三维多组件配合的参数化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及参数化设计领域、自动装配领域、数控加工领域以及精密测量领域，更具体地说，本发明涉及一种三维多组件配合的参数化方法。
【背景技术】
[0002]现有的公差研究多数是在研究层面，特别是在几何特征参数模型与参数关联模型，参数化的尺寸链生成方面多数依赖于人机交互，且关于三维多组件两两配合的间隙模型构建的研究文献较少。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种三维多组件配合的参数化方法，能够实现类似三维多组件配合的结构尺寸与配合间隙的自动参数化，从而实现三维多组件配合的自动化智能化数控加工。
[0004]为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种三维多组件配合的参数化方法，包括:
[0005]第一步骤:设计三维多组件配合的内部结构；
[0006]第二步骤:根据内部结构设计三维多组件配合的几何特征参数模型，确定各个组件的几何特征参数；
[0007]第三步骤:通过确定相配合组件各几何特征参数的相关关系，构建三维多组件参数关联t吴型；
[0008]第四步骤:根据三维多组件参数关联模型，构建三维多组件两两配合间隙模型。
[0009]优选地，在第一步骤中，在设计三维多组件配合的内部结构时，对组件上的闭环几何特征进行分类。
[0010]优选地，在第二步骤中，按照配合的三个相互垂直的方向依次对各组件设定参数，形成封闭尺寸链。
[0011]优选地，在第四步骤中，在构建三维多组件两两配合间隙模型时，将配合间隙作为一个变量;而且对于过盈配合，使得配合间隙变量为负；对于间隙配合，使得配合间隙变量为正。
[0012]优选地，在第四步骤中，在构建三维多组件两两配合间隙模型时，对于配合间隙的自动设置，使得总体上偏差极限与总体下偏差极限相等，且等于所设定的配合间隙。
[0013]优选地，在第四步骤中，在构建三维多组件两两配合间隙模型时，对于配合间隙的自动设置，使得对于全配合，配合间隙为所设定的配合间隙；对于半配合，配合间隙为所设定的配合间隙的一半;对于非配合特征，配合间隙为零。
[0014]现有技术的三维多组件配合的参数化工作多数是通过人机交互的方式来实现，本发明无论是在几何特征参数模型与参数关联模型，参数化的尺寸链生成及三维多组件两两配合的间隙模型均能实现自动智能化构建。本发明能够自动设计三维多组件配合的内部结构、几何特征参数模型与参数关联模型，提出三维多组件两两配合的间隙模型。
【附图说明】
[0015]结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中:
[0016]图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的三维多组件配合的参数化方法的流程图。
[0017]需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
【具体实施方式】
[0018]为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
[0019]图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的三维多组件配合的参数化方法的流程图。
[0020]如图1所示，根据本发明优选实施例的三维多组件配合的参数化方法包括:
[0021 ]第一步骤SI:设计三维多组件配合的内部结构；
[0022]例如，三维多组件配合的内部结构包括三维多组件配合的闭环结构特征；设计时优选地考虑三维多组件配合的可装配性。优选地，在设计三维多组件配合的内部结构时，按照配合的三个相互垂直的方向(例如，x、Y、z三个方向)进行考虑。
[0023]对组件上的闭环几何特征进行分类(双配合特征、单配合特征、非配合特征)
[0024]第二步骤S2:根据内部结构设计三维多组件配合的几何特征参数模型，确定各个组件的几何特征参数；
[0025]例如，在第二步骤S2中，按照配合的三个相互垂直的方向(例如，Χ、Υ、Ζ三个方向)依次对各组件设定参数，形成封闭尺寸链;而且，初始情况下可以仅设定长宽高这三个几何特征参数，内部结构的其余几何特征参数全部依赖长宽高的值来计算，由此达到真正的参数化的结果。
[0026]第三步骤S3:通过确定相配合组件各几何特征参数的相关关系，构建三维多组件参数关联t吴型；
[0027]第四步骤S4:根据三维多组件参数关联模型，构建三维多组件两两配合间隙模型。
[0028]具体地，在第四步骤S4中，考虑下述方面:
[0029]I)在参数化设计时，所有数据以设计为主，将配合间隙作为一个变量(配合间隙变量)；对于过盈配合，使得配合间隙变量为负;对于间隙配合，使得配合间隙变量为正。
[0030]2)配合间隙自动设置原则:
[0031]原则一:总体上偏差极限与总体下偏差极限相等，且等于所设定的配合间隙。
[0032]原则二:对于全配合，配合间隙为所设定的配合间隙；对于半配合，配合间隙为所设定的配合间隙的一半;对于非配合特征，配合间隙为零(非配合特征一般作为边缘特征存在)。
[0033]本发明的技术方案通过对组件功能分析，设计各组件内部结构，并按照配合的X、Y、Z三个方向依次对各组件设定参数、构建几何特征参数化模型，进而构建三维多组件参数关联模型，为满足装配需求，基于各组件装配关系构建了三维多组件两两配合间隙模型。以上工作完全实现了自动化与智能化的构建，克服了当前人工交互参与。
[0034]采用本发明所提出的技术与方法，能够实现类似三维多组件配合的结构尺寸与配合间隙的自动参数化，为自动化智能化的数控加工提供前期准备。
[0035]此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
[0036]可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种三维多组件配合的参数化方法，其特征在于包括: 第一步骤:设计三维多组件配合的内部结构； 第二步骤:根据内部结构设计三维多组件配合的几何特征参数模型，确定各个组件的几何特征参数； 第三步骤:通过确定相配合组件各几何特征参数的相关关系，构建三维多组件参数关联丰吴型； 第四步骤:根据三维多组件参数关联模型，构建三维多组件两两配合间隙模型。2.根据权利要求1所述的三维多组件配合的参数化方法，其特征在于，在第一步骤中，在设计三维多组件配合的内部结构时，对组件上的闭环几何特征进行分类。3.根据权利要求1或2所述的三维多组件配合的参数化方法，其特征在于，在第二步骤中，按照配合的三个相互垂直的方向依次对各组件设定参数，形成封闭尺寸链。4.根据权利要求1或2所述的三维多组件配合的参数化方法，其特征在于，在第四步骤中，在构建三维多组件两两配合间隙模型时，将配合间隙作为一个变量；而且对于过盈配合，使得配合间隙变量为负;对于间隙配合，使得配合间隙变量为正。5.根据权利要求1或2所述的三维多组件配合的参数化方法，其特征在于，在第四步骤中，在构建三维多组件两两配合间隙模型时，对于配合间隙的自动设置，使得总体上偏差极限与总体下偏差极限相等，且等于所设定的配合间隙。6.根据权利要求1或2所述的三维多组件配合的参数化方法，其特征在于，在第四步骤中，在构建三维多组件两两配合间隙模型时，对于配合间隙的自动设置，使得对于全配合，配合间隙为所设定的配合间隙；对于半配合，配合间隙为所设定的配合间隙的一半;对于非配合特征，配合间隙为零。
【专利摘要】本发明提供了一种三维多组件配合的参数化方法，包括：设计三维多组件配合的内部结构；根据内部结构设计三维多组件配合的几何特征参数模型，确定各个组件的几何特征参数；通过确定相配合组件各几何特征参数的相关关系，构建三维多组件参数关联模型；根据三维多组件参数关联模型，构建三维多组件两两配合间隙模型。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105512420
【申请号】CN201510954565
【发明人】陈 田, 全志龙
【申请人】上海电机学院
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月16日