摘要：为提高车床主轴系统的设计精度,提出一种基于几何要素控制点变动模型的车床主轴系统误差计算与公差优化设计方法。分析了影响主轴空间位置的前后轴承、箱体以及相互之间的装配关系,建立了误差传递关系图。根据控制点变动模型建立了车床主轴实际轴线相对于理想轴线的误差表示数学模型。利用蒙特卡洛模拟方法生成零件样本实例,采用统计分析方法计算主轴位置的概率统计结果。提出基于控制点变动模型的敏感度数值计算方法,得到了全部公差因子的敏感度。最后,采用正交试验方法,对高敏感度公差因子的公差值进行验证,获得优化的主轴系统的公差设计方案,从而验证了所提方法的正确性。

摘要：针对现阶段工厂普遍采用数控加工的现状,对原有基于普通机床提出的公差模型进行改进,提出了一种新的多目标公差设计优化模型。在考虑加工时间、夹具和刀具磨损等因素的影响下,建立了离散化的成本—公差模型。以加工成本、公差敏感性和质量损失为目标,装配功能和加工能力为约束条件,建立了基于离散化成本—公差模型和差分进化—全局蜂群混合算法的多目公差设计优化模型。以特里科型高速经编机编花部件为例,运用所提优化模型快速地得到了公差最优解,降低了产品的制造成本,提高了产品质量,验证了该模型的有效性。

摘要：针对飞机多交点装配公差设计的多阶段决策特点,提出了基于动态规划的离散公差优化方法.首先,给出了典型的3交点和4交点装配协调误差表达式;然后,引入装配性能和成本指标,建立了公差设计的动态规划有向图模型,其中图节点表示可选的公差配合,并存储其后部子过程的最优装配性能和成本指标值,有向边表示相邻移形环节间的公差取值约束;最后,采用两阶段图遍历算法求解最优的公差设计,其中,"回溯"阶段逆序求解各节点和边的二元指标属性值,"前溯"阶段根据节点的二元指标属性值进行最优路径的启发式搜索.以某直升机尾梁及斜梁装配为例进行验证,结果表明该方法可求取公差的全局最优解,同时避免各环节成本和装配性能的重复计算、有效减小公差搜索空间、提高公差优化效率.

摘要：针对产品制造中公差与成本之间高度非线性关系的特点,提出了一种综合神经网络与遗传算法进行公差优化的方法,该方法利用遗传算法在大范围解空间内采用概率搜索策略得到全局最优解且有较强鲁棒性的特点,以及神经网络解决高度非线性问题的优越性,首先利用神经网络对公差成本进行仿真,得到具有黑箱特点的公差成本函数关系;然后在公差分配中采用遗传算法,以总成本最小为目标函数,以满足装配公差要求和符合标准公差等级为约束条件进行优化;同时基于VC和Matlab开发了公差优化系统,以飞机舱门锁钩机构为对象进行了验证,并针对不同的公差成本及分配方法进行了对比.结果表明:采用神经网络与遗传算法综合分配的结果与传统方法相比具有较大的优越性.

摘要：为了实现聚焦光学系统中元件公差的自动分配,在实验室自主研发的OTS实际光线追迹软件平台构建公差分析模块,并据此完成元件公差的优化.依据光学矩阵理论,以公差的线性模型为基础,从评价函数、元件公差分配和反馈系数三个方面研究公差优化问题,结合蒙特卡罗方法和数值分析,有效的为各光学元件制定了合理的加工公差.采用结合元件敏感度的公差分配方式,根据现存的问题提出自适应优化法,并给出了相应实现方法.搭建了多元件双通光学系统验证实际情况中公差模型的正确性.实例计算表明,该方式使优化平均迭代次数下降了两轮,相比Zemax分析过程,在结果差异不大的情况下总运行时间下降了40%,表明了算法的合理性.整个分析流程对实际的光学系统加工装配具有一定参考价值.

摘要：实际生产过程中,影响加工成本的因素很多,很难用一个统一的数学模型来精确描述所有类型的加工成本-公差关系。以产品加工成本与质量损失成本之和最小为优化目标,以产品性能偏差与经济加工精度为约束,建立了产品的公差优化模型;然后采用遗传算法对优化模型进行求解;最后以某型号汽车空调压缩机为例验证该模型的有效性。

摘要：为控制涡桨发动机短舱装配出现起落架交点间距尺寸超差问题,首先构建起落架交点定位结构的多层次装配信息模型,形成起落架交点定位尺寸链,进一步构造结构容差信息表,应用3DCS公差分析软件对起落架交点定位装配结构建模仿真,分析起落架交点间距超差率及影响超差的关键尺寸,最后对关键尺寸进行公差优化设计,有效降低起落架交点间距超差率。优化关键尺寸公差后,解决了涡桨发动机短舱装配中起落架交点间距超差问题。

摘要：提出了一种基于人工智能的公差优化数学模型 ,在该模型中利用模糊综合评判的方法确定尺寸链中各组成环的加工难易系数 ζ,结合每个组成环的功能敏感度因子ω ,得出了尺寸链中每个组成环的公差和费用的分配因子 ξ,从而建立优化公差分配的数学模型 .该模型只需根据具体的制造环境确定模糊综合评判中的相应规则 ,便可以在不同的环境下得到应用 ,充分体现了并行工程中DFA和DFM的公差设计思想 .实验结果表明 ,这种方法所给出的公差符合经济加工的要求 .

摘要：考虑齿轮泵性能与影响性能的重要因素端面间隙,探讨性能、间隙与公差之间的映射关系.引入最优间隙的概念,定义新函数为装配间隙与最优间隙之差,以新函数与齿轮泵性能为目标函数,各关键零部件的公差加工精度为约束,建立公差优化模型,利用上述优化模型计算出齿轮泵齿轮机构与装配组成环的公差,为齿轮泵公差优化设计提供了依据,最后以某型号齿轮泵为例,验证该模型的有效性.

摘要：针对公差优化分配问题的特点,提出了一种为求解多目标公差优化分配问题的基于杂交变异操作的全局人工蜂群(Hybridization Variation Global-Artificial Bee Colony,HVG-ABC)算法。以加工成本和质量损失成本为优化指标,以装配精度和加工能力为约束条件,建立了基于加权平均法的多目标优化模型。针对传统人工蜂群算法精于探索、疏于开发的特性,采用杂交变异和最优解引导的方法,不仅很好的平衡了算法探索和开发的能力,并且在一定程度上提高了算法的全局寻优能力。以拉舍尔型高速经编机中的编花部件为例,验证了该方法的有效性。