【摘 要】
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在工业4.0和中国制造2025的时代背景下,大型装备制造业飞速发展,已经成为现代工业中至关重要的组成部分。各应用领域对于大型装备装配性能的要求越来越高,但我国目前大型装备性能不高、装配质量低的问题却一直未得到根本解决。因此,为提升我国大型装备制造业综合实力和国际竞争力,着力提高大型机械、船舶、风洞与航空航天等大型复杂产品的装配精度与性能成为亟需解决的问题。为了解决上述问题,本文对大型复杂装配关键尺
【基金项目】
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XXXX虚拟制造与装配技术研究,解放军某部
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在工业4.0和中国制造2025的时代背景下,大型装备制造业飞速发展,已经成为现代工业中至关重要的组成部分。各应用领域对于大型装备装配性能的要求越来越高,但我国目前大型装备性能不高、装配质量低的问题却一直未得到根本解决。因此,为提升我国大型装备制造业综合实力和国际竞争力,着力提高大型机械、船舶、风洞与航空航天等大型复杂产品的装配精度与性能成为亟需解决的问题。为了解决上述问题,本文对大型复杂装配关键尺寸链的误差评估与调整策略进行了相关研究。首先,分析了大型复杂产品的装配特点与功能需求,基于小位移旋量理论建立了大型复杂装配典型特征在尺寸公差与形位公差共同约束下的误差旋量模型;并针对零部件配合表面间变动误差的传递与累积机理,基于齐次变换理论描述了装配体的误差传递路径,最终提出了装配误差传递与累积模型的构建方法。其次,对传统的蒙特卡洛装配误差分析方法计算精度较低的问题进行了研究,利用误差旋量模型中分量间的约束关系限制零部件功能特征分量的变动范围,提出了一种改进的装配误差分析方法,与传统的误差分析方法相比提高了计算精度;使用Vis VSA装配精度分析软件进行仿真计算,验证了所改进的装配误差分析方法的可行性和有效性;对于仿真过程中不满足装配功能要求的关键控制目标,基于分析结果中的贡献度因子报告进行了公差优化与仿真验证。最后,利用有限元分析软件获取了装配体的形变信息,建立了零部件形变信息的误差变换矩阵,然后对零部件加工制造误差和形变误差进行三维耦合,得到了综合的装配误差分析模型;基于综合的装配误差传递与累积模型分析了自重对大型复杂产品最终装配误差累积的影响规律,说明了将形变因素纳入装配误差评估与分析考虑范围的必要性;并对大型复杂装配尺寸链的误差累积进行动态追踪,根据分析结果为实时调整提供了参考。
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