CN110853134B - 一种含有几何误差的装配配合面接触状态计算方法 - Google Patents

一种含有几何误差的装配配合面接触状态计算方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110853134B
CN110853134B CN201911025952.8A CN201911025952A CN110853134B CN 110853134 B CN110853134 B CN 110853134B CN 201911025952 A CN201911025952 A CN 201911025952A CN 110853134 B CN110853134 B CN 110853134B
Authority
CN
China
Prior art keywords
point
contact
matching surface
coordinates
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911025952.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110853134A (zh
Inventor
郭俊康
王森森
洪军
南凯刚
贾康
张远杨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Jiaotong University
Original Assignee
Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Jiaotong University filed Critical Xian Jiaotong University
Priority to CN201911025952.8A priority Critical patent/CN110853134B/zh
Publication of CN110853134A publication Critical patent/CN110853134A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110853134B publication Critical patent/CN110853134B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/21—Collision detection, intersection

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种含有几何误差的装配配合面接触状态计算方法，该方法将配合面A与配合面B中实测点坐标置于同一三维直角坐标系下；通过固定配合面A，求出两配合面发生初次接触时的最近距离d并将配合面B沿着装配方向平移d实现初次接触；通过切片求解法确定发生第二次接触的旋转信息，将配合面B旋转实现第二次接触；以第二次接触为基础，通过切片法得出第三次接触的旋转信息，然后将配合面B旋转实现第三次接触，并将第三次接触点点集整体作为一条记录存储到结果集中；以上次接触所产生的所有接触位置中任意两个接触点为基础，根据切片法旋转得到新接触点集记录后，将非冗余记录存储；重复此步骤，直至无新的接触点产生，算法停止。

Description

一种含有几何误差的装配配合面接触状态计算方法
技术领域
本发明属于机械装配技术领域，具体涉及一种含有几何误差的装配配合面接触状态计算方法。
背景技术
目前在精密部件实际装配过程中，由于装配部件的理想尺寸与实际尺寸不一致导致装配误差的产生，并且装配体实际尺寸需要在装配过程中或者装配完成后测量得到。正是由于测量实际装配体尺寸为后验逻辑，如装配部件的制造误差较大，不符合装配体尺寸标准，则会导致装配时间浪费，进而对装配过程产生巨大影响。
针对解决模拟装配过程中尺寸误差传递问题，当前许多研究人员基于刚体假设，希望通过改进碰撞检测算法来适应当前问题背景，但是碰撞检测算法适用于判断移动物体之间是否发生碰撞的问题，以及防止碰撞产生进行规避的问题。针对本课题研究背景，传统碰撞检测算法不适用的原因在于：首先，碰撞检测算法更侧重于被测物体整体是否发生入侵，而本课题更侧重于配合面的检测；其次，碰撞检测算法采用的包围盒技术需要完整的装配体表面构型为基础，通过构造包围盒近似代替装配体构型，不仅算法耗时与包围盒精确程度有关，而且对于精度只能达到较低水平，而本课题实验对象往往宏观表面较为平整，微观上仍不规则，并且对于精度要求高；再有碰撞检测注重是否发生入侵，而本课题不仅要求在刚体假设下进行，而且需要在碰撞的基础上寻求配合面处几何平衡状态，进而为计算装配体整体尺寸奠定基础。
