[发明专利]理性公差设计驱动的智能制造方法

摘要

本发明提供了一种理性公差设计驱动的智能制造方法，包括如下步骤：针对制造的目标产品，确定能够有效反映相关所述产品质量的关键物理参数，并建立相应的优化模型；对优化模型进行校验；确定影响产品质量的关键尺寸和非关键尺寸；建立多学科优化问题，对关键尺寸和非关键尺寸分别进行优化，并生成优化结果；根据所述优化结果，对关键尺寸和非关键尺寸的制造过程进行调整。本发明中首先建立产品质量与尺寸的关系模型，通过确定影响产品质量的关键尺寸和非关键尺寸，可以有效确定影响产品质量的关键因素和非关键因素，从而有的放矢地对产品质量和成本进行控制。

主权项

1.一种理性公差设计驱动的智能制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：针对制造的目标产品，确定能够有效反映相关所述产品质量的关键物理参数，并建立相应的优化模型；步骤S2：对优化模型进行校验；步骤S3：确定影响产品质量的关键尺寸和非关键尺寸；步骤S4：建立多学科优化问题，对关键尺寸和非关键尺寸分别进行优化，并生成优化结果；步骤S5：根据所述优化结果，对关键尺寸和非关键尺寸的制造过程进行调整；所述步骤S1包括如下步骤：步骤S101：确定所述目标产品为发动机的单缸；步骤S102：确定所述发动机的单缸的压缩比的表达式为：其中，V_c为气缸工作最小容积；V_s为气缸工作容积；V₁为活塞燃烧室容积；V₂为缸盖燃烧室容积；V₃为缸垫孔容积；V₄为缸体燃烧室容积；V₅为配缸间隙容积；步骤S103：根据V_c、V_s、V₁、V₂、V₃、V₄、V₅的尺寸参数，得到压缩比与尺寸参数关系的数学模型；步骤S104：确定影响摩擦功的三个摩擦副：活塞、主轴承、连杆轴承，并建立所述三个摩擦副的仿真模型；所述步骤S2包括如下步骤：步骤S201：校验所述压缩比与尺寸参数关系的数学模型，具体为，利用实验测量真实值与所述压缩比与尺寸关系的数学模型计算值对比进行验证；步骤S202：校验所述三个摩擦副的仿真模型，利用实验测量数据与三个摩擦副的仿真模型得到的结果进行对比验证；所述步骤S3包括如下步骤：步骤S301：首先对所述压缩比与尺寸参数关系的数学模型，利用灵敏度分析方法，将各个尺寸参数在公差范围内变动时对压缩比的数值影响进行计算，根据数值影响将树尺寸参数分为第一关键尺寸参数和第一非关键尺寸参数；步骤S302：其次对三个摩擦副的仿真模型进行分析，确定影响各自摩擦功变动的第二关键尺寸参数和第二非关键尺寸参数；步骤S303：将所述三个摩擦副的仿真模型通过高斯建模的方法统一建模，最终得到摩擦功与第二关键尺寸参数的统一摩擦功分析模型。