三維多組件配合的參數化方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及參數化設計領域、自動裝配領域、數控加工領域以及精密測量領域，更具體地說，本發明涉及一種三維多組件配合的參數化方法。
【背景技術】
[0002]現有的公差研究多數是在研究層面，特別是在幾何特征參數模型與參數關聯模型，參數化的尺寸鏈生成方面多數依賴于人機交互，且關于三維多組件兩兩配合的間隙模型構建的研究文獻較少。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在上述缺陷，提供一種三維多組件配合的參數化方法，能夠實現類似三維多組件配合的結構尺寸與配合間隙的自動參數化，從而實現三維多組件配合的自動化智能化數控加工。
[0004]為了實現上述技術目的，根據本發明，提供了一種三維多組件配合的參數化方法，包括:
[0005]第一步驟:設計三維多組件配合的內部結構；
[0006]第二步驟:根據內部結構設計三維多組件配合的幾何特征參數模型，確定各個組件的幾何特征參數；
[0007]第三步驟:通過確定相配合組件各幾何特征參數的相關關系，構建三維多組件參數關聯t吳型；
[0008]第四步驟:根據三維多組件參數關聯模型，構建三維多組件兩兩配合間隙模型。
[0009]優選地，在第一步驟中，在設計三維多組件配合的內部結構時，對組件上的閉環幾何特征進行分類。
[0010]優選地，在第二步驟中，按照配合的三個相互垂直的方向依次對各組件設定參數，形成封閉尺寸鏈。
[0011]優選地，在第四步驟中，在構建三維多組件兩兩配合間隙模型時，將配合間隙作為一個變量;而且對于過盈配合，使得配合間隙變量為負；對于間隙配合，使得配合間隙變量為正。
[0012]優選地，在第四步驟中，在構建三維多組件兩兩配合間隙模型時，對于配合間隙的自動設置，使得總體上偏差極限與總體下偏差極限相等，且等于所設定的配合間隙。
[0013]優選地，在第四步驟中，在構建三維多組件兩兩配合間隙模型時，對于配合間隙的自動設置，使得對于全配合，配合間隙為所設定的配合間隙；對于半配合，配合間隙為所設定的配合間隙的一半;對于非配合特征，配合間隙為零。
[0014]現有技術的三維多組件配合的參數化工作多數是通過人機交互的方式來實現，本發明無論是在幾何特征參數模型與參數關聯模型，參數化的尺寸鏈生成及三維多組件兩兩配合的間隙模型均能實現自動智能化構建。本發明能夠自動設計三維多組件配合的內部結構、幾何特征參數模型與參數關聯模型，提出三維多組件兩兩配合的間隙模型。
【附圖說明】
[0015]結合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優點和特征，其中:
[0016]圖1示意性地示出了根據本發明優選實施例的三維多組件配合的參數化方法的流程圖。
[0017]需要說明的是，附圖用于說明本發明，而非限制本發明。注意，表示結構的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發明的內容更加清楚和易懂，下面結合具體實施例和附圖對本發明的內容進行詳細描述。
[0019]圖1示意性地示出了根據本發明優選實施例的三維多組件配合的參數化方法的流程圖。
[0020]如圖1所示，根據本發明優選實施例的三維多組件配合的參數化方法包括:
[0021 ]第一步驟SI:設計三維多組件配合的內部結構；
[0022]例如，三維多組件配合的內部結構包括三維多組件配合的閉環結構特征；設計時優選地考慮三維多組件配合的可裝配性。優選地，在設計三維多組件配合的內部結構時，按照配合的三個相互垂直的方向(例如，x、Y、z三個方向)進行考慮。
[0023]對組件上的閉環幾何特征進行分類(雙配合特征、單配合特征、非配合特征)
[0024]第二步驟S2:根據內部結構設計三維多組件配合的幾何特征參數模型，確定各個組件的幾何特征參數；
[0025]例如，在第二步驟S2中，按照配合的三個相互垂直的方向(例如，Χ、Υ、Ζ三個方向)依次對各組件設定參數，形成封閉尺寸鏈;而且，初始情況下可以僅設定長寬高這三個幾何特征參數，內部結構的其余幾何特征參數全部依賴長寬高的值來計算，由此達到真正的參數化的結果。