发明内容
本发明的目的是为了解决在进行精密部件实际装配之前，利用配合面表面实测点的点集，构建出配合面表面构型，仿真模拟出配合面表面装配过程，从而计算出含有几何误差的装配配合面接触状态，避免出现因装配部件理想尺寸与实际尺寸差距较大导致的装配故障以及装配时间浪费，为此提出一种含有几何误差的装配配合面接触状态计算方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种含有几何误差的装配配合面接触状态计算方法，包括以下步骤：
步骤1：将配合面A与配合面B中实测点坐标置于同一三维直角坐标系下，使得装配路径与三维直角坐标系的Z轴平行；通过求解最小平移距离的算法，求出配合面A与配合面B发生初次接触时所需的装配方向上的位移量d，即最近距离d；
步骤2：通过固定配合面A，将配合面B沿着装配方向平移最近距离d实现装配过程中的初次接触，并且更新配合面B实测点的坐标；通过搜索接触点坐标算法求出初次接触时的接触点坐标，并存储到初次接触坐标点点集；
步骤3：通过切片求解法确定发生第二次接触的旋转基点、旋转轴以及旋转角度；根据第二次接触的旋转信息，将配合面B根据旋转信息旋转实现第二次接触，并且将此时配合面B中实测点坐标更新；最后将接触点坐标存储到第二次接触坐标点点集；
步骤4：以第二次接触所产生的接触点集中任意两个接触点组成的旋转轴为基础，通过切片法得出第三次接触的最小旋转角度；根据第三次接触的旋转信息，将配合面B根据旋转信息旋转实现第三次接触，并且将此时配合面B中实测点坐标更新；将接触点坐标存储到第三次接触坐标点点集；最后将第三次接触坐标点点集整体作为一条记录存储到结果集中；
步骤5：以上次接触所产生的所有接触位置中任意两个接触点之间的连线为旋转轴，根据切片法得出的旋转信息，旋转得到新接触点集记录后，将非冗余记录存储到结果集中；重复此步骤，直至无新的接触点产生，算法停止。
本发明进一步的改进在于，步骤1中，求出配合面A与配合面B发生初次接触时所需的装配方向上的位移量d中的具体方法如下：
首先将配合面A与配合面B中的实测范围按照X坐标和Y坐标等距等坐标划分网格，其中网格宽度等于两到三倍的相邻实测点间距并且上下配合面的网格的坐标与网格序号对应，网格位置配合面特征由网格内实测点特征代替；然后逐点计算配合面B中实测点到配合面A中的对应位置的网格中的所有实测点的直线距离，并且将网格内的最小直线距离值以及所对应的点序存入直线距离数组；最后将所有直线距离通过归并排序算法计算出最小直线距离，即为配合面A与配合面B发生初次接触时所需的装配方向上的位移量d。
本发明进一步的改进在于，步骤2中，通过搜索接触点坐标算法求出初次接触时的接触点坐标中的具体方法如下：
首先遍历直线距离数组，将配合面A与配合面B中距离等于位移量d的点的点序取出并且存入初次接触坐标点点集；然后以初次接触坐标点点集中的点序为索引，查找出实测点坐标数组中对应点序的坐标，即为配合面A与配合面B初次接触时的接触点坐标。
本发明进一步的改进在于，步骤3中，通过切片求解法确定发生第二次接触的旋转基点、旋转轴以及旋转角度中的具体方法如下：
首先遍历初次接触坐标点点集并且选取一个初次接触点作为旋转基点N，即为当前旋转基点；
然后在每取出一个旋转基点N的基础上，遍历配合面A与配合面B的实测点集并且选取一个实测点作为另一个基点M；过两基点构造垂直于直角坐标系中XOY平面的平面；以无穷小值为宽度，用构造平面将配合面A与配合面B划分出的线型片状细条，即为示例切片；计算并存储示例切片在XOY平面内投影直线的斜率k以及截距b；然后过N点，构造一条斜率为-1/k并且平行于直角坐标系XOY平面的直线作为旋转轴，即为当前旋转轴；
以示例切片的斜率k为斜率，遍历配合面A与配合面B上所有实测点并且将配合面A和配合面B按照经过的不同实测点划分为切片；计算旋转轴与切片的交点坐标为切片的当前旋转点；将同一切片经过的实测点与当前旋转点的三维坐标转化为同一坐标系下的二维坐标；然后以当前旋转点为圆心，以当前旋转点到切片内各个实测点的直线距离为半径，形成的圆形轨迹即为实测点发生旋转时的旋转轨迹；根据半径以及圆形轨迹的大小关系确定各个切片内实测点旋转后的落点范围，若实测点旋转后的落点位于实测点m与实测点n之间，则根据m与n的坐标拟合出两点之间的配合面形态；通过拟合出的两点之间的配合面形态以及该实测点的圆形旋转轨迹，两者交点即为装配过程中实测点的落点位置；根据当前旋转点坐标(X0，Y0)、实测点坐标(X1，Y1)与对应落点坐标(X2，Y2)，通过
Figure BDA0002248625920000041
Figure BDA0002248625920000042
