面向制造和装配的产品设计之公差分析(可编辑)

面向制造和装配的产品设计之公差分析

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第第44部分部分:公差分析公差分析

Tolerance AnalysisTolerance Analysis

钟元钟元

7>2013/03/302013/03/30

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内容:

一.常见的公差分析做法

二.公差分析

三.公差分析的公差分析的计算步骤算步骤

四四.公差分析的计算方法公差分析的计算方法

五.公差分析的三大原则

六.产品开发中的公差分析

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一. 常见的公差分析做法

1. 产品详细设计完成后,在design review时,针对O-ring的压缩量进行

公差分析;分析如下:

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一. 常见的公差分析做法

2. 当发现公差分析的结果不满足要求时,修改尺寸链中的尺寸公差,从

±0.15mm修改到±0.10mm,发现依然不能满足,继续修改到

±0.05mm,直到满足O-ring的15%压缩量要求;成功完成公差分析。

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一. 常见的公差分析做法

存在的问题:

公差的设定没有考虑到制程能力公差的设定没有考虑到制程能力 ? 公差的设定没有考虑到成本

没有缩短尺寸链的长度没有缩短尺寸链的长度

? 当公差分析结果不满足要求时,没有通过优化设计的方法,而是通过严

格要求零零件尺尺寸公差的方法;

? 对尺寸公差没有进行二维图标注

对尺寸公差没有进行制程管控对尺寸公差没有进行制程管控 ? 产品制造后,没有利用真实的零件制程能力来验证设计阶段的公差分析

在产品详细设计完成后才开始进行公差分析在产品详细设计完成后才开始进行公差分析

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一. 常见的公差分析做法

后果:

产品不良率高产品不良率高

? 要求严格的公差,

产品制造成本高,

但依然会出现不

良品

实实际产品公差分析验证

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二. 公差分析

1.公差的概念:

为什为什么为产生为产生公差差?

? 加工制程的变异: ? 组装制程的变异: ? 材料特性的不同 ? 组装设备的精度

? 设备或模具的精度 ? 工装夹具装夹具的错误错误

? 加工条件的不同

? 操作员的不熟练

? 模具磨损

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二. 公差分析

1.公差的概念:

公差是零件尺寸所允许的偏差值公差是零件尺寸所允许的偏差值,设定零件的公差即是设定零件制造时设定零件的公差即是设定零件制造时

尺寸允许的偏差范围

100.07

99.75

9999..8888 100.03

100±0.20

100.05 100100.0000

99.99

99.92

100100.1515 100.30 8

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二. 公差分析

1.公差的概念:

正态分布正态分布

下偏差下偏差上偏差上偏差

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二. 公差分析

2.公差的本质:

公差是产品设计和产品制造的桥梁和纽带公差是产品设计和产品制造的桥梁和纽带,是保证产品以优异的质量是保证产品以优异的质量、

优良的性能和较低的成本进行制造的关键。

设计公差公差制造制造

功能功能制造费用制造费用

性能装配费用

外观外观制造方法选择制造方法选择

可装配性精密宽松机器

设计限制夹具

稳健性设计检验

设计意图不良率

产品质量产品质量

返工率返工率

客户满意

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二. 公差分析

2.公差的本质:

公差与成本的关系公差与成本的关系::零件公零件公差越严格,零件制造成本就

越高

严格的零件公差要求意味着严格的零件公差要求意味着: ? 更高的模具费用;

? 更精密的设备和仪器;

额外的加额外的加工程序程序;

? 更长的生产周期;

? 更高的不良率和返工率;

? 要求更熟练的操作员和对操

作员更多的培训;

? 更高的原材料质量要求及其更高的原材料质量要求及其产生的费用。

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二. 公差分析

3.宽松的零件公差要求

A.设计合合理的的间隙

? 设计合理的间隙,防止零件过约束,避免对零件尺寸的不必要的公差要求,不合理的零件间隙设计会带来对零件不合理的公差要求

合合理间隙间隙

零件A

零件B

零件C 12

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二. 公差分析

B.简化产品装配关系,缩短装配尺寸链

? 对于重要的装配尺寸对于重要的装配尺寸,在产品最初设计阶段就要重

点加以关注在产品最初设计阶段就要重点加以关注,简化产简化产

品的装配关系,避免重要装配尺寸涉及更多的零件,从而减少尺寸链中

尺寸的数目,达到减少累积公差的目的,产品设计于是能够允许零件宽

松的公差要求松的公差要求

减少尺寸链的长度,尺寸允许较大的公差

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二. 公差分析

C.使用定位特征

? 在零件的装配关系中增加可以定位的特征在零件的装配关系中增加可以定位的特征,例如定位柱等例如定位柱等,定位特征能定位特征能

够使得零件准确的装配在产品之中,产品设计只需要对定位特征相关的

尺寸公差进行制程管控,对其他尺寸就可以允许宽松的公差要求

D.使用点或线或小平面与平面配合代替平面与平面配合

? 使用点或线与平面配合的方式代替平面与平面的配合方式,避免平面的

变形或者平面较高的粗糙度阻碍零件的顺利运动,从而可以对零件的平

面度和粗糙度允许宽松的公差

原始的设计优化的设计14

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二. 公差分析

4.公差分析的概念:

? 公差分析是指在满足产品功能公差分析是指在满足产品功能、性能性能、外观和可装配性等要求的前提下外观和可装配性等要求的前提下,

合理定义和分配零件和产品的公差,优化产品设计,以最小的成本和最

高的质量制造产品

5.公差分析的目的:

? 合理设定零件的公差以减少零件的制造成本

? 判断零件的可装配性,判断零件是否在装配过程中发生干涉

? 判断零件装配后产品关键尺寸是否满足外观、质量以及功能等要求

预测产品不良率预测产品不良率

? 当产品的装配尺寸不符合要求时,可以通过公差分析来分析制造和装配

过程中出现的问题过程中出现的问题,寻找问题的根本原因寻找问题的根本原因

? 优化产品的设计,这是公差分析非常重要的一个目的

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三. 公差分析的步骤

1.定义公差分析的关键尺寸及其公差:

? 零件的装配间隙零件的装配间隙

? 外观零件的配合间隙

? 零件之间的功能、性能和可靠性等配合尺寸16

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三. 公差分析的步骤

2.定义尺寸链:

? 尺寸链尺寸链,是指在产品的装配关系中是指在产品的装配关系中,由互相联系的尺寸按由互相联系的尺寸按一定顺序首尾定顺序首尾

相接排列而成的封闭尺寸组

尺寸链两大特点尺寸链两大特点:一是封闭性是封闭性,尺寸链是由多个尺寸首尾相连尺寸链是由多个尺寸首尾相连;二是关二是关

联性,组成尺寸链的每个尺寸都与关键尺寸有关联性,尺寸链中每个尺

寸的精度会影响到关键尺寸的精度

? 如果公差分析计算出的关键尺寸名义值与设计值不相等,则说明尺寸定

义错误

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3.判断尺寸链中尺寸的正负:

