范文一:线性尺寸链公差分析
線性尺寸鏈公差分析.
程序設計用于(1D )線性尺寸鏈公差分析。程序解決以下問題:
1 公差分析,使用算術法"WC" (最差條件worst case)綜合和最優化尺寸鏈,也可以使用統計學計算"RSS"(Root Sum Squares)。
2 溫度變化引起的尺寸鏈變形分析。
3 使用"6 Sigma"的方法拓展尺寸鏈統計分析。
4 選擇裝配的尺寸鏈公差分析,包含組裝零件數的最優化。
所有完成的任務允許在額定公差值內運行,包括尺寸鏈的設計和最優化。
計算中包含了ANSI, ISO, DIN以及其他的專業文獻的 數據,方法,算法和信息。標准參考表: ANSI B4.1, ISO 286, ISO 2768, DIN 7186
計算的控制,結構及語法。
計算的控制與語法可以在此鏈接中找到相關信息 " 計算的控制,結構與語法".
項目信息。
“項目信息”章節的目的,使用和控制可以在" " 文檔裏找到.
理論-原理。
一個線性尺寸鏈是由一組獨立平行的尺寸形成的封閉環。他們可以是一個零件的相互位置尺寸(Fig.A)或是組裝單元中各個零件尺寸
(Fig. B).
一個尺寸鏈由分開的部分零件(輸入尺寸)和一個封閉零件(結果尺寸)組成。部分零件(A,B,C... )可以是圖面中的直接尺寸或者是按照先前的加工工藝,組裝方式。 所給尺寸中的封閉零件(Z )表現爲加工工藝或組裝尺寸的結果,結果綜合了部分零件的加工尺寸,組裝間隙或零件的幹涉。結果尺寸的大小,公差和極限直接取決于部分尺寸的大小和公差,取決于部分零件的變化對封閉零件變化的作用大小,在尺寸鏈中分爲兩類零件:
- 增加零件 - 部分零件,該零件的增加導致封閉零件的尺寸增加
- 減少零件 - 部分零件,封閉零件尺寸隨著該零件的尺寸增加而減小
在解決尺寸鏈公差關系的時候,會出現兩類問題:
5 公差分析- 直接任務,控制
使用所有已知極限偏差的部分零件,封閉零件的極限偏差被設置。直接任務在計算中是明確的同時通常用于在給定圖面下檢查零件的組裝與加工。
6 公差合成- 間接任務,設計
出于功能需要使用封閉零件的極限偏差,來設計部分零件的極限偏差。間接任務用來解決設計功能組及組裝。
公差計算方法的選擇以及尺寸鏈零件的極限偏差影響組裝精度和零件的組裝互換性。因此,産品的經濟性和運轉性取決于此。在尺寸鏈中解決公差關系,工程實踐使用三個基本方法:
? 算數計算法
? 統計學計算法
? 成組交替性計算方法
算術計算方法 - WC method (Worst Case).
最常使用的方法,有時叫做最大-最小計算方法。它用于在任何部分零件的實際尺寸的任意組合下保證封閉零件的所需極限偏差,也就是最大和最小極限尺寸。 這個方法保證了零件的完全裝配和工作交替性。但是,由于封閉零件的高精度要求,導致部分零件的公差值太極限,因此帶來高的加工成本。因此WC 方法主要適合用于計算小數量零件尺寸鏈或結果尺寸的公差是可以接受的 情況。最常用于單間或小批量生産。
WC 方法計算得出的結果尺寸是部分尺寸的算術和。因此封閉零件的尺寸決定于其中心值:
和總的公差
:
封閉零件的邊界尺寸關系
:
含義:
μi -第i 個零件的中心值
T i - 第i 個零件的公差
n - 部分零件數
i=1,..,k - 增加零件尺寸
i=k,..,n - 減少零件尺寸
統計學計算方法 -統計計算方法- RSS, 6 西格碼 方法
尺寸鏈的統計學計算方法依據概率運算法。這些方法假定選擇隨機零件組裝,部分零件的偏差極限值出現的幾率很小,由于是組合的概率。每個零件的各個加工尺寸的偏差極限出現的事件概率很小。預選一些零件的廢品的風險,尺寸鏈中的部分零件公差可以增加。
統計方法僅僅保證部件裝配的互換性,不良狀況(損壞)的低比率。考慮使用局部零件較大公差,但是,這會導致生産成本的降低。通常用于大量生存,節省制造成本重于由零件不完整互配性裝配帶來的組裝和工作費用。
封閉零件的尺寸顯示來自公差區域平均值的變化。各個尺寸的發生概率按數理統計計算同時大多數情況下完全符合正態分布。分布以概率密度的高斯曲線描述,“x"尺寸的事件概率按下面公式計算:
高斯曲線的形狀由兩個參數描述,中心值μ定義結果尺寸出現最高頻率的位置;標准差σ定義了曲線“細長比”
標准差σ變化值的高斯曲線
高斯曲線和定義的封閉零件的極限尺寸的交集爲制程目標良率。超出允許區間的爲制程不良。
中心和非中心設計的制程良率
通常工程領域,制造制程常常設置滿足有效等級3σ。意味著結果尺寸的上限UL 和下限 LL 在中心值μ的3σ以內。在高斯曲線的上下限以內等于總集合的99.73%,這個區域的産品符合規格要求。超出的部分比率爲 0.27% ,爲尺寸超出的産品。
封閉零件公差的可變寬度所代表的良率
和的平方根方法
這個計算方法也是和尺寸鏈統計計算方法一樣的最普遍的傳統計算方法。RSS 方法依據假設各個局部零件在3σ制程能力(品質)下制造。
極限值由此符合容許空間μ+/-3σ,標准差設置如下:
封閉零件尺寸爲平均值
以及標准差:
含義:
σi - 第i 個零件標准差
μi - 第i 個零件的中心值
T i - 第i 個零件的公差
n - 總局部零件數
i=1,..,k - 遞增零件數
i=k,..,n - 遞減零件數
6 西格碼”方法
通常工程領域,制造制程常常傳統地設置滿足有效等級3σ。大約百萬個産品中2700個不良。盡管這些超出地産品起初看起來非常良好,但在一些産品領域,越發不足。除此之外,從長期來看幾乎不可能保證制程特性曲線地中心值完全在容許範圍地中心。以防大批量生産時的制程曲線的中心值隨著時間的推移而偏
移,由于變化因數的影響(錯誤的組裝,工具和夾具的磨損,溫度變化等等。)1.5σ的偏移是典型的,對于接近3σ等級的制程能力,表現爲超出公差的比率爲百萬分之67000。
很明顯在此等級的制程損壞是不可接受的。因此,最近“6西格碼”的方法越來越被廣泛使用在評估制程品質上。方法的概念是獲得制程特性的中心值是在距離兩個公差極限值6σ範圍內。在此有效制程條件下,即使
1.5σ的偏移産生,也可保證百萬分之3.4的超出公差的比率。
“6σ”的方法相對較新,它變得廣泛而流行是在1980s 和1990s 。第一次是由Motorola 公司運用于實際而主要在美國被使用。它適用于高品質的制造流程和制程曲線會偏移的大批量生産中。
“6σ”防範是標准“RSS”的修改同時引入兩個新的參數,(Cp , C pk ) ,被成爲制程能力指數。這些能力指數被用于評估制造流程的品質。
C p 值用于對照傳統的3 σ制程能力而評估制造流程的品質。
對于容許空間μ+/-3σ,C p 等于1。對于高品質的制程,公差極限在距離中心值6σ的範圍內, C p =2。
C pk 值是C p 在考慮制程偏移而修改的。
對于中心偏移因數k 的範圍爲<0..1> 決定了一半公差區間內而産生的相應偏移值。對于典型的1.5σ制程特性偏移,“6σ”品質下的中心偏移因數將會是k=0.25 , C pk =1.5。
有效的標准差評估如下:
在對尺寸鏈中所有局部零件運用能力指數後,封閉零件的尺寸可以類似于“RSS”方法而活和中心值μ以及標准差
同時:
σei-第i 個零件的有效標准差。
對于“6σ”方法,結果爲4.5σ的制程能力比率也是可接受的。
成組互換方法(選擇組配)
選擇組配方法用于大量制造的精確産品,並且在産品內不存在零件工作互換性的問題。産品組裝是通過挑選各個零件進入公差子集,零件的制造尺寸可以被指定爲較大公差。狹小的結果尺寸公差通過選擇的子集功能匹配(綜合)而得。爲了定義封閉零件得結果尺寸,上面定義得“WC”方法被使用,除了計算不包含局部零件得所有制造公差,但是,僅有狹小的公差適合選定的公差子集。
選擇組配方法是一個非常有效的解決尺寸鏈方法,允許局部零件的制造公差大幅度增長,同時明顯減小制造成本。另一方面,這個方法計算帶來了零件組配的要求提升,操作成本相應提升,通常需要更換所有組裝零件以防局部零件的磨損或破壞。
如果選擇裝配的方法是有效的,必須解決零件優化選擇(綜合)的問題。零件必須匹配,所以對于給定的制造零件的數目可以組裝最大可能性的零件數目從而獲得功能需求。這個任務可以分爲兩個部分:
1. 任務設計部分
爲了使封閉零件符合功能需求,尋找局部零件各個子集的所有組合。此任務必須在生産之前解決,在設計尺寸鏈的過程中。適合組配的數目取決于局部零件的所有制造公差,同時也取決于所選的公差子集的數目。尺寸鏈一定被設計可接受的組裝組合的數目在有效極限範圍內。
對于一些較小數目的適合組合,可能沒有必要在組裝中使用所有制造零件。這就是爲什麽制程的組裝良率減小而生産成本增加了。當在這機過程中出現一些不可接受的子集,主要指數表現出來。
另一方面,較大數目的適合組合表現爲無效設計,尺寸鏈可能要被設計爲更優化的方式,局部零件公差放大或公差子集數目縮小。
2. 任務的技術部分
對于在各個公差子集中給定制造零件數目的組裝零件數目的最優化。
該任務必須在制造中被重複履行,在補充庫存之前,在組裝開始之前。任務的主要目的是爲了獲得組裝産品的最大可能性數目而決定最優化組裝流程。在解決問題時,我們必須從在組裝的可接受組合子集中選擇最優化組合設置,同時在各個使用的組合中決定組裝零件的數目。
通過從所選子集中取消零件而漸進各個産品的組裝,最優化的算法是以此爲基礎的。在最先階段,計算出組裝産品的最大和最小可能數目。其後,根據預選計劃從選擇的子集中縮小零件數。因此,組裝産品數目低估增加越來越快,上估減少越來越慢。
任務的方案通常不明確。不同的組裝流程帶來同樣的數目的組裝産品是經常發生的。這就是爲什麽使用的組裝組合數目被用作另一個優化准則的原因。使用組合數的最小化導致組裝的簡化和加速,也就是說,在制造費用的降低,在一些實際應用中,兩個標准同樣重要。
計算單位,標准公差。
本行用于調整計算的單位系統和選擇標准公差。
計算單位
In the list box, select the required system of units for calculation. After switching the units, all values will be automatically recalculated.
