專利名稱：：一種基于可拓關(guān)聯(lián)關(guān)系的虛擬裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及計算機輔助產(chǎn)品虛擬裝配
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是一種虛擬裝配方法。
背景技術(shù)：
：自從20世紀80年代虛擬現(xiàn)實(VirtualReality簡稱VR)概念的提出以來，正作為一門新興學科正在蓬勃發(fā)展，近年來在工程、航空航天、軍事、建筑等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應用。虛擬現(xiàn)實采用計算機技術(shù)生成一個逼真的，具有視、聽、觸等多種感知的人工虛擬環(huán)境，使置身于該環(huán)境中的人可以通過各種多媒體傳感交互設(shè)備與這一虛構(gòu)的環(huán)境進行實時交互作用，產(chǎn)生身臨其境的感覺，具有自主性、沉浸感和交互性的特征。我國從90年代開始進行虛擬現(xiàn)實技術(shù)方面的探索和研究工作。據(jù)統(tǒng)計，產(chǎn)品的裝配費用占整個生產(chǎn)成本30%50%乃至更高，因此對產(chǎn)品裝配工藝進行以提高質(zhì)量和效率、降低成本為目標的改進和再規(guī)劃，是增強制造業(yè)競爭力的重要環(huán)節(jié)。虛擬裝配是虛擬設(shè)計制造研究領(lǐng)域的重要研究分支，虛擬裝配也是并行工程的支持技術(shù)之一。虛擬裝配是在虛擬環(huán)境中，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)將設(shè)計的產(chǎn)品三維模型進行預裝配，在滿足產(chǎn)品性能與功能的條件下，通過分析、評價、規(guī)劃、仿真等改進產(chǎn)品的設(shè)計和裝配的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)產(chǎn)品可裝配性和經(jīng)濟性。虛擬裝配技術(shù)可縮短產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)周期、降低成本、提高質(zhì)量。目前，以Pro/E為代表的商用CAD系統(tǒng)中的產(chǎn)品裝配建模過程典型表現(xiàn)為設(shè)計者交互指定零件問的配合約束關(guān)系，確定零件在裝配體中的位置，通過坐標變換將零件定位到裝配定位點。這種基于坐標變換的裝配建模，實質(zhì)上是一種面向結(jié)果的裝配設(shè)計方式。設(shè)計者關(guān)注的只是零件問的裝配約束關(guān)系及裝配體的最終狀態(tài)，缺乏對裝配約束施加過程、裝配順序與裝配路徑等裝配中問過程的考慮，不符合設(shè)計者思維特性，與實際的裝配過程并不直接相關(guān)。因此，設(shè)計者在面向結(jié)果的裝配建模過程中難以確保產(chǎn)品的可裝配性，仍需通過制作實物樣機來驗證產(chǎn)品裝配建模的結(jié)果。傳統(tǒng)的預裝配是以零部件的名義尺寸進的設(shè)計和分析，即在裝配過程中零部件沒有考慮實際公差的變化對裝配的影響。然而，尺寸僅代表了零件理想狀況下的幾何形狀，公差指定了尺寸和幾何的允許變動量。尺寸和公差均是產(chǎn)品信息的重要組成部分，設(shè)計中設(shè)計者為產(chǎn)品的零部件指定尺寸和公差。因此，基于裝配精度模型的虛擬裝配有著工程實際應用的迫切性和必要性。零件按圓柱面、圓錐面、螺紋和平面聯(lián)接是最普遍的聯(lián)接方式，其中，圓柱面和圓錐面聯(lián)接占40%，螺紋聯(lián)接占2025%，平面聯(lián)接占1012%。按配合性質(zhì)分為可動配合和固定配合兩種，其中在固定聯(lián)接中主要分為過盈配合和附加緊固件聯(lián)接配合兩種。
發(fā)明內(nèi)容為了克服已有的虛擬裝配方法中由于零件的加工誤差和裝配過程存在的誤差使得裝配體不能實現(xiàn)精確地配合，且定制零件結(jié)構(gòu)比較復雜，難以用傳統(tǒng)方法實現(xiàn)零件定量化的裝配的不足，本發(fā)明提供一種有效實現(xiàn)存在裝配誤差條件下的裝配管理定量化、實用性強的基于可拓關(guān)聯(lián)關(guān)系的虛擬裝配方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是-一種基于可拓關(guān)聯(lián)關(guān)系的虛擬裝配方法，在所述虛擬裝配方法中，設(shè)定虛擬裝配空間是笛卡爾坐標系，包括X軸、Y軸、Z軸和X-Y面、Y-Z面、Z-X面；裝配基準軸為三個坐標軸中的任意一個，且唯一；裝配變換面為三個坐標面；裝配變量為點x，點y和點z，裝配變量與裝配基準軸、裝配變換面以及零件的幾何位置有關(guān)；所述虛擬裝配方法包括以下步驟1)、確定裝配體的變量軸/，將在/在X軸、Y軸和Z軸三個方向進行投影，設(shè)與三個裝配基準軸的夾角0分別為cc，Ay;當0=兀/2時，表示變量軸與裝配基準軸垂直，不能在該方向進行裝配；當0=0時，表示變量軸與裝配基準軸平行，可以進行裝配；當0=(0，^/2)時，此時設(shè)^是裝配軸與子裝配面交點的法向量，比較l^cosal、IX-COS|和|X.COSyI的大小，選擇其中最小的數(shù)值作為平移距離；2)、當裝配變量移至基準坐標軸上時，在裝配變換面進行變換:將變量軸轉(zhuǎn)動(-a，_y5，-"，當^=0時，采取線對齊的配合方法；當0=(0，時，采取面對齊的配合方法；當0="2時，該方向不能進行裝配；當6=(兀/2，？