? 尺寸的正负可以使用尺寸的正负可以使用““箭头法箭头法””确定确定。箭头法是指从关键尺寸的任箭头法是指从关键尺寸的任一端端

开始起画单向箭头,顺着整个尺寸链一直画下去,包括关键尺寸,直到

最后一个形成闭合回路,然后按照箭头方向进行判断,凡是箭头方向与

关键尺寸箭箭头同向向的尺寸为负为负(-),反向向的为为正(+)

? 尺寸链中的尺寸的增加如果使得关键尺寸的值增加则为正(+),如果

使得关键尺寸的值减少则为负使得关键尺寸的值减少则为负((-))18

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4.将非双向对称公差转换为双向对称公差:

00.2020 ?00 .1010

100100 100 .10?0 .10

5.公差分析的计算

? 极值法极值法 D D T T asmasm ii asmasm ii 2 DD DD TT TT ? 均方根法均方根法 asm i asm i 6.判断和优化

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四. 公差分析的计算方法

1.计算方法:

极值法极值法:极值法是考虑零件尺寸最不利的情况极值法是考虑零件尺寸最不利的情况,通过尺寸链中尺寸的最大值通过尺寸链中尺寸的最大值

或最小值来计算关键尺寸的值

均方根法均方根法:均方根法是统计分析法的均方根法是统计分析法的一种种,是把尺寸链中的各个尺寸公差的是把尺寸链中的各个尺寸公差的

平方之和再开根即得到关键尺寸的公差

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公差分析基本知识

公差分析基本知识 公差分析是指在设计和制造过程中,对零件尺寸和形位公差进行分析 和控制的一种方法,以确保产品能够满足设计要求和功能需求。公差分析 是工程设计中非常重要的一环,对于产品的质量、性能、可靠性和维修等 方面都有着直接影响。 一、公差的概念和分类 1.公差的概念:公差是指零件尺寸和形位要素与其设计尺寸或参考要 素之间允许的最大偏差。 2.公差的分类: a.尺寸公差:包括线性公差和角度公差。线性公差包括长度、宽度、 高度等尺寸的公差;角度公差包括斜度、垂直度、平行度等角度的公差。 b.形位公差:包括形状公差和位置公差。形状公差包括平直度、圆度、柱度等形状要求的公差;位置公差包括同轴度、同心度、平行度等位置要 求的公差。 二、公差分析方法 1.概略公差法:根据产品的功能要求和设计需求,在设计早期就确定 产品的公差带和公差范围,从而确定整体上的尺寸公差。 2.逐级迭代法:将产品分解为各个零部件,根据功能要求进行公差分配,分析各个部件之间的相互作用和影响,逐步迭代调整,直至满足整体 要求。 3.统计公差法:通过统计学方法进行公差分析和控制,例如正态分布、极限分配法等,可以更好地考虑随机因素对产品尺寸和形位的影响。

三、公差分析工具 1.公差带和公差范围图:用于表示产品的尺寸公差和形位公差,清晰地显示了允许的最大偏差范围。 2.公差堆叠法:用于分析累积公差对整体装配尺寸的影响,通过计算和模拟,确定装配结果的可行性和可靠性。 3.公差链:用于描述零部件之间的相互影响和公差传递关系,通过分析链中各个环节的公差堆叠和累积,确定整体系统的公差情况。 四、公差分析的应用 1.产品设计:公差分析可以帮助设计师合理分配公差,降低成本,提高产品的功能和性能。 2.制造工艺规划:通过公差分析,合理安排制造工艺和工艺参数,提高生产效率和质量稳定性。 3.质量控制:公差分析是质量控制的基础和手段,通过对产品尺寸和形位的测量和分析,及时调整和纠正制造过程中的偏差,保证产品的一致性和稳定性。 4.故障分析和改进:公差分析可以帮助分析和定位产品故障的原因,从而指导改进设计和制造工艺,提高产品的可靠性和维修性。 总之,公差分析是一种重要的工程设计方法和质量控制手段,能够保证产品的一致性和合格性,提高产品的可靠性和性能,并对产品的设计、制造和维修等环节起到积极的指导和支持作用。

机械设计基础中的尺寸链与公差分析

机械设计基础中的尺寸链与公差分析尺寸链与公差分析 在机械设计基础中,尺寸链和公差分析是两个重要的概念,它们对于确保产品的质量和性能起着关键作用。本文将从尺寸链的概念、尺寸链分析的方法以及公差分析的意义等方面进行阐述。 1. 尺寸链的概念 尺寸链是指在机械装配过程中,各个关键部件的尺寸之间的相互关系。在一个机械系统中,各个部件的尺寸必须满足一定的要求,以确保装配的正确性和工作的稳定性。尺寸链的建立需要考虑到装配的顺序、尺寸的限制以及功能与效能等因素。 2. 尺寸链分析方法 尺寸链分析是为了确定装配过程中各个部件尺寸的控制范围,以保证装配的质量和可靠性。常用的尺寸链分析方法有以下几种: (1) 结构法:通过建立各部件之间的结构关系,确定各个部件之间的尺寸要求和公差范围。 (2) 功能法:根据产品的功能要求,确定各个部件的尺寸限值,使其满足产品的使用要求。 (3) 统计法:通过对一组相同部件的尺寸进行统计分析,确定其尺寸的均值、极限和公差。

(4) 经验法:根据设计师的实际经验和相关标准规范,确定各个部 件的尺寸链。 通过以上方法的综合运用,可以建立合理的尺寸链分析模型,从而 确保产品的尺寸控制和装配质量。 3. 公差分析的意义 公差分析是为了确定机械系统各个部件的公差,以确保装配的精度 和性能。公差是指在设计和制造过程中,由于种种原因所引起的尺寸 和形状上的误差。公差分析的主要目的是通过确定合适的公差限制, 控制装配过程中的误差,从而提高产品的精度和性能。 公差分析的意义主要表现在以下几个方面: (1) 可靠性:通过合理的公差分析,可以减少装配过程中的配合和 间隙问题,提高产品的可靠性和稳定性。 (2) 成本控制:合理的公差分析可以避免不必要的尺寸测量和调整,减少生产成本。 (3) 产品质量:公差分析有助于控制产品的尺寸精度,实现产品的 一致性和稳定性,提高产品的质量。 (4) 工艺优化:公差分析可以为工艺优化提供依据,有助于改进制 造工艺,提高生产效率。 综上所述,尺寸链与公差分析是机械设计中不可或缺的重要环节。 只有建立合理的尺寸链模型和进行精细的公差分析,才能确保产品的

