采用SolidWorks的印刷机咬纸机构装配误差分析

0 引言

    计算机辅助公差设计就是在机械产品的设计、加工、装配和检验等过程中，利用计算机对产品及其零/部件的尺寸和公差进行并行优化选择和监控，力图用最低的成本，设计并制造出满足用户精度要求的产品。在公差设计过程中，需要同时考虑尺寸公差和形位公差，以保证产品的功能要求。传统的公差设计手段普遍依靠有关资料上的经验公式、数据和图表，采用类比方法进行人工设计，由于形位公差较为复杂，所以人们往往只侧重于尺寸公差而很少关注形位公差。有了计算机后，即使人们应用一些CAD软件，也仅能实现公差标注，这种公差设计的方式不可能迅速达到既满足产品精度要求，又获得较低成本的公差设计效果。总之目前计算机辅助公差设计的研究应用滞后于计算机辅助设计制造。

    本文使用 ToIAnalyst软件进行辅助公差设计，根据装配体的功能要求和零件配合类型在知识库中进行知识匹配，以获取包含尺寸公差和形位公差的装配尺寸链并自动解算。

    本文对印刷机咬纸机构装配误差这一具体实例进行了分析，在该实例的零件原图样中，牙片、牙体等零件只标注了尺寸公差，并未考虑形位公差，按照图样设计制造出的零/部件，在装配过程中，多组咬纸牙咬纸面与牙垫处于点接触或线接触的状态而无法准确地咬纸。本文正是基于这一具体问题，使用进行辅助公差设计，改进零件的尺寸和形位公差以满足装配精度要求，解决咬纸牙咬纸面点接触或线接触的问题。

1 装配尺寸链及公差分析

    1.1 装配尺寸链

    装配尺寸链是以某项装配精度指标作为封闭环，查找所有与该项目精度指标有关的零件尺寸作为组成环而形成的尺寸链。其中，在零件加工或机器装配过程中，最后间接获得的尺寸称为封闭环，装配尺寸链的封闭环就是装配后的精度。尺寸链中除封闭环以外的其余尺寸称为组成环。在其他组成环不变的条件下，若某一组成环的尺寸增大，封闭环的尺寸也随之增大；或者该组成环尺寸减小，封闭环中的尺寸也随之减小，则该组成环为增环，反之则为减环。

    利用装配尺寸链进行公差设计是产品设计制造中的一个重要内容，在解决装配累积误差问题时，建立并解算装配尺寸链是最关键的问题，而装配约束关系、装配特征和装配信息在装配尺寸链提取中又起着重要的作用，也是计算机辅助公差系统的重要组成部分。

    1.2 公差分析原理