[发明专利]一种结构件的加工、装配及检测三位一体孔位确定方法

摘要

本发明公开了一种结构件的加工、装配及检测三位一体孔位确定方法，包括：基于孔在结构件加工、装配定位及定位质量检测工艺阶段所承担的工艺功能，将其分为定位孔与工艺孔两类；从产品三维数字模型设计系统中获取三维数模，确定孔凸台可布置的区域；基于工程经验，初始化定位孔布局，以铣削变形最小为目标，面向加工过程优化工艺孔位，利用萤火虫算法优化定位孔孔位，优选出数组加工孔位布局；以单次定位调整变形最小，工艺孔凸台处能最大限度反应定位调整变形为标准。本发明的孔位确定方法简单可靠，操作过程简洁直观，易于理解，实现了孔位确定从单一工艺过程优化到兼顾产品制造全工艺过程的转变。

主权项

1.一种结构件的加工、装配及检测三位一体孔位确定方法，包括：基于孔在结构件加工、装配定位及定位质量检测工艺阶段承担的工艺功能，将其分为定位孔与工艺孔两类；从产品三维数字模型设计系统中获取结构件三维数模，确定孔凸台可布置的区域；基于铣削加工工程经验，初始化定位孔布局，仿真铣削加工过程，面向加工过程优化工艺孔位，优选定位孔孔位；仿真单次定位调整过程，面向装配定位及定位质量检测评价孔位布局的合理性；结合孔数影响，利用加权值评价孔位布局，确定一组最优孔位布局作为大型整体薄壁多槽腔结构件的最终孔位布局，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、从产品三维数字模型设计系统中提取大型整体薄壁多槽腔结构件三维数字化模型，确定孔凸台可布置的区域（结构件几何条件允许布置孔，即腹板面上孔中心与槽腔侧壁面的距离大于或等于凸台底面半径加刀具直径）；/nS2、据工程经验，设定定位孔数数组X，其中每个元素代表大型整体薄壁多槽腔结构件可布置的一种定位孔数；/nS3、针对定位孔数为数组X第i（i=1，2，…，m；m为数组X包含的元素个数）个元素xi个的情况，根据工程经验及大型整体薄壁多槽腔结构件的几何特征，设定n组定位孔初始化布局，确定其工艺孔布局，计算铣削变形平均值和最大值，并获取其工艺孔个数；/nS4、以铣削变形平均值最小为优化目标，利用萤火虫算法获得优化后的n组定位孔布局，并获取每组布局下的铣削变形平均值、最大值及所包含的工艺孔数量；/n去除优化后n组定位孔布局中铣削变形最大值大于所有布局方案中允许最大铣削变形值Tmax的布局方案，在剩余方案中选取铣削变形平均值最小的3组布局作为优选加工孔位布局；/nm种定位孔数对应3×m种优选加工孔位布局，对应3×m个铣削变形平均值，组成数组D，数组D中第3(i-1)+l（l=1，2，3）个元素为dil，表示定位孔数为数组X第i个元素xi个的情况下，优化后的n组定位孔布局中铣削变形平均值最小的3组中的第l组的铣削变形平均值，对应工艺孔个数组成的数组为Y，数组Y第3(i-1)+l个元素为yil，表示定位孔数为数组X第i个元素xi个的情况下，优化后的n组定位孔布局中铣削变形平均值最小的3组中的第l组的工艺孔个数；/nS5、针对平均铣削变形值为dil对应的加工孔位布局，计算该方案的装配定位、检测孔位布局优劣评定值Pil与Qil；/n遍历该孔位布局下的xi个定位孔，仿真单次定位调整，获取每次调整的变形最大值pilr（r=1，2，…，xi；r表示调整变形最大值pilr为结构件遍历第r个定位孔仿真单次定位调整的结果）及工艺孔变形值中最大的两个值{qilr1 qilr2}；/n如果有其中一个pilr大于所有布局方案中允许的调整变形最大值Pmax，则去除掉该方案；若所有pilr均小于Pmax，则/n /n式中， i=1，2，…，m；l=1，2，3；r=1，2，…，x_i；/nS6、结合孔数影响，将所有影响因素的评价值量级统一，利用加权值评价优选出的若干组孔位布局/n /n式中，、、、与均为[0,1]内的常数，且；/n 、、、与的选取原则：1）结构件几何尺寸越大，孔凸台布置限制减小，加工与装配定位单次调整变形情况更为复杂，、数值选取减小，、与选取增大；2）结构件形状越复杂，孔凸台布置限制增加，加工变形情况更为复杂，、与数值选取增大；/nS7、最小评价值对应孔位布局方案的孔数与孔位，确定为该大型整体薄壁多槽腔结构件的定位孔及工艺孔的数量与位置。/n