公差分析基本知识

公差分析基本知识 公差分析是评估产品零件的精度和一致性的过程,通过确定允许的差 异范围来确保产品的质量。在产品制造和工程领域中,公差分析是一个重 要的工具,它可以帮助设计师和工程师优化产品设计,确保制造过程控制 正确,并满足产品规格和要求。 公差是指在一组相同加工工艺下,零件之间允许的最大和最小尺寸间隔,用于衡量产品制造过程中的误差。公差通常用+/-表示,其中正号表 示上限公差,负号表示下限公差。例如,如果一个零件的尺寸规格是10 +/- 0.1mm,那么实际加工出来的尺寸可以在9.9mm至10.1mm之间变化。 在公差分析中,有一些常见的术语需要了解: 1.尺寸公差:用于衡量产品零件尺寸的允差范围。尺寸公差分为上限 公差和下限公差,上限公差是允许的最大尺寸,下限公差是允许的最小尺寸。 2.允差:指在产品制造过程中,零件尺寸允许的变异范围。允差可以 根据产品的功能要求和制造成本进行调整。 3.适配:适配是指两个或多个零件之间的连接或配合。适配可以是紧 配(零件尺寸在公差范围内接合),松配(零件尺寸超出公差范围),或 者间隙配合(零件尺寸在公差范围内留有间隙)。 4.组件公差:组件公差是由各个零件的公差堆加计算得出的总体公差。组件公差的大小和分布对产品的性能和质量有很大影响。 公差分析的主要目标是确定产品设计和制造过程的控制限度,以确保 产品可以满足规格要求。公差分析可以通过以下步骤实现:

1.确定产品规格和要求:首先需要确定产品的功能要求、设计目标和 可接受的误差范围。这些规格将成为公差分析的基础。 2.选择适当的公差标准:根据产品规格和要求,选择适当的公差标准。公差标准通常由国际标准组织制定,例如ISO标准。 3.进行公差堆加计算:在公差堆加计算中,需要确定各个零件的尺寸 公差,并将其叠加得到组件公差。这个过程可以通过数学模型和计算机软 件来完成。 4.分析公差堆积效应:通过分析公差堆积效应,可以确定产品在允许 误差范围内的装配情况。这有助于评估产品的可制造性和可装配性。 5.优化设计和制造过程:根据公差分析的结果,可以对产品设计进行 优化,以减小公差堆积效应。同时,还可以优化制造过程以提高产品的一 致性和性能。 公差分析在产品设计和制造过程中起着至关重要的作用。它可以帮助 设计师和工程师在设计初期就考虑到产品的制造可行性和装配性,从而节 约时间和成本。通过正确应用公差分析,可以提高产品质量,提高客户满 意度,并在市场竞争中获得优势。

面向制造和装配的产品设计之公差分析(可编辑)

面向制造和装配的产品设计之公差分析 DFMADFMA 第第44部分部分:公差分析公差分析 Tolerance AnalysisTolerance Analysis 钟元钟元 7>2013/03/302013/03/30 DFMADFMA 内容: 一.常见的公差分析做法 二.公差分析 三.公差分析的公差分析的计算步骤算步骤

四四.公差分析的计算方法公差分析的计算方法 五.公差分析的三大原则 六.产品开发中的公差分析 2 DFMADFMA 一. 常见的公差分析做法 1. 产品详细设计完成后,在design review时,针对O-ring的压缩量进行 公差分析;分析如下: 3 DFMADFMA

一. 常见的公差分析做法 2. 当发现公差分析的结果不满足要求时,修改尺寸链中的尺寸公差,从 ±0.15mm修改到±0.10mm,发现依然不能满足,继续修改到 ±0.05mm,直到满足O-ring的15%压缩量要求;成功完成公差分析。 4 DFMADFMA 一. 常见的公差分析做法 存在的问题: 公差的设定没有考虑到制程能力公差的设定没有考虑到制程能力 ? 公差的设定没有考虑到成本 没有缩短尺寸链的长度没有缩短尺寸链的长度

? 当公差分析结果不满足要求时,没有通过优化设计的方法,而是通过严 格要求零零件尺尺寸公差的方法; ? 对尺寸公差没有进行二维图标注 对尺寸公差没有进行制程管控对尺寸公差没有进行制程管控 ? 产品制造后,没有利用真实的零件制程能力来验证设计阶段的公差分析 在产品详细设计完成后才开始进行公差分析在产品详细设计完成后才开始进行公差分析 5 DFMADFMA 一. 常见的公差分析做法 后果: 产品不良率高产品不良率高

产品装配的尺寸链公差分析

产品装配的尺寸链公差分析 产品装配的尺寸链公差分析是一种应用于工程领域的分析方法,用于确定在产品装配过程中各个零部件之间的公差要求。通过该分析方法,可以确保产品在装配完成后的尺寸和形状与设计要求一致,从而保证产品的性能和质量。 尺寸链公差分析的基本原理是将产品的尺寸特征按照装配的先后顺序进行排列,并计算每个尺寸特征对最终装配尺寸的贡献,以确定合理的公差要求。在这个过程中,需要考虑零件的制造公差、装配顺序及装配公差的协同作用,以及零件间的相互影响。 尺寸链公差分析一般可以分为以下几个步骤: 1.确定装配顺序:根据产品的装配逻辑和工艺要求,确定零部件的装配顺序。通常情况下,先装配大尺寸的零部件,再装配小尺寸的零部件。 2.建立尺寸链模型:根据产品的设计图纸,确定装配过程中涉及的尺寸特征,并将它们按照装配顺序进行排列,形成尺寸链模型。 3.计算尺寸链公差:根据每个尺寸特征的公差要求,以及前一步骤确定的装配顺序,计算每个尺寸特征对最终装配尺寸的贡献。这个过程中,通常采用最小二乘法来进行计算。 4.优化公差要求:根据尺寸链公差的计算结果,评估每个尺寸特征对产品尺寸偏差的敏感性,从而确定合理的公差要求。一般来说,对于对装配精度要求较高的尺寸特征,公差要求应该相对较小。

5.进行公差分配:根据尺寸链公差的计算结果和公差要求,将总公差 按照装配顺序逐步分配给每个尺寸特征,确保每个零部件的尺寸误差都在 允许范围内。 尺寸链公差分析不仅可以用于确定产品装配的公差要求,还可以用于 优化装配工艺、提高装配效率和降低成本。通过合理的公差分配和控制, 可以避免装配过程中的质量问题和尺寸偏差,提高产品的装配质量和性能。 但是,尺寸链公差分析也存在一些挑战和限制。首先,尺寸链公差分 析需要对产品的装配过程和零部件的相互关系有深入的了解和分析。其次,分析过程中需要大量的数据和计算,对计算机模拟和软件工具的支持要求 较高。此外,由于涉及到多个装配过程和多个尺寸特征,尺寸链公差分析 的计算过程较为复杂,需要相关专业知识和经验。 综上所述,尺寸链公差分析是一种重要的工程分析方法,可用于确定 产品装配的公差要求。通过该分析方法,可以有效地控制产品装配的尺寸 和形状误差,提高产品的装配质量和性能。然而,在实际应用中,仍需要 结合相关技术和经验,综合考虑各种因素,以确保尺寸链公差分析的有效 性和可行性。

