公差分析培训教程
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公差培训资料课件
公差培训资料课件
汇报人：任老师
2023-12-29
CONTENTS
• 公差基础概念 • 公差类型与计算 • 公差标注与识读 • 公差原则与选用 • 公差在设计中的应用 • 公差检测与质量控制
01
公差基础概念
公差定义
总结词
公差是允许零件实际尺寸变化的上限和下限范围。
详细描述
公差是机械制造中非常重要的概念，它表示零件实际尺寸的变化范围。在加工过程中，由于各种因素的影响，零 件的实际尺寸很难完全符合设计要求。为了确保零件能够正常装配和工作，需要给定一个合理的公差范围，使零 件的实际尺寸落在这个范围内。
03 不合格品处理
对不合格品进行标识、隔离和 处理，防止不合格品流入下道 工序或出厂。
0 持续改进 4通过对质量数据的分析，发现
和改进产品或过程的不足之处 ，提高产品质量和生产效率。
谢谢您的聆听
THANKS
公差等级是用来表示零件尺寸精度高低的分类方式。根据不同的使用要求和工艺水平，可以选择不同 的公差等级。一般来说，公差等级越高，零件的尺寸精度越高，制造难度也越大。在选择公差等级时 ，需要综合考虑零件的功能要求、工艺条件和制造成本等因素。
02
公差类型与计算
线性尺寸公差
线性尺寸公差定义
线性尺寸公差是指对线性尺寸的允许变动量，用于限制线性尺寸的变动范围。
03
公差标注与识读
公差标注方法
线性尺寸公差标注
包括基本尺寸、上偏差、 下偏差和公差等级等要素 ，用于控制线性尺寸的允
许变动范围。
角度尺寸公差标注
包括基本尺寸、角度公差 和公差等级等要素，用于 控制角度尺寸的允许变动
范围。
形位公差标注
包括基准、符号、公差值 和公差等级等要素，用于 控制零件的形状和位置误
汇报人：任老师
2023-12-29
CONTENTS
• 公差基础概念 • 公差类型与计算 • 公差标注与识读 • 公差原则与选用 • 公差在设计中的应用 • 公差检测与质量控制
01
公差基础概念
公差定义
总结词
公差是允许零件实际尺寸变化的上限和下限范围。
详细描述
公差是机械制造中非常重要的概念，它表示零件实际尺寸的变化范围。在加工过程中，由于各种因素的影响，零 件的实际尺寸很难完全符合设计要求。为了确保零件能够正常装配和工作，需要给定一个合理的公差范围，使零 件的实际尺寸落在这个范围内。
03 不合格品处理
对不合格品进行标识、隔离和 处理，防止不合格品流入下道 工序或出厂。
0 持续改进 4通过对质量数据的分析，发现
和改进产品或过程的不足之处 ，提高产品质量和生产效率。
谢谢您的聆听
THANKS
公差等级是用来表示零件尺寸精度高低的分类方式。根据不同的使用要求和工艺水平，可以选择不同 的公差等级。一般来说，公差等级越高，零件的尺寸精度越高，制造难度也越大。在选择公差等级时 ，需要综合考虑零件的功能要求、工艺条件和制造成本等因素。
02
公差类型与计算
线性尺寸公差
线性尺寸公差定义
线性尺寸公差是指对线性尺寸的允许变动量，用于限制线性尺寸的变动范围。
03
公差标注与识读
公差标注方法
线性尺寸公差标注
包括基本尺寸、上偏差、 下偏差和公差等级等要素 ，用于控制线性尺寸的允
许变动范围。
角度尺寸公差标注
包括基本尺寸、角度公差 和公差等级等要素，用于 控制角度尺寸的允许变动
范围。
形位公差标注
包括基准、符号、公差值 和公差等级等要素，用于 控制零件的形状和位置误
公差分析基础课件
根据分析结果，评估现有 公差方案的优劣，提出优 化方案，并进行实施。
在产品生命周期中持续进 行公差分析，不断优化公 差方案，提高产品质量和 降低制造成本。
02
公差分析的数学基础
概率论与数理统计
概率论
概率论是研究随机现象的数学学科，它为公差分析提供了理 论基础。概率论可以帮助我们理解随机变量的分布、期望值 、方差等概念，这些概念在公差分析中非常重要。
公差优化设计的方法与步骤
确定设计目标
明确产品性能要求，确定需要优化的关键公差项。
建立数学模型
根据实际需求，建立公差优化问题的数学模型，包括目标函数、约束条件等。
求解数学模型
采用适当的优化算法，求解数学模型以获得最优解。
分析结果
对优化结果进行分析，评估其对产品性能的影响，并据此进行必要的调整。
公差优化设计实例
VS
实例二
某箱体类零件的孔径为φ10H7，要求其 与轴类零件的配合精度为H8/s7。根据尺 寸公差的计算方法，我们可以计算出该孔 径的尺寸公差，并分析其对配合精度的影 响。
04
形位公差分析
形位公差的基本概念
形位公差
描述零件几何形状、尺寸和相对位置的允许变动范围 的参数。
形位公差包括
形状公差和位置公差。
公差分析的未来发展方向
跨学科融合
将公差分析与其他工程学科、数学、统计学 等学科进行交叉融合，推动公差分析理论和 方法的发展。
云平台与大数据技术
利用云平台和大数据技术，实现公差数据的存储、 处理和分析，提高分析效率和精度。
标准化与规范化
制定和完善公差分析的标准化和规范化体系 ，推动公差分析在工业界的广泛应用。
THANKS