即可获得两点之间劣弧所对应的圆心角；由于旋转过程中各个点旋转的圆心角相同，将同一切面上的所有实测点旋转的圆心角通过归并算法排序得出的片内最小圆心角即为此切面不发生形变与入侵的最小旋转角，即为当前旋转角度。
本发明进一步的改进在于，步骤4中，通过切片法得出第三次接触的最小旋转角度中的具体方法如下：
首先根据已知固定旋转轴求出旋转轴信息；然后根据旋转轴信息，用切片法将配合面A与配合面B划分为各个切片；最后根据每个切片的当前旋转点与实测点的信息，求出第三次接触的最小旋转角度。
本发明进一步的改进在于，步骤5中，将非冗余记录存储到结果集中的具体方法如下：
首先遍历结果集，是否存在点序组合与当前记录重合：若存在，执行下一步，若不存在，将当前记录加入结果集；然后将结果集中记录所对应的配合面B上接触点的坐标与当前记录中接触点的坐标比较是否重合：若重合，舍弃该条记录，若不重合，将该条记录加入结果集。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供的一种含有几何误差的装配配合面接触状态计算方法，在数据的采集阶段，本发明直接对配合面实测点的三维坐标操作运算，相较现有装配仿真技术而言，省去了将配合面实测点的三维坐标转化为配合面构型的表面构建阶段，计算步骤得到了精简；在数据的操作阶段，本发明保持了配合面的几何形态与物理状态并且回归于实际装配过程中接触时的位姿变换，能够实现旋转的一步到位，相较目前的现有碰撞检测技术而言，避免了冗长的迭代求解阶段，计算速度得到了提升。
进一步，本发明通过设计并且细化网格尺寸来达到以网格处构型代替实际构型的目的，并且在配合面沿特定装配轨迹运动的过程中，通过沿运动轨迹的平行射线得到各个实测点所对应的接触对，进而为初次接触以及后期的位姿旋转计算奠定基础，相较于当前装配仿真技术，更加符合实际装配过程。
进一步，本发明通过归并排序算法即可得出配合面之间的最近距离以及最近距离所对应的接触对，进而即可得到初次接触时接触点的坐标并且为后期的接触操作奠定基础，相较于碰撞检测技术的粗检测阶段，不仅省去了包围盒的构建开销，而且避免了由于包围盒种类的不同导致粗检测阶段效果的不理想。
进一步，本发明着重关注实测点处的形貌特征，通过自设计的切片求解法将配合面片状化分解，可在每次位姿变换方向处精确求出旋转角度，进而可以只旋转一次实现第二次接触，即可获得发生第二次接触的点，相较于碰撞检测技术的迭代旋转角度以求接触位置的算法，提高了运算效率。
进一步，本发明通过切片求解法求出使配合面在至少两点接触的情况下达到几何平衡状态的旋转角度，进而可以只旋转一次实现第三次接触，即可获得发生第三次接触的点，相较于碰撞检测技术的迭代求解最终平衡状态的算法，避免了盲目迭代造成的算法效率的不稳定。
进一步，本发明通过记录所有非冗余记录能够将装配后的配合面位姿以数据的形式提供给装配工程师验证，相较于现有装配仿真技术结果通过仅展示装配后的接触位置以及位姿状态图，此方法能够更加直观地以数据的形式让装配工程师了解到装配面的接触状态以及两个配合面是否能够满足装配需求。
附图说明
图1为利用配合面表面实测点的点集，仿真模拟出配合面表面装配过程的方法计算出含有几何误差的装配配合面接触状态的具体流程图。
图2为配合面A与配合面B中实测点在同一坐标系下的三维示意图；其中图2(a)为初次接触前配合面A与配合面B的三维示意图；图2(b)初次接触前配合面A与配合面B实测点的三维示意图；图2(c)为初次接触时，配合面A与配合面B实测点的三维局部微观表面构型示意图。
图3为将配合面切片分解的流程图。
图4为配合面上部分示例切片的三维示意图。
图5为将配合面按照同一种切片分解切面的示意图；其中图5(a)为按某种切分方式将配合面整体切片示意图；图5(b)为按初次接触点旋转的切片二维坐标图；图5(c)为按当前旋转点旋转的切片二维坐标图；。
图6为配合面实测点坐标转换为切片坐标的流程图。
图7为通过配合面切片计算旋转的旋转角附图；图7(a)为实测点旋转路径示意图；图7(b)为实测点的落点位置示意图；图7(c)为通过配合面切片计算旋转的旋转角的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明提供的一种含有几何误差的装配配合面接触状态计算方法，包括以下步骤：
步骤1，将配合面A与配合面B中实测点坐标置于同一三维直角坐标系下，并且要求装配路径与Z轴平行(如图2所示)，然后通过求解最小平移距离的算法，求出配合面A与配合面B的最近距离d。首先通过坐标转换公式
Figure BDA0002248625920000071
