公差分析(高级).

美国戴克伊公司（Tec-Ease, Inc.）戴克伊35年，美国著名GD&T培训机构，拥有美国强大的GD&T专家团队，是美国ASME标准列出的GD&T 培训机构。

总部在美国纽约州罗切斯特，在加拿大，英国，巴西和中国设有分支机构。

为北美和世界数千家企业包括500强，提供GD&T系列培训和咨询。

戴克伊颁发的培训证书在全球被广泛认可。

戴克伊有10位ASME-Y14系列标准委员，其中ASME-Y14.5标准有4位，Y14.43和Y14.8标准6位，委员是标准作者。

戴克伊创始人Don Day是Y14.8标准主席，戴克伊首席咨询师Frank Bakos是Y14系列GD&T标准主席，是1983年ASME-Y14.5标准创始人之一，戴克伊35年深度参与制定标准，戴克伊是标准创始人和标准作者，为您提供世界一流培训。

作者介绍：龙东飞 (Mike Long)美国戴克伊公司亚洲区代表，美国ASME-Y14.43 GD&T检具设计标准（标准委员），Y14.8 GD&T铸造、锻造和注塑标准（标准支持委员），Y14.48 GD&T方向符号标准（标准委员），Y14.5 GD&T标准（参与制定标准），中国国标SAC/TC240产品几何技术规范ISO-GPS（标准委员），ASME认证GDTP高级专家（国内获证第一人），北美15年，美国堪萨斯州立大学机械工程硕士和MBA（完成GD&T硕士课程），美国国家航空研究院（研究助理），美国高斯印刷机系统公司（设计工程师），北美通用汽车和德尔福汽车公司（北美10年设计和GD&T高级工程师），美国德尔福认证GD&T专家（美国本土专家），美国ASME-Y14系列GD&T标准首位华人委员，国内唯一美国ASME-Y14系列GD&T标准委员，为亚洲600多家包括许多世界500强企业培训和咨询，有5本GD&T著作。

