1、本科毕业论文（20 届）形位公差数据处理软件开发所在学院专业班级 机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 形位公差数据处理软件开发 1课题意义及目标形位公差对零件的使用性能有较大的影响，但在设计中对于形位公差的选择，标注和查询有着较大的局限性，因此有必要对形位公差进行数据处理。通过本次毕业设计学生应该熟练掌握形位公差的公差项目和标注规定以及公差数据库的建立，运用计算机辅助软件，建立形位公差数据库,实现数据库自动查询。
2、2主要任务（1）了解形位公差项目及标注规定；（2）建立形位公差数据库；（3）数据处理软件开发设计；（4）编写设计说明书。3主要参考资料1 潘应晖.公差配合自动查询.轻工机械.2005.69-71。2 丁志华.公差合理选用与正确标准.北京：郭刚工业出版社，1991.3 李蔚.形位公差分布规律研究概述.江西机械，1990（2）：32-33.4进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 整理相关资料，提出设计方案，开题 2014 年 12 月 20 日-12 月 30日2 了解形位公差项目和标注标准 2014 年 1 月 1 日 -1 月 30 日3 建立形位公差数据库 2014 年 2 月 1 日
3、-3 月 15 日4 整理资料并且进行软件流程 2014 年 3 月 16 日-5 月 31 日5 完成毕业设计并且准备答辩 2014 年 6 月 1 日 -6 月 25 日审核人： 年 月 日I形位公差数据处理软件开发摘 要：形位误差影响机械产品的功能，设计时应规定相应的公差并按规定的标准符号标注在图样上，而形位公差的查询很不方便，我们必须通过查询公差手册，逐个对比，一一查询才能获得所需的公差值。这样效率很低，而且准确度不高。本次设计是在了解形位公差项目和标注规则的基础上，实现形位公差数据处理软件开发，首先建立 access 数据库，将公差值以数据的形式输入数据库，然后通过 VB 软件，将形
4、位公差数据库导入计算机，进行软件开发最终实现形位公差数据的自动查询。关键词：计算机辅助形位公差设计，形位公差，数据库自动查询。Shape tolerance data processing software developmentAbstract:Shape position errors affect the function of mechanical products,the corresponding tolerance should be stipulated when designed,and marked on the drawings according to the regu
5、lations standard symbols,however,it is query is not convenience,we can not acquire the required tolerance values until inquiry Handbook and one by one comparison.The efficient is low,and the accuracy is not high.The design is based on the understanding of tolerance program and tagging rules,completi
6、ng data processing software development,first,to establish the access database,and enter the to tolerance value into it in the form of data,then form it into computer by VB software to proceeding software development,ultimately complete the automatic query of the shape and position tolerance data.Ke