将配合面A与配合面B按照实际装配过程中的相对位置置于同一直角坐标系中，装配路径与Z轴平行，并且要求此时配合面A与配合面B不发生任何接触；然后将配合面A与配合面B中的实测范围按照X坐标和Y坐标等距等坐标划分网格，其中网格宽度等于两到三倍的相邻实测点间距并且上下配合面的网格的坐标与网格序号对应，网格位置配合面特征由网格内实测点特征代替；然后逐点计算配合面B中实测点到配合面A中的对应位置的网格中的所有实测点的直线距离，并且将网格内的最小直线距离值以及所对应的点序存入直线距离数组；最后将所有直线距离通过归并排序算法计算出最小直线距离，即为配合面A与配合面B发生初次接触时所需的装配方向上的位移量d。
步骤2，通过固定配合面A，将配合面B沿着装配方向平移最近距离d实现装配过程中的初次接触。
首先确定将配合面A为固定配合面，通过采用变换配合面B坐标来实现装配；然后将配合面B通过三维平移变换公式
Figure BDA0002248625920000072
沿着装配方向移动位移量d实现配合面A与配合面B的初次接触；然后遍历直线距离数组，将配合面A与配合面B中距离等于位移量d的点的点序取出并且存入初次接触坐标点点集；然后以初次接触坐标点点集中的点序为索引，查找出实测点坐标数组中对应点序的坐标，可得到配合面A与配合面B初次接触时的接触点坐标。
步骤3，通过切片法确定发生第二次接触的旋转基点、旋转轴以及旋转角度，然后将配合面B根据旋转信息旋转实现第二次接触，最后将接触点坐标存储到第二次接触坐标点点集。
首先遍历初次接触坐标点点集并且选取一个初次接触点作为旋转基点N，即为当前旋转基点；然后在每取出一个旋转基点N的基础上，遍历配合面A与配合面B的实测点集并且选取一个实测点作为另一个基点M；过两基点构造垂直于直角坐标系中XOY平面的平面；以无穷小值为宽度，用构造平面将配合面A与配合面B划分出的线型片状细条，即为示例切片(如图3、图4所示)；计算并存储示例切片在XOY平面内投影直线的斜率k以及截距b；然后过N点，构造一条斜率为(-1/k)并且平行于直角坐标系XOY平面的直线作为旋转轴，即为当前旋转轴；然后，以示例切片的斜率k为斜率，遍历配合面A与配合面B上所有实测点并且将配合面A和配合面B按照经过的不同实测点划分为切片(如图5(a)所示)，所得的切片可以分为两类：初次接触点在切片内，初次接触点不在切片内；依据切片类型，若初次接触点在切片内，则初次接触点为当前旋转点(如图5(b)所示)；若初次接触点不在切片内，则旋转轴与切片的交点坐标为当前旋转点(如图5(c)所示)；将同一切片经过的实测点与当前旋转点的三维坐标转化为同一坐标系下的二维坐标(如图6所示)；然后以当前旋转点为圆心，以当前旋转点到切片内各个实测点的直线距离为半径，形成的圆形轨迹即为实测点发生旋转时的旋转轨迹(如图7(a)所示)；根据半径以及圆形轨迹的大小关系确定各个切片内实测点旋转后的落点范围，若实测点旋转后的落点位于实测点m与实测点n之间，则根据m与n的坐标拟合出两点之间的配合面形态；通过拟合出的两点之间的配合面形态以及该实测点的圆形旋转轨迹，两者交点即为装配过程中实测点的落点位置(如图7(b)所示)；根据当前旋转点坐标(X0，Y0)、实测点坐标(X1，Y1)与对应落点坐标(X2，Y2)，通过
Figure BDA0002248625920000081
Figure BDA0002248625920000082
即可获得两点之间劣弧所对应的圆心角(如图7(c)所示)；由于旋转过程中各个点旋转的圆心角相同，将同一切面上的所有实测点旋转的圆心角通过归并算法排序得出的片内最小圆心角即为此切面不发生形变与入侵的最小旋转角，即为当前旋转角度；最后依据三维坐标定点旋转坐标变换方法，将配合面B以固定旋转点、固定旋转轴旋转固定旋转角度，并且将配合面B中实测点坐标更新。
步骤4，以第二次接触为基础，通过切片法得出第三次接触的旋转信息，然后将配合面B旋转实现第三次接触，最后将第三次接触坐标点点集整体作为一条记录存储到结果集中。
首先以第二次接触所产生的接触点集中任意两个接触点组成的旋转轴为基础；然后根据已知固定旋转轴，按照切片法，将配合面A与配合面B划分为各个切片；然后依据各个切片求出旋转轴信息；然后根据各个切片的旋转轴信息，得到第三次接触的旋转信息；最后根据第三次接触的旋转信息，将配合面B实现第三次旋转；最后将第三次接触坐标点点集整体作为一条记录存储到结果集中。
步骤5，重复上步骤，将非冗余记录存储到结果集中，直至无新的接触点产生，算法停止；
首先重复上步骤操作，得到遍历接触坐标点点集记录然后查询是否存在点序组合与当前记录重合：若存在，执行下一步，若不存在，将当前记录加入结果集；然后将结果集中记录所对应的配合面B上接触点的坐标与当前记录中接触点的坐标比较是否重合：若重合，舍弃该条记录，若不重合，将该条记录加入结果集；然后继续算法，将新纪录加入到结果集当中；最后当所有接触坐标点点集中再无新的接触点产生，则算法停止。

Claims (2)