公差分析培训教程共145页文档
ห้องสมุดไป่ตู้公差分析培训教程
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
主机厂公差分析培训计划
主机厂公差分析培训计划
1. 背景
在汽车制造行业中，产品的质量受到公差的影响很大。
为了确保产品质量，主
机厂需要对公差进行深入分析和管理。
因此，我们制定了主机厂公差分析培训计划，旨在提升员工对公差的理解和应用能力，帮助主机厂提升产品质量。
2. 培训目标
•了解公差的基本概念和作用
•掌握公差分析的方法和工具
•能够进行实际公差分析和优化
•提升产品设计和制造的准确性和可靠性
3. 培训内容
3.1 公差基础知识
•公差的定义及分类
•公差对产品质量的影响
•公差控制的重要性
3.2 公差分析方法
•公差堆积分析
•公差链分析
•公差配对分析
3.3 公差优化实践
•公差方案的制定
•公差敏感度分析
•公差优化的技术手段
4. 培训形式
培训将采用理论讲解、案例分析和实际操作相结合的形式进行，通过师生互动、小组讨论等方式提升培训效果。
5. 培训安排
•培训时间：连续2天，每天8小时
•培训地点：主机厂培训中心
•培训人员：产品设计、工艺工程师等相关人员
6. 培训效果评估
培训结束后将进行考核，考核内容涵盖培训内容的全面性和深度，考核合格者将颁发培训结业证书。
7. 结语
通过主机厂公差分析培训计划的实施，相信能够帮助主机厂员工更好地理解和应用公差知识，提升产品质量和竞争力。
期待培训取得良好效果，为主机厂的发展贡献力量。
以上为主机厂公差分析培训计划的具体内容，希望能够得到各位员工的支持和配合，共同推动主机厂的发展进步。
公差与配合基础知识培训讲义(PPT 63页)
80 120 1 1.5 2.5 4 6 10 15 22 35 54 87 140 220 0.35 0.54 0.87 1.40 2.20 3.5 5.4
120 180 1.2 2 3.5 5 8 12 18 25 40 63 100 160 250 0.40 0.63 1.00 1.60 2.50 4.0 6.3
内部培训资料
公差标注方法
0.004
0.05 A
A
ø40j6
ø100
ø30
内部培训资料
公差标注方法
三格的位置公差框格中的内容填写示例
ø0.05 M
AM
与基准要素有关的符号 第一格填写
基准符号字母
公差特征项 目符号
与被测要素有关的符号
公差值 公差项目
第二格填写用以毫 米为单位表示的公 差值和有关符号
查表举例:
0.016mm
? φ45mm轴，标准公差等级IT为6，则其公差为：
内部培训资料
偏差
定义：尺寸偏差：是指某一尺寸（极限尺
寸、实际尺寸等等）减去基本尺寸所得的 代数差，其值可正、可负或零。尺寸偏差 有上偏差、下偏差和实际偏差。
分类：实际偏差（Ea、ea）
极限偏差
内部培训资料
实际偏差
实际尺寸减去其基本尺寸所得的代 数差：
30 50 0.6 1 1.5 2.5 4 7 11 16 25 39 62 100 160 0.25 0.39 0.62 1.00 1.60 2.5 3.9
50 80 0.8 1.2 2 3 5 8 13 19 30 46 74 120 190 0.30 0.46 0.74 1.20 1.90 3.0 4.6
φD的轴线必须位于距离为 公差值0.1，且在垂直方向 平行于基准轴线的两平行 平面之间。
公差分析讲义PPT学习教案
❖ 根据RSS进行 6σ 设计时, 预想会发生 4.3ppm 不良
RSS
4. 公差分析方法
确定 System的允许差后, 通过 Tolerance Analysis, 参考工程能力, 进行System的 工程能力分析, 最后确定CTQ的允许公差
Min/Max
最初的 设计构想图
✓ 目标尺寸 (Target)
❖ USL/LSL
- USL: Upper Spec Limit，规格上限 - LSL: Lower Spec Limit，规格下限。
❖ Tolerance (公差)
- 指顾客允许的限界尺寸 (USL 和 LSL) - 用数字确定 - 适用于组装品的特性和单位部品中
❖ Min / Max(极限公差法,即Worst Case法)
活用基准 Data
4.65 X σLT 6.15 X σST
假设是长期工程时 : 使用生产 Data 假设工程是在管理状态下 假设是短期工程Data时 : 使用新规模具
活用 Six Sigma 6.15 X σST 方法
以合理的 Subgroup收集Data Data 分为短期, 长期
第4页/共28页
良好的公差适用的优点
❖ 组装时的恰当性和机能向上 ❖ 可以对基本设计构成进行更好的
Sensitivity Analysis ❖ 减少模具修正的频度
对现 System的认识不足 会导致不完整的开发
第5页/共28页
1. 公差分析
7. 统计性公差分析的类型
1) 线性公差分析 ❖ 性能的函数式由构成部品尺寸的加减构成时, 称此式为线性的, 且性能的标准偏差用Root Sum of Square (RSS)求出.