尺寸公差设计分析

尺寸公差设计分析 一、尺寸公差的定义和作用 尺寸公差是指零件的实际尺寸与设计尺寸之间所允许的偏差范围。在 实际生产中,由于各种原因,零件的实际尺寸很难完全符合设计尺寸,因 此需要引入尺寸公差来保证产品的合理匹配和质量要求。 尺寸公差的作用主要有以下几方面: 1.保证产品的合理匹配性。合理的尺寸公差可以确保零件之间的配合 关系,使各个零部件能够正常组装并具有良好的运动性能。 2.提高产品的互换性。合理的尺寸公差可以确保同一型号的零部件在 各个生产批次之间具有相似的尺寸特征,从而提高产品的互换性。 3.确保产品的质量要求。通过合理设置尺寸公差,可以在一定程度上 控制零件的尺寸变化,从而确保产品的质量要求能够得到满足。 4.提高产品的可制造性。合理的尺寸公差可以使产品在生产过程中具 有更好的可加工性和可测量性,从而提高产品的生产效率和降低生产成本。 二、尺寸公差的设计方法 在进行尺寸公差设计时,需要综合考虑产品的功能要求、质量要求、 生产工艺要求以及成本要求。下面介绍几种常见的尺寸公差设计方法: 1.直接公差法。直接公差法是指根据产品的功能要求和设计经验,直 接给出零件尺寸公差的取值。这种方法简单快捷,适用于一些功能要求不高、尺寸公差相对宽松的产品。

2.统计公差法。统计公差法是指通过对样本统计数据的分析,确定零件尺寸公差的取值。这种方法可以较准确地控制产品的尺寸变化范围,适用于一些对产品质量要求较高的场合。 3.功能公差法。功能公差法是指根据产品的功能要求和使用性能,确定零件尺寸公差的取值。这种方法将产品的功能需求和尺寸公差设计相结合,能够有效地保证产品的性能要求和质量要求。 4.经验公差法。经验公差法是指根据生产实践和经验总结,给出零件尺寸公差的取值。这种方法适用于一些已有标准和规范的产品,可以快速确定尺寸公差的取值。 三、尺寸公差的优化分析 在进行尺寸公差设计时,需要进行尺寸公差的优化分析,以求得较优的尺寸公差取值,保证产品的功能要求和质量要求。 1.公差传递分析。公差传递是指设计中一个尺寸的变化如何传递到其他尺寸上的过程。尺寸公差的传递分析可以帮助确定关键尺寸,并合理设置公差链,避免过度传递和累积,从而减小产品尺寸偏差。 2.公差累积分析。公差累积是指零件组装过程中,各个零部件尺寸偏差的累积效应。公差累积分析可以帮助确定产品的整体尺寸偏差范围,以及各个零部件尺寸公差的分配。 3.公差敏感度分析。公差敏感度是指产品对于尺寸公差的变化所表现出的敏感程度。公差敏感度分析可以帮助确定产品的重要尺寸和较敏感尺寸,从而更好地控制产品的尺寸变化范围。

公差分析及实际案例分享

公差分析及实际案例分享 公差分析是指在产品设计和生产过程中,通过分析产品各个零件之间的公差,确定合理的公差范围和公差配合,以保证产品能够在正常使用条件下达到设计要求。公差分析是一项非常重要的工作,它能够有效地提高产品的质量和可靠性,减少成本和浪费。 在进行公差分析时,首先需要明确产品的设计要求和功能需求。然后根据零件的功能和相互关系,进行公差分布和传递分析。公差分布是指将设计公差按照一定的规律分配给各个零件,使得各个零件能够在允许误差范围内达到最终装配要求。公差传递是指将各个零件上的公差通过装配过程传递给最后装配件,从而确定最后装配件的公差要求。 公差分析的目的是确定合理的公差范围和公差配合。根据产品的功能需求和使用环境,确定合适的公差范围,使得产品能够在正常使用条件下满足性能要求。同时,通过公差配合,可以有效地控制产品的装配质量,减少配合间的间隙和摩擦,提高产品的可靠性和耐久性。 下面以一个实际案例来分享公差分析的应用。 公司生产的汽车发动机出现了使用寿命变短的问题,经过分析发现是由于气缸套和活塞配合不当导致的。气缸套和活塞的配合间隙过大,导致燃气泄漏和油耗增加,进而影响了发动机的寿命和性能。 针对这个问题,该公司进行了公差分析,并重新设计了气缸套和活塞的配合。首先,分析了气缸套和活塞的功能和相互关系,确定了气缸套和活塞之间的公差分布。然后,通过公差传递分析,确定了最终装配件的公差要求。最后,根据产品的功能需求和使用环境,确定了合理的公差范围和公差配合。

通过重新设计配合间隙,该公司成功地解决了发动机寿命变短的问题。经过测试和验证,发动机的性能和可靠性得到了显著的提高,燃气泄漏和 油耗问题得到了有效控制,产品的使用寿命大大延长。 这个案例充分说明了公差分析在产品设计和生产中的重要性和应用价值。通过合理的公差分析和设计,可以有效地控制产品的装配质量,提高 产品的性能和可靠性,降低产品的故障率和成本。公差分析是一项非常细 致和繁琐的工作,需要设计师和工程师具备较高的技术水平和经验,但它 的应用价值是不可忽视的。只有通过科学的公差分析,才能生产出符合用 户需求和市场要求的高质量产品。

Solidworks的尺寸链和公差分析技巧与实践

Solidworks的尺寸链和公差分析技巧与实践 尺寸链和公差分析是Solidworks中非常重要的工具和技巧,它们可以帮助工程 师有效地进行设计和制造过程中的尺寸控制和公差分析。本文将介绍Solidworks 的尺寸链和公差分析技巧与实践,包括如何创建尺寸链、如何进行公差分析以及如何在设计中应用这些技巧。 首先,我们来了解一下尺寸链的概念和作用。尺寸链是指通过多个尺寸关系相 连接而形成的一条链状结构。在Solidworks中,可以通过创建和编辑尺寸关系来 构建尺寸链。尺寸链的作用主要有以下几个方面: 1. 尺寸控制:尺寸链可以用于控制零件或装配体的尺寸,确保其满足设计要求。通过创建一个尺寸链,可以将多个尺寸关系相连,从而实现对整个模型的尺寸控制。 2. 便于修改:当需要修改模型的尺寸时,如果使用了尺寸链,只需要修改链中 的一个尺寸,其余连接的尺寸会自动更新,从而极大地方便了模型的修改。 3. 可视化分析:通过尺寸链,可以很直观地看到各个尺寸之间的关系,进而分 析尺寸的影响和变化。 接下来,我们将学习如何在Solidworks中创建和编辑尺寸链。在进行尺寸链的 创建前,需要先选择一个基准,并添加相应的尺寸。在选择基准后,可以使用Smart Dimension工具在零件模型或装配模型中添加尺寸。在添加尺寸时,可以选 择直接输入数值,也可以通过拖动草图实体来自动调整尺寸。 创建完尺寸后,我们可以通过选择尺寸来编辑链。在Solidworks的编辑栏中, 通过选择链中的一个尺寸,可以对其进行修改或删除。修改链中的一个尺寸后,其他连接的尺寸会自动更新,这样就实现了对整个链的修改。 在进行公差分析时,Solidworks提供了很多有用的工具和功能。在进行公差分 析之前,需要先设置公差。在Solidworks中,可以通过选择尺寸并在特征管理器

