[发明专利]一种两个法兰盘孔系的综合安装误差快速评定方法

权利要求书

1.两个法兰盘孔系的综合安装误差快速评定方法，其特征在于，由以下步骤组成：

步骤1，获取几何设计参数和测点；

待安装的两个零件上分别有一个主法兰盘和一个次法兰盘；法兰盘都是薄板，法兰盘上有几何设计相同的安装孔系；每个安装孔系由M个安装孔构成，安装孔垂直于法兰盘安装面，均布在安装面内名义直径为D₁的圆上，安装孔名义大小为D₂；

将主法兰盘安装面靠近测量坐标系的xOy平面，安装孔系中心靠近测量坐标系的原点，一个安装孔的中心靠近测量坐标系的x轴正半轴，并使得法兰盘安装面朝向测量坐标系的z轴正方向；从测量坐标系的x正半轴起逆时针记编号，主法兰盘上第j个安装孔的测点集为{P_i|P_i =( P_x,i, P_y,i )^T, }，N_j为主法兰盘上第j个安装孔的测点个数；j=1,2,…,M；

将次法兰盘安装面靠近测量坐标系的xOy平面，安装孔系中心靠近测量坐标系的原点，一个安装孔的中心靠近测量坐标系的x轴负半轴，并使得法兰盘安装面朝向测量坐标系的z轴正方向；从测量坐标系的x负半轴起顺时针记编号，次法兰盘上第j个安装孔的测点集为{p_i|p_i =( p_x,i, p_y,i )^T, }，n_j为次法兰盘上第j个安装孔的测点个数；

结束步骤1后进行步骤2；

步骤2，求各个安装孔的拟合半径、拟合方位偏差；

通过公式(1)依次求解主法兰盘的第j个安装孔的最大内接圆半径R_j，并记录最优解[V_x,j, V_y,j] ^T，其中，V_x, V_y是自由变量，分别表示主法兰盘沿x轴正方向、y轴正方向的平移；V_x,j, V_y,j分别表示第j个主法兰盘安装孔的x正方向、y正方向平移误差；α是法兰盘安装孔与x轴之间的角度，逆时针方向为正；

(1)

s.t.

通过公式(2)依次求解次法兰盘的第j个安装孔的最大内接圆半径r_j，并记录最优解[v_x,j, v_y,j] ^T，其中，v_x, v_y是自由变量，分别表示次法兰盘沿x轴负方向、y轴正方向的平移；v_x,j, v_y,j分别表示第j个次法兰盘安装孔的x负方向、y正方向平移误差；

(2)

s.t.

结束步骤2后进行步骤3；

步骤3，根据主次法兰盘安装孔的名义直径、分布圆直径、孔数、拟合半径、拟合平移误差，求解主次法兰盘孔系间的综合安装误差；

主次法兰盘孔系间的综合安装误差指的是：主次法兰盘按照安装孔编号一一对应地装配，次法兰盘沿x轴正方向、y轴正方向平移调整v_x, v_y并绕测量坐标系原点O逆时针旋转调整弧度v_rz，这时，容易通过第j个主次法兰盘安装孔的螺栓的体外作用尺寸d_j与安装孔名义尺寸D₂之间的最小差值就是综合安装误差Δ；

主次法兰盘孔系间的综合安装误差Δ按公式(3)评定，其中，v_x, v_y, v_rz是自由变量；

(3)

s.t.

其中，L_j是调整并装配时第j个主次法兰盘安装孔的最大内接圆心之间的距离；

主次法兰盘孔系间的综合安装误差Δ表明：主次法兰盘按照安装孔编号一一对应地装配，次法兰盘左右翻转并装到主法兰盘上，次法兰盘沿x轴、y轴平移调整并绕测量坐标系原点O旋转调整，这时，如果准备插入的螺栓体外作用尺寸小于D₂-Δ，那么法兰盘容易用螺栓顺利连接；否则，法兰盘难以用螺栓顺利连接；

步骤3结束后，评定结束。