在表格中,選擇計算所需的單位系統,一旦改變單位,所有值將重新自動計算。
警告:如果你使用程序功能最優化[1.11, 8.10],必須在改變單位後重新啓動最優化。
標准公差
在章節[1.1, 3.2, 5.1, 7.1]中定義尺寸鏈時,各個尺寸的公差同時也被定義。簡化工作,程序提供了一個工具可以自動選擇標准公差。
程序依據 ISO, or ANSI包含一組基本尺寸公差。關于偏差類別和給出的標准,公差被分爲5個子集:
? 依據ISO 286長度尺寸的標准偏差
? 依據 ANSI B4.1長度標准偏差
? 依據ISO 286標准軸承配合
? 依據ANSI B4.1推薦的配合
? 依據 ISO 2768長度尺寸無指定的極限偏差
在工作表頭每個子集包含一組列表框和按鍵。在列表框中設置公差需要的參數,配合(精度等級,公差範圍,...) 。使用按鍵,在輸入表中填入所需偏差的尺寸到適當的位置。
根據ISO ,公差被定義標准in[mm] 爲SI 單位計算。根據ANSI 公差被定義in [in]爲米制計算單位。對于已經定義單位的標准公差不同于計算中那些設置,尺寸偏差將自動重計算和圓整。
警告:程序允許在一個步驟中僅爲一個尺寸設置標准公差,如果更多不同行的輸入單元被選擇,自動公差設置將不能執行。
備注:如果選擇的公差不是按給定的公稱尺寸標准來定義,偏差爲0將被設置在輸入表中。
提示:對于標准公差的更加詳細的信息,查看工作表" 公差與配合" 。
A. 基礎公差分析
本章節允許公差分析,合成以及使用算術“WC”方法進行尺寸鏈最優化,“RSS”統計計算也可執行。
" W orst C ase" 方法用于完全安裝以及零件工作互換需求同時適合解決小數目零件尺寸循環或最終尺寸的粗略被接受。統計方法" R oot S um S quares" 保證部件裝配互換性同時減少在大量生産中的制造成本。 設計流程
設計和最優化尺寸鏈任務包含以下步驟:
7 在表格中定義所有局部零件的尺寸和公差 [1.1]
8 在列8中[1.1]標識局部零件的待優化公差。
9 設置封閉零件的目標極限尺寸。
10 設置最優化參數
11 開始最優化
12 在章節[2]中檢查封閉零件的尺寸。
13 保存適合方案的工作表並命名。
提示:你可以找到“WC”方法的尺寸鏈設計流程圖解example 1,“RSS”方法參看 example 2。
尺寸鏈設計和最優化. [1]
本章節尺寸鏈設計和所選局部零件公差優化。
1.1 尺寸鏈設計
表格用于定義尺寸鏈的各個局部零件尺寸。每一行屬于一個局部零件。表格的含義如下:
列1-零件名爲一選項參數
列2-設置局部零件的公稱尺寸。“遞增”零件爲正,“遞減”零件設置爲負。
列3-設置尺寸的上和下偏差。點擊工作表頭的選擇按鍵來將近似的選擇公差調入表格。
列4..7-這列包含所有局部零件的極限尺寸,中心尺寸和標准偏差計算。
列8-設置調整需要優化的局部零件的公差。檢查固定公差的標記區域,這些公差將在優化後不會變化。 列9,10-優化後,這些列中包含設計的(優化的)偏差。左邊結果爲使用算術“WS"方法而得;後邊爲使用統計”RSS“方法而得結果。點擊表格底部按鍵將設計得偏差轉入輸入列中。
備注:表格底行中得封閉零件得基本尺寸被實時計算。對于具體得封閉零件參數,查看章節 [2]。
1.2 尺寸鏈優化。
本章節用于表格[1.1]中定義得尺寸鏈得局部零件公差優化。在開始優化前,設置所需的封閉零件的極限尺寸[1.3]同時設置優化參數[1.6]。點擊行[1.11]的按鍵開始優化。
兩種方法(WC , RSS)的優化被同時執行。設計的偏差列表于表格 [1.1],封閉零件的結果尺寸查看章節[2]。
1.3 封閉零件的極限尺寸
本章節根據産品的功能需求而定義封閉零件的極限尺寸。
1.7 優化流程
在列表框中選擇一個下面的優化模式
1. 設計中心
在公差大小保持不變的前提下,計算將調整所選局部零件的極限偏差從而封閉零件的中心尺寸盡可能地接近目標公差的容許極限[1.3] 。根據設置的公差精度 [1.8],計算有兩種模式:
? 極限偏差計算
優化尺寸極限偏差位置由計算設置。計算精度(小數位數)按照行 [1.8]的選擇,在這個模式下,計算允許使用同爲正的公差,或負偏差。
? 標准偏差設計
在這模式下,程序試著使用優先對稱或一側偏差。優化尺寸的上偏差總是爲正,下偏差爲負。
2. 公差優化
在容許公差的中心值保持不變的前提下,計算調整選擇的局部零件的公差從而使封閉零件結果尺寸符合
[1.3]極限定義需求。
3. 中心和公差優化
綜合了以上兩種方法
1.8 公差精度
在列表框中選擇優化時的公差類別和精度。
在預定精度(小數位數)等級的前提下,任何在列表框中的前五項被選中,優化的公差大小將被計算設置。對于優化公差,他們的尺寸大小比率固定。
對于在列表框中2個項目被選中,優化公差尺寸將符合標准值。SI 單位下的計算,標准公差參考ISO286, 米制單位下的計算使用ANSI B4.1.。如果”相同公差等級“項目被選中,相同公差等級的標准公差將被使用于所有優化的尺寸。
警告:公差選擇和設計中心方法[1.7]一樣影響著優化公差尺寸大小。
1.9 最小公差尺寸。
設置在優化中使用的最小公差尺寸(精度等級)
備注:在SI 單位下的計算,最小公差按照ISO 286設置,米制單位下的計算按照ANSI B4.1。
1.10 目標良率
在列表中選擇制造流程最小目標良率
重點:傳統條件下,制造制程能力3S (良率99.73%)爲允許滿意的能力。
備注:這個參數僅有效地用于統計RSS 計算方法。
封閉零件參數. [2]
本章節根據章節[1]的尺寸鏈推介封閉零件的具體參數。作爲比較,它包含了局部零件的原始公差和優化公差下的封閉零件的結果尺寸。
2.1 目標極限尺寸
在此章節,根據産品的功能需求來定義封閉零件的目標極限尺寸。
備注:如果檢查框被選,在優化過程中[1.3]極限尺寸被使用。
2.5 算術計算("WS" 方法)
本章節顯示封閉零件在算術計算下的結果尺寸。
備注:結果尺寸的圖解,查看行[2.19]。
2.10 統計計算(“RSS"方法)
本章節顯示封閉零件在統計”和的平方根“計算方法下的參數。
生産良率[2.13] 定義了符合規格要求的産品比率,也就是說封閉零件尺寸在所定義的極限尺寸[2.1]以內的産品。拒收的制造制程 [2.14]代表的是百萬個生産産品中尺寸超差的預估數目。
備注:結果尺寸的圖解,查看行[2.20]
2.15 極限尺寸
本章節包含對于選定的制造尺寸良率而計算封閉零件的極限尺寸。
重點:傳統條件下,制程能力在3σ(良率 99.73 %)可以被視爲允收。
B. 溫度變化帶來的系統變異.
章節[A]是在假設的工作溫度爲基本溫度20 °C (68°F) 條件下,設定局部零件的尺寸和公差。如果零件長期工作在較高的溫度下,他們的尺寸會變化。本章節就是用于分析溫度變化對尺寸鏈的影響。在檢查封閉零件的結果尺寸時,算術”WS“方法或統計”RSS“方法可以被使用。
尺寸鏈設計. [3]
在此章節中,定義設計零件的尺寸鏈和工作溫度。
3.1 工作溫度
對設計零件設置預期的工作環境溫度。
3.2 尺寸鏈設計
這個表格用于定于尺寸鏈中各個局部零件的尺寸。表格的每一行爲一個局部零件。表格中每列的含義爲一下描述:
列1-零件名爲一選項參數
列2-設置局部零件的公稱尺寸。“遞增”零件爲正,“遞減”零件設置爲負。
列3-設置尺寸的上和下偏差。點擊工作表頭的選擇按鍵來將近似的選擇公差調入表格。
列4,5-在此列中局部零件的制造(組裝)尺寸被計算
列6-在列表框中選擇零件的材料
列7-設置熱膨脹系數。如果表頭的檢查框被選中,根據所選材料和工作溫度[3.1],數值將自動設置。 列8,9-在這些列表中,工作溫度條件下的局部零件尺寸被計算。
備注:在表格的底行,封閉零件的基本尺寸被實時計算。封閉零件的具體參數,查看章節[4]。
警告:通過按經驗獲得常規材料組的系數而選擇熱膨脹系數的自動設計值。盡管通過這種方法獲得的數值接近通過量測具體材料的數值,我們推薦根據材料表或廠家的規格來進行最終的計算。
重點:如果你僅僅需要執行章節[A]中的尺寸鏈設計檢查,使用自動數據導入功能。
封閉零件參數. [4]
本章節根據章節[3]的尺寸鏈推介封閉零件的具體參數。作爲比較,封閉零件的結果尺寸爲(20° C )下組裝以及這裏所給的工作溫度。
4.2 熱膨脹系數
設置封閉零件材料的熱膨脹系數。
重點:如果行[4.1]的檢查框被選中,根據所選材料和工作溫度[3.1]將自動設置系數。
4.3 目標極限尺寸
在本節中定義封閉零件目標組裝尺寸。,根據所選熱膨脹系數[4.1]封閉零件在工作溫度下的極限尺寸被自動設置。
4.7 算術計算(”WC"方法)
本章節顯示封閉零件在算術計算下的結果尺寸。
備注:結果尺寸的圖解,查看行[4.21]。
4.12 統計計算(“RSS" 方法)
本章節顯示封閉零件在統計”和的平方根“計算方法下的參數。
生産良率[4.15] 定義了符合規格要求的産品比率,也就是說封閉零件尺寸在所定義的極限尺寸[4.3]以內的産品。拒收的制造制程 [4.16]代表的是百萬個生産産品中尺寸超差的預估數目。
備注:結果尺寸的圖解,查看行[2.20]
4.17 極限尺寸
本章節包含對于選定的制造尺寸良率而計算封閉零件的極限尺寸。
重點:傳統條件下,制程能力在3σ(良率 99.73 %)可以被視爲允收。
C. 拓展的統計分析(6西格碼).
本節執行對線性尺寸鏈使用統計“6西格碼”方法分析尺寸鏈。
”6西格碼" 方法是用于評估制程品質的現代統計方法。尤爲適合高品質的制造流程和大批量生産,在這些條件下制程特征曲線可能偏移。此方法的目標是獲得制程特征的中心值在距離公差極限的6σ範圍內。在此制程能力下,可以獲得百萬分之3.4的偏移。
重點:“6西格碼”方法的具體說明,查看使用向導的理論章節。
尺寸鏈設計. [5]
本章節爲尺寸鏈設計。
重點:本節中的參數含義和具體說明可以在使用向導中的理論章節中找到。
5.1 尺寸鏈設計
這個表格用于定于尺寸鏈中各個局部零件的尺寸。表格的每一行爲一個局部零件。表格中每列的含義爲一下描述:
列1-零件名爲一選項參數
列2-設置局部零件的公稱尺寸。“遞增”零件爲正,“遞減”零件設置爲負。
列3-設置尺寸的上和下偏差。點擊工作表頭的選擇按鍵來將近似的選擇公差調入表格。
列4-在列表框中選擇理論頻率分布類型。作爲一標准,正態分布,最佳符合多數條件下的隨機量分布,從而被用于描述制造流程。
正態分布的理論頻率分布曲線
均勻分布和三角分布的理論頻率分布曲線
列5-設置制造流程的能力指數。如果表頭的檢查框被選中,適合理論頻率分布的值將被自動選擇使用。 列6-設置制程特性中心偏移因數。因數定義關于一半容許空間的中心偏移相對值。對于制程能力爲“6西格碼”,中心偏移因數K =0.25。
列7-在此列中,對于制程特性中心偏移,修正的能力指數被計算。
列8,9-在這兩列中,制程的中心值和有效標准差被計算。
提示:此節中的參數含義及詳細說明可以在使用向導的理論章節中找到。
5.2 選擇輸入零件參數
此節中,具體的輸入零件的參數以數據和圖標的方式顯示,在表格 [1.1]中定義。
提示:此節中的參數含義及詳細說明可以在使用向導的理論章節中找到。
封閉零件的參數. [6]
本章節根據章節[5]定義的尺寸鏈以良好排列形式顯示封閉零件的具體參數。
6.1 目標極限尺寸
此節中,根據産品的功能需求定義封閉零件的目標極限尺寸。
6.5 統計計算(“6西格碼”方法)
此節使用統計“6西格碼”計算方法顯示封閉零件參數。
生産良率[6.11] 定義了符合規格要求的産品比率,也就是說封閉零件尺寸在所定義的極限尺寸[6.1]以內的産品。拒收的制造制程 [6.12]代表的是百萬個生産産品中尺寸超差的預估數目。
