[发明专利]机械产品公差统一建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械产品公差统一建模方法，用于建立机械产品公差的数字化表示，属于机械公差数字化领域。

背景技术

公差是指用于描述几何形状和尺寸变动的基准、变动方向和变动量的精度特征；公差建模是指描述几何形状和尺寸变动的基准、变动方向和变动量的计算机表示模型，要求所表示的信息完整、有效、兼容、可计算等。目前公差建模方法有：1)基于CSG的方法；2)基于B_rep的方法；3)基于B_rep/CSG的方法；4)变动几何法；5)基于TTRS(Topologically and Technologically Related Surface，与技术、拓扑相关的表面)的方法，这些方法主要针对几何形状和尺寸变动量的计算机表示，没有对几何形状和尺寸变动的基准、变动方向建模，不能建立包含尺寸公差、形状公差、位置公差和装配配合公差的统一模型。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种机械产品公差统一建模方法，旨在将尺寸公差、形状公差、位置公差和装配配合公差采用统一的方法实现建模，实现同一产品、统一建模方法、统一的公差模型。

技术方案

本发明的思想是采用图论、矢量和特征等技术，按照产品装配分解结构自底向上逐层进行零件公差元建模、零件公差建模、装配配合公差建模、装配体公差建模，从而实现产品公差的统一建模。

本发明的技术特征在于：具体步骤如下

a)建立零件公差元模型：采用扩展型的有向图建立的各个零件公差元模型为：

G₁、G₂、...、G_n；

b)对所有的公差元模型采用图的求和运算建立零件公差模型：

G₁+G₂+…+G_n＝(KF₁+KF₂+…+KF_n，E₁+E₂+…+E_n)；

c)采用扩展型的有向图建立各个装配配合公差模型为：G_n+1、G_n+2、...、G_n+k；

d)采用图的求和运算建立产品公差统一模型：

G₁+G₂+…+G_n+G_n+1+G_n+2…+G_n+k

＝(KF₁+KF₂+…+KF_n+KF_n+1+KF_n+2+…+KF_n+k，。

E₁+E₂+…+E_n+E_n+1+E_n+2+…+E_n+k)

所述的公差元模型为G(KF，E，T，BT，V)，其中KF表示由n个关键特征组成的集合，E表示连接n个关键特征的m个公差关系组成的集合，T表示容差类型，包括：尺寸容差、形状容差、位置容差、装配配合容差，BT表示公差属性，V表示公差限定关键特征的变动方向，采用矢量法表示。

所述的n个关键特征组成的集合KF为KF＝{kf₁，kf₂，…，kf_n}，kf₁，kf₂，…，kf_n表示零部件的n个关键特征，关键特征来源于与公差相关的基本特征——点、线、面。

所述的n个关键特征的m个公差关系组成的集合E为E＝{e_i，j|i，j＝1，2，…，n}，其中e_i，j表示关键特征kf_i，kf_i之间的公差关系。

所述的公差属性BT为BT(kf_i，kf_j)＝(D，UD，LD)，其中D表示与公差相关的公称尺寸，UD表示公差上偏差，LD表示公差下偏差；如果公差类型为形状公差或位置公差，则D为零；如果公差值只有一个偏差，则LD为零。

有益效果