O時，采取面貼合的配合方法；3)、面貼合配合方法第一個裝配體記為A，設(shè)定〈a，b〉為第一個裝配體《中待裝配平面的寬度，/的坐標b表示其最優(yōu)值，并在A中平面寬度的公差范圍內(nèi)，代表該平面的最佳配合點；第二個裝配體記為義2，<C，(1>為第二個裝配體12中待裝配平面的寬度，基準軸C表示其最優(yōu)值，并在X2中平面寬度的公差范圍內(nèi)，代表該平面的最佳配合點Xo無限趨近于C;定義距離比為"令1=^^，^:^1^，顯然^<0，t2<0;a—X0C—X0當兩個區(qū)間所代表的平面貼合時，即b和c無限接近，此時xe〈b，c>P(X,X)=P(d-X)(1)y7(x，X。)=h(c-x)(2)c—x0d—!c;(3);M2(c-x)其中p(x，X)表示點x與區(qū)間X的聯(lián)系緊密程度，戶(x，^o)表示點x與區(qū)間Xo的聯(lián)系緊密程度，a、b、c、d表示兩個裝配體的臨界值，具體參見圖4;4)、面對齊配合方法第一個裝配體記為A，<a，b〉為第一個裝配體《中待裝配平面的寬度，W表示其最優(yōu)值，并在《中平面寬度的公差范圍內(nèi)，代表最佳配合點，第二個裝配體記為12，<C，d〉為第二個裝配體X2中待裝配平面的寬度，x'o表示其最優(yōu)值，并在義2中平面寬度的公差范圍內(nèi)，代表該平面的最佳配合點；定義距離比為f，令^=^^，,2=^f^，顯然hO，t2<0;a^x。cxg兩個平面對齊時，表示a和c的位置趨于重合，則xe(c，a):p(x,Z)=0-a)=^(x_a)a—x。AO)/9(x,X0)=x-d(4)(5)(6)(A-l)x+d-Aa其中p(x，X)表示點x與區(qū)間if的聯(lián)系緊密程度，p(x，XQ)表示點jc與區(qū)間義o的聯(lián)系緊密程度，a、b、c、d表示兩個裝配體的臨界值，具體參見圖5;5)、線對齊配合方法第一個裝配體記為Xo，<a，b〉為第一個裝配體Xo中待裝配軸的直徑范圍，定義距離比為"々6=^5^，G=^f^，顯然VO，t2<0;xo表示/的最優(yōu)值，并在X中軸直徑的公差范圍內(nèi)，代表最佳配合點，x0=f，第二個裝配體記為Z，<c，d〉為第二個裝配體X中待裝配孔的直徑范圍，x'o表示基準軸的最優(yōu)值，并在I中孔直徑的公差范圍內(nèi)，代表最佳配合點，&=^"，當兩軸線趨于對齊時，xq和x，o的位置就趨于重合，此時xe〈c，a><formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中p(x，JD表示點x與區(qū)間X的聯(lián)系緊密程度，p(x，Xq)表示點x與區(qū)間義o的聯(lián)系緊密程度，a、b、c、d表示兩個裝配體的臨界值，具體參見圖6。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為可拓學是中國大陸學者蔡文先生于1983年創(chuàng)立的一門用于解決矛盾問題的一門新興學科，包括基元理論、可拓集合理論和可拓變換理論，其中關(guān)聯(lián)函數(shù)是描述可拓集合的特征函數(shù)。關(guān)聯(lián)函數(shù)通過描述可拓集合"同中有異"這一特征，用來表述集合內(nèi)部存在變化量的一個變化趨勢，來定量化的反映變化點與可拓集合之間的關(guān)系。本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在1、易于表示定制零件與裝配體之間的復雜的配合關(guān)系；2、可以定量化地確定裝配零件與裝配空間之間的聯(lián)結(jié)關(guān)系；3、提高了裝配過程的精度。圖1是基于可拓關(guān)系的虛擬裝配模型框圖。圖2是面對齊、面貼合裝配定位圖。圖3是線對齊裝配定位圖。圖4是面貼合位置關(guān)系圖。圖5是面對齊位置關(guān)系圖。圖6是線對齊位置關(guān)系圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。實施例1參照圖l、2、4，和公式(1)(2)(3)。以銷釘聯(lián)接為例，根據(jù)圓柱銷釘?shù)难b配要求，在工作過程中要起到固定兩個連接板的作用，所以要進行面貼合計算。