1.一种含有几何误差的装配配合面接触状态计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将配合面A与配合面B中实测点坐标置于同一三维直角坐标系下，使得装配路径与三维直角坐标系的Z轴平行；通过求解最小平移距离的算法，求出配合面A与配合面B发生初次接触时所需的装配方向上的位移量d，即最近距离d；求出配合面A与配合面B发生初次接触时所需的装配方向上的位移量d中的具体方法如下：
首先将配合面A与配合面B中的实测范围按照X坐标和Y坐标等距等坐标划分网格，其中网格宽度等于两倍到三倍的相邻实测点间距并且上下配合面的网格的坐标与网格序号对应，网格位置配合面特征由网格内实测点特征代替；然后逐点计算配合面B中实测点到配合面A中的对应位置的网格中的所有实测点的直线距离，并且将网格内的最小直线距离值以及所对应的点序存入直线距离数组；最后将所有直线距离通过归并排序算法计算出最小直线距离，即为配合面A与配合面B发生初次接触时所需的装配方向上的位移量d；
步骤2：通过固定配合面A，将配合面B沿着装配方向平移最近距离d实现装配过程中的初次接触，并且更新配合面B实测点的坐标；通过搜索接触点坐标算法求出初次接触时的接触点坐标，并存储到初次接触坐标点点集；通过搜索接触点坐标算法求出初次接触时的接触点坐标中的具体方法如下：
首先遍历直线距离数组，将配合面A与配合面B中距离等于位移量d的点的点序取出并且存入初次接触坐标点点集；然后以初次接触坐标点点集中的点序为索引，查找出实测点坐标数组中对应点序的坐标，即为配合面A与配合面B初次接触时的接触点坐标；
步骤3：通过切片求解法确定发生第二次接触的旋转基点、旋转轴以及旋转角度；根据第二次接触的旋转信息，将配合面B根据旋转信息旋转实现第二次接触，并且将此时配合面B中实测点坐标更新；最后将接触点坐标存储到第二次接触坐标点点集；通过切片求解法确定发生第二次接触的旋转基点、旋转轴以及旋转角度中的具体方法如下：
首先遍历初次接触坐标点点集并且选取一个初次接触点作为旋转基点N，即为当前旋转基点；
然后在每取出一个旋转基点N的基础上，遍历配合面A与配合面B的实测点集并且选取一个实测点作为另一个基点M；过两基点构造垂直于直角坐标系中XOY平面的平面；以无穷小值为宽度，用构造平面将配合面A与配合面B划分出的线型片状细条，即为示例切片；计算并存储示例切片在XOY平面内投影直线的斜率k以及截距b；然后过基点N，构造一条斜率为-1/k并且平行于直角坐标系XOY平面的直线作为旋转轴，即为当前旋转轴；
以示例切片在XOY平面内投影直线的斜率k为斜率，遍历配合面A与配合面B上所有实测点并且将配合面A和配合面B按照经过的不同实测点划分为切片；计算旋转轴与切片的交点坐标为切片的当前旋转点；将同一切片经过的实测点与当前旋转点的三维坐标转化为同一坐标系下的二维坐标；然后以当前旋转点为圆心，以当前旋转点到切片内各个实测点的直线距离为半径，形成的圆形轨迹即为实测点发生旋转时的旋转轨迹；根据半径以及圆形轨迹的大小关系确定各个切片内实测点旋转后的落点范围，若实测点旋转后的落点位于实测点m与实测点n之间，则根据实测点m与实测点n的坐标拟合出两点之间的配合面形态；通过拟合出的两点之间的配合面形态以及该实测点的圆形旋转轨迹，两者交点即为装配过程中实测点的落点位置；根据当前旋转点坐标(X0，Y0)、实测点坐标(X1，Y1)与对应落点坐标(X2，Y2)，通过
Figure FDA0003343720410000021
即可获得两点之间劣弧所对应的圆心角；由于旋转过程中各个点旋转的圆心角相同，将同一切面上的所有实测点旋转的圆心角通过归并算法排序得出的片内最小圆心角即为此切面不发生形变与入侵的最小旋转角，即为当前旋转角度；
步骤4：以第二次接触所产生的接触点集中任意两个接触点组成的旋转轴为基础，通过切片求解法得出第三次接触的最小旋转角度；根据第三次接触的旋转信息，将配合面B根据旋转信息旋转实现第三次接触，并且将此时配合面B中实测点坐标更新；将接触点坐标存储到第三次接触坐标点点集；最后将第三次接触坐标点点集整体作为一条记录存储到结果集中；通过切片求解法得出第三次接触的最小旋转角度中的具体方法如下：
首先根据已知固定旋转轴求出旋转轴信息；然后根据旋转轴信息，用切片求解法将配合面A与配合面B划分为各个切片；最后根据每个切片的当前旋转点与实测点的信息，求出第三次接触的最小旋转角度；
步骤5：以上次接触所产生的所有接触位置中任意两个接触点之间的连线为旋转轴，根据切片求解法得出的旋转信息，旋转得到新接触点集记录后，将非冗余记录存储到结果集中；重复步骤5，直至无新的接触点产生，停止重复。
2.根据权利要求1所述的含有几何误差的装配配合面接触状态计算方法，其特征在于，步骤5中，将非冗余记录存储到结果集中的具体方法如下：