提示:“6西格碼”方法的具體說明可以在使用向導的理論部分找到。
6.13 極限尺寸
此節包含對于選定的制造流程計算封閉零件的極限尺寸。
提示:對于“6西格碼”方法,制程能力爲4.5σ的結果可視爲允收。
D. 選擇組裝.
此節允許使用成組互換(選擇組裝)方式來對線性尺寸鏈進行公差分析。
選擇組裝方法用于産品零件不需要工作互換性的大批量生産。産品組裝是在各個零件挑選至公差子集之前。
零件的加工尺寸可以指定爲較大公差。結果尺寸的狹小公差通過所選子集的實際匹配(綜合)而完成。 設計流程。
設計尺寸鏈任務包含一下步驟:
14 在表格[7.1]中定義組裝零件的數目,尺寸和公差。
15 在節[8.1]中設置組裝參數
16 設置封閉零件[8.4]的目標極限尺寸。
17 搜索所有適合的組裝組合[8.10]。
18 在節[8.11]中檢查搜索結果。你可以從適合的組裝組合[8.13]重的數目中評定尺寸鏈設計的質量。 19 在表[7.1]中爲無效設計調整尺寸鏈參數同時重複搜索適合的組裝組合[8.10]。
20 保存社和選項的工作表並另命名。
除了尺寸鏈自身設計,對于定義的制造零件數目而進行的許多産品的優化通常是方案的一部分。此任務必須在生産中被重複執行,在組裝前不論庫存何時被補充。
提示:你可以在 " example " 中找到使用選擇組裝方法設計尺寸鏈的圖解說明
尺寸鏈設計. [7]
此章節目的設計尺寸鏈檢查
在表格[7.1]中用于最終産品組裝的所有零件數目,尺寸和公差。另外爲每個零件選擇公差子集數,這些零件將在組裝前被挑選。在節[7.2]中你將找到爲任何選擇零件子集的組裝組合封閉零件的極限尺寸。
7.1 尺寸鏈設計
此表格用于定義尺寸鏈中各個局部零件的尺寸。表格的每行屬于各個零件。表格每列的含義定義如下: 列1-設置加入尺寸鏈的同樣零件的數目
列2-零件名爲一選項參數
列3-設置局部零件的公稱尺寸。“遞增”零件爲正,“遞減”零件設置爲負。
列4-設置尺寸的上和下偏差。點擊工作表頭的選擇按鍵來將近似的選擇公差調入表格。
列5-設置將被選中零件公差子集數。你將爲所有零件設置子集的同樣數目,可以在表頭的列表框中選擇。 列6..11-在這些列中所有公差子集的極限尺寸被計算。在表頭各個子集被標上數字編號。同時零件標號,指數用于清楚地描述選擇組裝子集(A1,A2,B1,B2,B3,... )
7.2 封閉零件的尺寸
在表格的第一行中,封閉的極限尺寸決定于”WC“方法,同時,所有局部零件的全公差被定義。這個數據僅爲設計中心爲有效。對于良好的有效的執行公差鏈設計,這裏定義的中心尺寸必須盡量接近目標尺寸
[8.7]。
在第二行你將爲選擇零件子集的任何組裝組合找到封閉零件的極限尺寸。你可以使用列表中適當的公差子集設置目標組裝組合。
零件配對. [8]
解決糾正零件配對任務是設計尺寸鏈中不可分的一部分。任務的目的是找到適合封閉零件符合功能需求時的各零件子集的組裝配合。找到組合的總數是評估設計質量的准則。尺寸鏈被設計,適合組裝的組配數在合理極限值內。
對于較少適合的組配,將有可能不能被用于所有制造零件上。這種情況下制程組裝良率降低同時産品變得更貴。重要得指數是設計階段中一些子集已經顯示不可接受。
另一方面,適合組配數過大表示爲無效的設計。尺寸鏈可能需要更加優化的設計,局部零件公差值更大或公差子區間數更小。
8.1 組裝參數。
選擇裝配方法確保所選組裝配合下局部組裝互換性。考慮到局部零件在工作中的磨損和破壞,必須替換所有組裝零件。那就是爲什麽當産品中零件工作互換性選擇組裝方式尤其要使用在精確産品生産上。
盡管這將增加制造成本,考慮到一些産品確保至少一個零件的完整工作互換性所以仍然是經濟的。對于定義的需求,我們推出兩個不同方案(方法)來解決選擇組裝的任務:
? 在組裝中確保選擇零件全部互換性同時保持産品設置的功能需求
在尺寸鏈設計中此任務已被解決。在表格[7.1]中設置公差子集數目等于一個選擇零件。在列表框[8.2]中選擇“否”
? 確保選擇零件的全互換性以防要求變化的功能標准。
通常情況下比較于組裝中在替換零件後的産品所需的功能標准要低些,在執行任務時,在行[8.2]中選擇”是“同時在列表[8.3]中選擇適當零件而確保全部工作互換性。在節[8.4]中設置封閉零件調整後的極限尺寸以防零件替換。
8.4 目標極限尺寸
在此節中,根據産品功能需求定義封閉零件的目標極限尺寸。第一列顯示封閉零件在組裝過程中的極限尺寸。第二列顯示選擇零件被替換的極限尺寸。
8.8 適合組裝組合的搜索。
本節用于搜索所有封閉零件符合在節[8.1,8.4]中定義的産品功能需求的組裝組合,程序以兩種模式工作:
? 搜索所有適合的組裝組合
? 搜索預選子集産品組裝的可接受的組合。
在列表框中[8.9]設置搜索模式,在點擊行[8.10]中按鍵運行搜索,結果定義在章節[8.11]中。
8.12 可行的組合總數
參數定義可以用于産品組裝的所有組裝組合的總數。
8.13 適合組合的數目。
本參數定義了所有組裝組合的數目,這些組合的封閉零件符合章節[8.1.8.4]裏的功能需求。組合的總數是設計品質評估的准則。尺寸鏈一定是按照適合組裝組合數在合理極限值內而設計。
對于數目較小的組合,可能不會使用所有加工零件于組裝中。那種方式下的組裝良率降低同時生産成本更高。
另一方面,較大數目的適合組合顯示無效設計,公差鏈可能需要設計的更加優化,局部零件的公差更大或公差子集數更小。
8.14 適合組合表/未使用子集
適合組合表顯示了封閉零件符合節[8.1,8.4]中定義的功能需求的組裝組合。對于選定的組合的封閉零件結果尺寸定義在節[8.15]中。
未使用子集表顯示所有找不到可接受的組裝組合的公差子集。被挑進這些子集裏的産品不能被用于組裝。組裝良率降低同時生産成本提高。對于正確設計尺寸鏈,這個表格需要保持空白。
備注:適合組裝組合表包含1000找到的組合同時提供節[9]中組裝産品數優化的最初信息。
8.15 封閉零件尺寸
本節爲在表格[8.14]中所選的組裝組合從數字和圖形上描述封閉零件結果尺寸。
完整産品數的優化. [9]
如果選擇的組裝方法是有效的,必須解決零件的優化選擇問題。零件必須是配合的因而在使用給定的加工零件數下可以組裝符合功能要求的最大可能的産品數。
此任務必須在生産中重複執行,不論庫存何時被補充。任務的主要部分是定義一個優化組裝程序而實現最大可能性的組裝産品。當完成任務時,我們必須從在組裝中適合組合[8.14]子集中選擇組合優化設置同時定義在每個使用組合産品組裝的數目。
任務的解決方法通常不是明確的。常常可能找到幾個不同的組裝程序而帶來一樣的組裝産品數。那就是爲什麽使用組裝組合數常用于另一個優化准則。使用組合數的最小化導致簡單化和加速組裝,也就是說,降低加工成本。在一些實際應用中兩個准則同樣重要。
警告:適合組裝組合[8.14]提供解決優化問題的最初信息。對于糾正計算的功能,表格中的數據必須最新的並符合設計尺寸鏈[7.1]。在運行優化之間必須至少在行[8.10]中先運行適合組裝組合搜索一次。
9.1 在各個子集中的零件數
在表格中各個公差子集中設置加工零件數。
備注:你可以在表格[7.1]中找到所有公差子集的極限尺寸。
9.3 優化方法。
從列表框中選擇需要的優化方法
? 組裝産品數優化-方法A,B,C
組裝産品數的優化任務是耗費時間的。方案的速度取決于在各個公差子集[9.1]中的零件數和適合安裝組合數[8.13]。尤其對于許多零件,常規優化方法導致一個不合理的慢速方法,即使是在一台速度很快的電腦上。這就是爲什麽在實際中單一優化方法常常被使用。相反于基本方法, 這些修正的方法不保證組裝産品的極大值數可以找到;但是,會有效地加速計算。
? 使用組合數的最小化-方法D
除了組裝産品的最大數目需求,組裝組合數的最小化需求,這些組合常出現在實際的産品組裝中。 使用組合數的最小化帶來簡化和加速組裝。就意味著生産成本降低。在一些實際應用中兩個標准同樣重要。在行[9.4]中設置兩個標准重要性的相互比例。
備注:盡管方法A,B,C 的最初要求是找出最大組裝産品數,即使這些方法啓動,出于某種程度,使用組合數的最小化被執行。
9.4 優化准則。
除了組裝産品的最大數目需求,組裝組合數的最小化需求,這些組合常出現在實際的産品組裝中。對于減少使用組合數,組裝産品總數也減少。很明顯這兩個要求是相互敵對的。因此,各個標准的參數定義重要性就必須在優化中被指定。使用滾動條來設置兩個准則重要性的相互比例。
備注:只要在行[9.3]中的最後優化方法'D' 被選中,參數是重要的。對于其他方法,最初的要求是找到最大組裝産品數同時組裝組合的最小化僅用于一個輔助標准。
9.5 優化
組裝産品數優化問題的方法是不明確的。幾個不同組裝程序導致相同的組裝産品數也是有的,因此,計算提供從不同方法中選出並使用不同的優化安排(算法)
? 方法1到10
根據設置,預選優化安排來基本組裝方法。
? 隨機安排
如果你選擇這個項目,你將獲得其他組裝方法。
? 成批處理
如果你選擇這個項目,程序將逐步的執行所有10個基本方法。最適合的方法將取決于最大組裝産品數和最小使用組裝組合數。
警告:適合組裝組合表[8.14]是優化問題方法的最初信息。對于正確的計算功能,表格必須包含更新信息同時符合設計尺寸鏈[7.1]。在運行優化之前,必須在行
[8.10]中運行適合組裝組合搜索至少一次。
9.6 優化結果。
在此節中你能找到設計組裝程序的基本定性參數。 優化組裝程序優化的具體說明可以在表格[9.12]中找到。
9.12 使用組裝組合梗概。
表格顯示一個優化組裝程序的具體說明。左邊列顯示所有使用于産品組裝組合。右邊的列給出每個組合下産品組裝數。
9.13 使用零件數
這個表格顯示可能不會被用于産品組裝的零件數
案例.
對于線性尺寸鏈公差分析問題的圖解,使用說明提供幾個實際計算案例:
? " " - "W orst C ase" 方法設計和優化線性尺寸鏈
? " " - 使用統計方法" R oot S um S quares" 設計和優化線性尺寸鏈。
? " " - 使用選擇組裝方法滾動軸承的生産和組裝。
設置計算,改變語言.
設計計算參數和語言信息可以在文檔 " 設置計算,改變語言" 中找到。
工作表修改(計算).
如何修正和拓展計算工作表的常規信息在文檔" 工作表(計算)修改" 中提到
范文二:GD&T尺寸链公差叠加分析
GD&T尺寸
尺寸链
链 公 差 叠加
叠加分析
分析
分析
第 一 章 :尺寸链公差叠加介绍 (TSU Introduction)
? 什么是尺寸链公差叠加? (What’s TSU?)
? 尺寸链公差叠加能解决什么问题? (What issues TSU can solve?)
? 尺寸链公差叠加的作用 (Function of TSU)
? 尺寸链公差叠加的类型 (Categories of TSU)
第 二 章 :线性尺寸链公差叠加 (Linear TSU)
? 线性尺寸链公差叠加步骤(TSU calculation steps)
? 线性尺寸链公差叠加计算总结(TSU Summary)
? 线性尺寸链公差叠加计算练习 (TSU Exercises)
第 三 章 :零件位置度尺寸链公差叠加
零件位置度尺寸链公差叠加(
(Positional TSU of Parts)
? 位置度尺寸链公差输入 (Entry of Positional Tolerance)
? 位置度尺寸链公差叠加 (Positional TSU)
? 位置度尺寸链公差叠加带基准偏移 (Positional TSU With Datum Shift)
? 位置度公差叠加示例 (Example of Positional TSU)
? 复合位置度公差叠加 (Composite Positional TSU)
? 位置度公差叠加练习 (Positional TSU Exercises)
第 四 章 :装配件位置度尺寸链公差叠加
装配件位置度尺寸链公差叠加(
(Positional TSU of Assembly) ? 位置度尺寸链公差叠加 ,RFS (Positional TSU of Assembly, RFS)
? 位置度尺寸链公差叠加 ,MMS (Positional TSU of Assembly, MMS)
? 位置度尺寸链公差叠加有基准偏移 (Positional TSU of Assembly with Datum Shift) 第 五 章 :轮廓度尺寸链公差叠加
轮廓度尺寸链公差叠加(
(Profile Tolerance Stack-up)
2
? 轮廓度理论尺寸和公差的输入 (Dimension and Tolerance Entry of Profile)
? 零件轮廓度尺寸链公差叠加 (Profile TSU of Parts)
? 复合轮廓度尺寸链公差叠加 (Composite Profile TSU of Parts)
第 六 章 :形状度尺寸链公差叠加
形状度尺寸链公差叠加(
(Form Tolerance Stack-up)
? 形状度尺寸链公差叠加 (Form tolerance stack-up)
? 平面度尺寸链公差叠加 (Flatness TSU)
? 平面度尺寸链公差叠加示例 (Example of Flatness TSU)
第 七 章 :方向度尺寸链公差叠加
方向度尺寸链公差叠加(
(Orientation Tolerance Stack-up)
? 方向度尺寸链公差叠加介绍 (Orientation TSU Introduction)
? 垂直度尺寸链公差叠加 (TSU Using Perpendicularity)
? 垂直度尺寸链公差叠加 FOS(TSU Using Perpendicularity, FOS)
第 八 章 :跳动度尺寸链公差叠加
跳动度尺寸链公差叠加(
(Runout TSU)
? 零件跳动度尺寸链公差叠加 (Runout TSU)
? 零件跳动度尺寸链公差叠加练习 (Part Runout TSU Exercise)
? 装配件跳动度尺寸链公差叠加 (Runout TSU of Assembly)
? 装配件跳动度尺寸链公差叠加示例 (Assembly Runout TSU Example)
? 装配件跳动度尺寸链公差叠加练习 (Assembly Runout TSU Exercise)
第 九章
九章:
:综合尺寸链公差叠加
综合尺寸链公差叠加(
(TSU using Multiple Geometric Tolerance) ? 综合示例 1 Example 1
? 综合示例 2 Example 2
? 综合示例 3 Example 3
3
4
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 Chapter 1
尺寸链公差叠加介绍
Tolerance Stack-up Introduction
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 尺寸链公差叠加介绍 (TSU Introduction)? 什么是尺寸链公差叠加? (What’s TSU?)