査機械零件手冊，根據(jù)GB119-86，可根據(jù)圓柱銷釘與兩塊鋼板的厚度之間的關(guān)系，建立關(guān)聯(lián)函數(shù)，板A的厚度^為5mm，板B的厚度X2為5mm，兩板間允許的間歇Xo為0.05mm，以板B左側(cè)邊為基準線，建立關(guān)聯(lián)函數(shù)為。f2(c-x)3.01x0.02實施例2參照圖l、2、5，和公式(4)(5)(6)。以凸輪軸和A型平鍵之間的聯(lián)接為例，根據(jù)平鍵的裝配要求，平鍵在軸槽中兩個側(cè)面為工作面，由于需要工作面的擠壓推動鍵的運動，所以進行面對齊計算。查機械零件手冊，根據(jù)GB/T1096-2003，可得A型平鍵的寬度6h8_0.018mm，軸槽的寬度為6N9—0.043mm。當鍵的實際寬度X為5.996mm，軸槽的實際寬度JTo為5.972mm時，二者的實際尺寸均在對應公差的允許范圍之內(nèi)，共有24nm的過盈量，鍵的兩個側(cè)面的過盈量應該相等，所以在裝配的過程中，鍵和軸槽的中線必須對齊，兩邊各有12pm的過盈，x=0.012mm。以鍵槽邊為坐標原點建立坐標系，代入各點的坐標值，計算得,,、x—d0.012+5.972，A:(x)=-=-=-1。O廣1)x+d,-0.012-5.972實施例3參照圖1、3、6，和公式(7)(8)(9)。以螺紋聯(lián)接為例，根據(jù)螺紋的裝配要求，在工作過程中要保持運行平穩(wěn)和軸孔中線一致性配合，所以進行線對齊計査機械零件手冊，根據(jù)GB/T197-1981,可根據(jù)螺紋的幾何尺寸個部分公差為螺紋大徑X為24mm，中徑Zo為22.051mm，x=11.133mm。以螺栓中線為基準線，帶入各點值得到<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>實施例4參照圖l，在DELMIA虛擬裝配軟件里，應用本發(fā)明對電鉆進行虛擬裝配，系統(tǒng)開發(fā)背景及運行環(huán)境本系統(tǒng)算法實現(xiàn)主要采用DELMIA來完成。作為DELMIACorp.,USA.提供的主流軟件工具，DELMIA提供了當今業(yè)界可用的最全面、集成和協(xié)同的e-Manufacturing電子制造解決方案。Delmia的目標是提供給制造業(yè)客戶一個可視虛擬數(shù)字制造環(huán)境，以幫助客戶建立敏捷、分布式制造系統(tǒng)。最終實現(xiàn)按訂單生產(chǎn)的精益制造模式。DELMIA解決方案使數(shù)字并行開發(fā)也稱并行工程成為可能。減少了制造物理樣機和工裝模型的成本。允許產(chǎn)品和工藝設(shè)計與多種制造資源反復交替試驗以達到生產(chǎn)最優(yōu)化。支持企業(yè)內(nèi)最佳制造工藝和經(jīng)驗被復用。系統(tǒng)開發(fā)平臺選擇如下最低硬件配置PC586512M內(nèi)存16M顯存4倍速以上光盤驅(qū)動器軟件最低配置Window9X/NT4/2000/XP操作系統(tǒng)DELMIA平臺Solidworks6.0平臺(1)確定電鉆零件的裝配關(guān)系位置關(guān)系電鉆中后軸承、定子、齒輪l、軸2、軸3各自與外殼柱面貼合，齒輪2、齒輪3與軸2及齒輪4、鉆機頭與軸3柱面貼合，后軸承與轉(zhuǎn)子、風扇與轉(zhuǎn)子、檔圈與風扇、前軸承與檔圈、齒輪2和齒輪3與軸2、齒輪4與軸3、鉆機頭與軸4各自平面貼合并軸向?qū)省＿B接關(guān)系轉(zhuǎn)子和殼體、鉆頭與鉆夾頭屬于過盈聯(lián)接，兩殼體之間屬于螺釘連接，各齒輪與相應的轉(zhuǎn)子和軸屬于鍵連接。配合關(guān)系后軸承與轉(zhuǎn)子為過盈配合，配合尺寸為^15H7/s6,査表得(H5H7(:°18)，015s6(:3298);類似的，前軸承與轉(zhuǎn)子的配合尺寸為012H7/s6，查表得012H7(-°18)，012s6(:°Qf298)。軸2的前后徑與軸承都采用過盈配合，配合尺寸分別為(H8H7/r6,020H7/p6，查表得018H7(^°18)，018r6(:3243);poH7(:r1)，-20p6(:°0.o03232)。運動關(guān)系轉(zhuǎn)子作為主動件與齒輪l通過鍵連接傳動，齒輪14分別固定在各自的軸上，齒輪1和齒輪2、齒輪3和齒輪4兩對齒輪傳動中，齒輪l、齒輪3為各自的主動件。后軸承、軸2兩端軸承等繞各自裝配件作柱面運動。(2)根據(jù)DELMIA提供的干涉檢查方法，確定^的大小和方向，進而確定各個裝配順序。工序l:后軸承一轉(zhuǎn)子裝配副。工序2:風扇一轉(zhuǎn)子裝配副。工序3:齒輪1—轉(zhuǎn)子裝配副。工序4:齒輪2—軸2裝配副。工序5:齒輪3—軸2裝配副。工序6:齒輪4_軸3—鉆機頭裝配副。工序7:鉆機頭一軸3裝配副。工序8:裝殼體。工序9:裝電線。工序10:裝開關(guān)。工序ll:裝殼體。(3)根據(jù)公式(1)-(9)，參照實施例1的計算方法，確定各聯(lián)接件的關(guān)聯(lián)函數(shù)，定量化地得到了聯(lián)結(jié)件的裝配緊密程度。