本發明涉及一種提升精度的方法，尤其涉及一種提升八連桿機械壓力機的桿系裝配精度的方法。

背景技術：

八連桿機械壓力機可以完成拉延、沖裁、擠壓和粉末成形等多種工藝，在航空航天、汽車制造、交通運輸、冶金化工等等重要工業部門得到廣泛應用。八連桿機械壓力機因其良好的性能多用于拉延成形，可以滿足工件質量好、材料消耗少和生產率高等要求。八連桿機械壓力機的桿系機構必須滿足特定的滑塊行程、速度曲線和加速度曲線，因此必須要嚴格地控制桿系機構的裝配精度。

技術實現要素：

為了提升八連桿機械壓力機的桿系機構的裝配精度，提出了一種提升八連桿機械壓力機的桿系裝配精度的方法，為了合理地提升裝配精度提供了便利，屬于一種針對八連桿機構機械壓力機中對裝配精度影響最大的變量進行優化，從而實現提升裝配精度的方法。

本發明的解決方案是：一種提升八連桿機械壓力機的桿系裝配精度的方法，所述八連桿機械壓力機的桿系中的八個桿之間的結構關系為：

第一桿的第一端鉸接在第一支點o上；

第一桿的第二端與第二桿的第二端、第六桿的第二端，以及第七桿的第二端共同鉸接形成結點a；

第六桿的第一端與第五桿的第一端鉸接形成結點d；

第五桿的第二端與第四桿的第二端鉸接形成結點c；

第四桿的第一端與第三桿的第一端共同鉸接在第二支點o1上；

第三桿的第二端與第二桿的第一端鉸接形成結點b；

第七桿的第一端與第八桿的第一端鉸接形成結點e；

第八桿的第二端與所述八連桿機械壓力機的滑塊鉸接形成結點f；

其中，處于第三桿與第四桿之間的夾角為固定夾角θ1，處于第六桿與第七桿之間的夾角為固定夾角θ2；第一桿是作為主動構件的曲柄，第八桿是用于驅動滑塊直線移動的拉桿，第二桿、第三桿、第四桿、第五桿、第六桿和第七桿均為搖桿；

所述提升八連桿機械壓力機的桿系裝配精度的方法包括以下步驟：

步驟一，以第一支點o為坐標原點、在第一桿的轉動平面內建立xoy坐標系，以沿著滑塊的移動方向為y軸向、且y軸過滑塊的中心點，過原點o且與y軸垂直建立x軸，第二支點o1的坐標為o1(x,y)，確定八連桿的12個桿系參數為12個變量：八個桿的長度、第二支點o1的橫坐標x和縱坐標y、兩個固定夾角θ1和θ2；

步驟二，確定八連桿的12個桿系參數為每次正交試驗時的12個試驗因素，試驗因素在正交試驗中所處的各種狀態稱之為因素水平，每個試驗因素會依據目標試驗條件確定選取幾個因素水平；

步驟三，確定各個變量的一組數值并且將其分別賦值給12個桿系參數，獲取此正交試驗下的12個試驗因素的因素水平，在后續的正交試驗中按相同比例增加各個變量的數值并分別賦值給12個桿系參數，獲取相應正交試驗下的12個試驗因素的因素水平；

步驟四，在每次正交試驗中，獲取滑塊相對應的行程偏移量，并根據行所有程偏移量，利用極差分析法得出各個試驗因素的極差，所述極差反映試驗因素在試驗給定范圍內試驗指標變化的幅度；

步驟五，對步驟四中的數據結果進行分析，極差越大，說明相對應的試驗因素對試驗指標的影響越大，將各個因素按極差從大到小依次進行排序。

作為上述方案的進一步改進，在步驟二中，令八個桿的長度依次為l1、l2、l3、l4、l5、l6、l7、l8，確定正交試驗的試驗因素為八連桿的12個桿系參數：l1、l2、l3、l4、l5、l6、l7、l8、x、y、θ1、θ2，用大寫字母a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m表示，根據試驗因素和相應因素水平制作正交表；所述正交表的第一列表征試驗號，所述正交表的第一行表征a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m代表的12個試驗因素，所示正交表中行列交錯區域表征在相應列的試驗號下，相應行的試驗因素對應的因素水平；