首先遍历结果集，判断是否存在点序组合与记录非冗余记录的结果集重合：若不存在，将当前记录加入记录非冗余记录的结果集；若存在，将结果集中记录所对应的配合面B上接触点的坐标与当前记录中接触点的坐标比较是否重合：若重合，舍弃该条记录，若不重合，将该条记录加入记录非冗余记录的结果集。
CN201911025952.8A 2019-10-25 2019-10-25 一种含有几何误差的装配配合面接触状态计算方法 Active CN110853134B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911025952.8A CN110853134B (zh) 2019-10-25 2019-10-25 一种含有几何误差的装配配合面接触状态计算方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911025952.8A CN110853134B (zh) 2019-10-25 2019-10-25 一种含有几何误差的装配配合面接触状态计算方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110853134A CN110853134A (zh) 2020-02-28
CN110853134B true CN110853134B (zh) 2022-02-11

Family

ID=69598248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911025952.8A Active CN110853134B (zh) 2019-10-25 2019-10-25 一种含有几何误差的装配配合面接触状态计算方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110853134B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112179236B (zh) * 2020-09-24 2022-06-24 青岛科技大学 一种面向装配的基于最小势能的平面装配性能评价方法
CN113983958B (zh) * 2021-11-26 2024-01-05 中电科信息产业有限公司 运动状态确定方法、装置、电子设备及存储介质
CN114399550B (zh) * 2022-01-18 2024-06-07 中冶赛迪信息技术(重庆)有限公司 一种基于三维激光扫描的汽车鞍座提取方法及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103047959A (zh) * 2013-01-18 2013-04-17 北京理工大学 一种面向精密装配的基于熵理论的平面形状误差评定方法
CN106354942A (zh) * 2016-08-30 2017-01-25 北京理工大学 一种基于熵理论的装配接触应力分布评估方法
CN109766511A (zh) * 2018-12-05 2019-05-17 北京理工大学 一种考虑变形误差的接触关系模型和装配误差计算方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102426615B (zh) * 2011-09-01 2013-04-10 北京理工大学 一种用于精密机械系统误差传递建模的配合误差计算方法
CN105868496B (zh) * 2016-04-14 2019-01-01 北京理工大学 一种面向装配的矩形平面形状误差评价参数确定方法
CN106020147B (zh) * 2016-05-23 2019-06-21 北京理工大学 一种复杂精密机械产品的装配精度系统分析方法
US10213925B2 (en) * 2016-09-09 2019-02-26 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Workpiece contact state estimating device and workpiece contact state estimation method
CN108171805B (zh) * 2017-12-26 2020-08-18 北京理工大学 一种装配精度预测方法
CN108469241B (zh) * 2018-02-11 2020-04-10 航天材料及工艺研究所 一种舱段装配精度的确定方法、装置及存储介质
CN109101761B (zh) * 2018-09-12 2020-04-28 大连理工大学 一种基于实测表面形貌的装配接触的空间姿态确定方法