7、ywords: The computer-aided tolerance design form，Shape tolerance，DatabaseAutomatic query.II目录1 前言 .11.1 机械的发展 .11.2 本课题开展的目的及意义 .11.3 计算机辅助形位公差技术内容 .21.4 计算机辅助设计国内外研究进展 .21.5 需要开展的工作 .32 形位公差的的特征意义 .52.1 形位公差的含义 .52.1.1 形位公差的概念 .52.1.2 形位公差标注示例 .122.1.3 形位公差的标注规定 .132.2 形位公差的选择 .142.2.1 形位公差项目的选择 .1
8、42.2.2 公差原则的选择 .142.2.3 公差值的选择 .152.2.4 形位公差特征项目的选择 .162.2.5 形位公差基准的选择 .162.2.6 形位公差公差项目的区别 .172.3 本章小结 .173 形位公差计算机辅助设计 .183.1 软件设计基础 .183.2 建立数据库 .183.3 形位公差查询软件设计 .223.4 本章小结 .394 结 论 .40参考文献 .41致谢 .42太原工业学院毕业设计11 前言1.1 机械的发展早在几千年前，人们已经开始使用初步的工具达到生产目的，随着科技的进步和生活水平的的提高，人们对于产品的要求也越来越高，机械的发展也得到了迅猛的发
9、展，一批批传统工业崛起，各种零件相继被设计开发出来并得到充分的利用，直到现在，机械行业已经向自动化，现代化这方面发展。随着各种数据机床的出现，技术的飞速进步，对于零件的精度要求也越来越高，复杂程度也越来越难，因此对于零件误差的大小，提出了行位公差的概念，对于零件的制造设计了量规，以便快捷的选用。近几年来，我国的机械制造行业相对成熟，达到了相对的瓶颈，而在国外，自动化取得了相对快速的发展，特别是美国等工业化大国，调整发展战略，发展新兴产业，向着自动化和全面化发展，创造新型的产业链。因此我认为，我国应大力引进科技，向机械的自动化和全面化发展，实现机械制造精密化，智能化。这不仅可以降低成本，提高生产
10、效率，还可以节省人力物力，节省资源。总之，我们应该积极发展生产技术上高新技术的运用，与现在快速发展的计算机相结合，开发高效率的生产技术，加快脚步，拉近与大国的差距。尤其是精度的提高，精度是衡量各种产品机械质量的重要依据，只有精度高了，产品才能卖的更好，在国际竞争中才会更有优势。因此，本次课题研究方向是机械精度。1.2 本课题开展的目的及意义经过加工的零件，总不能达到百分百的重合，它不仅有尺寸的误差，还有形状与位置的偏差。这些误差会影响零件的性能，造成经济损失。而形位公差对零件的使用性能有较大的影响，是表示零件的形状和其相互间位置的精度要求。但在生产中适用条件存在着较大的局限性，因此有必要对形位
11、公差进行数据处理。通过本次毕业设计我要熟练掌握形位公差的公差项目和标注规定以及如何进行数据处理，并学习计算机辅助软件实行形位公差计算机辅助设计，并将数据库应用到 VB 软件中。太原工业学院毕业设计2现已知的查询形位公差手段，通常是用机械手册，查得公差数值，耗时费力，速度缓慢，容易出错，不能实现形位公差的自动查询。本次对计算机辅助设计的研究，采用数据库查询机制，实现形位公差的实时查找。1.3 计算机辅助形位公差技术内容计算机辅助公差设计（CAT）是对于设计和开发的主要内容，对于现在的软件开发有着重要的作用，在它作为产品的研究与开发时，不仅可以节约时间，而且可以做到省时省力，在研究的成果也能取得较
12、好的效果，因此，它不仅可以缩短研究组偶奇，还能做到高效率和高精度，很大的节约了成本，提高了效益。CAT 也是实现 CAD 和 CAM 核心技术，但目前并没有成熟的机制，还处于开发阶段，是一门新兴的技术。但同样是不可缺少的。随着 CAD/CAM 信息的飞速发展，计算机辅助形位公差设计的地位就显著的得到提高，越来越受到大家的重视。但是作为一个产品设计制造过程不可缺少的重要组成部分，公差设计在国内外还是依据设计人员的积累的经验和已知图表，用模拟或半手工的方法实现人工设计，这种方法有着很多的弊端，不仅精度不高，成本还很高。因此，计算机集成制造系统相适应的发展，已然成为制约它们进一步发展的一大关键问题。