? 尺寸链公差叠加能解决什么问题? (What issues TSU can solve?)? 尺寸链公差叠加的作用 (Function of TSU)
? 尺寸链公差叠加的类型 (Categories of TSU)
5
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 什么是尺寸链公差叠加?
(What’s TSU?)
尺寸链公差叠加定义 (Definition of TSU)
? 尺寸链公差叠加计算—决定在一个零件上或一个装配上, 两个 形体之间理论上的最大或最小距离。 A tolerance stack-up is a calculation which determines the theoretical maximum or minimum distance between two features on a part or in an assembly.
? 公差分配—决定在一个零件上或一个装配上允许的制造公差, 来获得指定功能。 Tolerance allocation—the process of determining the allowable manufacturing tolerance on a piece part of assembly dimension to achieve the given function.
? 公差分析—一个数学方法, 用来评估几个尺寸或零件的公差偏 差, 来确保实现形状、 装配和功能要求。 Tolerance analysis—A mathematical technique to assess the tolerance variation across several dimensions or parts. To confirm that form, fit and function have been achieved.
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 尺寸链公差叠加能解决什么问题? (What issues TSU can solve?)尺寸叠加解决的典型问题 尺寸叠加解决的典型问题::(Typical issues including)
? 两个面有干涉吗?(Will two surfaces interfere?)
? 孔轴能装配吗? (Will the pin fit the hole?)
? 如果减少孔的间隙, 零件依然可以装配吗? (If reduce the size of the clearance holes, will the parts still assemble well?)
? 如何控制公差。 (How to control tolerance)
6
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 尺寸链公差叠加的作用
(Function of TSU)
? 优化零件和装配件的公差(Optimize the tolerance of parts and assemblies in a new design.)
? 获得满足功能要求的最好的成本效率设计(To achieve the most cost effective design which will meet all functional requirements)? 确定零件公差、 满足最终组装件的装配(Determine the part tolerances required to satisfy a final assembly condition.)
? 知道了装配公差如何推断零件公差(Determine the allowable part tolerance s if assembly tolerance is known.)
? 解决现有零件和装配件的失效问题(Troubleshoot malfunctioning existing parts of assemblies.)
? 寻找零件公差调整方案的可行性(Explore design alternatives using different or modified parts)
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 尺寸链公差叠加的类型
(Categories of TSU)
尺寸链公差叠加类型 尺寸链公差叠加类型((Categories of TSU)
两种尺寸链公差叠加是零件内部叠加和装配件叠加。 Two TSU categories are part TSU and assembly TSU.
Gap
CL
gap
7
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 Chapter 2
线性尺寸链公差叠加
Linear Tolerance Stack-up
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 线性尺寸链公差叠加 (Linear TSU)? 线性尺寸链公差叠加步骤 (TSU calculation steps)
? 线性尺寸链公差叠加计算总结 (TSU Summary)
? 线性尺寸链公差叠加计算练习 (TSU Exercises)
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 线性尺寸链公差叠加步骤
(TSU calculation steps)
1. 1.确定要分析的距离 确定要分析的距离
Determine the distance to be analyzed
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(TSU calculation steps)
2. 2.确定正负 确定正负 Determine the positive and negative directiona) 增加A-B距离的尺寸为 “ +”(Dimensions spanning the distance A-B:“+”) b) 减小A-B距离的尺寸为 “ ﹣ ”(Dimensions decreasing the distance A-B :“ ﹣ ”)
9
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 线性尺寸链公差叠加步骤
(TSU calculation steps)
3. 3.将公差转换成正负对等格式 将公差转换成正负对等格式 将公差转换成正负对等格式((Convert all dimensions and tolerance to equal
bilateral format)a) 将尺寸及公差转化成极限尺寸(Convert dimensions and tolerance to limit
dimensions) b) 最大极限尺寸减去最小极限尺寸求出总公差(The maximum limit subtracts
the minimum limit to get total tolerance )c) 总公差除以2求出等值正负公差(The total tolerance is divided by 2 to get the ±bilateral tolerance )d) 最大极限尺寸减去一半公差或最小极限尺寸加上一半公差求出中间尺寸值 (The maximum limit subtracts half of tolerance or the minimum limit adds half of tolerance to get the median dimension)例如 : For example:
最大极限尺寸(Upper limit)=8.5+0.25=8.75最小极限尺寸(Lower limit)=8.50-0.10=8.40
总公差 Total tolerance=8.75-8.40=0.35
25
. 0
10. 05. 8+?
10
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 线性尺寸链公差叠加步骤 (TSU calculation steps)
4.把所有尺寸和公差填入一个表格内,正尺寸值放入“+”列, 负尺寸值放 入“-”列,并把相应列的的尺寸及公差相加,结果放在表的底部 Put all dimensions and tolerances into a chart. Place each positive dimension value in the “+”column, and each negative one in the “ -” column. Then Add
the entries in each column, entering the results at the bottom of the chart
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 线性尺寸链公差叠加步骤 (TSU calculation steps)5.正尺寸值总和减去负尺寸值总和得到距离的名义尺寸值.名义尺寸值 加上或减去总公差值得到最大和最小距离值. Subtracting the negative total from the positive total gives the nominal dimension of distance. Adding or subtracting the total tolerance from the nominal dimension gives the maximum and minimum distance values.
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 线性尺寸链公差叠加计算总结
(TSU Summary)
线性尺寸链公差叠加步骤 线性尺寸链公差叠加步骤::
? 1. 所有尺寸必须转换成正负对等格式
? 2. 画出向量路径图 , 显示尺寸链中每个尺寸
? 3. 向量路径图 , 从起点到终点 , 每个连续尺寸向量按方向有正负之分 ? 4. 绘制好向量图后 , 将尺寸和公差输入分析表格
? 5. 将正数栏相加输入总正数栏 , 负数栏相加输入总负数栏 . 将总正数和总负 数相加得出尺寸名义值 ? 6. 尺寸名义值加上或减去总公差值 , 得出最大和最小距离值
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 线性尺寸链公差叠加计算总结
(TSU Summary)
Linear TSU Calculation Steps:
? 1. All dimensions and tolerances must be converted to equal bilateral format.? 2. Draw a vector diagram indicating the path that each dimension must be included in TSU
? 3. In a vector diagram, the direction of each successive dimension from the starting surface is indicated by an arrow and is given a positive or negative sign..
? 4. After drawing the complete vector diagram, enter the dimensions and tolerances in the chart
? 5. Total the positive and negative columns as well as the tolerance column. Subtracting the negative total from the positive total gives the nominal dimension of distance
? 6. Adding or subtracting the total tolerance from the nominal dimension gives the maximum and minimum distance values.
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 线性尺寸链公差叠加计算练习
(TSU Exercises)
计算A-B的最大和最小距离 Calculate the max and min gap of A-B
Min GapMax Gap
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 线性尺寸链公差叠加计算练习
(TSU Exercises)
线性尺寸链公差叠加练习 线性尺寸链公差叠加练习22TSU Exercise 2
计算A-B的最大和最小距离 Calculate the max and min gap of A-B
Min GapMax Gap
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 Chapter 3
零件位置度尺寸链公差叠加
Positional TSU of Parts
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 零件位置度尺寸链公差叠加
Positional TSU of Parts
? 位置度尺寸链公差输入(Entry of Positional Tolerance)? 位置度尺寸链公差叠加(Positional TSU)
? 位置度尺寸链公差叠加带基准偏移(Positional TSU With Datum Shift)? 位置度公差叠加示例(Example of Positional TSU)? 复合位置度公差叠加(Composite Positional TSU)? 位置度公差叠加练习(Positional TSU Exercises)
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 位置度尺寸链公差输入
Entry of Positional Tolerance无论位置度是否标注了实体补偿,或者是否存在公差补偿或基准偏移,都 应该按照标准的三行公差输入,即位置度公差、 公差补偿、 基准偏移
Three number of lines (positional tolerance, bonus tolerance, datum feature shift) should be entered into the TSU report form for all positional tolerances, regardless if they are specified RFS or with a datum reference frame that does
not have feature shift.
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 位置度尺寸链公差输入
Entry of Positional Tolerance
+﹣ ±Comments
0.5Position tolerance
0.5Bonus tolerance
0.65Datum shift
+﹣ ±Comments
0.4Position tolerance
0.25Bonus tolerance
0Datum shift
122
1
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 位置度尺寸链公差叠加 Positional TSU位置度公差转换为正负对等形式 (无基准偏移 )
Converting positional tolerances to equal bilateral ±tolerance (without datum shift)Example: 1.计算正负对等形式的位置度公差
Calculate the equivalent ±equal bilateral positional tolerance at MMCa. Positional tolerance at MMC=0.8b. Positional tolerance/2=0.8/2= ±0.4
位置公差正负对等形式= ±0.4
Equivalent ±equal bilateral positional tolerance at MMC= ±0.4
2.计算正负对等形式的奖励公差
Calculate the equivalent equal bilateral ±bonus tolerancea.尺寸公差 Size tolerance= ±0.25=0.25-(-0.25)=0.5
b.奖励公差 Bonus tolerance=0.6
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 位置度尺寸链公差叠加 Positional TSUc.奖励公差 Bonus tolerance/2=0.6/2= ±0.3
正负对等形式的奖励公差= ±0.3
3.基准偏移Datum Shift=0
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 位置度尺寸链公差叠加带基准偏移 Positional TSU With Datum Shift位置度公差转换为正负对等形式 位置度公差转换为正负对等形式((有基准偏移 有基准偏移) ) Converting positional tolerances to equal bilateral ±tolerance (with datum shift)基准偏移 Datum feature shift
? 如果基准尺寸要素标示了MMC或LMC,模拟基准会比实际零件基准要素小, 从而允许零件相对模拟基准移动 When datum features of size are referenced at MMC or LMC, their datum feature simulators may be smaller or larger than the datum features of size, which allows the part to shift or move relative to the datum feature simulators.
? 最大基准偏移量取决于检具尺寸和基准形体LMC之差 The maximum allowable datum shift is the difference between the gage size and the LMC size of the datum feature.
? 当两个形体具有相同的基准系, 同时性规则认为这两个形体为一组形体, 两个形体之间就没有基准偏移。 当两个习题具有不同的基准系或使用分离 要求(SEP REQT) , 同时性规则失效, 两个形体之间就有基准偏移 Within a part, datum shift may become a factor when calculating gaps between features.
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 位置度尺寸链公差叠加带基准偏移 Positional TSU With Datum ShiftWhen the datum reference frame is identical for both features, datum shift does not occur since the rule of simultaneous requirements applied and the features are considered to be a pattern. Where different datum reference frames are used or separate requirements are applied, datum shift must be considered.? 零件形体基准偏移向量 =(基准尺寸公差 +基准几何公差) /2 Datum shift vector within a part=(Datum Feature Size Tolerance + Datum Feature Geometric Tolerance)/2
Example:
1.计算正负对等形式的位置度公差 Calculate the equivalent ±equal bilateral positional tolerance at MMCa. Positional tolerance at MMC=1
b. Positional tolerance/2=1/2= ±0.5
位置公差正负对等形式= ±0.5
Equivalent ±equal bilateral positional tolerance at MMC= ±0.5
2
位置度尺寸链公差叠加带基准偏移
Positional TSU With Datum Shift
2.计算正负对等形式的奖励公差
Calculate the equivalent equal bilateral ±bonus tolerance
a.尺寸公差 Size tolerance= ±0.5=0.5-(-0.5)=1
b.奖励公差 Bonus tolerance=1
c. 奖励公差 Bonus tolerance/2=1/2= ±0.5
正负对等形式的奖励公差= ±0.5
3. 基准偏移 Datum Shift=(0.5+0.8)/2= ±0.65
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复合位置度公差叠加
Composite Positional TSU
复合位置度公差 Composite Positional Tolerance
? 复合位置度公差上格代表尺寸形体相对于基准系的位置误差 The
positional tolerance specified in the upper segment of the feature control
frame represents the total allowable variation in location of the features to a
datum reference frame.
? 通常复合位置度公差的上格用于公差叠加 Typically the tolerance defined
in the upper segment is used in TSU
? 复合位置度下格控制尺寸形体之间的关系和相对制定基准的方向 .The
positional tolerance defined in the lower segment of the feature control frame
is not basically located to a datum reference frame—they may only be
basically oriented to a datum reference frame and is basically located to each
other in the case of a pattern.
