[發明專利]基于裝配接點的幾何公差項目傳遞方法

在審

• 申請號: 202011311546.0
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112417617A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 馬寧;楊波;李金萍;劉彥超;王殿熙;成保忠
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F111/04
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 周春鳳

本發明公開了一種基于裝配接點的幾何公差項目傳遞方法。首先根據結構構成特點，將裝配接點劃分為元裝配接點與復合裝配接點，提出了裝配接點的優先級判別規則；基于零件間的功能要求和結構關聯，建立了零件級幾何公差項目傳遞路徑，在此基礎上，通過添加零件間裝配接點的組成和約束類型以及零件內一般結構表面的位置約束關系，建立了幾何特征表面級公差傳遞路徑；建立了功能要求的結構化轉化規則、基于結構關聯的幾何公差項目生成規范以及基準的轉移規范，并基于上述規范定義了功能要求、結構關聯與幾何公差項目的映射關系。基于上述方法，實現了產品設計過程中幾何公差項目的同步傳遞與分析，為實現幾何公差項目的自頂向下設計提供了有效的分析工具。本發明亦可應用于其他與幾何公差項目傳遞與生成相關的實際問題中。

技術領域

本發明涉及幾何公差項目的生成與傳遞設計領域，具體為一種產品設計過程中幾何公差項目的同步傳遞與分析，基于裝配接點的幾何公差項目自頂向下傳遞方法。

背景技術

隨著高精密機械裝備的不斷發展，幾何公差設計已經成為產品設計階段必須考慮的關鍵環節。傳統的公差設計中，幾何公差項目的選取往往依賴于設計人員的自身經驗，具有很大的不確定性，從而影響零件的配合、壽命等質量特性。如何根據設計要求對產品本身的功能特性及結構屬性進行分析，提出一種定性的數字化分析方法，為幾何公差設計提供直接依據，實現計算機支持下的幾何公差項目自頂向下傳遞與生成，是該領域亟待解決的重要問題。文獻“基于裝配定位約束的功能公差規范設計，機械工程學報，2010，vol46(02)，p1- 8”研究了幾何功能要求的表達與分解方法，明確了定位接點的分類及接點排序原則，基于改進裝配有向圖研究了公差規范設計技術，提出一種幾何功能要求—幾何規范的功能公差設計方法。該定位規則法基于零件間裝配接點的功能要求進行幾何項目選取，忽略了零件內一般結構表面間的結構關聯。文獻“基于幾何公差描述邏輯的公差類型的自動生成，計算機集成制造系統，2013，vol19(07)，p1490-1499”從幾何要素間的基本空間關系出發，提出了幾何公差描述邏輯GTDL(Df)，給出了判定該邏輯的Tableau算法；構建了幾何公差的GTDL(Df)表示模型以及公差類型的自動生成算法，實現了CAD系統中幾何公差區域的自動生成。該理論規則法則存在規則的準確性和適應性問題。文獻“基于本體的公差規范的自動生成，計算機工程與應用，2016，vol52(03)，p37-43”通過分析公差規范領域知識，構建了公差規范本體，研究了基于本體的幾何編碼，采用語義Web規則語言(Semantic Web RuleLanguage,SWRL)定義公差規范的生成規則，實現了語義信息的自動推理，進而實現公差規范的自動生成。該基于本體的案例推理法在類比的過程中可能會出現變異的現象，導致推薦的公差項目有誤。

上述方法提及的幾何公差項目自動生成技術，主要關注的是在幾何特征表面層次對表面的類型、功能要求或空間位置關系進行分析，根據相關規則對幾何公差項目進行推理，從而在計算機中用規則語義生成幾何公差項目。忽略了與設計過程相一致的零件級和幾何特征表面級的幾何公差項目傳遞路徑以及構成裝配接點的配合表面與零件內一般結構表面的關聯，缺乏功能要求的結構化轉化等等。

發明內容

要解決的技術問題：為解決現有技術存在的問題，建立與設計過程相一致的零件級和幾何特征表面級的幾何公差項目傳遞路徑，提出了一種基于裝配接點的幾何公差項目自頂向下傳遞方法。

本發明的技術方案為：

所述一種基于裝配接點的幾何公差項目傳遞方法，包括以下步驟：

步驟1：根據產品功能要求所確定的設計要求以及產品的結構約束，確定零件間的初始幾何公差項目；

步驟2：從功能約束角度對零件和幾何特征表面進行功能要求分析，提取功能關聯，構建功能要求的結構化轉化模型；

步驟3：根據裝配接點的配合面組成及約束關聯類型，進行自由度約束分析，確定裝配接點的主次順序；