實施例5參照圖1，和實施例4中的DELMIA軟件配置要求對LED分揀機電極部分進行虛擬裝配，如齒輪和齒輪軸之間必須通過鍵來聯(lián)接，才能實現(xiàn)一起運動的功能；LED分揀機傳動測試部分中的凸輪在豎直方向上通過螺栓、軸承、固定軸等零件和送料推塊相連；在水平方向上通過軸承、螺栓等旋轉(zhuǎn)組件和接料推桿相聯(lián)接；LED分揀機傳動測試部分中的送料爪聯(lián)接板的運動必須由接料底板通過聯(lián)動滑塊傳遞；LED分揀機傳動測試部分中的凸輪的運動需要由伺服電機通過同步帶傳遞給凸輪軸，然后帶動凸輪一起轉(zhuǎn)動。(2)根據(jù)DELMIA提供的干涉檢査方法，確定^的大小和方向，進而確定各個裝配順序。對于21個零件接料推桿、推桿軸、接料推桿加固塊、彈簧軸、拉伸彈簧、彈簧固定塊、旋轉(zhuǎn)組件、接料推塊、接料底板、SBM12導軌a、SBM12滑塊b、SBM12導軌c、SBM12滑塊d、測試固定板、絕緣隔板a、絕緣隔板b、電極絕緣座a、電極絕緣座b、左電極a、右電極b、支架建立電極模塊的聯(lián)接情況表如表1所示。在該表格中，位置在第15行第18列的數(shù)值0表示，零件15和零件18之間沒有任何的接觸，若其數(shù)值為l則表示這兩個零件間只是一般的接觸聯(lián)接，若其數(shù)值為2則表示這兩個零件間通過緊固件(螺栓、銷或鍵等)相聯(lián)接，其他位置的數(shù)值含義與此類似。根據(jù)公式(1)-(9)，參照實施例1的方法，通過把各參數(shù)的值代入聯(lián)接函數(shù)式進行計算，可得到各聯(lián)接函數(shù)值如表2所示。與前面的介紹類似，位置在第15行第18列的數(shù)值0表示這兩個零件之間沒有任何聯(lián)接關(guān)系，若數(shù)值不為0則表示其間存在聯(lián)接關(guān)系，數(shù)值的大小代表了聯(lián)接的緊密程度，其他數(shù)值的含義依次類推。表1為電極模塊的聯(lián)接情況表，表2為電極共模的聯(lián)接矩陣表。本實施例的其余步驟與實施例4相同。表l;<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>權(quán)利要求1、一種基于可拓關(guān)聯(lián)關(guān)系的虛擬裝配方法，其特征在于在所述虛擬裝配方法中，設(shè)定虛擬裝配空間是笛卡爾坐標系，包括X軸、Y軸、Z軸和X-Y面、Y-Z面、Z-X面；裝配基準軸為三個坐標軸中的任意一個，且唯一；裝配變換面為三個坐標面；裝配變量為點x，點y和點z，裝配變量與裝配基準軸、裝配變換面以及零件的幾何位置有關(guān)；所述虛擬裝配方法包括以下步驟1)、確定裝配體的變量軸l，將在l在X軸、Y軸和Z軸三個方向進行投影，設(shè)與三個裝配基準軸的夾角θ分別為α，β，γ；當θ＝π/2時，表示變量軸與裝配基準軸垂直，不能在該方向進行裝配；當θ＝0時，表示變量軸與裝配基準軸平行，可以進行裝配；當θ＝(0，π/2)時，此時設(shè)id="icf0001"file="A2008100625250002C1.tif"wi="2"he="5"top="104"left="75"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>是裝配軸與子裝配面交點的法向量，比較id="icf0002"file="A2008100625250002C2.tif"wi="17"he="7"top="104"left="155"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>id="icf0003"file="A2008100625250002C3.tif"wi="15"he="7"top="113"left="23"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>和id="icf0004"file="A2008100625250002C4.tif"wi="15"he="7"top="113"left="44"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>的大小，選擇其中最小的數(shù)值作為平移距離；2)、當裝配變量移至基準坐標軸上時，在裝配變換面進行變換將變量軸轉(zhuǎn)動(-α，-β，-γ)，當θ＝0時，采取線對齊的配合方法；當θ＝(0，π/2)時，采取面對齊的配合方法；當θ＝π/2時，該方向不能進行裝配；當θ＝(π/2，π)時，采取面貼合的配合方法；3)、面貼合配合方法第一個裝配體記為X1，設(shè)定&lt;a，b&gt;為第一個裝配體X1中待裝配平面的寬度，l的坐標b表示其最優(yōu)值，并在X1中平面寬度的公差范圍內(nèi)，代表該平面的最佳配合點；第二個裝配體記為X2，&lt;c，d&gt;為第二個裝配體X2中待裝配平面的寬度，基準軸c表示其最優(yōu)值，并在X2中平面寬度的公差范圍內(nèi)，代表該平面的最佳配合