Block Box(左 侧 )
RSS
4. 公差分析方法
确定 System的允许差后, 通过 Tolerance Analysis, 参考工程能力, 进行System的 工程能力分析, 最后确定CTQ的允许公差
Min/Max
最初的 设计构想图
✓ 目标尺寸 (Target)
❖ USL/LSL
- USL: Upper Spec Limit，规格上限 - LSL: Lower Spec Limit，规格下限。
❖ Tolerance (公差)
- 指顾客允许的限界尺寸 (USL 和 LSL) - 用数字确定 - 适用于组装品的特性和单位部品中
❖ Min / Max(极限公差法,即Worst Case法)
活用基准 Data
4.65 X σLT 6.15 X σST
假设是长期工程时 : 使用生产 Data 假设工程是在管理状态下 假设是短期工程Data时 : 使用新规模具
活用 Six Sigma 6.15 X σST 方法
以合理的 Subgroup收集Data Data 分为短期, 长期
第4页/共28页
良好的公差适用的优点
❖ 组装时的恰当性和机能向上 ❖ 可以对基本设计构成进行更好的
Sensitivity Analysis ❖ 减少模具修正的频度
对现 System的认识不足 会导致不完整的开发
第5页/共28页
1. 公差分析
7. 统计性公差分析的类型
1) 线性公差分析 ❖ 性能的函数式由构成部品尺寸的加减构成时, 称此式为线性的, 且性能的标准偏差用Root Sum of Square (RSS)求出.
Block Box(左 侧 )
机构设计公差分析培训
机构设计公差分析培训一、培训内容1.公差概念及意义公差是指由制造工艺等因素引起的零件尺寸之间的差异，是保证零件装配性能和质量的重要参数。
公差分析能够帮助工程师了解零件之间的相互关系，确定零件的可接受尺寸范围，保证产品的性能和质量。
2.公差设计原则在进行机构设计时，需要根据产品的使用环境、功能要求等因素来确定公差的设计原则。
比如，对于高精度的产品，需要更严格的公差要求，而对于一般产品则可以放宽一些公差范围。
3.公差分析工具介绍一些常用的公差分析工具，比如计算机辅助设计软件中的公差分析模块，以及一些专业的公差分析软件等。
并对这些工具的使用方法进行详细的介绍和实际操作演练。
4.公差分析方法介绍公差分析的一些常用方法，比如最大公差法、最小公差法、等概率公差法等。
并结合实际案例进行详细的分析和讲解，培训学员如何在实际工作中灵活应用这些方法。
5.公差分析案例通过一些典型的机构设计案例，对公差分析的实际应用进行详细的分析和讲解。
让学员能够在实际工作中学会如何进行公差分析，提高他们的实际操作能力。
二、培训目标1.确保产品质量通过公差分析的培训，使得每位工程师都能够深入理解公差对产品质量的重要性，确保产品在设计阶段就考虑到公差的设置，从而提高产品的质量和性能。
2.提高设计效率熟练掌握公差分析的方法和工具，使得工程师在进行机构设计时，能够更快速、更准确地进行公差分析，提高设计效率。
3.降低零件成本合理的公差设计和分析能够有效地降低零件的成本，避免不必要的加工和装配成本，提高企业的竞争力。
4.增强团队合作通过公差分析的培训，使得团队成员能够更好地理解对方的工作，增强团队的协作能力，提高团队的整体效率。
三、培训形式1.理论培训通过专业的讲师进行公差分析的理论培训，讲解公差的概念、原则、方法和工具等内容。
引导学员深入理解公差分析的重要性和实际应用方法。
2.案例分析通过一些典型的机构设计案例，进行公差分析的详细分析和讲解，帮助学员更好地理解公差的实际应用，并提高他们的实际操作能力。
CETOL三维公差分析培训教材(PDF 143页)
8
Copyright © Cybernet Systems China 2014. All Rights Reserved.
© 2011 CYBERNET SYSTEMS CO.,LTD. All Rights Reserved.
公差分析工具
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
公差分析大致分为一维和三维，根据使用的计算和工具的不同，可 进一步分为不同的分析。使用工具，并加上高精度的公差累积计算 就可以得到重要的信息。例如，决定如下设计意图：
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
近年来，在设计中为了提高效率和设计质量，引入了CAD和CAE等 工具。为了满足各种要求，设计出更理想的产品，需要在有限的 时间内进行各种研究。
功能多样化
多机能化
小型化
降低成本
机能 性能 外观
装配简易
价格下调 提高品质
技术革新
供给多样化
要求
缩短时间
品质竞争
通过以上项目介绍、演示和学习，达到可以使大家重新确认公差研究过程中的问 题点，以及利用公差分析工具进行公差研究的目的。
4
Copyright © Cybernet Systems China 2014. All Rights Reserved.
© 2011 CYBERNET SYSTEMS CO.,LTD. All Rights Reserved.