公差分析基本知识公差分析是指对于一组零件或产品的尺寸、形状和位置等特征进行分析，确定其所允许的变动范围，以满足设计要求的一种方法。

公差分析的目的是确定零件间和零件内的公差，以保证产品在装配和使用过程中的质量要求。

公差分析主要包括以下几个方面的内容：1.公差的定义：公差是指零件上特征的允许变动范围。

公差一般分为基本公差和附加公差。

基本公差是指通过规定零件上特征的尺寸范围来控制公差。

附加公差是指为了控制零件间和零件内的相对位置而设置的公差。

2.公差的表示方法：公差可以通过标准公差、限制公差和配合公差等方式来表示。

标准公差是指根据国家标准规定的一组统一的公差数值。

限制公差是指通过上下限值来表示公差范围。

配合公差是指根据安装或运动要求来确定的公差范围。

3.公差的传递：公差的传递是指从一个零件到另一个零件上的公差如何变化的过程。

公差的传递可以通过最大材料条件和最小材料条件来进行分析。

最大材料条件是指零件尺寸取最大限制尺寸时，所有公差作用的总和。

最小材料条件是指零件尺寸取最小限制尺寸时，公差作用的总和。

4.公差链：公差链是指由多个零件组成的装配件中公差传递的路径。

公差链的形成是由于零件之间的相互作用和相互限制引起的。

公差链的存在会导致装配精度的累积误差，因此需要对公差链进行分析和控制。

5.公差的控制：公差分析的最终目的是为了确定合理的公差范围，以保证产品在装配和使用过程中的质量要求。

公差的控制可以通过设计优化、工艺改进和设备调整等方式来实现。

公差分析在产品设计和制造中具有重要的作用，能够帮助设计人员确定合理的公差要求，同时也有助于提高产品的装配精度和使用性能，降低产品开发和生产成本。

在实际应用中，公差分析需要结合制造工艺、设备精度和市场需求等多方面因素进行综合考虑，以获得最佳的公差方案。

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。

3.公差分配：根据公差链和公差要求，通过计算机辅助公差分配软件，自动进行公差分配。

4.公差仿真：通过计算机辅助公差仿真软件，对产品进行公差仿真分析，评估产品的性能和质量。

Tolerance AnalysisCQA / ESC Honda Lee10/13/2006為何要進行公差分析?應用例：樣品是否合格？ＲＤ對關鍵零件進行零件承認的檢驗¾規格：2400 ±100¾工程師取樣40 pcs樣品經量測數值如下：2410, 2440, 2352, 2410, 2345, 2397, 2413, 2364, 2413, 23252415, 2437, 2367, 2310, 2408, 2384, 2375, 2433, 2466, 23702325, 2368, 2328, 2369, 2458, 2485, 2343, 2485, 2473, 23152498, 2461, 2480, 2352, 2392, 2418, 2420, 2319, 2355, 2419¾樣品是否品質是否合格？¾如果因為設計需求，規格需要改成2400 ±90 有什麼影響?公差設計RD 觀點?¾供應商應該符合我的設計圖之公差要求¾設計符合供應商製程能力的公差品質觀點¾圖規& FAI & Cpk& IQC 檢查報告應一致製程能力生產製程能力問題=> 產品良率零件製程能力問題¾IQC 檢驗=> 進料不良率¾IQC 未檢驗=> 製程不良率公差分析的目的:¾提升產品良率¾降低成本=> 找出適合(最佳化)的加工成本Agenda公差分析的基本概念單軸向(One Dimension)公差分析 3D CAE 工具應用DOE 與公差分析的應用公差概念為何要公差?¾大量生產時，產品的互換性¾產品的品質檢驗依據何謂公差?¾產品設計師在設計產品尺寸時，允許尺寸落在兩個界限之內，這兩個極限尺寸差的絕對值，稱之為公差( Tolerance )。

例子1公差(Tolerancing)1-1概论公差分析将有系统地分析些微扰动或色差对光学设计性能的影响。

公差分析的目的在于定义误差的类型及大小，并将之引入光学系统中，分析系统性能是否符合需求。

Zemax内建功能强大的公差分析工具，可帮助在光学设计中建立公差值。

公差分析可透过简易的设罝分析公差范围内，参数影响系统性能的严重性。

进而在合理的费用下进行最容易的组装，并获得最佳的性能。

1-2公差公差值是一个将系统性能量化的估算。

公差分析可让使用者预测其设计在组装后的性能极限。

设罝公差分析的设罝值时，设计者必须熟悉下述要点：●选取合适的性能规格●定义最低的性能容忍极限●计算所有可能的误差来源(如：单独的组件、组件群、机械组装等等…)●指定每一个制造和组装可允许的公差极限1-3误差来源误差有好几个类型须要被估算制造公差●不正确的曲率半径●组件过厚或过薄●镜片外型不正确●曲率中心偏离机构中心●不正确的Conic值或其它非球面参数材料误差●折射率准确性●折射率同质性●折射率分布●阿贝数(色散)组装公差●组件偏离机构中心(X,Y)●组件在Z.轴上的位置错误●组件与光轴有倾斜●组件定位错误●上述系指整群的组件周围所引起的公差●材料的冷缩热胀(光学或机构)●温度对折射率的影响。

压力和湿度同样也会影响。

●系统遭冲击或振动锁引起的对位问题●机械应力剩下的设计误差1-4设罝公差公差分析有几个步骤须设罝：●定义使用在公差标准的」绩效函数」：如RMS光斑大小，RMS波前误差，MTF需求，使用者自定的绩效函数，瞄准…等●定义允许的系统性能偏离值●规定公差起始值让制造可轻易达到要求。

ZEMAX默认的公差通常是不错的起始点。

●补偿群常被使用在减低公差上。

通常最少会有一组补偿群，而这一般都是在背焦。

●公差设罝可用来预测性能的影响●公差分析有三种分析方法:⏹灵敏度法⏹反灵敏度法⏹蒙地卡罗法●公差分析需要对误差值的来源范围作设罝。

1-5公差操作数公差分析会运用下面的操作数：●TRAD, TCUR, TFRN：所有描述表面焦度的误差●TTHI：描述组件或空间厚度的误差●TCON；描述Conic常数的误差●TSDX, TSDY：表面离轴的误差(镜片长度单位)●TSTX, TSTY：表面倾斜的误差(角度)●TIRX, TIRY：表面倾斜的误差(镜片长度单位)●TIRR：表面不平整度的误差(用球差和像散)●TEXI, TEZI：表面不平整度的误差(用Zernike条纹或标准多项式)●TIND, TABB：折射率,阿贝数的误差●TPAR, TEDV：参数或外加资料值的误差●TEDX, TEDY：组件的机构离轴●TETX, TETY, TETZ：组件的机构倾斜●TUDX, TUDY, TUTX, TUTY, TUTZ：组件的离轴或倾斜由使用者自订的座标定义增加可用于非序列性组件的新参数1-6双透镜的公差分析载入Samples\Tutorial folder中的「Tutorial tolerance.zmx」文件。