[發明專利]一種零件孔系作用尺寸的計算方法

有效

• 申請號: 201310249630.8
• 申請日: 2013-06-23
• 公開（公告）號: CN103310106A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 黃美發;陳磊磊;鐘艷茹;孫永厚;宮文峰
• 申請（專利權）人: 陳磊磊
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.?一種零件孔系作用尺寸的計算方法，用于計算孔系最小外接尺寸時，其特征在于，具體步驟如下：

步驟1：將被測零件置于測量平臺上，在各個孔上提取一系列的測點；根據圖紙信息獲取每個孔的設計理想位置——各孔軸線上定點的理論坐標；

步驟2：在基準面上，提取基準特征的測點，并應用最小區域法擬合基準平面，獲得基準面的法向矢量；進行坐標變換，使坐標系z軸平行于基準平面的法向矢量；同時各孔上的測點也作相同的坐標變換，設坐標變換后各孔軸線上定點在xoy平面上的投影坐標為???????????????????????????????????????????????，各孔測點坐標在xoy平面上的投影為，i為孔的編號，j為每個孔上的測點編號；所有孔的測點組成集合；所有孔的坐標組成集合；設定誤差允許值；

步驟3：應用下式，依次將各個孔的測點平移到原點處，

所有的點坐標構成集合，應用最小外接圓法擬合點集，得到最小外接圓的圓心坐標，將圓心坐標疊加到各個孔的定點坐標，并將得到的坐標值賦值給各個孔的定點坐標；

步驟4：依次計算各孔上的測點到對應孔的定點的距離，并記錄，所記錄對應的測點形成與作用表面接觸的測點集合；為該次迭代中孔系的最小外接半徑t；

步驟5：判斷作用表面的接觸點數量是否等于2；

如果接觸點的數量等于2，則跳轉到步驟10；如果接觸點的數量不等于2，執行下一步；

步驟6：判斷接觸點的數量是否等于3；

如果接觸點的數量不等于3，則跳轉到步驟9；如果接觸點的數量等于3，設置作用表面尺寸變動量的初始值；

步驟7：在保持作用表面與接觸點接觸的條件下，計算半徑為時的作用表面參數；設接觸點的坐標為，根據每個接觸點可以建立以下非線性方程，

由此可以建立三元非線性方程組，可以計算、、3個變量；然后應用下式重新計算各個孔的定點坐標，

依次計算各個非接觸測點到對應孔的的距離，并計算；如果，表示變動量過大，測點超出作用表面，變為；如果，變動量過小，變為；

步驟8：判斷前后2次的迭代值之差是否小于設定的誤差允許值；

如果前后2次的迭代值之差小于設定的誤差允許值，說明找到第4個接觸點，跳轉到步驟4；如果前后2次的迭代值之差大于等于設定的誤差允許值，重復第7、8步操作；

步驟9：以3個接觸點為1個組合，以其中1個組合中的3個接觸點為計算對象，按照步驟7、8的方式進行尺寸變動，得到尺寸變動量；判斷是否小于設定的誤差允許值；

如果小于設定的誤差允許值，然后判斷是否滿足判別準則，如果滿足，則跳轉到步驟9，如果不滿足，則重新選擇1個組合，重復步驟9的操作；如果大于等于設定的誤差允許值，則跳轉到步驟4；

步驟10：輸出孔系最小外接尺寸及各個孔位置坐標的最優值。

2.?一種零件孔系作用尺寸的計算方法，用于計算孔系最大內接尺寸時，其特征在于，具體步驟如下：

步驟1：將被測零件置于測量平臺上，在各個孔上提取一系列的測點；根據圖紙信息獲取每個孔的設計理想位置——各孔軸線上定點的理論坐標；

步驟2：在基準面上，提取基準特征的測點，并應用最小區域法擬合基準平面，獲得基準面的法向矢量；進行坐標變換，使坐標系z軸平行于基準平面的法向矢量；同時各孔上的測點也作相同的坐標變換，設坐標變換后各孔軸線上定點在xoy平面上的投影坐標為，各孔測點坐標在xoy平面上的投影為，i為孔的編號，j為每個孔上的測點編號；所有孔的測點組成集合；所有孔的坐標組成集合；設定誤差允許值；

步驟3：應用下式，依次將各個孔的測點平移到原點處，

所有的點坐標構成集合，應用最大內接圓法擬合點集，得到最大內接圓的圓心坐標，將圓心坐標疊加到各個孔的定點坐標，并將得到的坐標值賦值給各個孔的定點坐標；

步驟4：依次計算各孔上的測點到對應孔的定點的距離，并記錄，所記錄對應的測點形成與作用表面接觸的測點集合；為該次迭代中孔系的最大內接半徑t；

步驟5：判斷作用表面的接觸點數量是否等于2；

如果接觸點的數量等于2，則跳轉到步驟10；如果接觸點的數量不等于2，執行下一步；

步驟6：判斷接觸點的數量是否等于3；

如果接觸點的數量不等于3，則跳轉到步驟9；如果接觸點的數量等于3，設置作用表面尺寸變動量的初始值；

步驟7：在保持作用表面與接觸點接觸的條件下，計算半徑為時的作用表面參數；設接觸點的坐標為，根據每個接觸點可以建立以下非線性方程，

由此可以建立三元非線性方程組，可以計算、、3個變量；然后應用下式重新計算各個孔的定點坐標，

依次計算各個非接觸測點到對應孔的的距離，并計算；如果，表示變動量過大，測點超出作用表面，變為；如果，變動量過小，變為；

步驟8：判斷前后2次的迭代值之差是否小于設定的誤差允許值；

如果前后2次的迭代值之差小于設定的誤差允許值，說明找到第4個接觸點，跳轉到步驟4；如果前后2次的迭代值之差大于等于設定的誤差允許值，重復第7、8步操作；

步驟9：以3個接觸點為1個組合，以其中1個組合中的3個接觸點為計算對象，按照步驟7、8的方式進行尺寸變動，得到尺寸變動量；判斷是否小于設定的誤差允許值；

如果小于設定的誤差允許值，然后判斷是否滿足判別準則，如果滿足，則跳轉到步驟9，如果不滿足，則重新選擇1個組合，重復步驟9的操作；如果大于等于設定的誤差允許值，則跳轉到步驟4；

步驟10：輸出孔系最大內接尺寸及各個孔位置坐標的最優值。