三维公差分析是解决以上问题的方法之一，越来越多的技术者在学习此法的同时也在学习国外 标准设计法的几何公差设计法。
本会议中、 再次认识公差分析的基础知识 理解手工计算中公差的累积、简易公差分析工具（TAE）、三维公差分析工具 （CETOL6σ）的顺序与特征 应对复杂结构的方法 三维公差分析的重要性与优势
企业培训教程之公差与配合
面輪 廓度
跳動
圓跳動
全跳動
直線度
它是控制零件上被測要素的不直程 度，被限制的直線有：平面內的直 線，回轉體的素線，平面等的交線， 軸線等
a、給定平面內的直線度（素線）公差帶：兩條平行直線t
b、給定方向的直線度： (1)一個方向：兩平行平面t
b、給定方向的直線度： (2)兩個方向：兩組平行平面t1、t2
b端面全跳動： 指示器的運動方 向與基準軸線相 垂直 公差帶：兩平行 平面且垂直於基 準軸線
3D葉輪 葉輪工程圖
3D泵聯軸器 泵聯軸器工程圖
知識點 6
形狀公差有哪些 有直線度、平面度、圓度和圓柱度 定向公差有哪些 有平行度、垂直度和傾斜度 定位公差有哪些 有同軸度、對稱度、位置度、圓跳動和全跳動
3.傾斜度：
控制被測相對於基準方向在0°-90°之間， 它的被測對基準的傾斜的理想方向由理論 正確角度確定 測量：線對線，線對面，面對面
定位公差
公差帶特點：
a、相對於基準有確定的位置 b、具有綜合限制被測要素的位置，方向和形 狀的職能
同軸度
控制圓柱面（圓錐面）與圓柱面（圓錐面） 軸線間的同軸程度。此時，軸線可能發生 平移，傾斜或彎曲，或同時發生 公差帶：以φt為直徑的圓柱面，且與基準同 軸 注意：單一和組合基準測量：用刃口狀V形 塊
作用尺寸：分為孔的作用尺寸和軸的作用尺寸。 孔的作用尺寸是指在配合面全長上，與實際孔內 接的最大理想軸的尺寸；軸的作用尺寸是指在配 合面全長上，與實際軸外接的最小理想孔的尺寸。 作用尺寸是零件完工後綜合實際尺寸和形狀誤差 的一個假想的理想圓柱體，不是實際存在的輪廓。 但它確實影響著裝配和配合的性質。對於一批合 格零件中的每一個具體零件，作用尺寸是唯一的 確定值。軸的作用尺寸大於或等於軸的實際尺寸； 孔的作用尺寸小於或等於孔的實際尺寸。 極限尺寸：指允許尺寸變化的兩個界限值。分為 最大極限尺寸和最小極限尺寸。
跳動
圓跳動
全跳動
直線度
它是控制零件上被測要素的不直程 度，被限制的直線有：平面內的直 線，回轉體的素線，平面等的交線， 軸線等
a、給定平面內的直線度（素線）公差帶：兩條平行直線t
b、給定方向的直線度： (1)一個方向：兩平行平面t
b、給定方向的直線度： (2)兩個方向：兩組平行平面t1、t2
b端面全跳動： 指示器的運動方 向與基準軸線相 垂直 公差帶：兩平行 平面且垂直於基 準軸線
3D葉輪 葉輪工程圖
3D泵聯軸器 泵聯軸器工程圖
知識點 6
形狀公差有哪些 有直線度、平面度、圓度和圓柱度 定向公差有哪些 有平行度、垂直度和傾斜度 定位公差有哪些 有同軸度、對稱度、位置度、圓跳動和全跳動
3.傾斜度：
控制被測相對於基準方向在0°-90°之間， 它的被測對基準的傾斜的理想方向由理論 正確角度確定 測量：線對線，線對面，面對面
定位公差
公差帶特點：
a、相對於基準有確定的位置 b、具有綜合限制被測要素的位置，方向和形 狀的職能
同軸度
控制圓柱面（圓錐面）與圓柱面（圓錐面） 軸線間的同軸程度。此時，軸線可能發生 平移，傾斜或彎曲，或同時發生 公差帶：以φt為直徑的圓柱面，且與基準同 軸 注意：單一和組合基準測量：用刃口狀V形 塊
作用尺寸：分為孔的作用尺寸和軸的作用尺寸。 孔的作用尺寸是指在配合面全長上，與實際孔內 接的最大理想軸的尺寸；軸的作用尺寸是指在配 合面全長上，與實際軸外接的最小理想孔的尺寸。 作用尺寸是零件完工後綜合實際尺寸和形狀誤差 的一個假想的理想圓柱體，不是實際存在的輪廓。 但它確實影響著裝配和配合的性質。對於一批合 格零件中的每一個具體零件，作用尺寸是唯一的 確定值。軸的作用尺寸大於或等於軸的實際尺寸； 孔的作用尺寸小於或等於孔的實際尺寸。 極限尺寸：指允許尺寸變化的兩個界限值。分為 最大極限尺寸和最小極限尺寸。
公差分析培训
公差分析表格
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
项目名称
公差分析人员及日期
公差分析对象的草图 指定分析零件的图纸号及版本号，将尺寸链做好标签
对应尺寸链标签输入名义尺寸及公差
显示输出结果，包含极值法结果与RSS法结果 得出结论
根据结果需要进一步的工作
如果是一个复杂分析，有多个分析表，最好编辑一个封面
公差分析-概率法
因为公差处理的是变量，很自然的可以想到使用概 率的方法考虑公差分析 这里主要考虑三种概率方法： 均方根法（RSS法） 经典概率法 蒙特卡洛法
11
Amperex Technology Limited
ATL Confidential Surpassing customer’s expectation
公差分析-概率法-RSS法
RSS法使用两个假定：
每个特征变化符合正态分布
特征变化相互独立
那么，总体标准差Байду номын сангаас计算如下
假定公差为3倍标准差，则总体公差
13
Amperex Technology Limited
ATL Confidential Surpassing customer’s expectation
22
Amperex Technology Limited
ATL Confidential Surpassing customer’s expectation
总结
公差分析是产品设计一个关键部分，在设计阶段好的公差 分析能避免一些可能出现的问题及客户的投诉。 概率的方法能提供额外的公差给制造，从而降低成本。但 是必须小心存在的风险 好的分析步骤是成功的重要因素
机构设计公差分析培训教材64页
18.11.2019
怎么地方使用公差分析 ?
