[發明專利]基于組合基元法的非理想模型裝配偏差算法

在審

• 申請號: 202210360078.9
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114676528A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 余劍峰;吳潤發;張賀;高百惠;童鑫;薛東;丁若冰;何澤豪;仝蘇晨;卜龍威;周江濤
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 曾慶喜

1.基于組合基元法的非理想模型裝配偏差算法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1、計算孔軸配合這一獨立基元的裝配偏差

步驟1.1、建立圓柱面與圓柱面配合的局部坐標系，以任一圓柱面的任一邊界圓圓心為坐標系原點，以原點指向該圓柱面另一邊界圓圓心的方向為Z軸正方向，以原點指向另一圓柱面的邊界圓圓心且垂直與Z軸的方向為X軸正方向，根據X、Z軸正方向得到Y軸正方向，建立圓柱面與圓柱面配合的坐標系；

步驟1.2、針對Z值對應截面的點云，構建孔、軸的最小包圍圓，得到其圓心；

步驟1.3、以孔的最小包圍圓圓心為基準，向軸的最小包圍圓圓心做射線，與孔、軸的最小包圍圓相交，確定射線與孔、軸對應最小包圍圓的交點A、B坐標；

步驟1.4、在第j個Z截面中，設交點A、B未接觸時的距離為D_1j，計算并篩選所有Z截面中的最小值MinD₁，得到裝配體的部分裝配偏差；

步驟1.5、在其他Z值對應的截面上，計算圓周方向所有角度位置的兩個包圍圓對應點對之間的距離D₂，并篩選出最小值MinD₂，得到非理想表面接觸狀態的孔軸配合的裝配偏差；

步驟2、以一面兩銷裝配體計算槽軸配合這一獨立基元的裝配偏差

步驟2.1、建立槽軸配合的局部坐標系，以圓柱面任一邊界圓的圓心為坐標系原點，配合平面的外法線方向為Y軸正方向，圓柱面的軸線為Z軸，從原點指向另一邊界圓圓心的方向為Z軸正方向，根據Y、Z軸正方向得到X 軸正方向，建立槽軸配合的坐標系；

步驟2.2、將輔定位銷的旋轉運動等效為沿Y向的直線運動，基于圓柱面的離散點坐標，沿Z向共劃分為有限個截面，針對第j個截面，構建最小包圍圓；

步驟2.3根據最先接觸原則，計算并篩選出第j個截面中平面點云與包圍圓沿平面法向的最短距離D_3j，然后再篩選出所有截面中D_3j的最小值MinD₃；

步驟2.4、依據平面與包圍圓之間的最短距離MinD₃，以及兩銷軸之間的圓心距O₁O₂，計算槽軸配合的部分裝配偏差，得到非理想表面接觸狀態的槽軸配合的裝配偏差；

步驟3、按裝配過程中配合特征的先后配合順序將獨立基元依次定義為第一、第二和第三順位基元，獨立基元包括平面貼合的獨立基元、孔軸配合的獨立基元以及槽軸配合的獨立基元，計算獨立基元按照先后順序裝配形成組合基元的裝配偏差

步驟3.1、依據差表面法對非理想特征表面進行預處理，再進一步篩選定位點，將裝配約束轉化為定位點約束，根據定位點計算第一順位基元的裝配偏差，將計算結果累加至裝配體的裝配偏差；

步驟3.2、更新第二順位基元涉及的點云坐標，計算第二順位基元的裝配偏差，將計算結果累加至步驟3.1得到的裝配體的裝配偏差；

步驟3.3、更新第三順位基元涉及的點云坐標，基于第一順位基元和第二順位基元的計算結果，計算第三順位基的裝配偏差，將計算結果累加至步驟3.2得到的裝配體的裝配偏差，至此，表征裝配偏差的6個小位移旋量全部得到，裝配偏差計算完成。