本发明专利技术公开了一种基于动态公差的装配精度评估方法，包括如下步骤：建立待装配系统的装调模型，并获取待装配系统所有零件的加工状态参数；获取已装零件的当前装配状态参数和待装零件位置参数；根据上述参数与评价指标，确定所述待装零件位置参数变动最大范围；预设分组参数，根据所述分组参数对所述待装零件位置参数变动最大范围分组进行装调参数模拟；根据所述装调参数模拟结果，获取每组待装零件合格率，结合需求合格率确定待装零件的动态公差；根据所述待装零件的动态公差，评估所述待装配系统中待装零件是否满足实际装配精度要求。该方法可精确计算待装零件的动态公差，并根据动态公差对待装零件进行装配精度评估。态公差对待装零件进行装配精度评估。态公差对待装零件进行装配精度评估。
【技术实现步骤摘要】
一种基于动态公差的装配精度评估方法、系统及设备
[0001]本专利技术涉及机械装配精度设计
，特别是涉及一种基于动态公差的装配精度评估方法、系统及设备。
技术介绍
[0002]尺寸公差简称公差，是指允许的，最大极限尺寸减最小极限尺寸之差的绝对值的大小，或允许的上偏差减下偏差之差大小。对于我们日常生活中的一些一般光机产品，如洗衣机、冰箱、玩具、无人机、相机等等，在这些产品的装配过程中通过控制依靠零件位置参数的名义值和公差，而保证最终产品的装配性能，这类公差我们定义为静态公差。
[0003]但是在高精密光机系统的生产过程中，如空间相机、光刻机、高精密机床等产品，这些产品往往具有小批量、多品种、高精度、高性能等特点。在实际装配过程中，虽然也对零件提出了相应的公差指标，但是装调过程中仍然存在着，即使按照设计公差进行装配，其最终的装调性能和装配合格率也难以满足要求的情况。
[0004]原因在于，装配是个动态的过程，装配误差在装配过程中被随机引入，与原始加工误差共同以一种耦合非线性的形式影响着装配精度。这致使后续装配环节的装配参数已非设计值，公差也发生了变动，即后续装配环节的公差应该是系统已经存在的误差的函数，这种公差就是动态公差。动态公差对装配过程的控制是非常有意义的，它比静态公差更能保证系统性能，而且它有助于技师预测装配难度和合格率，从而主动对装配工艺过程进行调整。动态公差的计算包括名义值的计算和公差带上下限的计算。
[0005]因此，提供一种面向精密光机系统的可精确计算动态公差，并根据动态公差对零件进行装配精度评估的方法及系统是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于动态公差的装配精度评估方法，该方法简单，安全、有效、可精确计算动态公差，并可以根据动态公差对零件合格率检测，调控零件生产。而且，基于同一专利技术构思的系统、设备同样能达到上述效果。
[0007]基于以上目的，本专利技术提供的技术方案如下：一种基于动态公差的装配精度评估方法，包括如下步骤：建立待装配系统的装调模型，并获取待装配系统所有零件的加工状态参数；获取已装零件的当前装配状态参数和待装零件位置参数；根据已选取的评价指标、所述所有零件的加工状态参数、所述已装零件的当前装配状态参数以及所述待装零件位置参数，确定所述待装零件位置参数变动最大范围；预设分组参数，根据所述分组参数对所述待装零件位置参数变动最大范围分组进行装调参数模拟；根据所述装调参数模拟结果，获取每组待装零件合格率，结合需求合格率确定待装零件的动态公差；
根据所述待装零件的动态公差，评估所述待装配系统中待装零件是否满足实际装配精度要求。
[0008]优选地，由多个零件组成的所述待装配系统包括至少一个且少于所有零件个数的所述已装零件，其余为所述待装零件。
[0009]优选地，所述建立所述待装配系统的装调模型，并获取待装配系统所有零件的加工状态参数中，所述所有零件的加工状态参数具体为：尺寸误差和面形误差。
[0010]优选地，所述获取已装零件的当前装配状态参数和待装零件位置参数中，所述已装零件当前装配状态参数包括：倾斜误差、偏心误差和间隔误差；所述待装零件位置参数具体为：所述倾斜误差、所述偏心误差和所述间隔误差中的一种或多种。
[0011]优选地，根据已选取的评价指标、所述所有零件的加工状态参数、所述已装零件的当前装配状态参数以及所述待装零件位置参数，确定所述待装零件位置参数变动最大范围具体为：所述待装配系统的装调模型中将所述所有零件的尺寸误差和面形误差、所述已装零件的倾斜误差、偏心误差和间隔误差、所述待装零件位置参数以及已选取的评价指标，输入至所述待装配系统的装调模型中，得到更新后的装调模型；在所述更新后的装调模型中，预设评价指标退化容差比例；变动待装零件位置参数中的单个参数，使所述评价指标退化趋近于所述评价指标退化容差比例；根据所述评价指标退化趋近于所述评价指标退化容差比例的状态，获取待装零件位置参数变动趋势；根据所述待装零件位置参数变动趋势，确定待装零件位置参数变动最大范围。
[0012]优选地，所述预设分组参数，根据所述分组参数对所述待装零件位置参数变动最大范围分组进行装调参数模拟具体为：在所述更新后的装调模型中，预设分组参数X，根据所述待装零件位置参数变动最大范围将所述待装零件位置参数分为X组，每组待装零件位置参数变动范围分别为所述待装零件位置参数变动最大范围的1/X、2/X
……
X/X;根据所述每组待装零件位置参数变动范围随机生成多个种子；将每组的多个种子分别代入至所述更新后的装调模型中进行装调参数模拟；统计每组待装零件位置参数变动范围的评价指标。