• 单个零件或组件出现公差堆积。 • 在公差堆积中，用公差分析可以确定总的变异结果。在机构设计中，它是一个很重.00 ± 0.20
35.00 ± ? 10.00 ± 0.15 12.00 ± 0.10
20.00 ± 0.30
必要条件 (Gap > 0)
15.00 ± 0.25
10.00 ± 0.15
零件 3
零件 2 零件 4
零件 1
mean - LSL
USL - mean
Tolerance range
一般公差分析的理论
这部分主要是说明怎样应用公差分析这个工具，去确保产品适合最终确定的产品功能和品 质的要求的过程。
18.11.2019
公差分析的优点
公差分析:
• 验证设计是否达到预期的品质水平. • 带较少缺点的良率产品. • 预防生产重工和延误. • 降低产品的返修率 (降低成本).
人数
160-164 165-169 170-174 175-179 180-184 185-189 190-194 195-199 200-204 205-209
变异的一般分布图
正态分布 normality distribution 双峰分布（非正态分布）
偏斜分布（非正态分布）
18.11.2019
• 在堆叠公差时，有以下几种方法:
– 手工. – 用电子数据表，比如Nokia Excel 模板. 这在
NOKIA是首选的方法! – 用公差分析软件，比如 VisVSA™.
• 这份教材重点是讲用NOKIA模板分析一个尺 寸的堆叠。按组装要求，分为六步来分析。
第一步 – 确定组装要求
怎么地方使用公差分析 ?
• 单个零件或组件出现公差堆积。 • 在公差堆积中，用公差分析可以确定总的变异结果。在机构设计中，它是一个很重.00 ± 0.20
35.00 ± ? 10.00 ± 0.15 12.00 ± 0.10
20.00 ± 0.30
必要条件 (Gap > 0)
15.00 ± 0.25
10.00 ± 0.15
零件 3
零件 2 零件 4
零件 1
mean - LSL
USL - mean
Tolerance range
一般公差分析的理论
这部分主要是说明怎样应用公差分析这个工具，去确保产品适合最终确定的产品功能和品 质的要求的过程。
18.11.2019
公差分析的优点
公差分析:
• 验证设计是否达到预期的品质水平. • 带较少缺点的良率产品. • 预防生产重工和延误. • 降低产品的返修率 (降低成本).
人数
160-164 165-169 170-174 175-179 180-184 185-189 190-194 195-199 200-204 205-209
变异的一般分布图
正态分布 normality distribution 双峰分布（非正态分布）
偏斜分布（非正态分布）
18.11.2019
• 在堆叠公差时，有以下几种方法:
– 手工. – 用电子数据表，比如Nokia Excel 模板. 这在
NOKIA是首选的方法! – 用公差分析软件，比如 VisVSA™.
• 这份教材重点是讲用NOKIA模板分析一个尺 寸的堆叠。按组装要求，分为六步来分析。
第一步 – 确定组装要求
机构设计公差分析培训教材
如果部分或所有RSS 假设是无效的，结果的可靠性会降低
+/-
+ 可以100%达到公差范围内计算，假设所有尺寸都在公差极限内是不现实的。 - 在极限值状态组装的机率是非常低的。
+ RSS 是基于名义尺寸居中心，用概率统计理论分析零件尺寸的趋势。 + 比WC法，其成本较低。 - 太多的假设
WC 和 RSS 方法的假设, 风险及+/-
So一些指导原则，什么时候当用 WC 和 RSS 方法
在堆叠中，如果少于4个尺寸的 如果对这个制造工艺了解不足够的 在堆叠中，如果有4个或多于4个尺寸的 只要有可能就尝试用它 当对制造工艺非常了解（旧的类似零件）
WC
RSS
Nokia 专案的公差分析 这部分主要介绍在Nokia专案设计应用的公差分析表格，它可以给参与专案设计的设计者一些基本能力。
6. 按要求计算变异
5. 确定公差分析的方法
4. 按要求计算名义尺寸
第四步 – 计算名义尺寸
名义值间隙是:
dGap = 名义值间隙。正值是空隙，负值是干涉 n = 堆叠中独立尺寸的数量 di = 尺寸链中第i个尺寸的名义尺寸
dGap = - 10.00 - 15.00 - 20.00 + 46.00 = 1.00
2
例 1 – LCD 连接器 – 第6步 按要求计算变异 用Nokia的公差分析表进行堆叠分析，表格布局如下，
6.按要求计算变异
例 1 – LCD 连接器 – 第6步 为每个尺寸天上零件名称，及描述它的相关性. 输入名义尺寸值和尺寸链中的间隙，记得标上 (+) 和 (-) 符号! 输入每个尺寸的公差值. 必需输入数据资料 2/3. 6. 按要求计算变异
+/-
+ 可以100%达到公差范围内计算，假设所有尺寸都在公差极限内是不现实的。 - 在极限值状态组装的机率是非常低的。
+ RSS 是基于名义尺寸居中心，用概率统计理论分析零件尺寸的趋势。 + 比WC法，其成本较低。 - 太多的假设
WC 和 RSS 方法的假设, 风险及+/-
So一些指导原则，什么时候当用 WC 和 RSS 方法
在堆叠中，如果少于4个尺寸的 如果对这个制造工艺了解不足够的 在堆叠中，如果有4个或多于4个尺寸的 只要有可能就尝试用它 当对制造工艺非常了解（旧的类似零件）
WC
RSS
Nokia 专案的公差分析 这部分主要介绍在Nokia专案设计应用的公差分析表格，它可以给参与专案设计的设计者一些基本能力。
6. 按要求计算变异
5. 确定公差分析的方法
4. 按要求计算名义尺寸
