一种面向服务型制造的零件选配组合优化方法技术

本发明专利技术公开了一种面向服务型制造的零件选配组合优化方法，首先分别描述服务提供者与服务类型之间的关系以及服务类型与配合之间的关系，然后计算各配合的理论最大过盈、最大间隙和中差，各配合的实际最大过盈、最大间隙和中差，以及实际中差与理论中差之间的偏差，最后用模拟退火算法求解。本发明专利技术使零件装配的组合优化问题更加定量化，可以提高产品的装配精度，同时智能优化方法的使用，提高了求解的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种零件优化选配方法。
技术介绍
在服务型制造模式下，一个装配体中零件的选配问题，是一个典型的组合优化问题。问题的求解不但费时、费力，而且难以求得最优解，其结果直接影响装配体的质量和成本。针对这一问题，现有的方法将各零件制造商理论上所能达到的精度简化为不同的区间，并分别给予不同的权重，最后通过汇总得出一个计算机分析的结果，对各制造商所提供的零件进行排序，实现优化选择。这种方式在一定程度上对零件装配关系进行了优化，但存在以下不足1)该方法基于对理论上的零件制造精度进行简单的权重划分，无法对装配的质量进行精确的优化和控制；2)评价指标属于零件制造精度的静态描述，不能实现装配关系的动态组合优化；3)求解效率低，难以解决更大规模问题。
技术实现思路
为了克服现有技术不能精确优化、不能动态优化和求解效率低的不足，本专利技术提供一种零件选配组合优化方法，以各零件制造商所能达到的实际精度为评价指标，能够精确地控制装配体的装配质量，提高求解效率，满足组合优化的需求。假设一个部件由R个零件装配而成，这些零件之间的配合关系数为S。这些零件来共自于T个制造商。本专利技术解决这个问题的步骤如下第一步，用R行、T列的0-1矩阵U描述零件提供者与零件类型之间的关系。U的每一行表示一个零件提供者，每一列表示一个零件类型，如果零件提供者k可以提供零件类型i，则令元素Uki的值为1，否则令元素Uki的值为0。第二步，用T行、S列的0-1矩阵V描述零件类型与配合之间的关系。V的每一行表示一个零件类型，每一列表示一个配合关系，如果配合关系j与零件类型i有关，则令元素 的值为1，否则令元素 的值为0。第三步，在设计图纸上查找部件上各孔轴配合尺寸的公差，根据下式计算配合的最大过盈和最大间隙本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种面向服务型制造的零件选配组合优化方法，假设一个部件由Ｒ个零件装配而成，这些零件之间的配合关系数为Ｓ，这些零件来共自于Ｔ个制造商，其特征在于包括下述步骤：第一步，用Ｒ行、Ｔ列的０－１矩阵Ｕ描述零件提供者与零件类型之间的关系，Ｕ的每一行表示一个零件提供者，每一列表示一个零件类型，如果零件提供者ｋ可以提供零件类型ｉ，则令元素ｕｋｉ的值为１，否则令元素ｕｋｉ的值为０；第二步，用Ｔ行、Ｓ列的０－１矩阵Ｖ描述零件类型与配合之间的关系，Ｖ的每一行表示一个零件类型，每一列表示一个配合关系，如果配合关系ｊ与零件类型ｉ有关，则令元素ｖｉｊ的值为１，否则令元素ｖｉｊ的值为０；第三步，在设计图纸上查找部件上各孔轴配合尺寸的公差，计算配合的最大过盈和最大间隙其中，ＥＩｊ是配合ｊ中孔的尺寸的下偏差，ｅｓｊ是配合ｊ中轴的尺寸的上偏差，ＥＳｊ是配合ｊ中孔的尺寸的上偏差，ｅｉｊ是配合ｊ中轴的尺寸的下偏差，计算配合ｊ的中差第四步，计算各孔轴配合的实际最大过盈、最大间隙和中差，以及实际中差与理论中差之间的偏差查找各企业可提供的尺寸偏差，计算孔轴配合ｊ中具有孔特征零件和具有轴特征零件分别来自于供应商ｍ和ｎ时的最大过盈和孔轴配合ｊ中具有孔特征零件和具有轴特征零件分别来自于供应商ｍ和ｎ时的最大间隙（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｉ）Ｘ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｍａｘ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｊｍｎ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｉ）ＥＳ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｊｍ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｐ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｉ）ｅｉ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｊｎ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｐ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）ＥＩｊｍ是供应商ｍ可提供配合ｊ中孔特征的误差极限下边界，ｅｓＪｎ是供应商ｎ可提供配合ｊ中轴特征的误差极限上边界，ＥＳｊｍ是供应商ｍ可提供配合ｊ中孔特征的误差极限上边界，ｅｉｊｎ是供应商ｎ可提供配合ｊ中轴特征的误差极限下边界，当配合ｊ中具有孔特征零件和具有轴特征零件分别来自于供应商ｍ和ｎ时，计算误差的中值对于孔轴配合ｊ，中差和此时的误差中值之间的差为ｅｊｍｎ＝Ｚｊｍｎ－Ｚｊ，如果供应商ｍ或ｎ不能提供与孔轴配合ｊ相关的零件，那么中差与误差中值之间的差为ｅｊｍｎ＝Ｚｊ；第五步，采用Ｒ位的整数编码ｘ１－ｘ２－…－ｘＲ表示当前解ｘ，其中每一位表示一个零件类型，随机取介于１和Ｔ之间的一个整数，表示相应零件类型的提供者；将当前解ｘ的编码转换为长度为２Ｓ的整数编码，每一位取介于１和Ｔ之间的一个整数，表示相应零件配合尺寸的提供者；转码时先定义长度为２Ｓ的整数编码，其中每一位代表一个尺寸，然后根据零件类型与配合关系之间的矩阵Ｖ，依次找出每一个尺寸的提供者，将其代码置于对应位置；根据以下公式计算当前解的适应值：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｆ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｊ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）Ｓ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｐ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（ｍｉ）Ｓ（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｑ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（ｍｉ）Ｓ（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）Ｔ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）Ｒ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｕ（／ｍｉ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｋｘ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｐ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｕ（／ｍｉ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｋｘ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｑ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｖ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉｊ（／ｍｉ）?（...

【技术特征摘要】
1. 一种面向服务型制造的零件选配组合优化方法，假设一个部件由R个零件装配而成，这些零件之间的配合关系数为S，这些零件来共自于T个制造商，其特征在于包括下述步骤第一步，用R行、T列的0-1矩阵U描述零件提供者与零件类型之间的关系，U的每一行表示一个零件提供者，每一列表示一个零件类型，如果零件提供者k可以提供零件类型i， 则令元素Uki的值为1，否则令元素Uki的值为0 ；第二步，用T行、S列的0-1矩阵V描述零件类型与配合之间的关系，V的每一行表示一个零件类型，每一列表示一个配合关系，如果配合关系j与零件类型i有关，则令元素Vij 的值为1，否则令元素 的值为0 ；第三步，在设计图纸上查找部件上各孔轴配合尺寸的公差，计算配合的最大过盈 Yjmax =EIj-esj和最大间隙 Xjmax= ESj-eij其中，EIj是配合j中孔的尺寸的下偏差，esJ是配合j中轴的尺寸的上偏差...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙惠斌，常智勇，万能，莫蓉，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：87