CN111985095A - 一种装配工艺参数优化方法 - Google Patents

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张磊
马涛
班永华
杨羲昊
武荣国
陈玮
高培军
高宇
王媛
梁思文
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Abstract

本发明涉及一种装配工艺参数优化方法，包括以下步骤：首先将复杂系统或产品分解成分系统，建立分系统模型，表征分系统属性的输入输出关系，然后建立各分系统模型之间的对应关系，形成整个复杂系统或产品的初步系统模型；调整初步系统模型的对应关系，直至运行结果与物理试验数据一致性好，得到最终的可重复利用的系统模型。本发明能够充分利用现有条件，提供了工艺参数优化可行途径；解决了传统工艺参数优化方法周期长、效率低的问题；通过建立系统模型形成自己的知识，可重复利用。

Description

一种装配工艺参数优化方法
技术领域
本发明属于产品优化技术领域，具体涉及一种装配工艺参数优化方法。
背景技术
目前，影响复杂系统性能指标的工艺参数，如间隙、尺寸等的优化通常采用两种方式，1)通过经验公式或者是理论计算给出装配工艺参数，在装配过程中控制工艺参数，对装配好的复杂系统进行物理试验，根据试验结果来评判参数是否合理，重复以上过程，通过大量物理试验获得优化的参数；2)在复杂系统实际装配过程中进行调整，反复尝试后得到优化参数，如锥齿轮啮合间隙调整，需要在实际装配过程中反复调整，通过操作者经验判断间隙是否合适。物理试验及实际装配调整属于试装然后纠错的方式，存在诸多缺陷：1)过多依赖试验设备精度及操作人员基本技能水平，工艺参数优化时间长、成本升高、效率低下；2)整个工艺参数优化过程为简单重复劳动，附加值较低，且工艺参数优化过程难以形成知识被广泛使用；3)难以满足产品的快速更新换代需求，当生产新产品时，还需要重复工艺参数优化的过程，工艺参数优化的效率及效果难以控制。
发明内容
本发明提供一种装配工艺参数优化方法，要解决的技术问题是：解决传统工艺参数优化方法成本高、效率低，难以形成重复利用的缺陷问题。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种装配工艺参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将复杂系统或产品分解成分系统，建立分系统模型，表征分系统属性的输入输出关系：
S2、根据S1中分系统模型建立方式，建立各分系统模型之间的对应关系，将各个分系统模型组装成整个复杂系统模型，形成整个复杂系统或产品的初步系统模型；
S3、针对初步系统模型，输入复杂系统或产品的工艺参数，运行初步系统模型，得到运行结果，将该运行结果与前期相应的物理试验数据对比；
S4、根据对比结果，调整初步系统模型的对应关系，重新选取一定数量的试验数据，重复上述步骤S1-S3，直至运行结果与物理试验数据一致性好，得到最终的可重复利用的系统模型。
有益效果：1)能够充分利用现有条件，如试验数据、检测数据、工艺仿真数据、经验公式等，整合现有资源进行工艺参数优化，提供了工艺参数优化可行途径；2)解决了传统工艺参数优化方法周期长、效率低的问题；3)通过建立系统模型形成自己的知识，可重复利用。
附图说明
图1本发明装配工艺参数优化流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明提出的一种装配工艺参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将复杂系统或产品分解成分系统(如传动箱的输入端组件、输出端组件)，建立分系统模型，表征分系统属性的输入输出关系：
有两种分系统模型建立方式，一是依据经验公式进行模型构建，如弹簧的伸缩量和承受力之间的关系公式作为弹簧的系统模型；二是依靠试验数据，选取一定数量的试验数据，通过多组存在对应关系的试验数据拟合出模型属性关系；
对于输入端组件或输出端组件，存在的对应关系为零部件的尺寸值与装配间隙之间的对应关系，还有装配间隙与使用性能之间的对应关系；根据需要优化的方向决定需要建立的关系。
根据分系统属性关系建立分系统模型，即定义出相应的数据量值或曲线表征即可(如弹簧的刚度系数和位移量)；
S2、根据S1中分系统模型建立方式，建立各分系统模型之间的对应关系，将各个分系统模型组装成整个复杂系统模型，形成整个复杂系统或产品的初步系统模型；
S3、针对初步系统模型，输入复杂系统或产品的工艺参数，运行初步系统模型，得到运行结果，结果与前期相应的物理试验数据对比；
S4、根据对比结果，调整初步系统模型的对应关系，可以重新选取一定数量的试验数据，重复上述步骤S1-S3，直至运行结果与物理试验数据一致性较好，得到最终的可重复利用的系统模型。
S5、在复杂系统或产品的实际装配过程中，在虚拟环境下通过快速多次运行系统模型来代替物理试验，通过输入实际装配的工艺参数，根据系统模型输出的关系对应结果，判断输入的工艺参数是否合理，如不合理，则调整工艺参数直至合理。
S6、将建立好的系统模型存入模型库中，模型库中的模型可以反复使用于工艺参数优化过程。
本发明简化试验过程，达到优化工艺参数，提高效率，缩短周期，并逐步建立模型库(知识库)，模型库中的模型可以反复使用于工艺参数优化过程，无需进行大量的试验。
本发明在工艺参数优化整个过程中，通过对复杂系统进行系统建模，利用系统模型的虚拟试验来逐步代替物理试验进行工艺参数优化，解决传统工艺参数优化方法成本高、效率低，难以形成知识重复利用的缺陷问题。

Claims (7)

1.一种装配工艺参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将复杂系统或产品分解成分系统，建立分系统模型，表征分系统属性的输入输出关系；
S2、根据S1中分系统模型建立方式，建立各分系统模型之间的对应关系，将各个分系统模型组装成整个复杂系统模型，形成整个复杂系统或产品的初步系统模型；
S3、针对初步系统模型，输入复杂系统或产品的工艺参数，运行初步系统模型，得到运行结果，将该运行结果与前期相应的物理试验数据对比；
S4、根据对比结果，调整初步系统模型的对应关系，重新选取一定数量的试验数据，重复上述步骤S1-S3，直至运行结果与物理试验数据一致性好，得到最终的可重复利用的系统模型。
2.根据权利要求1所述的一种装配工艺参数优化方法，其特征在于，S1中，可以根据经验公式进行模型构建。
3.根据权利要求1所述的一种装配工艺参数优化方法，其特征在于，S1中，可以根据已有试验数据建立分系统模型：选取一定数量的试验数据，通过多组存在对应关系的试验数据拟合出分系统属性关系。
4.根据权利要求3所述的一种装配工艺参数优化方法，其特征在于，对于输入端组件或输出端组件，存在的对应关系为零部件的尺寸值与装配间隙之间的对应关系，还有装配间隙与使用性能之间的对应关系；根据需要优化的方向决定需要建立的关系。
5.根据权利要求3所述的一种装配工艺参数优化方法，其特征在于，根据分系统属性关系建立分系统模型，即定义出相应的数据量值或曲线表征即可。
6.根据权利要求1所述的一种装配工艺参数优化方法，其特征在于，在复杂系统或产品的实际装配过程中，在虚拟环境下通过多次运行S4得到的系统模型，通过输入实际装配的工艺参数，根据系统模型输出的关系对应结果，判断输入的工艺参数是否合理，如不合理，则调整工艺参数直至合理。
7.根据权利要求1所述的一种装配工艺参数优化方法，其特征在于，将建立好的系统模型存入模型库中，模型库中的模型可以反复使用于工艺参数优化过程。
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