第四步 – 计算名义尺寸
名义值间隙是:
dGap = 名义值间隙。正值是空隙，负值是干涉 n = 堆叠中独立尺寸的数量 di = 尺寸链中第i个尺寸的名义尺寸
dGap = - 10.00 - 15.00 - 20.00 + 46.00 = 1.00
2
例 1 – LCD 连接器 – 第6步 按要求计算变异 用Nokia的公差分析表进行堆叠分析，表格布局如下，
6.按要求计算变异
例 1 – LCD 连接器 – 第6步 为每个尺寸天上零件名称，及描述它的相关性. 输入名义尺寸值和尺寸链中的间隙，记得标上 (+) 和 (-) 符号! 输入每个尺寸的公差值. 必需输入数据资料 2/3. 6. 按要求计算变异
公差分析培训
•
公差分析是用来研究累积尺寸偏差的程度尤其是在重要结构功能处，如组装配合，连接器对齐，弹
性体压缩，外观缝隙段差等。
•
公差分析贯穿结构设计全过程，提供合理优化的尺寸公差，以同时满足设计与制造的需求。
什么是偏差
设备
方法
零件1
+
环境
Process
产品属性 中的偏差
零件2
+
零件3
组装中产生的偏差是由 所有个体的偏差包括组 装过程本身的偏差叠加 而成的
功能需求 • • 电器可靠连接如弹片或pogo pin与电路板 机构运动位移
公差分析步骤二
46.20 +0.20 - 0.60
1. 确定组装需求 2. 建立尺寸链 3. 所有尺寸转换成对称公差 4. 计算需求之名义值
D (d4 ) 20.00 ± 0.30 15.00 ± 0.25
需求(间隙 > 0) 10.00 ± 0.15
公差分析步骤六
1. 确定组装需求 计算结果： 2. 建立尺寸链 WC: 最小间隙 Xmin = –0.10 mm 3. 所有尺寸转换成对称公差 RSS: 最小间隙 Xmin = 0.42 mm 4. 计算需求之名义值 5. 确定分析方法
该用哪个结果?
6. 计算需求之总偏差
统计公差与传统公差比较
T=WC T=± 3s 12 T=± 4s T=± 5s T=± 6s
Ttot
0.15 2 0.25 2 0.30 2 0.40 2
0.335 0.58
最小间隙 Xmin = dGap – Ttot = 1.00 – 0.58 = 0.42 最大间隙 Xmax = dGap + Ttot = 1.00 + 0.58 = 1.58
公差计算基础及三维公差分析培训
V[y]、V[xn]：y与x的分散（期望值）
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三、公差计算基础 关于分散性加法
• 分散性加法的基本规则
– 各变量独立。
Z
X
Y
→各尺寸不影响其他其他尺寸
→
– 各变量总和以线性公式表示。
一分为二
X+Y=Z ⇒ X,Y互相影响
→所求尺寸与线性公式表示
C＝A＋B
– 各变量总和的分散值等于各变量分散的总和。
三维公差分析是解决以上问题的方法之一，越来越多的技术者在学习此法的同时 也在学习国外标准设计法的几何公差设计法。
培训目标： 再次认识公差分析的基础知识 理解手工计算中公差的累积、简易公差分析工具（TAE）、三维公差分析工具 （CETOL6σ）的顺序与特征 应对复杂结构的方法 三维公差分析的重要性与优势
Page 3
一、公差分析概要
Page 4
一、公差分析概要
近年来，在设计中为了提高效率和设计质量，引入了CAD和 CAE等工具。为了满足各种要求，设计出更理想的产品，需要在 有限的时间内进行各种研究。
功能多样化
多机能化
降低成本
价格下调
小型化
机能 性能 外观
装配简易
提高品质
技术革新
供给多样化
要求
缩短时间
公差计算基础及三维公差 分析培训
Page 1
前言
近年来，随着制造业相关环境的変化，在设计和制造的过程中产生了各种问题。 三维CAD和CAE等增加了设计工程师的业务负担，没有实践研究公差 由于设计业务的进一步细化，很难把握产品整体情况 由于设计要优先考虑机能，加工和装配的难度增高 设计者与生产者之间无法共享产品重要的检查要素
– 同统计计算一样，参与计算的尺寸值方向（矢量）要一致。
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三、公差计算基础 关于分散性加法
• 分散性加法的基本规则
– 各变量独立。
Z
X
Y
→各尺寸不影响其他其他尺寸
→
– 各变量总和以线性公式表示。
一分为二
X+Y=Z ⇒ X,Y互相影响
→所求尺寸与线性公式表示
C＝A＋B
– 各变量总和的分散值等于各变量分散的总和。
三维公差分析是解决以上问题的方法之一，越来越多的技术者在学习此法的同时 也在学习国外标准设计法的几何公差设计法。
培训目标： 再次认识公差分析的基础知识 理解手工计算中公差的累积、简易公差分析工具（TAE）、三维公差分析工具 （CETOL6σ）的顺序与特征 应对复杂结构的方法 三维公差分析的重要性与优势
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一、公差分析概要
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一、公差分析概要
近年来，在设计中为了提高效率和设计质量，引入了CAD和 CAE等工具。为了满足各种要求，设计出更理想的产品，需要在 有限的时间内进行各种研究。
功能多样化
多机能化
降低成本
价格下调
小型化
机能 性能 外观
装配简易
提高品质
技术革新
供给多样化
要求
缩短时间
公差计算基础及三维公差 分析培训
Page 1
前言