? 复合位置度下格用于公差叠加, 当该叠加在形体组之间进行时 The
positional tolerance specified in the lower segment may be used in TSU if the
TSU is between features in a pattern.
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 复合位置度公差叠加
Composite Positional TSU
Maximum Gap=80.2
Minimum Gap=79
Datum Shift=0因为同时性要求
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 位置度公差叠加练习
Positional TSU Exercises
公差累积计算结果 TSU result
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Positional TSU Exercises
公差累积计算结果 TSU result
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Positional TSU Exercises
公差累积计算结果 TSU result
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 位置度公差叠加练习
Positional TSU Exercises公差累积计算结果 TSU result
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 位置度公差叠加练习
Positional TSU Exercises公差累积计算结果 TSU result
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装配件位置度尺寸链公差叠加
Positional TSU of Assembly
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 装配件位置度尺寸链公差叠加
Positional TSU of Assembly
? 位置度尺寸链公差叠加,RFS (Positional TSU of Assembly, RFS)? 位置度尺寸链公差叠加,MMS (Positional TSU of Assembly, MMS)? 位置度尺寸链公差叠加有基准偏移 (Positional TSU of Assembly with Datum Shift)
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 位置度尺寸链公差叠加,RFS Positional TSU of Assembly, RFS
TSU Result, RFS
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 位置度尺寸链公差叠加,MMC Positional TSU of Assembly, MMC
TSU Result, MMC
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魅力凌湖轩 TSU Result, with Datum Shift
位置度尺寸链公差叠加带基准偏移 Positional TSU of Assembly with Datum Shift
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 Chapter 5
轮廓度尺寸链公差叠加
Profile Tolerance Stack-up
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 轮廓度尺寸链公差叠加
Profile Tolerance Stack-up
? 轮廓度理论尺寸和公差的输入(Dimension and Tolerance Entry of Profile)
? 零件轮廓度尺寸链公差叠加(Profile TSU of Parts)
? 复合轮廓度尺寸链公差叠加 (Composite Profile TSU of Parts)
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 轮廓度理论尺寸和公差的输入 Dimension and Tolerance Entry of Profile轮廓度公差输入 Entry of Profile TSU
? 轮廓度没有公差补偿,但允许有基准偏移 Profile never allows bonus tolerance, but allow possibility of datum shift.
? 轮廓度在公差计算表中作为两行输入, 即轮廓度公差和基准偏移 Profile is entered into the Tolerance Stack-up report form on two lines: profile and datum shift.
? 如果是双边不对等公差, 必须转化成双边对等公差后再输入尺寸链公差叠 加表格 Geometric dimensions and tolerances are specified as unequal bilateral or unilateral, they must be converted to equal bilateral format before they can be entered into the Tolerance Stack-up report form.
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 零件轮廓度尺寸链公差叠加
Profile TSU of Parts
TSU Result
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Profile TSU of Parts
TSU Result
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 复合轮廓度尺寸链公差叠加 Composite Profile TSU of Parts? 复合轮廓度公差上格代表尺寸形体相对于基准系的形状误差 The profile tolerance specified in the upper segment of the feature control frame represents the total allowable variation in location of the features to a datum reference frame.
? 通常复合轮廓度公差的上格用于公差叠加 Typically the tolerance defined in the upper segment is used in TSU
? 复合轮廓度下格控制尺寸形体之间的关系和相对制定基准的方向 .The profile tolerance defined in the lower segment of the feature control frame is not basically located to a datum reference frame—they may only be basically oriented to a datum reference frame and is basically located to each other in the case of a pattern.
? 复合轮廓度下格用于公差叠加, 当该叠加在形体组之间进行时 The profile tolerance specified in the lower segment may be used in TSU if the TSU is between features in a pattern.
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 复合轮廓度尺寸链公差叠加
Composite Profile TSU of PartsTSU Result
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形状度尺寸链公差叠加
Form Tolerance Stack-up
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 形状度尺寸链公差叠加 Form Tolerance Stack-up? 形状度尺寸链公差叠加 (Form tolerance stack-up)? 平面度尺寸链公差叠加 (Flatness TSU)
? 平面度尺寸链公差叠加示例 (Example of Flatness TSU)
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 形状度尺寸链公差叠加 Form Tolerance Stack-up? 形状度在公差累积计算时一般不考虑,它只是被用来在尺寸公差范围内, 更精确地控制形体表面形状. Form tolerances are usually not included in Tolerance Stack-up. They are used to refine the form of surfaces within the limits of the dimensions.
? 当形状度用来控制第一基准,且配合界面是公差累积计算分析的一部分时, 应当考虑. If the form tolerance is applied to primary datum features, and the interface of mating surfaces is part of TSU, the form tolerances should be considered.
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 平面度尺寸链公差叠加示例
Example of Flatness TSUTSU Result
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 Chapter 7
方向度尺寸链公差叠加
Orientation Tolerance Stack-up
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 方向度尺寸链公差叠加 Orientation Tolerance Stack-up? 方向度尺寸链公差叠加介绍 (Orientation TSU Introduction)? 垂直度尺寸链公差叠加 (TSU Using Perpendicularity)
? 垂直度尺寸链公差叠加 FOS(TSU Using Perpendicularity, FOS)
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 方向度尺寸链公差叠加介绍 Orientation TSU Introduction? 方向度在公差累积计算时一般不考虑,它只是被用来在尺寸公差范围内, 更精确地控制形体表面形状. Orientation tolerances are usually not included in Tolerance Stack-up. They are used to refine the form of surfaces within the limits of the dimensions.
? 定向公差用于平面时, 不考虑公差补偿 , 但允许基准偏移 Orientation tolerance applied to flat surfaces: no bonus tolerance, but datum shift may allowed.
? 如果定向公差用于第二基准尺寸特征, 定向公差应当考虑 , 包括三行输入 公差计算表:定向公差, 公差补偿, 基准偏移 An orientation tolerance is included in the Tolerance Stack-up if the orientation is applied to a secondary datum feature of size. Three number of lines (positional tolerance, bonus tolerance, datum feature shift) should be entered into the TSU report form
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 垂直度尺寸链公差叠加 TSU Using Perpendicularity当第二基准用平面度控制时,TSU向量计算方法与平面度控制第一基准类 似 Where secondary planar datum feature is controlled with perpendicularity, the TSU vector is calculated in a manner similar to the one used for a primary planar datum feature controlled with flatness.
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 垂直度尺寸链公差叠加FOS TSU Using Perpendicularity, FOSPositional tolerance 2Bonus tolerance 3
Datum shift
4
Positional tolerance 7Bonus tolerance 8
Datum shift 9
1
51412
Assembly shift 13Positional tolerance 10Bonus tolerance11
Datum shift 12Ⅰ Ⅱ Ⅲ 18Assembly shift 6Positional tolerance 15Bonus tolerance16Datum shift 17TSU Sketch
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TSU Result
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Copyright? 2010 魅力凌湖轩 Chapter 8
跳动度尺寸链公差叠加
Runout TSU
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Runout TSU
? 零件跳动度尺寸链公差叠加 (Runout TSU)
? 零件跳动度尺寸链公差叠加练习 (Part Runout TSU Exercise)? 装配件跳动度尺寸链公差叠加 (Runout TSU of Assembly)? 装配件跳动度尺寸链公差叠加示例 (Assembly Runout TSU Example)
? 装配件跳动度尺寸链公差叠加练习 (Assembly Runout TSU Exercise)
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Runout TSU
当零件绕轴心线旋转180度, 千分表将移动一倍的偏心距离,形体的轴 心线也移动了一倍的偏心距离,作为尺寸链公差叠加分析,圆跳动或全 跳动公差可以被作为RFS位置度来处理. When the part is rotated about datum axis A 180 degrees, the indicator max movement would be twice the eccentricity. The axis of the features could also have been displaced an amount equal to twice the eccentricity. Therefore, for purposes of tolerance analysis, a circular or total runout tolerance may be treated as though a positional tolerance modified RFS had been specified.
