王 涵,吴玉光

(杭州电子科技大学 机械工程学院,浙江 杭州 310018)

0 引 言

基于蒙特卡罗模拟的公差分析方法是公差分析研究和软件技术中的常用方法。这种方法需要先模拟出实际零件的位置变动;然后,根据实际零件的具体装配接触关系,计算零件几何要素在机器上的位置及其相对于理想位置的变动;最后,利用概率统计方法对大量的变动实例进行统计分析,得出具体的误差数据。

几何要素在机器模型中实际装配位置的计算是非常重要的,由于存在制造误差,参与装配的装配接触面必然偏离其理想位置,这就导致装配接触位置的计算必须采用带误差的几何模型进行计算。

机器零件的公差表示模型作为热点领域受到研究人员的长期关注。一般来说,公差分析可以分为两大领域,即零件层的公差信息分析和装配层的公差关系分析：(1)在零件层的公差表示方面,最先由ARISTIDES R A G[1]使用了边界表示法(boundary representation,Breps),从几何建模的角度提出了漂移公差带理论;ROY U等[2]研究人员进一步对表示公差信息的数据结构进行了优化。(2)在装配层的公差表示方面,BJORKE O[3]最早使用了公差链作线性尺寸的统计公差分析;TSAI J C等[4]提出了公差网络(Tolerance Network)概念,拓展了几何公差和配合信息的表示方式;CLEMENT A等[5]在漂移公差带等理论的基础上,提出了与工艺和拓扑相关的表面(topologically and technologically related surface,TTRS)理论,使用了拓扑相关的功能表面与最小几何基准要素的概念,将零件层和装配层的公差分析很好地结合了起来,这对后来公差表示模型的研究产生了深远的影响。……