公差分析和尺寸链计算
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尺寸链计算及公差分析
在尺寸链的建立中,首先需要确定整个产品装配过程中涉及到的零部件,并给每个零部件标明一个唯一的编号。
然后,根据设计要求,确定零
部件之间的尺寸限制关系,即零部件的上下游关系。
这些尺寸限制关系可
以用箭头表示,箭头的方向指向上游关系。
最后,根据尺寸限制关系,建
立整个产品的尺寸链。
在尺寸链的计算中,首先需要确定一个基准零件,即整个产品中的一
个参照零部件。
然后,根据基准零件,逐级计算其他零部件的尺寸,并将
结果填入尺寸链的箭头上。
计算的方法根据零部件之间的关系而定,例如,对于基准零件上下游有一个长度尺寸限制关系的情况,可以采用简单的加、减法来计算下游零件的尺寸。
公差分析的方法有很多种,其中最常用的方法是“最小公约数法”。
该方法的步骤如下:
1.根据尺寸链计算结果,确定每个零部件的上下公差。
2.根据装配要求和功能需求,分析哪个关键尺寸对产品性能影响最大。
3.找出影响关键尺寸的所有零部件,并选择其中公差最大的零部件作
为关键尺寸的控制零件。
4.根据控制零件的公差和功能要求,逐级计算其他零部件的公差。
5.根据计算结果,确定每个零部件的公差范围。
除了“最小公约数法”外,还有其他的公差分析方法,如模态分析法、半经验法等。
不同的方法适用于不同的工程情况,选择合适的方法可以提
高分析的准确性。
综上所述,尺寸链计算及公差分析是一种工程设计中常用的方法,它能够帮助设计工程师确定零部件之间的尺寸关系和公差范围,确保产品在装配过程中满足设计要求。
这对于产品的质量控制和工艺优化非常重要。
尺寸链计算及公差分析一、尺寸链计算1.确定基准尺寸:首先需要确定产品的基准尺寸,这是其他尺寸的参考值。
2.确定功能尺寸:根据产品的功能要求,确定与之相关的尺寸。
例如,一个机械零件的功能要求是与其他组件配合,那么相关的尺寸即为功能尺寸。
3.确定辅助尺寸:辅助尺寸是与功能尺寸无关的尺寸,通常用于产品的加工和装配。
例如,孔的直径和深度就是辅助尺寸。
4.确定公差:在确定各个尺寸之后,需要为它们设置公差。
公差是指允许的尺寸变化范围,它的大小取决于产品的制造工艺和功能要求。
5.进行尺寸链计算:根据产品的功能和制造要求,依次计算各个尺寸的数值。
计算时需要考虑公差的影响,确保产品在允许的范围内可以正常工作。
二、公差分析公差分析是确定产品尺寸的变化范围,即各个尺寸的上下限。
公差分析可以帮助工程师评估产品的质量,确定工艺参数,并优化产品设计。
1.确定公差类型:公差分为基本公差和几何公差两种类型。
基本公差是根据工艺要求和产品功能确定的,例如直径公差、平行度公差等;几何公差是根据产品的形状和配合要求确定的,例如圆度公差、轴线位置公差等。
2.进行公差叠加:公差叠加是将各个尺寸的公差叠加在一起,得到产品整体的公差。
这可以通过数学模型或专业软件进行计算。
3.进行公差分析:在确定产品整体的公差后,可以进行公差分析。
公差分析可以通过模拟或实验的方式进行,用于评估产品在实际使用中尺寸变化的影响。
4.优化设计:通过公差分析可以了解产品尺寸变化的情况,如果发现一些尺寸变化太大,可能会导致产品的功能受到影响,需要对设计进行优化。
优化设计可以包括调整公差、改变加工工艺等。
总结起来,尺寸链计算及公差分析是确定产品尺寸和形状的重要方法,它可以帮助工程师评估产品的质量和性能,指导产品的制造和装配。
在实际应用中,需要充分考虑产品的功能要求、制造工艺和使用环境等因素,合理确定尺寸链和公差,以确保产品的质量和性能达到要求。
公差配合与尺寸链计算
尺寸链
1.定义:相互关联的尺寸按一定顺序排列所组成的封闭链形
增环:组成环中,某环的尺寸加大时,导致封闭环增大,此组成环叫增环减环:组成环中,某环的尺寸加大时,导致封闭环减小,此组成环叫减环
以上两图同时也画出了尺寸链简图,其中A1、A2为组成环,As 为封闭环
2.尺寸链的计算类型
(1)已知各组成环的尺寸允许公差,求封闭环的尺寸公差。
(2)已选定封闭环的尺寸允许误差及各组成环的基本尺寸,求各
组成环的误差。
3.尺寸链计算的基本公式。
尺寸链计算与公差分析培训时间2014年6月26-27日北京培训费用3200/人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。