在步驟三中，確定各個變量的一組數值并且將其分別賦值給l1、l2、l3、l4、l5、l6、l7、l8、x、y、θ1和θ2，獲取此正交試驗下的12個試驗因素的因素水平，在后續的正交試驗中按相同比例增加各個變量的數值并分別賦值給相應正交試驗中a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m代表的12個試驗因素，獲取相應正交試驗下的12個試驗因素的因素水平；

在步驟四中，在各個試驗號中，分別獲取滑塊相對應的行程偏移量，對應相應的試驗號增加到正交表中。

作為上述方案的進一步改進，在步驟五中，繪制各個因素水平和對應指標的趨勢圖，直觀地反應試驗因素對試驗指標的影響規律和趨勢。

作為上述方案的進一步改進，采用遞增比例分別賦值給每個試驗因素的因素水平。

進一步地，每個試驗因素有三個因素水平，采用增加1％，2％，3％的比例，分別賦值給每個試驗因素的因素水平。

本發明有益效果體現在：

1.提升八連桿機械壓力機的桿系機構的裝配精度；

2.利用正交試驗法，由于正交表的正交性，正交試驗的試驗點必然均勻地分布在全面試驗點之中，具有很強的代表性，能夠盡可能少的減少試驗次數，并能得出可靠的試驗結果；

3.正交試驗中，各個水平的選擇按照變量尺寸等比例增加，考慮到桿件自身尺寸對提升桿件自身精度提升的影響。

附圖說明

圖1為本發明涉及的八連桿機械壓力機的桿系中的八個桿之間的結構關系圖。

圖2為本發明12個試驗因素的試驗結果圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明的提升八連桿機械壓力機的桿系裝配精度的方法主要應用在八連桿機械壓力機的桿系中，用于提升八連桿機械壓力機的桿系裝配精度。請參閱圖1，八連桿機械壓力機的桿系中的八個桿之間的結構關系如下：

第一桿1的第一端鉸接在第一支點o上；

第一桿1的第二端與第二桿2的第二端、第六桿6的第二端，以及第七桿7的第二端共同鉸接形成結點a；

第六桿6的第一端與第五桿5的第一端鉸接形成結點d；

第五桿5的第二端與第四桿4的第二端鉸接形成結點c；

第四桿4的第一端與第三桿3的第一端共同鉸接在第二支點o1上；

第三桿3的第二端與第二桿2的第一端鉸接形成結點b；

第七桿7的第一端與第八桿8的第一端鉸接形成結點e；

第八桿8的第二端與所述八連桿機械壓力機的滑塊9鉸接形成結點f；

其中，處于第三桿3與第四桿4之間的夾角為固定夾角θ1，處于第六桿6與第七桿7之間的夾角為固定夾角θ2；第一桿1是作為主動構件的曲柄，第八桿8是用于驅動滑塊9直線移動的拉桿，第二桿2、第三桿3、第四桿4、第五桿5、第六桿6和第七桿7均為搖桿。

八連桿機構發展于二十世紀后期，因其諸多優點廣泛應用于大量工業場合，其結構形式固定，提升桿系結構的裝配精度也是一項重要任務。為了合理地提升八連桿機械壓力機的桿系機構的裝配精度，本發明的針對所述提升八連桿機械壓力機提供相應的桿系裝配精度的方法，其包括以下步驟：

步驟(1)，以第一支點o為坐標原點、在第一桿1的轉動平面內建立xoy坐標系，以沿著滑塊9的移動方向為y軸向、且y軸過滑塊9的中心點，過原點o且與y軸垂直建立x軸，第二支點o1的坐標為o1(x,y)，確定八連桿的12個桿系參數為12個變量：八個桿的長度、第二支點o1的橫坐標x和縱坐標y、兩個固定夾角θ1和θ2；

