基于绿色制造的计算机辅助公差设计研究

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1、分类号：THl24密级：(秘密、机密、绝密)学校代码：10057研究生学号：08816001基于绿色制造的计算机辅助公差设计研究STUDYONCoMPUTER-AIDEDSTATISTICALToLERANCEDESIGNBASEDONGREENMLU呵UFACTUIUNG专业名称：机械制造及其自动化指导教师姓名：王平教授研究生姓名：蒋升申请学位级别：工学硕士论文提交日期：2010年3月论文课题来源：天津市应用基础研究计划重点项目学位授予单位：天津科技大学天津科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中特别加以标

2、注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果内容，也不包括为获得天津科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：骼q日期：芦／f年弓月ff日知识产权和专利权保护声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师具体指导下并得到相关研究经费支持下完成的，其数据和研究成果归属于导师和作者本人，知识产权单位属天津科技大学；所涉及的创造性发明的专利权及使用权完全归天津科技大学所有。本人保证毕业后，以本论文数据和资料发表论文或使用论文工作成果时署名第一单

3、位仍然为天津科技大学。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：旃气日期：≯ff年；月7)日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，同意公布论文的全部或部分内容，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密Il(请在方框内打“、／”)，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于，不保密l必(请在方框内打“√”)。作者签名：褊针日期：硎f年≥月f／日导师签名：≥西

4、日期：勘I7年罗月c7日＼摘要随着环境和资源问题的日益突出，绿色制造已成为必然的趋势。基于绿色制造的公差设计是保护环境、降低制造成本、提高企业竞争能力的重要途径。本文根据绿色制造的基本理论，主要研究了基于蒙特卡洛模拟的统计公差设计和基于绿色制造的公差优化设计理论和方法。计算机辅助公差设计(CAT)是机械产品设计和制造过程中的重要环节。本文参考了大量的国内外文献，对CAT的研究现状进行了深入的研究；综述了国内外公差优化设计，公差与计算机模拟以及绿色制造在公差设计中应用的阶段性成果；提出了在绿色制造技术下的公差分配优化的目标函数，结果表明：以绿色制造为思想的公差设计可以对产品的公

5、差进行柔性的设计，消除掉不必要的资源和能源的浪费，使其能够满足市场的柔性需要，更具有现实实用性，降低产品的成本，提高企业效益。蒙特卡洛方法作为一种统计试验方法，广泛用于各种试验和模拟分析中。本文对蒙特卡洛模拟方法公差分析进行了深入研究，在原有软件的基础上，详细介绍了基于VisualBasic和MatlabGUI的蒙特卡洛模拟分析软件的开发过程，并着重进行了贝塔分布，瑞利分布等一些常用分布的程序编写并进行了模拟及程序调试，囊括了机械加工各种常用的误差分布，使软件更加完整，具有更好的实用性。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。本文对基于绿色制造的公差优化设计进

6、行了研究。研究并提出了以制造成本，质量损失成本和环境影响成本之和最小作为目标函数的公差优化分配方法的概念；并且以制造成本与质量损失成本的总成本最小进行了案例分析。结果表明：与传统的公差分配方法比较可以看出，考虑面向用户需求和环境影响既维护了用户的利益，又保持了产品的质量，而且成本最低，是一种最佳的公差分配方法。本文的研究对于蒙特卡洛模拟公差分析和基于绿色制造的公差优化分配具有一定的指导意义。关键词：绿色制造；计算机辅助公差设计(CAT)；蒙特卡洛模拟；公差分析；公差优化分配；双螺杆磨浆机ABSTRACTWithincreasinglyprominentinenvironmen

7、tandresourceissues，greenmanufacturehasbecomeaninevitabletrend．Tolerancedesignbasedongreenmanufactureisanimportantwaytoprotecttheenvironment，reducemanufacturingcostsandimprovethecompetitivenessofenterprises．Accordingtothebasictheoryofgreenmanufacture，thep