课程说明产品制造与检测依赖合理的尺寸和公差,合理的尺寸公差不仅能满足产品的使用要求和功能,更能决定产品的可制造性,也就决定了产品的制造成本,本课程通过对尺寸链计算的方法鱼公差分配的原则等的介绍,帮助学员达成以下目的:●了解尺寸的术语和要求●了解尺寸链的构成●掌握尺寸链的计算方法●掌握尺寸公差分析原则与方法●通过实例,掌握尺寸链计算和公差分配课程内容一、尺寸与公差介绍1、产品的尺寸公差要求2、尺寸链概述3、尺寸公差概念二、尺寸链定义与组成1、尺寸链分类2、尺寸链构成-环3、封闭环4、组成环5、增环6、减环三、尺寸链计算方法-极值法1、尺寸链的基本尺寸计算2、尺寸链的极限尺寸计算3、尺寸链的公差计算4、尺寸链校核计算5、练习四、尺寸链计算方法-概率法(统计法)1、概率法原理2、概率法计算中间偏差3、计算极限偏差4、计算尺寸公差5、尺寸链校核计算6、练习五、公差分析与分配1、公差分析原理2、公差分配方法3、等公差法4、等公差等级法5、公差计算与分配实例六、课程总结七、Q&A讲师介绍朱永刚老师★高级咨询师/高级讲师★敏捷研发与制造专家★设备管理专家★可靠性管理专家★注册项目管理师★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和机加行业工作经历,曾亲身参与产品设计、模具设计、工装夹具设计、工艺开发等工作,对于航空器、汽车、纺织机械等设计开发经验丰富。
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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。
基准设计基准(在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准)
工艺基准
定位基准(在加工中用作定位的基准)
测量基准(零件测量时所采用的基准,称为测量基准)
装配基准(装配时用以确定零件在机器中位置的基准)
基准分类和作用
形位公差
形位公差形状公差
(单一要素,无基准)
形状或位置公差
(
单一或关联要素,
有或无基准)
位置公差
(关联要素,
有基准)
定向
跳动
定位
平面度
直线度
圆度
圆柱度
线轮廓度
面轮廓度
垂直度
角度
平行度
圆跳动
全跳动
位置度
同心度
对称度
尺寸链的建立
1. 形成封闭尺寸环
2. 定义装配基准
3. 设定GAP (即使干涉也可以假设)
尺寸建立尺寸链草图的必要条件:
a.各零件有详细的零件图纸。
b.各项目有详细的尺寸和公差,or定义公差表。
c.一个符合实际装配过程的装配图。
U Channel
PEG A
PEG C
PEG B
PEG B
PEG C
U Channel
59.51 ±
.32
11.77
±.56
9.29 ±.37
14.24 ±0.29
PEG A
PEG B PEG C
如果要使用静态公差分析法RSS 分析所有尺寸组成能够装配,势必会有一个GAP ,Step1: 将所有尺寸组成偏向一边,形成gap ,一般情况下一个尺寸链只有一个gap
Remark ,即使知道尺寸链会干涉,也请假设会有一个GAP ,如何确定GAP 是否干涉?
U Channel
PEG A
PEG C
PEG B
PEG B
PEG C
GAP
Step 2: 建立尺寸链,定义增环(+),减环(-)方向
Start here
Finish here U Channel
PEG A
PEG C
PEG B
PEG B
PEG C
GAP
(+)
(-)
Step 3: 将所有尺寸按减环方向开始列,注意尺寸链的连续性,不能断裂
Step 4: 将所有尺寸公差平方和开根,得到所有尺寸累计公差和。
( 为简化计算,将极限偏差,修改为对称公差)如上计算结果,RSS 0.93> GAP nom 0.68, 因此结果是干涉的。
需要按制造水准来调整各尺寸的公差,如
果调整公差还是不能满足要求,那就要修改设计尺寸来达到目的。
如例,调整A 尺寸到11.71 mm, A和C 公差都调整到0.29mm 得结果GAP nom=0.74,RSS=0.72
0.74 +/-0.72.
因此不会干涉
the Root Sum of Squares (RSS)
Remark:
1.清楚每个零件尺寸的供应商制造水平,即能达到的公差范围,定义出一个不能生产的公差是
没有意义的.
2. 考虑模具和刀具的磨损,考虑在定义的公差基础上修改更严苛的范围,推荐公差带*67% 。
(PPAP准则要求如果实际量测结果超出公差的67%,那该尺寸要求作cpk,以确定稳定性)
根据GAP 结果+/-如何判断是否干涉?
GAP为+ 时,按指定方向,说明GAP 和尺寸1 没有干涉.
GAP为-时,按指定方向,说明GAP 延尺寸1的方向走,和尺寸1有重叠,因此判定为干涉.。