步驟(2)，確定八連桿的12個桿系參數為每次正交試驗時的12個試驗因素，試驗因素在正交試驗中所處的各種狀態稱之為因素水平，每個試驗因素會依據目標試驗條件確定選取幾個因素水平；

步驟(3)，確定各個變量的一組數值并且將其分別賦值給12個桿系參數，獲取此正交試驗下的12個試驗因素的因素水平，在后續的正交試驗中按相同比例增加各個變量的數值并分別賦值給12個桿系參數，獲取相應正交試驗下的12個試驗因素的因素水平；

步驟(4)，在每次正交試驗中，獲取滑塊9相對應的行程偏移量，并根據行所有程偏移量，利用極差分析法得出各個試驗因素的極差，所述極差反映試驗因素在試驗給定范圍內試驗指標變化的幅度；

步驟(5)，對步驟(4)中的數據結果進行分析，極差越大，說明相對應的試驗因素對試驗指標的影響越大，將各個因素按極差從大到小依次進行排序。為了直觀地反應試驗因素對試驗指標的影響規律和趨勢，可繪制各個因素水平和對應指標的趨勢圖。通過步驟(5)得出對試驗指標影響最大的因素，指出為了提升八連桿機械壓力機桿系機構的裝配精度，首先應該嚴格地控制該因素的精度。

為了更好的說明本發明帶來的效果，在本實施例中，進行具體的舉例。本實施例中，令：第一桿1、第二桿2、第三桿3、第四桿4、第五桿5、第六桿6、第七桿7和第八桿8的長度依次為l1、l2、l3、l4、l5、l6、l7和l8，本實施例中提升精度的方法按如下步驟進行。

步驟1，以第一支點o為坐標原點、在第一桿1的轉動平面內建立xoy坐標系，以沿著滑塊9的移動方向為y軸向、且y軸過滑塊9的中心點，過原點o且與y軸垂直建立x軸，第二支點o1的坐標為o1(x,y)，確定各個變量分別為：l1、l2、l3、l4、l5、l6、l7、l8、x、y、θ1和θ2。

步驟2，正交試驗的試驗因素為八連桿12個桿系參數，分別為l1、l2、l3、l4、l5、l6、l7、l8、x、y、θ1、θ2，用大寫字母a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m表示。試驗因素在試驗中所處的各種狀態稱之為因素水平。每個試驗因素會依據具體試驗條件確定選取幾個因素水平，用表示試驗因素的字母加下標來表示。本次試驗因素較多，每個因素設置三個因素水平，因而本次試驗為12試驗因素3因素水平的方式試驗。因此選用l27(3¹³)等水平正交表。

步驟3.確定各個變量的一組數值并且將其分別賦值給l1、l2、l3、l4、l5、l6、l7、l8、x、y、θ1和θ2，按相同比例增加各個變量的數值，采用增加1％，2％，3％的比例，分別賦值給正交試驗中a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m各個水平。當然在其他實施例中，也可以采用遞增比例分別賦值給每個試驗因素的因素水平，在每個試驗因素有三個因素水平，才采用增加1％，2％，3％的比例，分別賦值給每個試驗因素的因素水平。

步驟4，獲取各個試驗號中滑塊9的行程偏移量，添加到正交表的相應位置中。為了得出滑塊9的行程偏移量，在l1桿旋轉一周中，采取其中的1000個位置，來計算出滑塊9行程的偏移量。利用極差分析法得出各個因素的極差，反映試驗因素在試驗給定范圍內試驗指標變化的幅度。

步驟5，對數據結果進行分析，極差越大，說明該因素對試驗指標的影響越大，將各個因素按極差從大到小依次進行排序，并且繪制因素水平和指標趨勢圖，更直觀地反應因素對試驗指標的影響規律和趨勢。得出對試驗指標影響最大的因素，指出為了提升八連桿機械壓力機桿系機構的裝配精度，首先應該嚴格地控制該因素的精度。