A 0.1A 0.1作为as φ20±0.08
A
0.1A
范文三:设计尺寸链与公差分析
车身GD&T设计尺寸链与公差分析标准
目 录
1(GD&T车身尺寸链与公差定义 ................................................................... 2 2(功能分析 .............................................................................................. 5 3. 定位基准 .............................................................................................. 5 4(尺寸链 ................................................................................................. 5 5(公差示意图 .......................................................................................... 7 6(制造工程 .............................................................................................. 7
7、尺寸链的计算
8、设计值
9、补偿偏差
10、极限总偏差
11、封闭环总公差TOL
12、装配调整量计算
Page : 1
1(GD&T车身尺寸链与公差定义
利用总成装配间隙、外观间隙、面差分析示意图将造型的要求和零部件与总成的设计转化为
具体的尺寸要求,这些尺寸具体可表现为以下的几种:
1(1 间隙 :
所取值不包括半径.
标称尺寸 5
公差 +/- 0.5
1(2、面差/段差 :
0 标称尺寸 0
+1/0 公差 +/- 0.5
1(3、 水平对齐(本例为上下对齐) :
Page : 2
0 标称尺寸 0
+1/0 公差 +/- 0.5
1(4、 平行度:
// 0.7
间隙与面差的公差补充在零部件的图纸上. 增加的小标记就是为了保证外观质量。间隙与面差分析应该符合造型的要求。
1(5、各个总成间及总成内部零部件在焊接装配处间隙的设计值和公差
标称尺寸 0
公差 +/- 0.5
Page : 3
C926G19C926F19C926G33C926G11C926F33C926G21C926F11C926F21C926G35C926G13C926F35C926F13C926G5C926G15C926G37C926G3C926F5C926F15C926F37C926F3C926G1C926G7C926F1C926F7
C926F67C926G67
C926F87C926G87
C926F9C926G9C926F25C926F17C926G25C926F23C926F86C926G17C926G23C926F27C926G86C926G27C926F29C926G29C926F31C926G31
C926G67C926G49C926F67C926F49C926G51C926G69C926F51C926F69C926G45C926G81C926F45C926G43C926F81C926G53C926G47C926F43C926F53C926G83C926F47C926G85C926F83C926F85C926G41C926F41
C926G55C926F55C926G39C926F39C926G57C926F57C926G71C926F71C926G59C926F59
C926G61C926F61
C926G77C926F77C926G75C926G63C926F75C926F63
C926G79C926G65C926F79C926F65
间隙与面差分析使用的截面将会用做尺寸链计算的基础以及整车检测参考标准。
正确的尺寸链的计算及其在产品和工艺改进方面尽可能的应用,都是为了保证最终能满足设计上对表面质
量的要求。这一点也需要在模夹具的开发与制造过程中加以确认。
Page : 4
2(功能分析
所有安装在白车身上的配件都要遵守相应的功能条件,以保证它们在白车身上的正确安装及其正常工作。
为了在白车身研发的过程中始终都考虑到这些条件,我们将这些信息应该集中反映到图纸上来,这些图纸被称为“车身件功能分析图纸”,必须包含以下信息:
, 明确各小总成的基准,尽可能的限制其6个自由度
, 确定白车身与各个配件之间的搭接及间隙 (接触面,定位基准和固定方式)
, 各配件正常工作所需要满足的条件 (位置, 形状, 平行度) 以及公差。我们用ISO标准来规范的表示这些条件:
A 0、2
作为设计过程中应该遵守的一个规范性文件,其集中体现了为确保配件正确安装和运行所需遵循的所有几何尺寸方面的限制条件。此文件中涉及到的所有功能条件都需要与尺寸链的结果进行对比。
所有的白车身上通过尺寸链分析得出的限定条件,都应该补充到车身功能分析图纸中,而且必须保证各个配件(风窗,座椅的滑动槽,车顶的滑动槽等)的正常工作。配件供应商应该对相关的功能条件与设计人员交流、沟通,缺少供应商的相关信息,功能分析图是不会完整的。
3. 定位基准
定位基准是为了保证在装配阶段,各零部件和分总成不会移动。也就是说通过定位销和支持件来锁死六个自由度,同时也满足各零部件的灵活性。基准的建立应该在工艺方法图纸中有所描述,图纸上也必须反映出在X,Y,Z (车身坐标)三轴上的主次定位。同样有可能需要用到各零部件和分总成的功能区域 (见功能分析图纸)。
我们利用基准面可以用来协助几何尺寸人员以及工艺人员的工作,比如设备供应商、工装夹具供应商的工作。图纸一定要通俗易懂。
4(尺寸链
尺寸链是在功能分析(功能条件图)或间隙与面差分析的基础上用来制定条件公差的。公差的计算以工艺 (总装,焊接)本身和产品 (零部件)本身为基础,得出的结果在零部件和分总成的图纸上做出标注,并且应该和功能分析图纸对照 (装配可行性和部件能否正常工作)。一旦遇到不协调的地方应该进行相应的优化方案,比如安装顺序,定位基准,零部件或配件的重新设计等等。
Page : 5
尺寸链是由一个个有代表性的“环”组成的。不同的“环”对应的公差,由工艺(冲压工艺,焊接工艺)标准来确定。为了正确开始尺寸链的计算,必需了解工艺(安装顺序,定位基准? ?)和设计(典型截面, 3D数模文件)的要求。
A + B + C
A + B
A B C
J =功能 e1, a2, a3, e4 = 环节
工艺对尺寸链计算的影响示例 :
- 装配顺序的改动 :
A + B + C
B C A
- 定位基准的改动 :
Page : 6
A + B + C
A + B
C A B
5(公差示意图
公差图纸是对正确建立零部件数模的必要补充。按照工艺方法图纸中的基准来制定的公差,应该是通过尺寸链核对过的,满足其需求的。公差图是对设计阶段几何尺寸工作的小结,同时也给接下来的工业及生产阶段(零部件的生产加工)提供了参考材料。
6(制造工程
制造 成品车车 零件 小总成 白车身-- Sub finished
身
Quality Quality 质量 3D control3D control 3D 检测 3D control3D control 3D 检测 cocontrolntrol 3D control 3D 检测 控制
Analysis 分析
产品与工艺改动 Control report Product and process modification 检测结果报告
检测结果报告
产品与工艺改动 Page : 7
在工业化过程中,几何尺寸分析包括公差图上指明的条件和整车的尺寸链的要求。为此,
如下工作是必要的:
- 零件的鉴定 : 对零件进行测量,来检查其是否满足图纸中规定的尺寸条件。
- 工具清洁度的鉴定: 通过工具的尺寸检查及其制造标准使用情况的检查来保证所用工具符合
设计要求。
- 工艺的鉴定 : 通过小总成的3D测量,以检查各小总成的差尺寸与公差图上规定的是否相
符。
- 整车的分析 : 通过对整车的缺陷评价来明确不同的问题。
通过这些分析,采取对应的更正和/或优化方案,最终满足重复性(即总是出现相同的缺陷)的目的,然后再满足工具的性能要求(缺陷消除)。
这些工作是按照下面的循环来实现的,并且必须尽量满足项目开始时车辆预定的质量要求。
Page : 8
制造
检测 改动
分析
7、有关计算
7(1、δ(DETA)为设计面差或段差或间隙值,δ1(DETA1)为补偿面差或段差或间隙值,[SUP]为公差的设计许用上偏差,[INF]为公差的设计目标的许用下偏差。
SUP为第i项公差项的上偏差,INF为第i项公差项的下偏差,TOL为第i项公差项的公差值,TOL为第i项iii6i,公差项的正态分布公差值,IT为统计总公差值,IT为统计正负偏差值,DISP为统计公差平方和的平utliz
方根,RISK,RISK,RISK,RISK,RISK分别为不同意义的风险系数。E1E2P1P2
n为与面差等计算公差的增环的公差项目数,N为与面差等计算公差的减环的公差项目数。总项目数为n+N
TOL7(2、=,i=1,.....,n+N SUP,INFiii
TOL,TOL/1.37(3、 6,ii
N,n27(4、DISP= TOL,6,i1i,
IT,1.3,DISP,IT,,IT/27(5、 utlizutliz
6、设计目标公差值为ITobject=[IT]= 7(, 应设计使IT<=[it] =itobject/2="">=[it]>
7(7、风险系数RISK
,,IT,DISP/2 RISK1= utliz
,,,, RISK,RISK1,(,[IT]/2),6/DISPE1
,,,, RISK,RISK1,([IT]/2),6/DISPE2
Page : 9
2,,RISKE1,,,,,12,, RISK,e1P2,
2,,RISKE2,,,,,12,, RISK,e2P2,
,,,, RISK,(2,RISK,RISK),100,% P1P2
8、补偿偏差, 1
8(1、如果 ,,INF,0,且IT,[INF],0,IT,[SUP],0
令,=;如果 ,,IT,[INF]INF〉0,,,IT,INF];11
A、,在尺寸链增环方向组成环上n个项中每个项目中通常考虑制造的能力的易于计算和统计1
的公差的正负偏差各加上,/(n+N),作为设计的正尺寸链坐标方向的目标各项目的公差。 1
B、,在尺寸链减环方向组成环上N个项中每个项目中通常考虑制造的能力的易于计算和统计1
,的公差的正负偏差各减去/(n+N),作为设计的负尺寸链坐标方向的目标各项目的公差。 1
8(2、如果 [SUP],,0,且IT,[INF],0,IT,[SUP],0
, 令=;如果 IT,[SUP][SUP],0,,,IT,[SUP]11
, A、的1/2在尺寸链增环方向组成环上n个项中每个项目中通常考虑制造的能力的易于计算1
,和统计的公差的正负偏差各减去/(n+N),作为设计的正尺寸链坐标方向的目标各项目的公1
差。
, B、的1/2在尺寸链减环方向组成环上N个项中每个项目中通常考虑制造的能力的易于计算1
,和统计的公差的正负偏差各加上/(n+N),作为设计的负尺寸链坐标方向的目标各项目的公1
差。
这样一来,就可以用正负相等的考虑制造的能力的易于计算和统计的公差先进行公差合理分
布和尺寸链优化,然后将补偿偏差按照如上方法计算出实际产品设计的每个件或总成的公差及公
差方向,原则上箭头为公差尺寸链的坐标增环方向,减环为上下偏差对调。
9、设计值 ,
, 当大于等于2mm,可以考虑将面差/段差,间隙等设计数值可以加一个数值根据8.1条件得1
,,=+,或根据8.2 情况得=-,这种情况下,公差都可取正负相等的值,制造和设计管理,,,,11
都十分容易。
10、极限总偏差
10(1、不补偿的极限偏差-最大总偏差上下偏差分别为:
nN,n
SUP,INFSUP = ,,iiMAX11i,i,,n
nN,n
INF,SUPINF = ,,MINii11i,i,,n
nN,nnN,nnN,n
SUP,INFINF,SUPTOL,TOLINFSUP TOL=-=-= ,,,,,,MINiiiiiiMAX111111i,i,,ni,i,,ni,i,,n
10(2、补偿后的极限偏差-最大总偏差:
Page : 10
,,,344 考虑到各个组环的公差园整,使实际的偏差补偿量减少或增加,为实际补偿量,=
,,31-。
当8.1条件时:
nN,n
SUPSUP,INF =+ ,,,MAX,ii4111i,i,,n
nN,n
INFINF,SUP =+ ,,,MIN,ii4111i,i,,n
当8.2条件时:
nN,n
SUPSUP,INF = - ,,,MAX,ii4111i,i,,n
nN,n
INFINF,SUP = - ,,,MIN,ii4111i,i,,n
nN,nnN,nnN,n
SUP,INFINF,SUPTOL,TOLINFSUP TOL=-=-= ,,,,,,MINiiiiiiMAX111111i,i,,ni,i,,ni,i,,n
式中i =1+n,.......,N+n 项为减环公差。
11 、封闭环总公差TOL
如10所述,总公差实际上是所有增环和减环的公差之和,因此在公差分析时只能合理分布所有的组成环的公差和公差方向,并可以将在每个公差环中平均分配,将整个公差合理分布,满足封闭环的,1
总公差情况下,合理的分布下偏差和上偏差值,从而获得了理想的各个公差环的公差及上下偏差。当然,可以参考封闭环计算出总公差后,可以考虑设计成可调方案,来补偿少数达不到要求的汽车。
12、装配调整量计算
为了更好的提高产品品质,使装配调整后公差更小,令补偿装配调整后产品装配状态的公差
,20的上下偏差分别为[SUPA],[INFA],得到装配调整量的初值=([SUP]-[INF])-([SUPA]-[INFA]),该
,,34值为正负方向相等,考虑到各个组环的公差园整,使实际的偏差补偿量减少或增加,为实际
,,,,,,2203341补偿量,= -。因此应将调整量加大到=+,调整后的极限偏差和公差分别为:
补偿并装配调整后的极限偏差-最大总偏差:
当8.1条件时:
nN,n
SUPSUP,INF =+ - ,,,,MAX,ii42111i,i,,n
nN,n
INFINF,SUP =+ + ,,,,MIN,ii42111i,i,,n
当8.2条件时:
nN,n
SUPSUP,INF = - - ,,,,MAX,ii42111i,i,,n
nN,n
INFINF,SUP = - + ,,,,MIN,ii42111i,i,,n
Page : 11
nN,nnN,nnN,n
SUP,INFINF,SUPTOL,TOLINF TOL=-=-=-2 SUP,,,,,,,MINiiiiiiMAX2111111i,i,,ni,i,,ni,i,,n
式中i =1+n,.......,N+n 项为减环组环。
13、常用制造公差范围参考表(按照正负对称分布,可作为设计输入初值,补偿后可不对称)
根据不同零件不同的设计要求和不同的工艺水平,可根据实际情况调整,本表只供参考之用,本表分为四级水平,工艺水平4为最高水平为高级轿车或合资企业的工装水准。工艺水平3为国内主流汽车厂水平,工艺水平2为国内次主流汽车厂水平,工艺水平1为最低级一般为低档车或低的制造工艺条件,国内非常差的工艺水平,生产条件和投资规模的汽车厂或虽很好汽车厂但车型档次很低的情况,