近年来，随着制造业相关环境的変化，在设计和制造的过程中产生了各种问题。 三维CAD和CAE等增加了设计工程师的业务负担，没有实践研究公差 由于设计业务的进一步细化，很难把握产品整体情况 由于设计要优先考虑机能，加工和装配的难度增高 设计者与生产者之间无法共享产品重要的检查要素
– 同统计计算一样，参与计算的尺寸值方向（矢量）要一致。
公差与配合培训教程
第二章 圆柱公差与配合
GB/T1800.4—1999《极限与配合 标准公差等级和孔、轴的极限偏差表》 GB/T1801—1999《极限与配合 公差带和配合的选择》 GB/T1804—2000《一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差》
这些标准是尺寸精度设计的重要依据，我们将在本章进行介绍。而有 关公差与配合的技术保证（即测量与检验）部分的国家标准将在下一章中 介绍。
现代化工业生产的特点是规模大，协作单位多，互换性要求高，为 了正确协调各生产部门和准确衔接各生产环节，必须有一种协调手段， 使分散的局部的生产部门和生产环节保持必要的技术统一。成为一个有 机的整体，以实现互换性生产。
标准与标准化正是联系这种关系的主要途径和手段，是实现互换性 的基础。
1、公差与检测 公差：允许零件尺寸和几何参数的变动量，用于控制加工中的误差。 ●公差标准是实现对零件误差控制和保证互换性的基础。 检测：包含检验与测量。 ●制定相应的检验标准，按公差标准制造，并按一定的标准来 检验，这样互换性才能得以实现
(6)标准公差 标准公差：用确定公差带大小的任一公差。
第二章 圆柱公差与配合
3、有关“配合”的术语和定义
(1)配合：基本尺寸相同、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。 基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带 形成各种配合的一种制度。基孔制中的孔为基准孔，其下偏差为零。基 准孔的代号为“H”。 基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带 形成各种配合的一种制度。基轴制中的轴为基准轴，其上偏差为零。基 准轴的代号为“h”。
第一章 绪 论
2、标准和标准化
(1)标准是对重复性事物和概念所做的统一规定。 ●我国的技术标准分三级：国家标准（GB）、部门标准（专业标准，如 JB）、企业标准。 2)公差标准：对零件的公差和相互配合所制订的标准。 3)标准化是指制定及实施标准的全过程。
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A
A+T
1
B－ T2
B
B+ T2
C－ TRSS
C
C+TR
SS
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公差分析概要
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设计现场的现状
近年来，在设计中为了提高效率和设计质量，引入了CAD和CAE等工具。为了满足各种要求，设 计出更理想的产品，需要在有限的时间内进行各种研究。
上午进行演示。 ・装配状态变化的场合 ・介绍在考虑到浮动、几何公差情况下，使用工 具的优势。
模拟实践进行公差分析的演示。
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开始
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N(100,0.2
2) （N：正 态分布）
根据实际的误差大小，公差 范围之外的数值的产生概率 也会变化
偏
差：
σ＝
0.2
99. 5
公1差00：
100. 5
±0.5
公差和偏差
通过手算进行的公差计算中的注意点
•实际产品有时未必与正态分布一致。 ⇒要注意以公差计算出的结果未必与现实中一致。
•公差值计算的前提是分布的平均值要位于公差幅度的中心。 ⇒实际并非如此。→平均值的偏离会直接影响装配。
利用各个方法的注意点 •有必要理解计算方法的特性。 •有必要针对产品构成和使用环境的不同分别运用。
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①统计计算（方和根）
• 统计计算（方和根）的公差计算中的注意点 – 包含工程能力的公差值计算。
%
%
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公差与误差
• 注意公差与误差的不同 – 公差 • 是在做产品之前设置的值 • 是为了符合产品特性的设计方法 • 作为设计可允许的尺寸范围
– 误差 • 制造的结果 • 制造出来后，根据实测数据计算出来的值 • 误差大小不同，废品率会相应变动
• 偏差的的平总均和值 → 0
μ
标准方差小 ＝误差小
• 误差值（＋、－）全部相加 → 偏差的平方
• 将偏差的平方平均化 → 分散
• 分散的平方根 → 标准方差
X2－μ （－）
X2
σ （数值 大） μ 标准方差大 ＝误差大
X1－μ （＋）
X1
μ
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确认问题
• 函数计算器的启动
桌面图标
或是开始>所有程序>附件>
函数计算器的切换：查看>科学型（S）
例如：4的开2次方计算或是勾选 （倒数）
4
0.5＝2
4
＝2
