本文關(guān)鍵詞：基于M-MAP的制造誤差建模與分析　出處：《山東大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 公差建模 狀態(tài)空間模型 齊次變換矩陣 T-Map M-Map

【摘要】：零件的幾何尺寸特征直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量,是決定產(chǎn)品市場占有率和公司效益的重要因素。復(fù)雜零件的加工是由多道工序來完成的,與產(chǎn)品的裝配工作相同,零件在加工的各工序間也存在著誤差傳遞,所不同的是誤差的傳遞元素和傳遞方式存在較大的區(qū)別。零件的質(zhì)量受到加工系統(tǒng)中多個(gè)工序誤差的影響,而各工序誤差的狀態(tài)又由多個(gè)誤差源共同決定,因此如何準(zhǔn)確地表達(dá)復(fù)雜多工序零件誤差的傳遞過程,并對零件最終的狀態(tài)進(jìn)行表達(dá)是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)高精度、高效率、高可靠性的重要因素。目前國內(nèi)外學(xué)者在對復(fù)雜多工序零件誤差傳遞過程的研究多集中在單一因素的考慮或特定的基礎(chǔ)假設(shè)上,對多個(gè)誤差源的共同影響關(guān)系以及誤差傳遞過程的表達(dá)還缺少研究。本文以典型零件的多工序加工為例,對零件的誤差傳遞過程進(jìn)行建模,在狀態(tài)空間模型的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一種新的誤差傳遞模型。以尺寸鏈和特征的公差要求為基礎(chǔ),對零件的工藝規(guī)劃進(jìn)行分析,并通過對零件的加工路徑進(jìn)行優(yōu)化,得到誤差的累積路線。在公差設(shè)計(jì)要求T-Map(Tolerance Map)模型的基礎(chǔ)上,對零件加工過程中的每一步工序誤差進(jìn)行建模,得到零件加工誤差的M-Map(Manufacturing Deviation Map)模型,用該模型來描述制造過程中誤差的形成以及誤差之間傳遞累積的關(guān)系。論文的研究內(nèi)容主要包括:(1)綜述了公差建模、公差分析的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并對誤差傳遞模型進(jìn)行了詳細(xì)研究,分析課題背景。(2)對零件的工藝規(guī)劃進(jìn)行分析,得到制造誤差的累積路線,通過提取相關(guān)的加工數(shù)據(jù),構(gòu)建零件的約束關(guān)系模型。(3)通過定義零件、夾具和機(jī)床坐標(biāo)系,利用多維矩陣對各個(gè)工序的偏差進(jìn)行定義,在偏差流狀態(tài)空間模型的基礎(chǔ)上,用齊次坐標(biāo)變換矩陣表達(dá)各個(gè)坐標(biāo)系之間的關(guān)系,構(gòu)建工序間的誤差傳遞模型。(4)根據(jù)T-Map模型的相關(guān)理論以及M-MAP模型的概念,以齊次變換理論和狀態(tài)空間模型為基礎(chǔ),構(gòu)建零件目標(biāo)特征的M-Map模型。(5)以一個(gè)零件的加工過程為例,構(gòu)建其制造誤差的M-MAP模型,驗(yàn)證本文提出的建模方法的可行性。
[Abstract]:The geometric size characteristics of the parts directly affect the quality of the product. It is an important factor to determine the market share of the product and the benefit of the company. The processing of complex parts is completed by many processes. The same as the assembly work of products, there is error transmission between parts in every process. The difference is the difference between the transfer elements and the way of transmission. The quality of the parts is affected by multiple process error processing system, and the process error state consists of a plurality of error sources jointly decided, so how to convey complicated process parts error accurately, and the final state of the parts expression is an important factor to realize high precision, high efficiency and high reliability of manufacturing industry the. At present, domestic and foreign scholars in the study of the error propagation process of complex multi process parts mostly focus on single factor considerations or specific assumptions. There is a lack of research on the common influence relationship of multiple error sources and the expression of error propagation process. In this paper, the process of error propagation of parts is modeled based on the multi process processing of typical parts, and a new error propagation model is constructed based on the state space model. Based on the tolerance requirements of dimension chain and feature, the process planning of parts is analyzed, and the path of error is accumulated through optimizing the machining path of parts. In the tolerance design requirements of T-Map (Tolerance Map) model based on the modeling of every step error of machining process, get the machining error of M-Map (Manufacturing Deviation Map) model, using the model to describe the relationship between the formation of errors in the manufacturing process and the cumulative error transfer. The main contents of the paper are as follows: (1) the research status of tolerance modeling and tolerance analysis at home and abroad is reviewed, and the error transfer model is studied in detail, and the background of the research is analyzed. (2) the process planning of the parts is analyzed, and the cumulative route of the manufacturing error is obtained. By extracting the related processing data, the constraint relation model of the parts is constructed. (3) through the definition of parts, fixture and machine coordinate system, defined by multidimensional matrix deviation on each step, based on the deviation of flow state space model, the relationship between the expression of the various coordinate systems with the homogeneous coordinate transformation matrix, construct the error between operations transfer model. (4) according to the related theory of T-Map model and the concept of M-MAP model, based on the homogeneous transformation theory and the state space model, the M-Map model of part target characteristics is constructed. (5) taking the machining process of a part as an example, the M-MAP model of its manufacturing error is constructed to verify the feasibility of the modeling method proposed in this paper.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH16

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本文編號(hào)：1346151