越充足、越有效，那么评定结果越精确、越可靠。5、硬件和数学要求较低，有利于推广。
[0025]本专利技术的工业可能：本专利技术提供了一种基于坐标测量和数学评定的两个法兰盘孔系的综合安装误差快速评定方法，该方法过程简单、成本不高，易于使用和推广。因此，本专利技术具有工业生产的可能。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的流程图。
[0027]图2为本专利技术适用零件的结构及公差标注图。
[0028]图3为具体实施方式的零件设计示意图。
[0029]图4为具体实施方式的测点分布示意图。
[0030]图中：1，主法兰盘；2，次法兰盘。
具体实施方式
[0031]以下是本专利技术的具体实施例，参照附图对本专利技术的方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
[0032]两个法兰盘孔系的综合安装误差快速评定方法由以下步骤组成（单位：毫米，弧度）：步骤1，获取几何设计参数和测点。
[0033]待安装的两个零件上分别有一个主法兰盘和一个次法兰盘；法兰盘都是薄板，法兰盘上有几何设计相同的安装孔系；每个安装孔系由4个安装孔构成，安装孔垂直于法兰盘安装面，均布在安装面内名义直径为25的圆上，安装孔名义大小为4。
[0034]将主法兰盘安装面靠近测量坐标系的xOy平面，安装孔系中心靠近测量坐标系的原点，一个安装孔的中心靠近测量坐标系的x轴正半轴，并使得法兰盘安装面朝向测量坐标系的z轴正方向。从测量坐标系的x正半轴起逆时针记编号，主法兰盘上第j个安装孔的测点集为{P
i
|P
i =( P
x,i
, P
y,i )
T
, i=8(j
‑
1)+1,8(j
‑
1)+2,
…
, 8j}，主法兰盘上每个安装孔的测点个数都为8；j=1,2,
…
, 4。
[0035]将次法兰盘安装面靠近测量坐标系的xOy平面，安装孔系中心靠近测量坐标系的原点，一个安装孔的中心靠近测量坐标系的x轴负半轴，并使得法兰盘安装面朝向测量坐标系的z轴正方向。从测量坐标系的x负半轴起顺时针记编号，次法兰盘上第j个安装孔的测点集为{p
i
|p
i =( p
x,i
, p
y,i )
T
, i=8(j
‑
1)+1,8(j
‑
1)+2,
…
, 8j }，次法兰盘上每个安装孔的测点个数都为8。
[0036]结束步骤1后进行步骤2。
[0037]步骤2，求各个安装孔的拟合半径、拟合方位偏差。
[0038]通过公式(1)依次求解主法兰盘的第j个安装孔的最大内接圆半径R
j
，并记录最优解[V
x,j
, V
y,j
] T
，其中，V
x
, V
y
是自由变量，分别表示主法兰盘沿x轴、y轴的平移；V
x,j
, V
y,j
分别表示第j个主法兰盘安装孔的x向、y向平移误差。
[0039]s.t.结果如下：j1234R
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.两个法兰盘孔系的综合安装误差快速评定方法，其特征在于，由以下步骤组成：步骤1，获取几何设计参数和测点；待安装的两个零件上分别有一个主法兰盘和一个次法兰盘；法兰盘都是薄板，法兰盘上有几何设计相同的安装孔系；每个安装孔系由M个安装孔构成，安装孔垂直于法兰盘安装面，均布在安装面内名义直径为D1的圆上，安装孔名义大小为D2；将主法兰盘安装面靠近测量坐标系的xOy平面，安装孔系中心靠近测量坐标系的原点，一个安装孔的中心靠近测量坐标系的x轴正半轴，并使得法兰盘安装面朝向测量坐标系的z轴正方向；从测量坐标系的x正半轴起逆时针记编号，主法兰盘上第j个安装孔的测点集为{P
i
|P
i =( P
x,i
, P
y,i )
T
, }，N
j
为主法兰盘上第j个安装孔的测点个数；j=1,2,
…
,M；将次法兰盘安装面靠近测量坐标系的xOy平面，安装孔系中心靠近测量坐标系的原点，一个安装孔的中心靠近测量坐标系的x轴负半轴，并使得法兰盘安装面朝向测量坐标系的z轴正方向；从测量坐标系的x负半轴起顺时针记编号，次法兰盘上第j个安装孔的测点集为{p
i
|p
i =( p
x,i
, p
y,i )
T
, }，n
j
为次法兰盘上第j个安装孔的测点个数；结束步骤1后进行步骤2；步骤2，求各个安装孔的拟合半径、拟合方位偏差；通过公式(1)依次求解主法兰盘的第j个安装孔的最大内接圆半径R
j
，并记录最优解[V
x,j
, V
y,j
] T
，其中，V
x
, V
y
是自由变量，分别表示主法兰盘沿x轴正方向、y轴正方向的平移；V
x,j
, V
y,j
分别表示第j个主法兰盘安装孔的x正方向、y正方向平...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦屈文，
申请(专利权)人：柳州鹿寨县唐秦泰测量技术有限公司，
类型：发明
国别省市：