[0026]第三步驟S3:通過確定相配合組件各幾何特征參數的相關關系，構建三維多組件參數關聯t吳型；
[0027]第四步驟S4:根據三維多組件參數關聯模型，構建三維多組件兩兩配合間隙模型。
[0028]具體地，在第四步驟S4中，考慮下述方面:
[0029]I)在參數化設計時，所有數據以設計為主，將配合間隙作為一個變量(配合間隙變量)；對于過盈配合，使得配合間隙變量為負;對于間隙配合，使得配合間隙變量為正。
[0030]2)配合間隙自動設置原則:
[0031]原則一:總體上偏差極限與總體下偏差極限相等，且等于所設定的配合間隙。
[0032]原則二:對于全配合，配合間隙為所設定的配合間隙；對于半配合，配合間隙為所設定的配合間隙的一半;對于非配合特征，配合間隙為零(非配合特征一般作為邊緣特征存在)。
[0033]本發明的技術方案通過對組件功能分析，設計各組件內部結構，并按照配合的X、Y、Z三個方向依次對各組件設定參數、構建幾何特征參數化模型，進而構建三維多組件參數關聯模型，為滿足裝配需求，基于各組件裝配關系構建了三維多組件兩兩配合間隙模型。以上工作完全實現了自動化與智能化的構建，克服了當前人工交互參與。
[0034]采用本發明所提出的技術與方法，能夠實現類似三維多組件配合的結構尺寸與配合間隙的自動參數化，為自動化智能化的數控加工提供前期準備。
[0035]此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關系或者順序關系等。
[0036]可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案保護的范圍內。
【主權項】
1.一種三維多組件配合的參數化方法，其特征在于包括: 第一步驟:設計三維多組件配合的內部結構； 第二步驟:根據內部結構設計三維多組件配合的幾何特征參數模型，確定各個組件的幾何特征參數； 第三步驟:通過確定相配合組件各幾何特征參數的相關關系，構建三維多組件參數關聯豐吳型； 第四步驟:根據三維多組件參數關聯模型，構建三維多組件兩兩配合間隙模型。2.根據權利要求1所述的三維多組件配合的參數化方法，其特征在于，在第一步驟中，在設計三維多組件配合的內部結構時，對組件上的閉環幾何特征進行分類。3.根據權利要求1或2所述的三維多組件配合的參數化方法，其特征在于，在第二步驟中，按照配合的三個相互垂直的方向依次對各組件設定參數，形成封閉尺寸鏈。4.根據權利要求1或2所述的三維多組件配合的參數化方法，其特征在于，在第四步驟中，在構建三維多組件兩兩配合間隙模型時，將配合間隙作為一個變量；而且對于過盈配合，使得配合間隙變量為負;對于間隙配合，使得配合間隙變量為正。5.根據權利要求1或2所述的三維多組件配合的參數化方法，其特征在于，在第四步驟中，在構建三維多組件兩兩配合間隙模型時，對于配合間隙的自動設置，使得總體上偏差極限與總體下偏差極限相等，且等于所設定的配合間隙。6.根據權利要求1或2所述的三維多組件配合的參數化方法，其特征在于，在第四步驟中，在構建三維多組件兩兩配合間隙模型時，對于配合間隙的自動設置，使得對于全配合，配合間隙為所設定的配合間隙；對于半配合，配合間隙為所設定的配合間隙的一半;對于非配合特征，配合間隙為零。
【專利摘要】本發明提供了一種三維多組件配合的參數化方法，包括：設計三維多組件配合的內部結構；根據內部結構設計三維多組件配合的幾何特征參數模型，確定各個組件的幾何特征參數；通過確定相配合組件各幾何特征參數的相關關系，構建三維多組件參數關聯模型；根據三維多組件參數關聯模型，構建三維多組件兩兩配合間隙模型。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號】CN105512420
【申請號】CN201510954565
【發明人】陳 田, 全志龍
【申請人】上海電機學院
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月16日