點x0無限趨近于c；定義距離比為t，令<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>b</mi><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mn>0</mn></msub></mrow><mrow><mi>a</mi><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math>id="icf0005"file="A2008100625250002C5.tif"wi="19"he="11"top="191"left="66"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths><mathsid="math0002"num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>d</mi><mo>-</mo><msub><msup><mi>x</mi><mo>&prime;</mo></msup><mn>0</mn></msub></mrow><mrow><mi>c</mi><mo>-</mo><msub><msup><mi>x</mi><mo>&prime;</mo></msup><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math>id="icf0006"file="A2008100625250002C6.tif"wi="21"he="10"top="192"left="89"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>顯然t1＜0，t2＜0；當兩個區(qū)間所代表的平面貼合時，即b和c無限接近，此時x∈&lt;b，c&gt;<mathsid="math0003"num="0003"><math><![CDATA[<mrow><mi>&rho;</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>X</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>a</mi><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mn>0</mn></msub></mrow><mrow><mi>d</mi><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mrow><mo>(</mo><mi>d</mi><mo>-</mo><mi>x</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math></maths><mathsid="math0004"num="0004"><math><![CDATA[<mrow><mi>&rho;</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><msub><mi>X</mi><mn>0</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>b</mi><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mn>0</mn></msub></mrow><mrow><mi>c</mi><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mrow><mo>(</mo><mi>c</mi><mo>-</mo><mi>x</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math></maths><mathsid="math0005"num="0005"><math><![CDATA[<mrow><mi>k</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><mfrac><mrow><mi>d</mi><mo>-</mo><mi>x</mi></mrow><mrow><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>c</mi><mo>-</mo><mi>x</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow>]]></math></maths>其中，ρ(x，X)表示點x與區(qū)間X的聯(lián)系緊密程度，ρ(x，X0)表示點x與區(qū)間X0的聯(lián)系緊密程度，a、b、c、d表示兩個裝配體的臨界值；4)面對齊配合方法第一個裝配體記為X1，&lt;a，b&gt;為第一個裝配體X1中待裝配平面的寬度，x0表示其最優(yōu)值，并在X1中平面寬度的公差范圍內(nèi)，代表最佳配合點，第二個裝配體記為X2，&lt;c，d&gt;為第二個裝配體X2中待裝配平面的寬度，x’0表示其最優(yōu)值，并在X2中平面寬度的公差范圍內(nèi)，代表該平面的最佳配合點；兩個平面對齊時，表示a和c的位置趨于重合，則x∈(c，a)<mathsid="math0006"num="0006"><math><![CDATA[<mrow><mi>&rho;</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>X</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>b</mi><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mn>0</mn></msub></mrow><mrow><mi>a</mi><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>-</mo><mi>a</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>-</mo><mi>a</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>4</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math></maths>ρ(x，X0)＝x-d(5)<mathsid="math0007"num="0007"><math><![CDATA[<mrow><mi>k</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>x</mi><mo>-</mo><mi>d</mi></mrow><mrow><mrow><mo>(</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mi>x</mi><mo>+</mo><mi>d</mi><mo>-</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mi>a</mi></mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>6</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math></maths>其中，ρ(x，X)表示點x與區(qū)間X的聯(lián)系緊密程度，ρ(x，X0)表示點x與區(qū)間X0的聯(lián)系緊密程度，a、b、c、d表示兩個裝配體的臨界值；5)、線對齊配合方法第一個裝配體記為X0，&lt;a，b&gt;為第一個裝配體X0中待裝配軸的直徑范圍，x0表示l的最優(yōu)值，并在X中軸直徑的公差范圍內(nèi)，代表最佳配合點，<mathsid="math0008"num="0008"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>x</mi><mn>0</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>a</mi><mo>+</mo><mi>b</mi></mrow><mn>2</mn></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math>id="icf0012"file="A2008100625250003C3.tif"wi="20"he="9"top="150"left="24"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>第二個裝配體記為X，&lt;c，d&gt;為第二個裝配體X中待裝配孔的直徑范圍，x’0表示基準軸的最優(yōu)值，并在X中孔直徑的公差范圍內(nèi)，代表最佳配合點，<mathsid="math0009"num="0009"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>x</mi><mn>0</mn><mo>&prime;</mo></msubsup><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>c</mi><mo>+</mo><mi>d</mi></mrow><mn>2</mn></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math>id="icf0013"file="A2008100625250003C4.tif"wi="20"he="9"top="177"left="24"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>當兩軸線趨于對齊時，x0和x’0的位置就趨于重合，此時x∈&lt;c，