[發明專利]一種精密配合偶件的同步加工方法

有效

• 申請號: 201710116441.1
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN107038412B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 戴偉;遲永嬌;吳曉楠
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01H17/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

一種精密配合偶件的同步加工方法，步驟如下：一：沿偶件的軸向位置設置測量點，測得偶件的配合尺寸U_k(i)；二：基于配合尺寸提出質量指數Q_k；三：采用傅里葉變化對配合加工階段的振動信號進行頻譜分析，尋找敏感的監測特征；四：對所選擇的敏感特征頻率區間Φ_r(r＝1，2，...，R)建立相應的控制圖，通過控制圖進行監測；五：如果控制圖滿足要求，則用于生產加工過程的質量控制，若不滿足要求，則對模型作進一步修正；六：判斷加工中的精密偶件在控制圖中是否滿足配合質量要求；通過以上步驟，達到了同步監控偶件配合質量的效果，解決了傳統配磨加工質量控制效果不佳的實際問題，提高了加工效率與配合加工質量。

技術領域

本發明涉及一種精密配合偶件的同步加工方法，它可以利用精密偶件加工過程中的振動信號特征量建立控制圖，并根據控制圖結果在線監控精密偶件的配合質量，實現精密偶件配作的同步加工。屬于并適用于精密偶件配作加工方法設計、配作加工方法優化等技術領域。

背景技術

配作加工過程是制造過程中的典型加工過程，根據實際生產要求主要有兩類配作過程：一類是針對可互換產品的配作過程，這類過程不要求高精度，對匹配特性的公差要求較低，比如槍支各部件的配作加工；另一類是針對具有唯一匹配特性產品的過程，這類過程對精度要求極高，強調零部件的一一對應關系，往往表現為自組織的配作加工，如伺服閥滑閥-套筒的配磨過程、齒輪的咬合過程等。

目前對于第一類配作過程的研究較多，而缺乏對高精度自組織配作加工過程的優化研究。這類配作加工過程就是將兩個需要互相配合的零件通過匹配后精加工達到最終的配合要求，具有形狀復雜、加工精度高、體積小、配合公差嚴格等特點，其結構和精度對整體性能有著重大影響，偶件各自的加工精度和表面質量會影響偶件的配合性能，加工過程質量控制是配合加工的重點也是難點。

因此對直觀簡單、結果精確的精密偶件配合質量在線監控方法的探索具有十分重要的意義，有必要針對偶件加工過程質量進行研究，本發明提供了一種精密配合偶件的同步加工方法。

發明內容

本發明給出了一種精密配合偶件的同步加工方法。以產品的配合尺寸數據為媒介，通過聚類分析，對配合尺寸波動范圍進行優劣判別；提取配磨過程振動數據的敏感特征分量，使得通過監控這些振動信號特征量分量，可以有效地辨別出高低配合質量類別，并且這些特征分量的監測質量應滿足誤報和漏報的比例較小。利用提取的振動信號特征量建立控制圖進行配合質量的在線監控，實現精密配合偶件的同步加工。

(1)發明目的

在實際的生產制造過程中主要是通過計量室的反復檢驗、現場的反復手工精研的方式來保證配合精度，但由于線下的檢測設備不具備實時檢測的能力，因此每次加工后需要花大量時間送檢，造成生產效率低且加工質量無法保障。同時，檢測人員和現場操作人員的測量精度不同，常造成誤返修甚至是無效返修。基于此本發明提供了一種精密配合偶件的同步加工方法，它利用控制圖理論，是一種直觀簡便、操作性強的配合質量在線監控的同步加工方法。

(2)技術方案

本發明一種精密配合偶件的同步加工方法。通過聚類分析產品的配合尺寸數據，判斷配合尺寸波動范圍的好壞，相應提取配磨過程的振動信號特征量，建立控制圖，實現在線監控配合質量達到同步加工的目的。具體的設計流程如圖1所示。

假設有N組待配合偶件作為訓練樣本搭建控制圖模型，通過測量每件產品每次配磨后的配合尺寸數據對配合尺寸波動范圍進行優劣判別，同時提取配磨過程中振動數據中，選取誤報和漏報比例較小的敏感特征分量，建立控制圖，通過已搭建的模型對配磨后的配合尺寸數據未知的偶件進行配合質量的在線監控，實現精密偶件配合的同步加工。

本發明一種精密配合偶件的同步加工方法，具體步驟如下：