项目 零件类型 零件尺寸 重要性 工艺水平1 工艺水平2 工艺水平3 工艺水平4 1 A类外板件 大 重要 ?1.5 ?1.0 ?0.6 ?0.4 2 大 一般 ?2.0 ?1.5 ?1.0 ?0.5 3 中 重要 ?1.2 ?0.8 ?0.5 ?0.3 4 中 一般 ?1.5 ?1.0 ?0.6 ?0.4 5 B类大中结构件 大 重要 ?1.5 ?1.0 ?0.6 ?0.4 6 大 一般 ?1.6 ?1.2 ?0.8 ?0.6 7 中 重要 ?1.2 ?0.8 ?0.5 ?0.3 8 中 一般 ?1.5 ?1.0 ?0.6 ?0.4 9 C类小结构件 小 重要 ?1.2 ?0.8 ?0.5 ?0.3 10 特小 一般 ?1.5 ?1.0 ?0.6 ?0.4 11 D类小结构件 重要 ?1.0 ?0.6 ?0.4 ?0.2 12 一般 ?1.2 ?0.8 ?0.5 ?0.3 13 门和盖装配后间6?1.0 5?0.7 4?0.6 3.5?0.5
隙
14 0~1.5 0~1.2 0~1.0 0~0.8 门和盖装配后段 门向车内
差 为正
15 定位孔公差 重要 ?0.3 ?0.2 ?0.1 ?0.05 16 一般 ?0.4 ?0.3 ?0.2 ?0.1 17 0.4 0.3 0.2 0.1 定位孔位置度公重要
差
18 0.5 0.4 0.3 0.2 一般
19 零部件安装孔重要 ?0.4 ?0.3 ?0.2 ?0.1
(硬点)公差
20 一般 ?0.5 ?0.4 ?0.3 ?0.2 21 0.6 0.5 0.4 0.3 零部件安装孔重要
(硬点)位置度
公差
22 0.7 0.6 0.5 0.4 一般
23 0~100 孔距公差 ?0.4 ?0.3 ?0.2 ?0.1 24 100~200 ?0.5 ?0.4 ?0.3 ?0.2 25 200~500 ?0.6 ?0.5 ?0.4 ?0.3 26 〉500 ?0.7 ?0.6 ?0.5 ?0.4
Page : 12
27 前灯上边与机罩4,0,+2 4,0,+1.5 4,0,+1.2 4,0,+1
盖的间隙
28 前灯与翼子板上5?1.5 4?1.2 3?0.8 3?0.5
面间隙
29 前灯后侧与翼子3?1.5 2?1.2 2?0.8 1?0.5
板间隙
30 前灯下侧与保险4,0,+1.5 3,0,1.3 2(5,0,2,0,1.0
1.2 杠间隙
31 两个灯间隙 2?0.7 1.5?0.6 1?0.5 1?0.4 32 保险杠与翼子板1(5 1(0 0(5 0(5
间隙 0,0.7 0,0.6 0,0.5 0,0.4 33 后行李箱盖与后14?1.5 12?1.0 10?0.8 8?0.5
保险杠间隙
34 发动机盖与前格8?1.5 6?1.0 5?0.8 4,0,1.5
栅或保险杠间隙
35 嵌入式防擦条与2(0?1.0 1(5?0.8 1?0.6 0(8?0.5
保险杠或门板间
隙
36 发动机盖与翼子6?1.5 5?1.2 3(5 3,0,1.0
板间隙 0,1.0 37 玻璃顶间隙 5?1.5 4?1.2 4?1.0 4?0.8 38 玻璃与顶段差间3 3 3 3
隙 -2,1.5 -2,1.5 -1.5,1.5 -1.0,1.0 39 0.3 前玻璃下塑料装1(5?1.0 1?0.8 0(5
-0.1,0.7 饰板与前玻璃距-0.2,0.8
离
40 滚压件车窗与顶5?1.5 5?1.2 5?0.8 4(5?0.5
间隙
41 滚压件车窗与侧密封条压常用密14?1.5 14?1.2 14?0.8 14?0.5
围开口密封间隙 缩量为封面间
1/3~1/2 隙11
~22
42 1.2/500mm 1.0/500mm 0.7/500mm 门缝开口线平行1(5/500mm
度公差
43 门下边间隙 8?1.5 7?1.0 6?0.8 5?0.6 44 -1.0~-0.8 -0.8~-0.6 -0.6~-0.4 -0.4~-0.3 门前间隙与后立门下沉原
缝间隙差值 因
45 -2.5~-2.0 -2.0~-1.5 -1.5~-1.0 -1.0~-0.8 门上间隙与下缝门下沉原
之间隙差值 因
46 门洞非密封面与12?1.5 12?1.2 12?0.8 12?0.5
门内板空间隙
47 -1.2~0 -1.0~0 -0.8~0 -0.6~0 后门与后侧围段 门向车内从前到
差 为正 后越来
越小
48 前后盖密封条面10?1.5 10?1.2 10?0.8 10?0.6
间隙
49 格栅与发动机盖?1.2 ?1.0 ?0.8 ?0.6
间隙段差
50 后行李箱盖内板24?1.5 24?1.2 24?1.0 24?0.8
与周边密封止口
Page : 13
相连的水平面间
隙
51 油箱盖与侧围间3?1.5 3(0?1.2 2(5?1.0 2(0?0.6
隙
52 0.0~+1 .5 0.0~+1.2 0.0~+1.0 0.0~+0.8 油箱盖与侧围间向车内为
的段差 正
53 3 3 油箱盖与侧围在2(8 2(5
0.0~+1 .5 0.0~+1.2 0.0~+1.0 0.0~+0.8 开口方向侧间隙
54 格栅与保险杠间5?1.5 4(0?1.2 3(8?0.5 3(5?0.4
隙
55 格栅与保险杠间4?1.2 4(0?1.0 3(8?0.5 3(5?0.5
段差
56 门和盖开口处翻1?0.7 1.0?0.6 1(0?0.5 1(0?0.4
边处外板大于内
板量
57 后灯具与侧围侧2(5?1.0 2.0?0.8 1(5?0.7 1(0?0.6
边间隙
58 前、后灯具与侧3(0?1.5 2.0?1.2 1(5?0.7 1(0?0.5
围侧边段差
59 后灯具与侧围下3(8?1.5 3.5?1.2 3(0?1.0 2(5?0.8
边间隙
60 后灯具与后行李5(5?1.0 5.0?0.8 4(5?0.6 4(0?0.5
箱盖间隙
61 后行李厢盖与后15~25?1.0 15~25?0.8 15~25?0.7 15~25?0.6
玻璃间隙
62 顶盖与侧围段差 3~5?1.0 3~5?0.8 3~5?0.7 3~5?0.6 63 前后玻璃下角与15~25?1.0 15~25?0.8 15~25?0.7 15~25?0.6
侧围段差
64 门窗与侧围顶盖3~5?1.0 3~5?0.8 3~5?0.7 3~5?0.6
边梁段差
65 后灯与保险杠段0?1.0 0?0.8 0?0.7 0?0.6
差
66 内饰板到玻璃距3?1.0 2(5?0.8 2?0.7 2?0.6
离
14(附图为几十张汽车主要质量控制要求的GD&T分析结果和模板可供参考之用
Page : 14
范文四:AM-17 尺寸链计算与公差分析
《尺寸链计算与容差分析》课程大纲
时间地点
2016年8月4-5日,天津
培训费用
3200元/人
课程说明
尺寸链计算与公差分析是确保产品设计正确,实现稳健性设计的必要工具,通过尺寸链验证把设计问题解决在制造以前。通过尺寸链计算,可以验证一个零件两个形体之间的最大或最小间隙; 零件装配时是否发生干涉; 通过公差分析,合理分配公差, 保证产品的可制造性和可装配性; 满足功能要求的同时,获得最大公差,降低制造成本,优化产品设计.本课程可以帮助学员达成以下目的:
了解产品尺寸链的构成
掌握尺寸链分析的方法工具
掌握公差分配的原则与方法
课程内容
第一章:尺寸链计算及公差分析介绍 , 极值法与概率法 ,
, 尺寸链计算的含义 , 练习
, 尺寸链计算的作用 第四章:线性尺寸链计算 , 尺寸链解读 , 线性尺寸链的构成
, 计算极限偏差 第二章:尺寸链的构成
, 尺寸链构成-组成环、封闭环 , 计算尺寸公差
, 尺寸链增环、减环 , 尺寸链校核计算 , 尺寸链图步骤 , 案例分析
, 尺寸链计算步骤 第五章:形位公差作为尺寸链的计算
第三章:尺寸链计算方法 , 位置度作为尺寸链环的计算 , 尺寸链的基本尺寸计算 , 复合位置度作为尺寸链环的计算 , 尺寸链的极限尺寸计算 , 轮廓度作为尺寸链环的计算 , 尺寸链的公差计算 , 平面度作为尺寸链环的计算 ?版权所有:文思特(北京)管理咨询有限公司
, 综合练习
第六章:工艺尺寸链的计算与公差分析 , 工艺尺寸链的构成
, 工艺尺寸链的计算
, 练习
第七章:装配尺寸链的计算 , 装配尺寸链的构成及其特点 , 完全互换法尺寸链、
, 统计互换法尺寸链、
, 分组装配法、
, 修配装配法、
, 固定调整法尺寸链计算与公差分析 , 综合练习
第八章 统计容差分析
, 最差事例法
, 均方根法
, Monte Carlo 仿真法
, 案例讨论与练习
第九章 田口容差设计
, 容差的确定方法
, 望目、望小特性的容差设计 , 望大特性的容差设计
, 容差设计的案例练习
课程总结与Q&A
课程对象
本课程适用于制造业总工程师、生产总监、技术总监、研发部经理、技术部经理、研发工程
师、设计工程师、工艺工程师、质量工程师等 课程时间2天
讲师介绍
朱永刚 老师
? 高级咨询师/高级讲师
? 六西格玛黑带
? 精益生产专家
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? 设备管理专家
? 可靠性管理专家
?多年航空航天企业及大型制造业工作经历,历任工艺技术部经理、设备管理部门经理、项目管理经理、工厂设计专家、总经理等职务。
?航空专业教育背景及十多年的航空业工作经历,可靠性管理的专业知识丰厚而扎实。 ?成功将工厂的总体设计与精益生产管理相结合,帮助客户达成精益工厂的目标。 ?全面、专业的设备管理经验,除了帮助客户建立设备管理体系,更帮助客户从可靠性的层面提升设备管理的专业知识。
?服务范围涉及航空航天、石油化工、机械制造、汽车、电力能源、电子电器等行业。 ?作为咨询行业的资深咨询师、讲师,为众多企业提供可靠性管理、工厂设计优化、精益生产、设备管理等培训和咨询服务,深受客户好评。
曾经服务过的客户:
中航集团、中电集团、三一集团、潍柴集团、国投集团、中海油、壳牌、中海艾普、现代汽车、京东方、兆维集团、罗格朗、揖斐电、恩布拉科、四方继保、松下电器、海纳川、TRW、SEW…
核心业务范围:
咨询范围:可靠性管理、工厂设计优化、六西格玛改进系统、精益生产系统的建立 生产现场改进、设备管理系统的建立、建立5S工作现场
培训范围:可靠性管理系列课程、精益生产系列课程、设备管理系列课程、六西格玛改进系列课程、5S现场管理、统计工具及应用、一线班组管理
联系方式
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联系人:谭雪青
联系地址:北京市海淀区花园东路30号花园商务会馆5405室 联系电话:010-57133398
联系手机:13910258816
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范文五:2-D和3-D尺寸链公差分析
2-D 和3-D 尺寸鏈公差分析.
程序設計用于 (2-D)和 (3-D) 尺寸鏈的公差分析,處理以下問題:
1. 使用“ Worst case“方法分析尺寸鏈公差。
2. 使用“ Monte Carlo“方法分析尺寸鏈公差。
在設計尺寸鏈中,程序允許使用額定公差值。
數據,方法,運算法則和專業文獻信息以及ANSI, ISO, DIN和其他標准使用與計算中。
標准表:ANSI B4.1, ISO 286, ISO 2768, DIN 7186
計算的控制,結構和語法.
計算的法則和控制可以在以下文檔中找到 "控制,結構和計算法則".
項目信息.
項目信息章節的目的,使用和控制可以通過鏈接文檔找到 "項目信息".
理論-基礎.
一個尺寸鏈是一組互相連接的尺寸而形成一個幾何封閉環。可以是一個零件上多個元件位置或組裝成品中多個零件的尺寸。
尺寸鏈由各個局部零件(輸入尺寸)和一個封閉零件(結果尺寸)而組成。局部零件(A,B,C... )可以是圖面上定義的尺寸或是加工,組裝的尺寸。封閉零件(Z)代表的是加工或組裝尺寸,是綜合了局部零件尺寸的結果,可能是組裝間隙或零件幹涉。結果尺寸的大小,公差和極限偏差取決于局部零件的尺寸和公差。取決于各個零件的相互位置,我們劃分三類尺寸鏈:
-線性尺寸鏈(1D) -僅爲平行的尺寸
-二維尺寸鏈(2D)- 尺寸分布在一個或多個平行平面內。
-三維尺寸鏈(3D)- 尺寸位于非平行平面內。
本計算設計用于 2-D 和 3-D尺寸鏈公差分析。
當處理尺寸鏈公差關系時,出現兩類問題:
1. 公差分析 - 直接任務l
使用已知的所有局部零件的極限偏差,封閉零件的極限偏差被設置。直接任務在計算中很明確同時常常用于根據定義圖面檢查元件和加工的組裝零件。
2. 公差綜合 - 間接任務 , 設計
使用根據功能要求而給定的封閉零件的極限偏差,設計局部零件的極限偏差。間接任務用于處理設計功能組合組裝。
在尺寸鏈中處理公差關系,程序使用兩種計算方法:
- "Worst Case" 方法
- "Monte Carlo" 方法
公差計算方法的選擇和尺寸鏈零件的極限偏差影響著加工精度和組裝零件的互換性。因此,産品的成本和功能取決于它。
“Worst Case” 方法
最常使用的方法,有時叫做最大-最小計算方法。它用于在任何部分零件的實際尺寸的任意組合下保證封閉零件的所需極限偏差,也就是最大和最小極限尺寸。 這個方法保證了零件的完全裝配和工作交替性。但是,由于封閉零件的高精度要求,導致部分零件的公差值太極限,因此帶來高的加工成本。因此WC 方法主要適合用于計算小數量零件尺寸鏈或結果尺寸的公差是可以接受的 情況。最常用于單間或小批量生産。
"Worst Case"方法的目的是找到對于隨機輸入尺寸組合下結果尺寸的最大和最小值。計算法則基于不同輸入尺寸值的所有存在組合的逐步測試。在常規尺寸鏈條件下,結果尺寸通常在輸入尺寸爲極限值組合時達到自身的極限值。公差分析中,最常解決的任務我們可以通過測試局部零件的最大和最小尺寸的組合來定義極限值。
在很少的情況下,以上提到的方式無法確保正確和發現結果尺寸的極限值,同樣有必要對公差中間尺寸執行計算。程序中,該狀況通過輸入尺寸測試數值的隨意選擇還處理(公差內部劃分)
盡管 "Worst Case" 方法在尋找結果尺寸的極限值方面有很高的成功率。同樣的也會導致計算時期的不成比例的要求。計算的速度將取決于執行計算循環的總數。該計算需要測試所有輸入尺寸的組合。循環數取決于所選的公差內部劃分和尺寸鏈的局部零件增加數帶來的幾何級數的增加。算術計算公式如下:
含義:
c ... 計算循環數
n ... 尺寸鏈中局部零件數
k ... 每個局部零件的測試值數
從上面提到的事實, "Worst Case"方法設計用于解決低複雜尺寸鏈和少批量局部零件的公差關系。方法的實際利用受限于計算機的性能,尺寸鏈的局部零件數和選擇的公差內部劃分的“精度“
提示:考慮到中等性能的電腦在計算中使用的時間,執行計算循環數的合理上限考慮接近100,000。如果選擇公差內部劃分爲最粗略的(計算最大-最小尺寸),"Worst Case"方法將適合最大接近17個輸入尺寸的尺寸鏈。在對每個輸入尺寸測試10個不同值時,將減少尺寸鏈的輸入尺寸爲5個以下。
"Monte Carlo" 方法
這個方法輸入尺寸鏈統計計算方法。統計方法基于概率運算和假設組裝時隨機選擇零件,偏差的極限值僅僅出現在更多的局部零件,這是可能性的組合。單個零件各個加工尺寸的偏差極限值的出現可能性是類似很小的。對于確定的,預選的一些零件的不良風險,尺寸鏈中的局部零件公差會增加。
"Monte Carlo"方法僅保證部分組裝的互換性爲不利情況低比率。對于較大的局部尺寸公差,導致加工成本的降低。主要使用于大批量生産中,節省了加工成本超出零件的不完整組裝互換性帶來的組裝和工作成本。
封閉零件的尺寸顯示了一個公差中心的變化。符合數學統計規則的各個尺寸的出現頻率。"Monte Carlo"方法意味著分析該頻率和定義加工流程的期待良率。
"Monte Carlo"方法是也模擬方法。運算法則是基于輸入尺寸的隨機性。輸入尺寸爲根據額定的分配功能而選擇的公差。在輸入尺寸隨機生成的基礎上,結果尺寸的計算隨後執行。對于預選的模擬數目下重複執行。模擬計算將導出一個統計數據組,通常由以下計算而得:
同時標准偏差
含義:
Z i ...模擬第 ith 個結果尺寸值
n ... 模擬循環總數
爲了評估結果尺寸出現頻率,統計設置進一步以圖表方式顯示。
在"Monte Carlo"方法中,期望生産良率將會是尺寸鏈設計質量的評估指標。生産良率給出符合規格要求産品的期望比率,也就是說封閉零件的結果尺寸在目標極限尺寸的區間內。在通常的工程領域,加工制程通常3б是有效的,也就是最小良率爲99.73%。
確定統計結果的精度將取決于執行的模擬數量。很顯然結果的品質隨著執行模擬數量的增加而增加。模擬的最佳數量將取決于輸入尺寸的數量,公差值和尺寸鏈的總的複雜程度。在通常實際中,近似30到50000執行模擬值可能爲最終計算的合理下限。
計算單位,標准公差.