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计算公式 • ①统计计算(RSS : Root Sum Squire) TRSS ＝
• ②最坏情况计算(WC : Worst Case) TWC ＝
高度尺寸±T
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公差计算基础
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本培训的背景及目的
近年来，随着制造业相关环境的変化，在设计和制造的过程中产生了各种问题。 三维CAD和CAE等增加了设计工程师的业务负担，没有实践研究公差 由于设计业务的进一步细化，很难把握产品整体情况 由于设计要优先考虑机能，加工和装配的难度增高 设计者与生产者之间无法共享产品重要的检查要素
三维公差分析是解决以上问题的方法之一，越来越多的技术者在学习此法的同时也在学习国外 标准设计法的几何公差设计法。
不是一在致Cp、中要增注加意了判公断差C中p值心代与表实的测工数程据能平力均之间的偏离L的T 数值。 公差中心
L
公值差：带T
UT L
实测数
据平
Cpk＝
（UTL－LTL）－2│μ－T│ 6σ
实测数据平
均：μ 实测数 σ 据分布
μ ： 实测数据的平均值
均的偏离
※限C的pk一相方当［Ｔ)于之(：U实间TL测公的-L数差幅T据的L度)/平中2 均心］与值公差规格(接近上限或者下LLT
CETOL6σ、TAE概要、演示
内
容
简要说明
说明公差分析的目的、必要性。 根据手工计算来确认问题。 学习公差分析计算方法的基础。
说明CETOL6σ、TAE（一维分析）的概要、 使用方法。 以简单的例题为例演示公差分析。
休息
演示 装配状态変化的考虑 浮动、几何公差的考虑
休息
实践演示 总结
记录调差问卷 2
公差分析的主要目的是在试制和批量生产前 预测装配品质的误差 根据预测结果，改善设计、优化品质、成本。 在试制和批量生产过程中发现异常情况，找出问题的原因 根据原因，做出设计改善的方案
8
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公差分析工具
求整体高度误差(TRSS)
– 各变量总和的分散值等于各变量分散的总和。 →所求尺寸的分散值等于各尺寸分散值的总和
整体高度 C±TRSS
A±T1 B±T2
σ2 ＝ σ12+σ22 σ ＝ σ12+σ22
TRSS＝ T12＋T22
A±T1
B±CT±2 TRSS
A±T1 B±T2
σ1
＋
σ2
σ →
A－ T1
功能多样化
多机能化
小型化
降低成本
机能 性能 外观
装配简易
价格下调 提高品质
技术革新
供给多样化
要求
缩短时间
品质竞争
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偏差与公差
为了达到目的,制定出一个合适的公差值，就有必要了解由于加工方法的不同而导致的单品质 量误差或在装配过程中产生的误差累积。
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关于分散性加法
• 分散性加法的基本规则 – 各变量独立。 计算中的变量不对其他变量造成影响
– 各变量总和以线性公式表示。 ｙ ＝ a1x1 + a2x2 + ・・・ + anxn a：系数 x：变量
– 各变量总和的分散值等于各变量分散的总和。 V[y] ＝ a12v[x1] + a22v[x2] + ・・・ + an2v[xn] V[y]、V[xn]：y与x的分散（期望值）
计算的公差值包含工程能力。（例：所有工程能力为Cp=1（3σ）） →所求的公差值能够利用工程能力值来计算得出。（TRSS的值也要以Cp=1（3σ）为 前提）
– 一面公差和上下限公差都要变换为±公差。
10 ＋ → 10.2 ±0.2
0.4
– 尺寸值方0 向（矢量）要与所求值方向一致。
所求值的方向
求整体高度误差(TRSS)
公差分析大致分为一维和三维，根据使用的计算和工具的不同，可进一步分为不同的分析。使用 工具，并加上高精度的公差累积计算就可以得到重要的信息。例如，决定如下设计意图：
哪个是关键尺寸 哪个是关键公差 为何要得到某个尺寸的公差值 活用这些信息，在初期阶段就可以实现“可控制品质与成本的设计”，“有明确依据的设计” 。
公差中心
UT
L
公值差：带T
L
– 公差带之外的数值产生的概率＝0.3%
→在设计时，根据要求品质设置工程能力和废品率
2T（公差带）＝6σ →T（单边的公差）＝3σ
±3σ ±±2σ
σ
-T
μ
公差带
17
误差 范围内 范围 外
±σ 68% 32%
±2σ 95% 5%
+T
±3σ 99.7% 0.3%
±4σ 99.994 0.006
公差分析培训教程
培训日程 时间
10：00 ～10：10 10：10 ～11：00
11：00 ～12：00
12：00 ～13：00
13：00 ～15：15
15：15 ～15：30 15：30 ～16：30 16：30 ～17：00
入职教育(Orientation) 何为公差分析？ 确认问题 公差分析基础
材料 材料 材料
加工 误差 加工 误差
加工 误差
零件 零件 零件
装配 误差 装配 误差 装配 误差
成品
要设置出很严格的公差的话、 就会导致高成本和高装配精度
成本高
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公差分析目的
公差分析是设计时所设置的尺寸公差和几何公差。计算零件在加工、装配过程中在重要尺寸处产 生的误差。通过手工计算公差累积也是公差分析的一部分。