CN109766597B (zh) * 2018-12-26 2020-09-25 北京理工大学 一种考虑几何误差的装配位姿高精度线性化求解方法
CN110096762B (zh) * 2019-04-11 2023-06-30 天津大学 一种机床装配误差预测与控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103047959A (zh) * 2013-01-18 2013-04-17 北京理工大学 一种面向精密装配的基于熵理论的平面形状误差评定方法
CN106354942A (zh) * 2016-08-30 2017-01-25 北京理工大学 一种基于熵理论的装配接触应力分布评估方法
CN109766511A (zh) * 2018-12-05 2019-05-17 北京理工大学 一种考虑变形误差的接触关系模型和装配误差计算方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A novel representation method of non-ideal surface morphologies and its application in shaft-hole sealing simulation analysis;Wu J et al.;《Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part B Journal of Engineering Manufacture》;20170215(第2期);第1-13页 *
精密机械系统装配精度预测与控制方法研究;张婷玉;《中国博士学位论文全文数据库工程科技II辑》;20180615;第C029-18页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110853134A (zh) 2020-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110853134B (zh) 一种含有几何误差的装配配合面接触状态计算方法
CN101387494B (zh) 大型隧道管片构件几何量测量装置和方法
CN103453849B (zh) 多光学传感器协同的复杂曲面零件三维测量方法与系统
CN105627923B (zh) 一种基于激光测距的叶片稠密点云获取的扫描路径规划方法
CN103106632B (zh) 一种基于均值漂移的不同精度三维点云数据的融合方法
CN102997875B (zh) 一种复杂螺旋曲面高精度测量不确定度的分析方法
CN110500969B (zh) 一种高陡度复杂曲面在位测量规划方法
CN103745459A (zh) 一种非结构化点云特征点检测方法及其提取方法
CN105738915A (zh) 三维雷达测量方法及装置
CN104990501A (zh) 一种三维激光扫描装置的系统参数校准方法
CN113192116A (zh) 基于结构光相机的航空叶片厚度参数量测方法
CN103791878A (zh) 数控机床几何精度辨识方法
CN112446844B (zh) 一种基于点云特征提取与配准融合方法
CN107504974A (zh) 地形分块与地形测点加权的地形匹配定位方法
CN102661742B (zh) 基于曲率特征加权质心点约束的自适应标志点布局方法
CN113221395B (zh) 基于分层介质的地震走时参数化网格模型构建方法及应用
CN114608461A (zh) 一种非均匀壁厚零件的激光扫描测量方法
CN110345867A (zh) 一种基于反距离权重法修正cmm空间任意点坐标误差的方法
CN102982552B (zh) 一种基于里奇流的表面配准方法
CN112130166A (zh) 基于反光板网络的agv定位方法及装置
CN101939666B (zh) 利用传感器数据来对对象的运动进行计算机辅助计算的方法
CN113095012B (zh) 风电场流场分区数值仿真计算结果拼接融合方法
CN110532659A (zh) 一种考虑接触表面形貌的有限元节点建模方法
US7206444B2 (en) System and method for locating multiple peak summits in three-dimensional data
Morrison A link between cartographic theory and mapping practice: the nearest neighbor statistic

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant