用于齿轮表述、计量和分析的几何参数模型.pdfVIP

2007 No．6工具展望 用于齿轮表述几何参数模型 、计量和分析的 上表述公差，它由直接用于机构描述 的模型来表征，模型中可包含或不包 含几何变量。公差指标是确定公差的 一 项重要 作，它需要回答以下问 题：为了控制功能需求，需要哪些类 为了保证齿轮的精度。工业界需要一个统一的模型来表述、分析和检测其几何 型的公差，其数值应为多大?公差分 参数。以前。绝大多数齿轮公差表达式都是从尺度计量的方便性出发直接推导 析是一种方法，在确定了每一个独立 出来的，而没有考虑公差确立过程的便利性。因此，为了保证公差确立所有过 零件的公差后，用于验证该需求功能 程的统一性，有必要开发一种完整的齿轮公差模型，它将表达标准公差的准则， 所达到的数值。该方法完全取决于此 与计算机辅助设计、制造和计量系统集成在一起；它能由CMM控制并支持自 前选用的模型。公差综合被认为是公 动公差分析。所提出的模型还能延伸用于矢量尺度和矢量公差模型，以满足4 差配置和公差最佳优化的方法，它考 种需求。本模型基于GeoSpelling语言。在齿轮公差分析和CMM齿轮公差检 虑了加工制造和检测的要求。 测上的成功应用事例。表明了本模型所具有的统一性。 公差的确定过程被定义为与管理 几何体产品变量有关的所有工作。我 加工成本。为了评估公差对齿轮质量 们建议将其归纳为如下4种工作：公 1 引言 的影响．设计者需要对于公差对功能 差指标、公差分析、公差综合和公差 随着技术发展和性能需求的不断 要求的影响进行模拟仿真。为此，他 验证。公差指标、公差分析和公差综 提高，组装件的成本和精度需求也随 们采用了AGMA和ISO标准所提供 合是公差设计的次级工作。公差验证 之增加。因此，对强化公差设计，以 的表格。这些表格是关于公差与质量 是用于功能需求、功能参数和制造参 较低制造成本加工出高精密组件存在 之间的一系列离散关系。它们并没有 数 (指标)的检测规划和计量程序。 强烈的需求。事实上，在T业生产 考虑所有的公差，而仅仅关注齿距误 早在设计阶段就考虑到公差的验证。 中，公差分析对于改善产品质量起着 差和安装误差。在锻造齿轮或者如网 以便能评估不确定度，这是非常重要 关键的作用。 弧齿轮这种非传统齿轮的情况下，设 的。公差验证可以形成过程的闭环。 设计者往往通过紧缩公差来保证 计者就不能利用这些数据来配置齿轮 用于校核产品的符合程度。验证设计 产品性能，而制造者宁愿放松公差以 的各项公差，以期获得最佳制造成 者的设想。公差的确定过程完全取决 减少成本。因此，人lII~,t用于确定公 本 不管怎么说，这种方法没有太多 于所采用的模型。零件或组装件公差 差的定量化设计T具有着迫切需求。 灵活性。第二种方法则是基于试验。 和偏差的表述是公差确定中的关键问 公差分析将工程的设计要求与制造能 为了确定公差的作f}j和获知每项公差 题 (见图2)。 力放到一个共同的模型中来考虑。在 对于某项功能需求的影响 (贡献)大 为了保持一致，公差的确定过程 该模型中，技术公差对设计和制造需 小．有必要通过一系列试验来确认齿 必须采用基于统一数学模型的同一种 求二者的影响能被定量评估。 轮公差与功能要求之间的关系。有效 语言．以便于在此过程中的每一相关 制造过程 (包括锻压、切削、磨 利用这种相互关系方面的试验知识， 人员对公差确定的表达。为了保证齿 削等)所带来的缺陷导致产品几何参 是齿轮公差配置过程中一个关键性、 轮公差设计与齿轮公差验证之间的统 数变化和质量下降。每一零件的几何 战略性的因