本行用于調整計算的單位系統和選擇標准公差。
計算單位
在表格中,選擇計算所需的單位系統,一旦改變單位,所有值將重新自動計算。
警告:節[3]中的公差分析結果將在單位改變之後被清除;因此必須重新啓動計算[2.7]。
標准公差
在章節[1.1,]中定義尺寸鏈時,各個尺寸的公差同時也被定義。簡化工作,程序提供了一個工具可以自動選擇標准公差。
程序依據 ISO, or ANSI包含一組基本尺寸公差。關于偏差類別和給出的標准,公差被分爲5個子集:
z
z
z
z
z依據ISO 286長度尺寸的標准偏差 依據 ANSI B4.1長度標准偏差 依據ISO 286標准軸承配合 依據ANSI B4.1推薦的配合 依據 ISO 2768長度尺寸無指定的極限偏差
在工作表頭每個子集包含一組列表框和按鍵。在列表框中設置公差需要的參數,配合(精度等級,公差範圍,...) 。使用按鍵,在輸入表中填入所需偏差的尺寸到適當的位置。
根據ISO ,公差被定義標准in[mm] 爲SI 單位計算。根據ANSI 公差被定義in [in]爲米制計算單位。對于已經定義單位的標准公差不同于計算中那些設置,尺寸偏差將自動重計算和圓整。
警告:程序允許在一個步驟中僅爲一個尺寸設置標准公差,如果更多不同行的輸入單元被選擇,自動公差設置將不能執行。
備注:如果選擇的公差不是按給定的公稱尺寸標准來定義,偏差爲0將被設置在輸入表中。
提示 1:標准公差的自動選擇功能同樣適用于表[2.1]來設置結果尺寸的目標極限。
提示 2:對于標准公差的更加詳細的信息,查看工作表" 公差與配合" 。
計算流程.
尺寸鏈公差分析任務包含下面的步驟:
1.
2.
3.
4.
5.
6. 在表格[1.1]中定義所有尺寸鏈局部零件的尺寸和公差。在表格[2.1]中,定義爲計算各個結果尺寸的關系式。 在節[2.2]中,選擇計算方法和設置其參數。 運行計算[2.7] 在節[3] 中檢查結果尺寸參數。 保存適合方法工作表並重明名。
提示:你可以找到 "Worst Case" 方法尺寸鏈公差分析的流程圖解 案例1,"Monte Carlo"方法在案例 2。 輸入尺寸定義. [1]
在此章節,定義尺寸鏈的所有局部零件的參數。
1.1 輸入尺寸表
表格用于定義各個輸入尺寸(局部零件)的參數。表格的每一行爲一個局部零件。表格的含義如下:
列1-零件名爲一選項參數
列2-設置選擇尺寸的類別。所有尺寸鏈的零件被期待是縱向的尺寸;檢查確認框爲選擇的局部零件設置一個角度尺寸。這裏設置的尺寸類別影響標准公差的自動選擇功能。
列3-設置局部零件的公稱尺寸。
列4-設置尺寸的上和下偏差。點擊工作表頭的選擇按鍵來將近似的選擇公差調入表格。對于縱向的尺寸公差,這裏定義的所有標准能被使用;角度尺寸的公差爲ISO 2768的標准。
列5..7-這列包含所有局部零件的極限尺寸,中心尺寸和標准偏差計算。
列8-在列表框中選擇理論頻率分布類別。作爲標准,正態分布是在大多數實際中最符合隨機量真實分布,被用于描述加工制程。 正態分布的理論頻率分布圖表
均勻分布和三角分布的理論頻率分布圖表
備注:這個參數僅對"Monte Carlo"方法的執行計算有意義。
結果尺寸的定義,公差分析. [2]
在此節中,在表[2.1]中定義所有封閉零件的參數。在節[2.2]中,選擇需要的計算方法和設置其參數。使用行[2.7]中的按鍵進行計算。
2.1 結果尺寸表。
這個表格用于定義尺寸鏈的各個結果尺寸(封閉零件)的參數。表格的每行屬于一個尺寸。表格的含義如下: 列 1 - 零件名爲一選項參數
列 2 - 設置用于定義結果尺寸的計算公式。使用的公式必須符合Microsoft Excel語法同時包含Excel 中定義的所有數學公式和運算。爲了標記尺寸鏈輸入尺寸,使用含下劃線的字符同時以"_A", "_B", "_C", ...命名于公式中。類似的,使用字符"_Z1", "_Z2", ...命名結果尺寸。如果計算關系式正確定義,結果尺寸的公稱值將在這裏實時計算。否
則,Excel 給出錯誤值。
警告:當適用角度尺寸的時候,記得Excel 的角度功能爲弧度,但是,在輸入表格[1.1] 中,這些尺寸定義爲度。因此,公式中的角度尺寸必須使用公式"RADIANS()"轉化成弧度。
列3,4 - 按照産品的功能需求定義封閉零件的目標極限尺寸。這裏定義的結果尺寸極限值是可選的,僅用于同求得的結果作比較。當使用"Monte Carlo"計算方法時,允許的極限值常用于設置期望的産品良率和不良率。
2.2 公差分析。
在此節中,選擇需要的計算方法同時設置其參數。點擊行[2.7]中的按鍵運行計算。你可以在節[3]中找到完整的公差分析結果。
2.3 "Worst Case" 方法.
"Worst Case"方法的目的是找到對于隨機輸入尺寸組合下結果尺寸的最大和最小值。計算法則基于不同輸入尺寸值的所有存在組合的逐步測試。在常規尺寸鏈條件下,結果尺寸通常在輸入尺寸爲極限值組合時達到自身的極限值。公差分析中,最常解決的任務我們可以通過測試局部零件的最大和最小尺寸的組合來定義極限值。
在很少的情況下,以上提到的方式無法確保正確和發現結果尺寸的極限值,同樣有必要對公差中間尺寸執行計算。程序中,該狀況通過輸入尺寸測試數值的隨意選擇還處理(公差內部劃分)。在列表框[2.4]中設置公差區間的劃分需要的“精度“
盡管 "Worst Case" 方法在尋找結果尺寸的極限值方面有很高的成功率。同樣的也會導致計算時期的不成比例的要求。計算的速度將取決于執行計算循環的總數。該計算需要測試所有輸入尺寸的組合。循環數取決于所選的公差內部劃分和尺寸鏈的局部零件增加數帶來的幾何級數的增加。
從上面提到的事實, "Worst Case"方法設計用于解決低複雜尺寸鏈和少批量局部零件的公差關系。方法的實際利用受限于計算機的性能,尺寸鏈的局部零件數和選擇的公差內部劃分的“精度“
提示:考慮到中等性能的電腦在計算中使用的時間,執行計算循環數的合理上限考慮接近100,000。如果選擇公差內部劃分爲最粗略的(計算最大-最小尺寸),"Worst Case"方法將適合最大接近17個輸入尺寸的尺寸鏈。在對每個輸入尺寸測試10個不同值時,將減少尺寸鏈的輸入尺寸爲5個以下。
備注:程序不會檢查到是否所有在表格[1.1]中定義的輸入尺寸用于結果尺寸計算中。因此,在開始計算之前移除有所未使用的尺寸;將會明顯加速計算。
2.5 "Monte Carlo" 方法.
封閉零件的尺寸顯示了一個公差中心的變化。符合數學統計規則的各個尺寸的出現頻率。"Monte Carlo"方法意味著分析該頻率和定義加工流程的期待良率。
"Monte Carlo"方法是一個模擬方法同時也是統計方法。運算法則是基于輸入尺寸的隨機性。輸入尺寸爲根據額定的分配功能而選擇的公差。在輸入尺寸隨機生成的基礎上,結果尺寸的計算隨後執行。對于預選的模擬數目下重複執行。模擬將導致一組統計數據(結果尺寸),通常以中心尺寸μ和標准偏差б。在使用"Monte Carlo"方法時,期望生産良率將會是尺寸鏈設計質量的評估指標。
確定統計結果的精度將取決于執行的模擬數量。很顯然結果的品質隨著執行模擬數量的增加而增加。模擬的最佳數量將取決于輸入尺寸的數量,公差值和尺寸鏈的總的複雜程度。在通常實際中,近似30到50000執行模擬值可能爲最終計算的合理下限。在列表框[2.6]中設置需要的模擬數目。
提示:所選的模擬數目不僅僅取決于結果的質量,同時也取決于計算的周期。因此,在尺寸鏈設計的最初步驟中選擇模擬量接近下限值同時使用較高的值來做最終計算。
公差分析結果. [3]
計算[2.7]完成後,本章節顯示以上定義鏈的公差分析結果。章節被分爲兩部分。表格[3.1]中,關于所有在表格
[2.1]中定義的尺寸的基本信息被以概要的形勢給出。節[3.2]給出數字和圖形形式的具體所選結果尺寸參數。 備注:在此章節中定義的公差分析結果僅與現任務有關。如果你改變節[1.1,2.1],必須重新開始計算[2.7]來計算結果。
3.1 結果尺寸彙總表。
表格給出了在[2.1]中定義的尺寸鏈的所有封閉零件的基本信息摘要。計算使用"Worst Case"方法時,結果尺寸爲最大和最小值。"Monte Carlo" 方法,統計設置定義的結果尺寸出現的頻率,通過中心值,標准差和百萬零件中的不良數而描述。
備注:在此章節中定義的公差分析結果僅與現任務有關。如果你改變節[1.1,2.1],必須重新開始計算[2.7]來計算結果。
3.2 結果尺寸的具體描述。
本節給出尺寸鏈的結果尺寸的具體參數,通過數字和圖表的形式。在列表框中,選擇你想顯示參數的目標結果尺寸。
考慮到使用的計算方法,公差分析結果分爲兩部分。爲了評估尺寸鏈設計品質,結果尺寸[3.10,3.11]獲得的極限值對于"Worst Case"方法是精確的。"Monte Carlo"方法中,精確的指數通過期望産品良率[3.15]或百萬個産品中的不良數[3.16]顯示。附上的柱狀圖顯示各個尺寸的出現頻率。
備注:在此章節中定義的公差分析結果僅與現任務有關。如果你改變節[1.1,2.1],必須重新開始計算[2.7]來計算結果。
3.15 生産良率。
生産良率給出符合規格要求産品的期望比率,也就是說封閉零件的結果尺寸在目標極限尺寸的區間內。在通常的工程領域,加工制程通常3б是有效的,也就是最小良率爲99.73%。
3.16 不良
制造制程的不良給出了不適合産品的期望數,也就封閉零件超過給定的極限尺寸區間得産品。在通常的工程領域,加工制程通常3б是有效的,也就是百萬個生産品種最多爲2,700個不良品。
3.17, 3.18結果尺寸的最大和最小尺寸。
這裏定義的極限尺寸僅爲一個信息特征。這些極限不決定結果尺寸實際獲得的極限值。僅定義了在選擇的模擬計算中的尺寸最大和最小值。爲了找到實際的極限值,必須使用 "Worst Case"計算方法。
案例.
爲了舉例說明尺寸鏈的公差分析問題,幫助文檔裏包含了計算使用的實際案例:
z
z" 案例 1" - 使用"Worst Case"方法進行尺寸鏈公差分析。 " 案例 2" - 使用"Monte Carlo"方法進行尺寸鏈公差分析。
設置計算,改變語言.
設計計算參數和語言信息可以在文檔 "設置計算,改變語言" 中找到。
工作表修改(計算).
如何修正和拓展計算工作表的常規信息在文檔" 工作表(計算)修改" 中提到。
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