13、CAT 计算机辅助公差设计的技术已成为目前最主要的问题。1.4 计算机辅助设计国内外研究进展利用计算机进行产品的尺寸和公差设计现在越来越受到国内外学术界的广泛重视。美国机械工程师学会 ASME 每年的设计自动化年会都设有专门的公差专题；国际生产工程协会 CIRP 每隔一年召开一次全球性的计算机辅助公差设计讨论会。世界上其它工业化国家如加拿大、法国、英国、德国、日本、瑞士和澳大利亚在公差设计方面也投入大量人力和物力。近年来，英国提出通过计算实验和特性曲线方法进行强健公差设计，1978 年，英国剑桥大学的 C.hillyard 首次提出利用计算机辅助确定零件的几何形状、尺寸和形位公差的概念。同年丹
14、麦的 O.Bjork 在其ComputerAided Tolerancing一书中提出利用计算机进行制造公差的控制，这太原工业学院毕业设计3两人的工作奠定了 CAT 的基础，是计算机辅助公差设计技术发展的开端。以后逐渐出现 CAT 技术的学术论文和初步软件，其中 1983 年 Requicha 提出了漂移公差带理论，成为计算机公差建模的理论基础。1986 年,Faingurelemt 等人提出在 CAPP 中进行公差分析的一整套方法，包括定位误差和道具的磨损误差。美国的 Turener于 1987 年建立了一套具有一定实用意义的设计公差分析方法，Ahmadm 同年提出用专家系统方法进行 ISO
15、 互换性配合公差的选择。1988 年 R.Weel 发表了“Tolerance for function”一文，它标志这计算机辅助公差设计史上的一个转折点，掀起了计算机辅助公差设计的研究热潮。之后的几年，随着大量的研究进展，计算机辅助形位公差设计也越来越完善，性能质量得到大大的改进。国内的浙江大学、重庆大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学等院校对 CAT 技术的研究也做了一些工作。张根保教授与 M.Porcher 提出了并行公差设计的数学模型；姬舒平等提出一种新的公差优化数学模型；曹衍龙等进行了基于模拟实验法的离散公差稳健设计方法；王先逵等采用模糊理论进行了制造技术中的模糊逻辑决策研究；赵明岩等
16、对公差计算机辅助查找进行了研究。还有其他学者对此类课题进行了相关的研究。这些国内外的研究成果对该类课题的研究发展作了有益的探索。但是，这些研究还是初步阶段，尚未达到较高的实用水平。另外，CAT 既涉及到尺寸公差，也涉及到形位公差和表面粗糙度，但后两者的研究极少。所以，本研究在对计算机辅助公差设计各部分了解和分析，进行总体把握的基础上，重点对形位公差的计算机辅助设计技术开展研究。1.5 需要开展的工作已知的计算机辅助形位公差设计的过程中，并没有完整而成熟的形位公差自动查询系统，都是需要具体设计人员凭着多年来的经验，结合已掌握的知识，客观的确定形位公差的标注项目和标注规定等。对于行为公差的公差值的
17、查询，更是需要通过查询公差手册，逐个查询，以便得到所需要的公差值，而无法实现形位公差的自动查询，并且在查询数值时会有客观的影响，比如数值看错，需要相当长的时间，太原工业学院毕业设计4增加了很多工作。本次计算机辅助形位公差设计的过程中，通过建立形位公差数据库，并将数据库导入到 VB 软件中，再进行计算机辅助软件开发，采用 SQL 查询机制，最终实现形位公差的自动查询。主要工作有：(1)首先详细了解形位公差的公差项目及标注标准等内容(2)建立形位公差数据库，数据库采用 access 2003，采用数据形式的输入方式。(3)将数据库导入 VB 软件中，导入方式采用 ADO 技术，让数据库在 vb 中
18、显示出来。(4)实现计算机辅助软件开发，建立模块，编写代码，采用 SQL 查询语句，实现形位公差计算机辅助设计形位公差的数据库的自动查询。太原工业学院毕业设计52 形位公差的的特征意义2.1 形位公差的含义2.1.1 形位公差的概念形位公差，顾名思义就是形状公差与位置公差。机械零件在加工完成后总不能保证完全的重合率，都存在的或多或少的误差，这些误差的大小经过国家的标准规定，统一称为零件的形状与位置公差。简单来说就是零件加工完成后理想要素与实际要素的变动量。不仅有形状方面的变动量，这种变动量就是形状公差，而位置的变动量就称作位置公差。实际效果如下图 2.1，图 2.2 所示：图 2.1 轴的形状公差
