用于机械系统精度预测的理想表面法

王永; 郭俊康; 洪军; 王少锋

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用于机械系统精度预测的理想表面法

更新时间：2025-07-09

- 用于机械系统精度预测的理想表面法
- Ideal Mating Surface Method Used for Tolerance Analysis of Mechanical System
- 西安交通大学学报 2011年45卷第12期页码：104-110
- 作者机构：
  
  西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安,710049
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  : 2011-04-18. 作者简介: 王永(1987-),男,硕士生;洪军(通信作者),男,教授,博士生导师. 基金项目: 国家自然科学基金资助项目(50935006);国家重大科技专项资助项目(2010ZX04014-015)
- DOI：
  中图分类号： TH161
- 网络首发：2011-12-10，
  
  纸质出版：2011
- 稿件说明：
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王永, 郭俊康, 洪军, 等. 用于机械系统精度预测的理想表面法[J]. 西安交通大学学报, 2011,45(12):104-110.

Ideal Mating Surface Method Used for Tolerance Analysis of Mechanical System[J]. 2011, 45(12): 104-110.
王永, 郭俊康, 洪军, 等. 用于机械系统精度预测的理想表面法[J]. 西安交通大学学报, 2011,45(12):104-110. DOI：

Ideal Mating Surface Method Used for Tolerance Analysis of Mechanical System[J]. 2011, 45(12): 104-110. DOI：

摘要

为了实现复杂机械系统的精度预测

提出了一种能够综合考虑尺寸、形位公差的精度预测方法.将零部件的实际配合面抽象为理想配合面

用单位法矢量表示位置和方向

在刚体条件下从设计信息中获取理想配合面的单位法矢量.采用齐次转换矩阵的方法

得到各零件坐标系之间的转换矩阵

根据系统末端功能面在基准坐标系下单位法矢量的变动范围

分析系统末端功能面的空间位置分布范围和分布规律

从而实现了对机械系统的精度预测.以某型圆柱磨齿机的砂轮修整器为例

进行了3 000次的模拟公差分析计算

得到了工作点位置分布云图和概率密度曲线

与不考虑形位公差精度预测结果的对比表明

该方法能够综合考虑尺寸和形位公差

得到的公差分析结果更接近实际生产情况.

Abstract

A new tolerance analysis method for complex mechanical systems by ideal mating surface is proposed. The actual mating surfaces are abstracted as the ideal mating surfaces. The position and orientation of these surfaces are expressed by the normal unit vectors from the design information in the condition of rigid body. Stacking up the normal unit vectors of every part in local coordinate system

the normal unit vector of end part in the foundational coordinate system can be solved by the homogeneous transformation matrix(HTM). Taking a grinding wheel dresser as the example

the tolerance analysis results verify the design accuracy index by 3 000 simulations

which gets closer to the real station in tolerance analysis considering both dimensional tolerance and form/position tolerance.

关键词

Keywords

references

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