基于CAD的公差分析与设计

近年来，随着计算机信息技术的迅猛发展，现代机械制造业依托计算机信息技术，取得了快速的进步。在这种背景下，计算机集成制造系统(CMIS)、计算机辅助设计与制造技术(CAD／CAM)的研究与应用取得了重大的突破和引人注目的成就，但是，计算机辅助公差设计技术(Computer Aided Tolerance，简称CAT)作为CAD／CAM集成的关键技术之一，其发展远远落后于CAD／CAM的发展。针对CAT技术发展的现状，本文在CAT技术的研究与应用方面主要做了如下工作：1、介绍了计算机辅助公差设计研究的历史与现状；综述了国内外计算机辅助公差设计研究方面的阶段性成果；提出本文的主要研究内容和总体构架。2、介绍尺寸链的相关基础知识；提出尺寸链数学模型，分析了以图论为基础的数学模型的建立；分析了以深度优先搜索法进行尺寸链自动生成的搜索过程。3、传统公差分析方法是进行公差分析的基础，本文除对极值法和概率法进行分析外，还讨论了蒙特卡罗方法和数论方法，给出了运用数论方法进行公差分析的步骤，并对两种方法的统计特性进行比较研究。4、介绍了运用传统的极值法和概率法进行公差综合的方法，基于零件公差与制造成本之间的关系，建立了公差成本模型，分析了最小成本法和线型规划法进行公差分配。5、以前述计算机辅助公差设计关键技术理论研究为基础，综合公差与配合的查询及典型零件的公差设计，开发计算机辅助公差设计原型系统。