a&gt;∪&lt;b，d&gt;<mathsid="math0010"num="0010"><math><![CDATA[<mrow><mi>&rho;</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><msub><mi>X</mi><mn>0</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>a</mi><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mn>0</mn></msub></mrow><mrow><mi>b</mi><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mrow><mo>(</mo><mi>b</mi><mo>-</mo><mi>x</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><mi>b</mi><mo>-</mo><mi>x</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>7</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math></maths><mathsid="math0011"num="0011"><math><![CDATA[<mrow><mi>&rho;</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>X</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>d</mi><mo>-</mo><msub><msup><mi>x</mi><mo>&prime;</mo></msup><mn>0</mn></msub></mrow><mrow><mi>c</mi><mo>-</mo><msub><msup><mi>x</mi><mo>&prime;</mo></msup><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>-</mo><mi>c</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>-</mo><mi>c</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>8</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math></maths><mathsid="math0012"num="0012"><math><![CDATA[<mrow><mi>k</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>b</mi><mo>-</mo><mi>x</mi></mrow><mrow><mrow><mo>(</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mi>x</mi><mo>-</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub><mi>a</mi><mo>-</mo><mi>b</mi></mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>9</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math></maths>其中ρ(x，X)表示點x與區(qū)間X的聯(lián)系緊密程度，ρ(x，X0)表示點x與區(qū)間X0的聯(lián)系緊密程度，a、b、c、d表示兩個裝配體的臨界值。全文摘要一種基于可拓關(guān)聯(lián)關(guān)系的虛擬裝配方法，所述虛擬裝配方法包括以下步驟1)、確定裝配體的變量軸l，將在l在X軸、Y軸和Z軸三個方向進行投影，設(shè)與三個裝配基準軸的夾角θ分別為α，β，γ；2)、當裝配變量移至基準坐標軸上時，在裝配變換面進行變換將變量軸轉(zhuǎn)動(-α，-β，-γ)，當θ＝0時，采取線對齊的配合方法；當θ＝(0，π/2)時，采取面對齊的配合方法；當θ＝π/2時，該方向不能進行裝配；當θ＝(π/2，π)時，采取面貼合的配合方法；3)、面貼合配合方法；4)、面對齊配合方法；5)、線對齊配合方法。本發(fā)明有效實現(xiàn)存在裝配誤差條件下的裝配管理定量化、實用性強。文檔編號G06F17/50GK101308520SQ20081006252公開日2008年11月19日申請日期2008年6月13日優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日發(fā)明者張美艷,桂元坤,楠蘇,趙燕偉,莉邢,建陳申請人:浙江工業(yè)大學