例：設計行程s為1100mm，第一桿1保持為勻速轉動，且轉速ω＝14rpm。

步驟(1)：按本實施例中步驟1操作；

步驟(2)、按本實施中步驟2操作；采用如下表1的正交表：

表1

步驟3:其各個桿系參數的值如下l1＝265mm，l2＝1639mm，l3＝547mm，l4＝564mm，l5＝1606mm,l6＝878mm，l7＝927mm，l8＝1020mm，x＝1526mm，y＝552mm，θ1＝170.8°，θ2＝42.8°。a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l都有三個水平，其中a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k的每個水平分別以上述基準按比例依次向上遞增1％，2％，3％。如a1＝267.65mm，a2＝270.3mm，a3＝272.95mm。其中k1＝172.508°，k2＝174.216°，k3＝175.924°，l1＝43.228°，l2＝43.656°，l3＝44.084°。

步驟4：為了得出滑塊9偏移量，為了得出滑塊9的行程偏移量，在l1桿旋轉一周中，采取其中的1000個位置，來計算出滑塊9行程的偏移量。得出相應的結果如表2所示。

表2

采用極差分析法，計算各個因素，不同水平的偏差值。

ia＝40.7358+27.0681+14.7835+42.9186+61.6267+18.7965+75.0026+3.8801+18.1609＝302.9728

iia＝25.0499+36.4400+29.5549+53.4823+30.9124+18.7378+15.7897+40.7623+13.9821＝264.7114

iiia＝43.0196+22.8389+2.3413+15.2665+11.9329+14.4856+54.2648+7.7733+11.2603＝183.1832

同理得出如表2所示的數據。

得到各因素三種水平數據之和后，仍需進一步分析實驗結果，可通過計算出各列的極差進行。極差r是一組數據中最大值與最小值之差：r＝ymax-ymin,其作用為反映試驗因素在試驗給定范圍內試驗指標變化的幅度。r越大說明該因素對試驗指標的影響越大，也就越重要。

各個因素的的極差分別為：

第一列(a因素)ra＝ia-iiia＝302.9728-183.1832＝119.7896

第二列(b因素)rb＝iib-iiib＝268.1593-240.8761＝27.2832

第三列(c因素)rc＝iic-ic＝287.6850-194.8065＝92.8785

第四列(d因素)rd＝iid-iiid＝262.0757-229.7734＝32.3023

第五列(e因素)re＝ie-iiie＝365.5298-142.1029＝223.4269

第六列(f因素)rf＝iiif-iif＝272.4065-214.9840＝57.4225

第七列(g因素)rg＝ig-iiig＝294.8589-188.6079＝106.251

第八列(h因素)rh＝iiih-ih＝296.2088-213.2409＝82.9679

第九列(i因素)ri＝iiii-ii＝320.5957-189.0351＝131.5606

第十列(j因素)rj＝iiij-ij＝328.2471-186.7645＝141.4826

第十一列(k因素)rk＝iik-iiik＝285.7653-208.4215＝77.3438

第十二列(l因素)rl＝il-iiil＝338.2535-198.7625＝139.491

每列極差的數值，表明該列所排因素選取水平變動對試驗指標的影響程度大小。最后計算出每列i、ii、iii的總和，由于各列總和相等，所以總和可以用來校驗計算中有無差錯。至此將計算的i、ii、iii、r填入表2的相應位置上。

步驟5：試驗結果的分析

①極差r越大，該因素對指標的影響程度也越大。第一列(e因素)的r最大，說明桿l5對滑塊行程的影響最大；第十列(j因素)、十二列(l因素)次之。第二列(b因素)極差r最小，說明桿l2對滑塊行程影響最小。

從上述各因素極差值分析得出，各因素對指標影響從主到次依次為：

e>j>l>i>a>g>c>h>k>f>d>b；

②繪制因素水平與指標趨勢圖

為了更直觀地反應因素對試驗指標的影響規律和趨勢，以因素水平為橫坐標，以試驗指標偏差值為縱坐標，繪制因素與指標趨勢圖，如圖2所示。

在上述分析的基礎上，得到八連桿結構各桿系參數對滑塊行程的影響程度大小。桿l5對滑塊行程影響最大，為了保證連桿機構的中心距滿足必要的裝配精度，必須首先嚴格的控制桿l5的尺寸。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。