[发明专利]基于等精度原则的一种两段孔的可安装性精确评定方法

摘要

本发明涉及计算机辅助测量领域，具体而言，涉及基于等精度原则的一种两段孔的可安装性快速评定方法，由以下步骤组成：步骤1，获取孔零件的几何设计参数和测点并预制定标准轴的上偏差；步骤2，求各段孔的拟合直径、拟合方位；步骤3，根据孔轴直径差预排除装配困难的零件；步骤4，利用孔的拟合几何参数和标准轴的几何参数，求解孔轴间的最小综合间隙。

主权项

1.基于等精度原则的一种两段孔的可安装性精确评定方法，其特征在于，由以下步骤组成：步骤1，获取孔零件的几何设计参数和测点并预制定标准轴的调整量；两段孔由细孔和粗孔组成，细孔和粗孔之间连接有一段过渡孔；细孔的名义直径为d₁，公差等级为IT a，名义长度为L₁；过渡孔的名义直径为D₂、名义长度为L₂；粗孔的名义直径为d₃，公差等级为IT a，名义长度为L₃；过渡孔的名义直径D₂大于细孔的名义直径d₁；将细孔的轴线靠近测量坐标系的z轴，细孔的几何中心靠近测量坐标系的原点，并使得粗孔的几何中心在测量坐标系z轴上的投影是正值；细孔的测点集为{p_i| p_i ={ x_i, y_i, z_i}, i=1,2,…,N₁}；粗孔的测点集为{p_i| p_i ={ x_i, y_i, z_i}, i= N₁+1, N₁+2,…, N₁+N₂}；标准轴系由完全同轴的细轴和粗轴组成，细轴和粗轴之间连接有一段过渡轴；这三段轴都是作为标准的轴，没有几何误差；细轴的几何中心在原点，细轴和粗轴的共同轴线在z轴上；细轴的直径为d₁+E₁、长度为L₁；过渡轴的直径为d₂、长度为L₂；粗轴的直径为d₃+ E ₃、长度为L₃；其中，E ₁和E ₃分别取直径为d₁和d₃的轴的调整量，采用相同的基本偏差且公差等级为IT a，取对应公差值的上偏差；过渡轴的直径d₂小于细轴的直径d₁；结束步骤1后进行步骤2；步骤2，求各段孔的拟合半径；通过公式(1)求解细孔的最大内接圆柱半径R_4,m，其中，d_x, d_y, d_rx, d_ry是自由变量，分别表示沿x轴、y轴的平移和绕x轴、y轴的转动；  (1)s.t.通过公式(2)求解粗孔的最大内接圆柱半径R_6,m，其中，d_x, d_y, d_rx, d_ry是自由变量；  (2)s.t.结束步骤2后进行步骤3；步骤3，根据孔轴直径差预排除装配困难的零件；通过公式(3)求解细轴半径r_1,M；   (3)通过公式(4)求解粗轴半径r_3,M；  (4)细轴和细孔间的最小间隙Δ_4‑1,m按公式(5)评定；  (5)如果细轴和细孔间的最小间隙Δ_4‑1,m<0，那么，认为该零件装配困难；如果这是第一次进行步骤3，或上次评定的细轴和细孔间的最小间隙Δ_4‑1,m<0，那么，为标准轴选择更大一级的基本偏差并得到更大的E ₁和E ₃，并重新开始步骤3；否则，上一次选择的调整量为所求的调整量，并结束评定；粗轴和粗孔间的最小间隙Δ_6‑3,m按公式(6)评定；  (6)如果粗轴和粗孔间的最小间隙Δ_6‑3,m<0，那么，认为该零件装配困难；如果这是第一次进行步骤3，或上次评定的粗轴和粗孔间的最小间隙Δ_6‑3,m<0，那么，为标准轴选择更大一级的基本偏差并得到更大的E ₁和E ₃，并重新开始步骤3；否则，上一次选择的调整量为所求的调整量，并结束评定；步骤3结束后进行步骤4；步骤4，根据孔的测点集和标准轴的几何参数，求解孔轴间的最小综合间隙；通过公式(7)评定粗孔粗轴的最小综合缝隙Δ_{6‑3,4‑1,m}，其中，d_x, d_y, d_rx, d_ry是自由变量；  (7)s.t.其中，R_6,4‑1,m是上述安装过程中粗孔在xOy平面的投影最小半径，如果粗孔粗轴的最小综合缝隙Δ_{6‑3,4‑1,m}大于0，那么孔零件可以安装到标准轴零件内；否则，孔零件不能安装到标准轴零件内；如果本次进行步骤4是第一次进行步骤4，或本次和上一次评定出的最小综合缝隙Δ_{6‑3,4‑1,m}符号相同，那么：如果Δ_{6‑3,4‑1,m}大于0，就为标准轴选择更大一级的基本偏差并得到更大的E ₁和E ₃；如果Δ_{6‑3,4‑1,m}小于0，就为标准轴选择更小一级的基本偏差并得到更小的E ₁和E ₃；E ₁和E ₃采用相同的基本偏差；然后，跳到步骤3；如果本次和上一次评定出的最小综合缝隙Δ_{6‑3,4‑1,m}符号相反，那么，这两次评定中使最小综合缝隙Δ_{6‑3,4‑1,m}大于0的E ₁和E ₃就是所求的调整量；结束评定；所求出的调整量E ₁和E ₃表明：两段孔零件能够与上偏差大于所求的调整量E ₁和E ₃的轴零件间隙装配。