尺寸链计算及公差分析简体

尺寸链计算及公差分析简体 尺寸链计算及公差分析是指在产品设计和制造过程中,根据产品的尺寸要求和公差要求,进行尺寸链计算和公差分析的过程。通过尺寸链计算和公差分析,可以保证产品的尺寸和公差要求的合理性,从而提高产品的质量和性能。 1.确定产品的功能要求:在进行尺寸链计算之前,首先需要明确产品的功能要求,包括产品的使用环境、载荷条件等。这些功能要求将直接影响产品的尺寸和公差要求。 2.确定尺寸分配方案:根据产品的功能要求,确定各个部件的尺寸分配方案。尺寸分配方案是指在整个产品装配结构中,确定各个部件尺寸的大小关系和变化范围。 3.进行尺寸链计算:根据产品的尺寸分配方案,进行尺寸链计算。尺寸链计算是根据产品的装配关系,通过数学模型和计算方法,确定产品各个尺寸的相对大小和变化范围。 4.优化尺寸链计算结果:在进行尺寸链计算之后,需要对计算结果进行验证和优化。如果计算结果不符合要求,需要进行调整,直到满足产品的功能要求和设计目标为止。 公差分析是指根据产品的尺寸要求和功能要求,进行公差分配和公差传递的过程。公差分析是保证产品质量的重要措施,它通过对产品的公差进行分析和控制,保证产品的尺寸和公差要求的合理性。 公差分析一般包括以下几个步骤:

1.确定公差要求:在进行公差分析之前,首先需要明确产品的公差要求,包括尺寸公差、形位公差等。这些公差要求是产品设计的基础,决定了产品的质量和性能。 2.进行公差分配:根据产品的尺寸要求和功能要求,进行公差分配。公差分配是确定产品各个部件的公差大小和公差类型的过程。 3.进行公差传递:在进行公差传递时,需要考虑产品的装配关系和公差传递路径。公差传递是指产品各个部件的公差通过装配关系,传递到最终装配尺寸上的过程。 4.进行公差分析和控制:在进行公差分析之后,需要对公差进行分析和控制。公差分析是通过数学模型和计算方法,对产品的公差进行分析和预测。公差控制是通过制定合理的公差规范和工艺要求,保证产品的公差要求的合理性和可控性。 综上所述,尺寸链计算及公差分析是产品设计和制造过程中的重要环节,它通过确定产品的尺寸和公差要求,保证产品的质量和性能。尺寸链计算和公差分析是产品设计和制造的基础,对于提高产品的质量和性能起到了关键作用。

CATIA装配公差分析

CATIA装配公差分析 CATIA(计算机辅助三维交互应用)是一种常用的CAD(计算机 辅助设计)软件,被广泛应用于工程设计和装配领域。在装配过程中,公差分析是一个重要的环节,它可以帮助设计师确定零件之间的公差 范围,保证装配的精度和质量。本文将介绍CATIA中的公差分析方法 和步骤。 一、公差分析的概念和目的 公差分析是指在装配设计中,通过数学和统计方法对零件之间的公 差进行量化和分析的过程。其目的是确定装配过程中的误差来源,并 根据装配要求和功能要求,制定合理的公差策略,保证装配的可靠性 和性能。 二、公差分析的基本流程 1. 创建装配文件:在CATIA中打开新的装配文件,并将需要进行 公差分析的零件导入到装配中。 2. 设定公差:对于每个需要进行公差分析的零件,需要设定其公差 范围。CATIA提供了多种公差设定方法,包括直接输入数值、基于尺 寸链的公差设定等。 3. 进行公差分析:CATIA中的公差分析模块提供了多种分析方法,包括公差链分析、蒙特卡洛分析、最大极差法等。根据具体需要选择 适当的分析方法,并进行计算和模拟。

4. 结果评估:根据公差分析的结果,评估装配的适配性和可靠性。 通过观察结果和分析数据,判断设计是否满足要求,是否需要进行调 整和优化。 5. 调整和优化:如果装配结果不符合要求,需要对设计进行调整和 优化。可以通过修改零件公差、调整装配顺序、改变装配工艺等方法 来改善装配的精度和质量。 三、CATIA中的公差分析工具 CATIA提供了多种公差分析工具,以下是其中几种常用的工具: 1. 公差链分析:该工具通过建立零件之间的公差链,计算总公差和 误差传递路径,帮助分析人员确定装配中的主要误差来源和影响因素。 2. 蒙特卡洛分析:该工具可以模拟装配过程中的随机事件和不确定 性因素,通过多次模拟计算得到装配结果的分布情况,帮助设计师评 估装配的可靠性和稳定性。 3. 最大极差法:该工具通过计算在不同公差组合下零件尺寸的最大 极差,来评估装配的适配性。可以帮助设计师确定合理的公差范围, 以满足装配要求。 四、公差分析实例 以下是一个基于CATIA的公差分析实例,以车辆刹车系统为例。 1. 创建装配文件并导入相关零件。 2. 设定零件的公差范围,包括刹车盘、刹车片、刹车卡钳等。

公差分析技术

在产品制造的过程中,工序是保证产品质量的最基本环节。所谓工序能力是指处于稳定状态下的实际加工能力,工序能够稳定地生产岀产品的能力,也就是说在操作者、机器设备、原材料、操作方法、测量方法和环境等标准条件下,工序呈稳定状态时所具有的加工精度。工序能力分析是质量管理的一项重要的技术基础工作。 它有助于掌握各道工序的质量保证能力,为产品设计、工艺、工装设计、设备的维修、调整、更新、改造提供必要的资料和依据。 什么是CPK ? CPK是Complex Process Capability index 的缩写,是现代企业用于表示制程能力的指标。制程能力强才可能生产岀质量、可靠性高的产品。 CPK的意义 制程水平的量化反映;(用一个数值来表达制程的水平)制程力指数:是一种表示制程水平高低的方便方法,其实质作用是反映制程合格率的高低。 等级评定及处理原则 CPK计算公式 Ca (Capability of Accuracy CP (Capability of Precision ):制程准确度;):制程精密度; 注意:计算CPK时,取样数据至少应有20组数据,方具有一定代表性。统计公差分析方法概述