[0013]优选地，所述根据所述装调参数模拟结果，获取每组待装零件合格率，结合需求合格率确定待装零件的动态公差具体为：根据所述装调参数模拟结果中的所述评价指标统计结果，获取每组中实际评价指标退化容差；根据每组中实际评价指标退化容差获取所述每组待装零件合格率；根据所述每组待装零件合格率和所述需求合格率，确定待装零件的动态公差范围。
[0014]优选地，所述根据所述待装零件的动态公差，评估所述待装配系统待装零件装配
是否满足实际装配精度要求具体为：根据所述待装零件的动态公差，检验所述待装零件是否满足实际装配精度要求；若不满足，则对已装零件进行修正；根据修正后的当前装配状态参数获取修正后的所述待装零件的动态公差，直至待装零件满足实际装配精度要求。
[0015]一种基于动态公差的装配精度评估系统，包括：模型建立模块，用于建立待装配系统的装调模型；状态获取模块，用于获取待装配系统中所有零件的加工状态参数、已装零件的当前装配状态参数以及待装零件位置参数；指标选取模块，用于选取评价函数中的评价指标；第一计算模块，用于根据所述装调模型、待装配系统中所有零件的加工状态参数、所述已装零件的当前装配状态参数以及已选取的评价指标确定待装零件位置参数变动最大范围；分组模块，用于根据预设的分组参数对所述待装零件位置参数变动最大范围分组；装调参数模拟模块，用于对每组待装零件位置参数变动范围进行装调参数模拟；第二计算模块，用于根据装调参数模拟结果获取每组待装零件合格率，并结合需求合格率计算待装零件的动态公差；检验修正模块，用于根据所述待装零件的动态公差检验所述待装配系统待装零件装配是否满足实际装配精度需求。
[0016]一种基于动态公差的装配精度评估设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时，实现如上述任一所述的装配精度评估方法；显示器，用于显示处理过程中的可视化数据。
[0017]本专利技术提供的基于动态公差的装配精度评估方法，通过建立待装配系统的装调模型，并且获取所有零件的加工状态参数；所有零件的加工状态参数结合已装零件的当前装配状态参数和待装零件位置参数以及已选定的评价指标确定待装零件位置参数变动的最大范围。根据预设的分组参数，对待装零件位置参数变动的最大范围进行分组，各组进行装调本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于动态公差的装配精度评估方法，其特征在于，包括如下步骤：建立待装配系统的装调模型，并获取待装配系统所有零件的加工状态参数；获取已装零件的当前装配状态参数和待装零件位置参数；根据已选取的评价指标、所述所有零件的加工状态参数、所述已装零件的当前装配状态参数以及所述待装零件位置参数，确定所述待装零件位置参数变动最大范围；预设分组参数，根据所述分组参数对所述待装零件位置参数变动最大范围分组进行装调参数模拟；根据所述装调参数模拟结果，获取每组待装零件合格率，结合需求合格率确定待装零件的动态公差；根据所述待装零件的动态公差，评估所述待装配系统中待装零件是否满足实际装配精度要求。2.如权利要求1所述的装配精度评估方法，其特征在于，由多个零件组成的所述待装配系统包括至少一个且少于所有零件个数的所述已装零件，其余为所述待装零件。3.如权利要求2所述的装配精度评估方法，其特征在于，所述建立所述待装配系统的装调模型，并获取待装配系统所有零件的加工状态参数中，所述所有零件的加工状态参数具体为：尺寸误差和面形误差。4.如权利要求3所述的装配精度评估方法，其特征在于，所述获取已装零件的当前装配状态参数和待装零件位置参数中，所述已装零件当前装配状态参数包括：倾斜误差、偏心误差和间隔误差；所述待装零件位置参数具体为：所述倾斜误差、所述偏心误差和所述间隔误差中的一种或多种。5.如权利要求4所述的装配精度评估方法，其特征在于，根据已选取的评价指标、所述所有零件的加工状态参数、所述已装零件的当前装配状态参数以及所述待装零件位置参数，确定所述待装零件位置参数变动最大范围具体为：所述待装配系统的装调模型中将所述所有零件的尺寸误差和面形误差、所述已装零件的倾斜误差、偏心误差和间隔误差、所述待装零件位置参数以及已选取的评价指标，输入至所述待装配系统的装调模型中，得到更新后的装调模型；在所述更新后的装调模型中，预设评价指标退化容差比例；变动待装零件位置参数中的单个参数，使所述评价指标退化趋近于所述评价指标退化容差比例；根据所述评价指标退化趋近于所述评价指标退化容差比例的状态，获取待装零件位置参数变动趋势；根据所述待装零件位置参数变动趋势，确定待装零件位置参数变动最大范围。6.如权利要求5所述的装配精度评估方法，其特征在于，所述预设分组参数，根据所述分组参数对所述待装零件位置参数变动最大范围分组进行装调参数模拟具体为：在所述更新后的装调模型中，预设分组参数X...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢钟岳，吴伟，尚建忠，罗自荣，白向娟，曹玉君，徐毓泽，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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