三維偏差分析技術中的尺寸公差分析設計應用

  國內外先進汽車設計公司設有尺寸工程部門,利用公差分配技術將公差目標分配到各級并進行公差精度優化,保證產品質量。那么三維偏差分析技術中的尺寸公差分析如何設計應用呢?下面就由棣拓軟件給大家解答。

  1 三維偏差分析軟件及算法

  專業公差管理軟件主要有3DCS和Vis_VSA,分別由DCS及UG公司開發的一套零件、裝配件公差分析與設計軟件。目前國內能夠獨立應用這些軟件進行公差設計的整車廠較少,國內開展基于三維偏差分析的公差設計工作更多地是采取與商業咨詢公司聯合應用這些軟件開發尺寸系統。

  1.1 偏差分析軟件算法

  公差分析的方法有極值法和統計公差方法兩類,根據分布特性進行封閉環和組成環公差的分析方法稱為統計公差法。為了便于描述,先定義公差函數。公差函數是尺寸鏈中欲求解封閉環或組成環與已知組成環和封閉環函數關系的表達式,設公差函數為:

  y=f(x1, x2, x3, …, xn)

  式中,y為欲求解的封閉環或組成環的尺寸及偏差;n為已知組成環和封閉環的個數;x1, x2,… ,xn為相互獨立的已知的組成環和封閉環的尺寸及偏差。對于線性尺寸鏈,可以從極值法的公式中推導出公差函數;對于非線性尺寸鏈,公差函數沒有統一的表達式,要根據尺寸鏈的幾何關系確定。

  DTAS尺寸鏈計算和公差仿真分析專家系統軟件中采用蒙特卡羅模擬法進行公差模擬分析。蒙特卡羅算法的基本思想為當所求解問題是某種隨機事件出現的概率,或者是某個隨機變量的期望值時,通過某種“實驗”的方法,以這種事件出現的頻率估計這一隨機事件的概率,或者得到這個隨機變量的某些數字特征,并將其作為問題的解。用蒙特卡羅算法求解公差問題,其實就是把求封閉環尺寸公差的問題轉化為求解一個隨機變量的統計問題來處理;封閉環尺寸公差的確定,采用隨機模擬和統計實驗的方法求解,用這種方法得到的結果比較符合實際情況。

  用蒙特卡羅模擬法進行公差分析的具體步驟為:

  2 虛擬樣車偏差分析模型同步工程建立

  尺寸工程開發是一項跨部門(包括供應商和協助開發單位)的系統集成工作,偏差分析工作采用同步工程模式開展

  2.1 虛擬樣車偏差分析模型建立開發流程

  產品工程師按照整車開發時間節點提供產品數模、零件接口信息;工藝工程師提供生產制造工藝、裝配順序等信息;尺寸工程師提供產品尺寸匹配目標、產品初始公差、基準信息等;偏差分析工程師按照分析時間計劃完成整車內外飾偏差分析模型的建立,提供偏差分析報告;建立的虛擬樣車偏差分析模型可以虛擬測量各個接口尺寸偏差狀態;為達到產品開發前期設定的尺寸匹配目標,偏差分析報告完成后,尺寸項目經理根據分析結果,對未達到尺寸匹配目標的區域召開會議平衡輸入輸出。在這個過程中,盡力為達到尺寸匹配目標而優化產品設計、工藝設計、公差設計,偏差分析工程師對做出的優化設計更改重新輸入虛擬樣車偏差分析模型,評估是否能夠達到設定的尺寸匹配目標。尺寸工程開發過程中,產品結構設計以及生產制造工藝設計對產品尺寸匹配目標的實現起著至關重要的作用;基于虛擬樣車偏差分析模型研究產品及工藝設計優化,節省了多輪物理螺釘車制造過程中產品樣件、模具以及生產工裝的開發時間及成本。偏差分析模型的建立開發流程。

  DTAS致力于將專業化的CAT(計算機輔助公差)技術引入到產品開發過程中,憑借強大的技術支持力量和先進的軟件技術,為客戶提供完美軟件產品和技術咨詢服務,成就工程領域的全方位CAT技術,引領傳統公差計算模式的革命性變革,幫助客戶提高產品質量,縮短開發周期,降低開發成本。

  

 

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