公差计算基础 •讯西格玛-标准方差)是 表示中心值(平均值》中的误差大小的值“ 如何袁示中七值卩的误差大小° * 〔苕一u )― 偏曇 • 偏萼的总和一0 ・溟羞值金棉to 加■* *将他羞的半方半均化-分融 *分散的平方根f 杯卅方叢: 方差 :*= -^(x —M)2 标准方差a = 朴准方査小 =谋童咖 标寒右菱大 二说豪大 工程能力(Cp 、Cpk ) ENERGY FOR YOUR INNOVATION *工程能力(Cp. Cpk }是 京一定的规格限度(公井范圈)内牛”产产品的能力" (IjCp 农朋公基带幅度与实和误签幅度<60 ) Z 问的比值° UTL-LTL 6a 辱石时n .、:€屮丄蓝了宜;* S!阪":”自卡一骑.t-Frfi/ ②Cpk LfTL :生韭上绘直 LTL : ^ATftCtl ff ;尺寸逞■的》1冷方・ 足在5中増加了公);冲心与虫测数探屮均上间的偏离的数仏 工咋澤 平均 U Cpk= _(UTL^rU-21p-T l T 4t»K*<>fSl [ .LTTL-LTO.1 11 LTL 塞邙ua 寺于案拟華脚卷曲弓仝士就料cm h 崔承甘f n^j 齢 竜 O )的Str 桶的直 十 -J-Jljttff 廿布 纶豪申心1t 1 吿■ 1〉 i :i BE®均的 itK O (西格玛•标准方差) ENERGY FOR YOUR INNOVAHON 阳王的平方

公差分析专业技术

公差分析专业技术 公差分析是制造工程中的一项关键技术,用于评估产品的尺寸和形状 特征之间的变化情况,以确定所设计的产品是否能够满足其功能要求。公 差分析也被广泛应用于各个领域,包括汽车工业、航空航天工业、电子工 业等。 公差分析的目标是找出产品设计中的关键尺寸,然后确定每个关键尺 寸的公差范围,以确保产品能够正常工作。通过公差分析,可以确定产品 的最小和最大尺寸限制,以保证产品的可制造性和可用性。公差分析还可 以评估各个零部件之间的配合性,以确保装配的顺利进行。 公差分析的步骤包括: 1.确定关键尺寸:根据产品的功能要求和设计要求,确定产品中的关 键尺寸。这些关键尺寸通常是对产品性能和功能起着重要作用的尺寸。 2.确定公差限制:根据产品的设计要求和制造能力,确定每个关键尺 寸的公差限制。公差限制可以根据设计要求、制造能力和领域标准来确定。 3.进行公差分析:使用公差分析工具,对产品的关键尺寸进行公差分析。公差分析工具可以包括数学模型、计算机辅助设计软件等。 4.评估公差结果:根据公差分析的结果,评估产品的功能和性能是否 能够满足设计要求。如果公差分析结果不满足设计要求,需要调整设计或 制造过程。 公差分析的目标是确保产品的尺寸和形状特征能够在设计要求的范围 内变化,以满足产品的功能和性能要求。通过公差分析,可以减少产品制 造过程中的错误和误差,提高产品的质量和可靠性。

公差分析的应用范围非常广泛。在汽车工业中,公差分析可以用于评估汽车零部件之间的配合性,以确保汽车的性能和安全性。在航空航天工业中,公差分析可以用于评估航空航天器的结构和零部件之间的配合性,以确保航空航天器的安全和可靠。在电子工业中,公差分析可以用于评估电子产品中的电子元件之间的配合性,以确保电子产品的性能和可靠性。 总之,公差分析是制造工程中一项重要的技术,可以确保产品的尺寸和形状特征满足设计要求,提高产品的质量和可靠性。公差分析在各个领域中都有广泛的应用,是现代制造工程不可或缺的一部分。

机械制图机公差分析

机械制图机公差分析 1. 简介 机械制图中,公差是指产品实际大小与理论设计大小的偏差。公差分析是机械制图过程中的一个重要环节,旨在确定产品各个部件之间的公差范围,以确保产品的质量和性能达到设计要求。本文将介绍机械制图中的公差分析方法和应用。 2. 公差分析的意义 公差分析是机械制图中的关键环节,它的意义主要体现在以下几个方面: •确定产品的功能性能:公差分析可以确定产品各个部件之间的尺寸偏差范围,以确保产品在装配和使用过程中的功能性能正常。

•优化产品结构:公差分析可以通过调整各个部件之间的公 差范围,优化产品的结构设计,提高产品的性能、可靠性和经济性。 •降低生产成本:公差分析可以通过合理设置公差范围,降 低产品的制造成本,提高生产效率。 •提高产品质量:公差分析可以帮助设计人员在设计初期就 考虑到公差问题,从而减少产品出现质量问题的可能性,提高产品 的质量。 3. 公差分析的方法 3.1 传统公差分析方法 传统公差分析方法主要包括以下几个步骤: 1.制图:在机械制图软件中绘制产品的图形模型。 2.确定公差要求:根据产品的设计要求和功能性能要求,确 定各个部件的公差要求。

3.确定公差链:根据产品的装配结构,在制图软件中确定各 个部件之间的公差链,即公差依赖关系。 4.公差分配:根据公差链,将产品的公差进行逐级分配,确 定各个部件的公差范围。 5.公差评估:根据公差范围,对产品的功能性能进行评估, 确定是否满足设计要求。 6.优化调整:根据评估结果,对公差范围进行优化调整,以 满足产品的设计要求。 3.2 计算机辅助公差分析方法 随着计算机技术的不断发展,计算机辅助公差分析方法逐渐成为主流。计算机辅助公差分析方法主要包括以下几个步骤: 1.数字化模型建立:通过三维建模软件,将产品的三维模型 进行数字化建模。 2.公差要求设置:在数字化模型中设定各个部件的公差要求。

公差分析

公差分析 公差分析是一种在制造工程中广泛应用的质量管理方法,用于评估和控制制造过程中的偏差。通过对产品尺寸、形状和位置的精确测量和分析,可以确定公差限度,以确保产品符合设计要求,并满足客户的期望。 公差分析的目标是确保产品的质量并提高制造过程的效率。它通过确定关键尺寸和公差限度来控制制造过程中的变异性。通过合理地设置公差,可以控制产品的尺寸、形状和功能,以便在设计要求范围内实现一致性和可靠性。 公差分析的基本原理是测量和分析产品的功能和特征,并将其与设计要求进行比较。通过收集和分析数据,可以确定制造过程中的变异性,并采取适当的控制措施来减少这种变异性。公差分析不仅关注产品的几何形状,还关注产品的功能特性,如运动性能、耐用性和可靠性。 在公差分析中,常用的工具是公差堆积分析。公差堆积分析是一种确定不同部件公差对整个装配体的影响的方法。它通过在CAD软件中建立装配模型,然后进行虚拟装配和公差仿真来模拟装配过程中的公差堆积。通过分析装配体的公差堆积情况,可以确定适当的公差限度,以确保装配体的功能和性能。 公差堆积分析还可以帮助设计人员优化产品设计,以减少公差堆积对产品功能和性能的影响。通过合理地设计产品尺寸和公差分配方案,可以最大程度地减少装配过程中的公差堆积效应。 除了公差堆积分析,公差分析还可以使用其他工具和方法来评估制造过程中的公差。例如,公差链分析是一种用于确定不同生产过程对产品公差的贡献的方法。通过分析制造过程中不同环节的公差,可以了解每个环节对最终产品质量的影响,并采取相应的改进措施。 公差分析在实际制造中发挥着重要作用。它可以帮助制造商减少产品缺陷和不合格品的数量,提高产品质量和客户满意度。公差分析

面向几何要素的公差规范设计方法

面向几何要素的公差规范设计方法 公差规范设计方法是机械工程中一个十分重要的环节,而面向 几何要素的公差规范设计方法又是其中的重要部分。在机械工程中,任何一件机械零件的最终装配精度和性能都会受到其几何误差的影响,因此准确的公差规范设计方法可以提高产品装配质量,提高产 品精度,减少不良产品的出现,降低生产成本。本文将主要介绍面 向几何要素的公差规范设计方法。 1. 什么是面向几何要素的公差规范设计方法 面向几何要素的公差规范设计方法是指在机械制造中,针对不 同的几何要素如直线、圆柱面、平面等进行公差设计的方法。该方 法通过对几何要素的形状、位置、方向等特征进行分析,确定公差 带宽和公差限制,以达到实现设计要求的目的。 2. 面向几何要素的公差规范设计方法的原则 2.1 直线公差原则 针对直线的公差规范设计方法,其原则是应根据直线的长度、 重要性、工作条件等进行考虑。在公差规范设计中,应尽可能减小 公差,以保证直线的几何形状,提高直线的精度。 2.2 圆柱面公差原则 针对圆柱面公差规范设计方法,其原则是应根据圆柱的轴向及 截面上的最大、最小直径,工作条件等进行考虑。在公差规范设计中,应尽可能减小公差,以保证圆柱面的几何形状和轴向位置精度。 2.3 平面公差原则

针对平面公差规范设计方法,其原则是应根据平面的大小、重要性、工作条件等进行考虑。在公差规范设计中,应尽可能减小公差,以保证平面的几何形状和平面的精度。 3. 面向几何要素的公差规范设计方法的步骤 3.1 先确定所设计的产品的功能和使用要求 在进行面向几何要素的公差规范设计之前,需要对所设计的产品的功能和使用要求进行详细的了解和分析。这是公差规范设计中的一个非常重要的步骤。 3.2 分析零件的几何特征和造型特征 在本步骤中需要对零部件进行几何和造型特征上的详细分析。通过对零部件的外形、尺寸、曲率、角度等要素进行精确的量测和分析,确定其各个几何特征。 3.3 选择公差带宽和公差限制 在进行面向几何要素的公差规范设计时,需要选择公差带宽和公差限制。在选择公差带宽时,应根据所设计的产品的使用要求、材料的特性等进行选择。而在选择公差限制时,应尽量减小公差,保证几何要素的精度。 3.4 确定公差分配 公差分配是指将总公差分配到这个零件或者元件上,以使其能够符合设计要求。在确定公差分配时,应根据几何要素的特性和公差带宽选择合理的分配方式,以达到实现设计要求的目的。 3.5 通过公差堆积分析来验证设计的合理性

公差设计概述范文

公差设计概述范文 公差是指在设计和制造过程中,为了满足产品功能需求和装配的要求而允许的尺寸偏差或形状偏差范围。公差设计是指在设计产品时,合理地确定产品各个尺寸之间的相对关系,从而控制产品的几何尺寸、形位和表面质量等参数。 公差设计的目的是保证产品在使用过程中具有正常的功能和性能,并满足装配要求。一个合理的公差设计可以提高产品的可制造性、可装配性和可靠性,降低制造成本、提高生产效率,并确保产品在使用过程中的质量和可靠性。 在公差设计中,常用的方法有以下几种: 1.不等精度分配法:根据产品的功能要求和重要性,将各个尺寸的公差适当放大或缩小,以达到整体性能的平衡。 2.总体公差法:根据产品的装配要求和功能要求,通过整体考虑产品的公差,确定产品尺寸间的相对关系。 3.模块化公差法:将产品划分为多个模块或部件,根据模块之间的相互关系和对整体性能的影响,确定各个模块的公差。 4.统计公差法:根据产品的工艺能力和生产设备的精度要求,通过统计学方法,确定产品的公差。 公差设计的实施过程通常包括以下几个步骤: 1.确定功能要求:根据产品的功能需求,确定产品各个尺寸的公差。 2.分析关键特征:确定产品中关键特征对整体性能的影响,并根据其重要性确定相应的公差。

3.制定公差策略:根据产品的设计要求和制造能力,制定公差分配的 策略和方法。 4.确定公差数值:根据公差策略,确定各个尺寸之间的公差数值,并 进行公差堆叠分析,确保产品的功能需求和装配要求得以满足。 5.评估公差方案:对公差方案进行评估和优化,确定最终的公差方案。 6.编制公差控制计划:根据公差方案,编制公差控制计划,并对产品 的制造和装配过程进行控制。 公差设计的关键是平衡产品的功能要求和制造能力,确保产品的质量 和可靠性。合理的公差设计可以提高产品的装配精度和性能,降低制造成本,提高生产效率,并提高产品的市场竞争力。因此,公差设计在产品设 计和制造过程中具有重要的作用。

公差分析软件2篇

公差分析软件2篇 公差分析软件是现代制造业中的重要工具,它能够对产品及其组件的公差进行分析,确保产品在使用中能够达到预期的性能和质量要求。本文将介绍两款流行的公差分析软件。 一、Solidworks Solidworks是一款功能强大的计算机辅助设计(CAD)软件,也是一款用于公差分析的软件。它可以帮助工程师快速准确地分析产品组件的公差,识别问题并对其进行优化。下面是Solidworks的主要功能: 1. 可快速建模和组装 Solidworks提供了创建复杂模型和组装的强大工具。用户可以从各种预定义库中选择零件并组装它们,以快速创建反映真实世界中制造过程的模型。 2. 自动分析与精度优化 Solidworks的公差分析功能可以帮助用户进行自动公差分析,根据仔细计算的值找出问题,并提出解决方案。此外,它还可以进行精度优化,通过尝试使用不同的材料和制造方法来改善零件设计。 3. 建立公差堆叠分析 Solidworks可以自动分析公差堆叠,并帮助用户识别根本问题。这有助于确保生产的零件及其组件在使用时能够达到设计要求的性能和质量标准。 二、Gd&T Advisor Gd&T Advisor是一个使用图形界面进行标准化公差分析

的软件,它可以实现3D几何图元数据的模型检索、公差选用、公差分析、实时计算、图形绘制、公差审核和记录等功能。下面是Gd&T Advisor的主要功能: 1. 快速进行公差选用 通过使用Gd&T Advisor,工程师可以快速进行公差选用,以确保产品满足设计和性能标准。它提供了一系列的标准化公差模板,可帮助用户轻松地选择适当的公差规范。 2. 自动检测潜在问题 Gd&T Advisor的公差分析功能可以帮助用户自动检测潜 在的问题,例如过度公差、差异大小或滞后。这有助于工程师及时纠正生产中出现的问题,确保产品质量。 3. 优化设计过程 Gd&T Advisor的实时计算功能可以对整个设计过程进行 分析,并帮助用户进行优化。它可以提出各种解决方案,包括材料、生产和测试方面的建议,以帮助工程师改进产品设计和制造过程。 总结: 公差分析软件在现代制造业中扮演着越来越重要的角色,它可以帮助我们确保产品在使用中能够达到预期的性能和质量要求。本文介绍了两款流行的公差分析软件Solidworks和 Gd&T Advisor,它们分别有着强大的建模和组装工具、自动分析和精度优化功能以及快速公差选用和自动检测问题的功能,可以极大地提高效率和质量。

结构公差设计规范

目录 (一)概述 1.机械制图选择公差范围 2.公差数值选择的基本原则 3.公差的设定需要满足的要求 (二)公差分析技术 1.极值法 2.方和根法 3.蒙特卡洛模拟法 (三)公差等级 1.等级划分 2.公差等级表 3.选择原则 4.自由公差的概念 1) 基本定义 2)适用范围 (四)GB-T 5847-2004尺寸链计算方法 (五)尺寸链设计计算表

(一)概述 1.机械制图选择公差范围:其实质是在机械设计过程中对公称尺寸的加工精度进行约 束和限制。公差是机械设计工作的核心内容之一,公差范围选择的不同直接会导致 机械设计的成与败。但是公差范围选择对于任何一个机械产品的设计都无现成的标 准可供参考,只有设计人员依据公差数值选择基本原则和经验,对照已有成功产品 的公差为参照,选择相应的公差进行设计,并通过不断的试验,使公差带的选择符 合设计要求和生产需要。 2.公差数值选择的基本原则是:应使机器零件制造成本和使用价值的综合经济效果最 好,一般配合尺寸用IT5~IT13,特别精密零件的配合用IT2~IT5,非配合尺寸用 IT12~IT18,原材料配合用IT8~IT14。 3.公差的设定需要满足以下要求: 1).满足产品的制造能力,如果产品的制造能力达不到公差设定的要求,公差设定 得再高也没有意义; 2).通过公差分析,设定的公差应当满足产品的装配、功能、外观和质量等要求; 3).公差与产品的成本相关,公差越严格,产品成本就越大,在满足以上要求的前 提下,公差越宽松越好; 4).合理设计产品特征,可以以较宽松的要求设定公差,从而降低产品成本。 公差分析是指在满足产品功能、性能、外观和可装配性等要求的前提下,合理地定义和分配零件和产品的公差,优化产品设计,从而以最小的成本和最高的质量制造产品。公差分析是面向制造和装配的产品设计中非常重要的一个环节,对于降低产品成本、提高产品质量具有重大影响。 (二)公差分析技术 公差分析也叫做公差的验证,就是指已知各零件的尺寸和公差,确定最终装配后需保证的封闭环的公差。在公差分析的过程中,如果最终计算结果达不到设计要求,需调整各零件公差或优化尺寸链环。现在被广泛运用的公差分析方法可以分为如下三种:极值法(Worst Case,WS)、方和根法(Root Sum Squared,RSS)以及蒙特卡洛模拟法(Monte Carlo Simulation)。有如下三种方法:1.极值法 2.方和根法 3.蒙特卡洛模拟法 1.极值法 极值法:极值法极值分析方法是目前应用范围最广泛且最易于理解的方法,大多数的设计都基于这个概念。这种方法简便易行,假定加工出的零件尺寸都处于极值情况,零部件都设计为名义值,然后按照这样一种方法分配公差:公差完全向一个或另一个方向积累,装配仍能满足产品的功能要求,极值法建立在零件100%互换基础上,为保证装配尺寸上不干涉,必须根据技术要求确定最大、最小标准装配间隙(R 、Q).据此就可以定义最大、最小WC装配间隙. 极值法的计算方法:封闭环的最大极限尺寸为当所有增环均为最大极限尺寸且所有减环均为最小极限尺寸时获得;最小极限尺寸为当所有增环均为最小极限尺寸且所有减环均为最大极限尺寸时获得,即:假定各零件的尺寸同时处于极限值。但在实际生产中,如果组成环中涉及二维或三维几何特征装配或由于零件刚度不足导致的变形时,装配函数通常会表现为非线性,影响最终计算结果。 在目前的公差分析理论中,极值法计算量小,理论简单。 极值法公式: Twc=T1+T2+......+Tn Twc=T1+T2+......+Tn

组装公差分析

组装公差分析 公差分析主要是探讨一个描述工件组合后,其公差变动模式,一个好的公差分析模式可以预测组件公差能吻合实际组件公差界限有多少,其预测之机率愈大愈好。组装公差分析可分成三种模式:最坏状况模式(Worst-case model)、统计模式(Statistical model)和蒙地卡罗模式(Monte Carlo model). 概念 Dimension chain (sometimes called tolerance chain) is a closed loop of interrelated dimensions. It consists of increasing, decreasing links and a single concluding link. In figures 2-4 and 2-5, link i is the increasing link, d is a decreasing link and c is the concluding link. Apparently, the concluding link c is the one whose tolerance is of interest and which is produced indirectly. Increasing and decreasing links (both called contributing links) are the ones that by increasing them, concluding link increases and decreases; respectively. Figure 1. Dimension Chain of c, 2 links, 1D Figure 2.: Dimension Chain of c, 4 links, 1D The equation for evaluating the concluding link dimension is [Lin and Zhang (2001)]: ---------(1) Where: Σi: The summation of the increasing link dimensions. Σd: The summation of the decreasing link dimensions. j: increasing links index. k: decreasing links index. l: number of increasing links. m: number of decreasing links. For figure 1 ,c can be found as: c = i - d ------(2) As for chain in figure 2, c can be found as: c = (i1 + i2)-( d1 + d2) ------(3) 1. 最坏状况模式(Worst-case model) 最坏状况模式又称上下偏差模式、极限模式、完全互换模式,此模式是以工件的最大及最小状况组合,可以满足完全互换性、组件公差最大. In worst-case method, the concluding dimension’s tolerance Δc can be found as following: ------(4) Referring to figure 2 and equations (3 and 4), the deviation of the concluding link is: Δc = Δi1 + Δi2 + Δd1 + Δd2------(5) T0: 总公差

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