产品装配的尺寸链公差分析

•
装配要求 换壳；无固定的配对组装（多套模具或模穴）
功能要求 结构方面；良好的滑动结构，翻盖结构，或机 构装置
5. 确定公差分析的方法 6. 按要求计算变异
• 品质要求 • 外观；外壳与按键之间的间隙 • 其他; 良好的运动或一些奇怪的杂音，零件松
动
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第二步 – 建立封闭尺寸链图
1. 确定组装要求
零件 1
6. 按要求计算变异
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1. 确定组装要求
2. 建立封闭尺寸链图 3. 转换名义尺寸，将公差 转成对称公差 4. 按要求计算名义尺寸
• 极值法: 间隙变量是个体公差的总和.
n
Ttot Ti i 1
Ttot = 0.15 + 0.25 + 0.30 + 0.40 = 1.10
5. 确定公差分析的方法
实例：
46.20 +0.20 - 0.60
转换成对称公差后尺寸为
20.00 ± 0.30
必要条X件 (Gap > 0) 15.00 ± 0.25 10.00 ± 0.15
零件 3
零件 2
零件 4
• 计算X名义 值:
n
dGap
di
i 1
dGap = - 10.00 - 15.00 - 20.00 + 46.00 = 1.00
零件 4
4. 按要求计算名义尺寸 从设计角度看，上图所有尺寸标注方法，其功能是相 同。
5. 确定公差分析的方法 6. 按要求计算变异
按规则，设计者将使用双边公差，所以须将非双向对 称公差转换为双向对称公差。
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第四步 – 计算名义尺寸
1. 确定组装要求 2. 建立封闭尺寸链图
关键尺寸 D (d4 )
C (d3 )
D (d4 )
+
必要条件 X (dGap ) > 0
ห้องสมุดไป่ตู้B (d2 )
A (d1 )
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第三步 – 转换名义尺寸
1. 确定组装要求
46.00 ± 0.40
46.20
+0.20 - 0.60
45.60
+0.80 - 0.00
2. 建立封闭尺寸链图
3. 转换名义尺寸，将公差 转成对称公差
5. 确定公差分析的方法
6. 按要求计算变异
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n
计算公式：Ttot Ti i 1
Ttot = 最大的预期间隙变量(对称 公差 ). N = 独立尺寸的堆叠数量. Ti = 第i个尺寸对称公差.
2. 均方根法 均方根法是统计分析法(Root Sum of Squares)的一
种，简称RSS。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。
+
必要条件
X (dGap ) > 0
C (d3 )
B (d2 )
A (d1 )
• 名义值间隙是:
3. 转换名义尺寸，将公差 转成对称公差 4. 按要求计算名义尺寸
5. 确定公差分析的方法
6. 按要求计算变异
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n
dGap
di
i 1
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
n
计算公式：Ttot
Ti 2
Ttot = 最大的预期间隙变量(对称公差 ).
i1
N = 独立尺寸的堆叠数量.
•
它的假设是每个尺寸的
Ti
Ppk
= 第i个尺寸对称公差.
指标是1.33并且制程是在中
心。
第六步 – 计算变异
1. 确定组装要求
2. 建立封闭尺寸链图 3. 转换名义尺寸，将公差 转成对称公差 4. 按要求计算名义尺寸
最小间隙 最大间隙
Xmin Xmax
= =
dGap dGap
– +
Ttot Ttot
= =
1.00 1.00
– +
1.10 1.10
= =
–
0.10 2.10
增加 0.10 达到最小间隙的要求 (dGap >0).
均方根法：
第五步 – 公差分析方法的定义
1. 确定组装要求
一般应用比较多的公差分析模式是：
1. 极值法 (Worst Case)，简称WC 极值法是考虑零件尺寸最不利的情况，通过尺寸链中
尺寸的最大值或最小值来计算关键尺寸的值。
2. 建立封闭尺寸链图 3. 转换名义尺寸，将公差 转成对称公差 4. 按要求计算名义尺寸
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1. 尺寸链的定义：
尺寸链，是指在产品的装配关系中，由互 相联系的尺寸按一定顺序首尾相接排列而成 的封闭尺寸组。
尺寸链两大特点：一是封闭性，尺寸链是由 多个尺寸首尾相连；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Page计3 值不相等，则说明尺寸定义错误。
di
= 尺寸链中第i个尺寸的名义尺寸
判断尺寸链中尺寸的正负： 尺寸的正负可以使用“箭头法”确定。箭头法是指从关键尺寸的
任一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头同向的尺寸为负（-），反向的为正 （+）dGap = - 10.00 - 15.00 - 20.00 + 46.00 = 1.00
产品装配的尺寸链公差分析
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编制日期：
2017.10.20
在生产过程中，由于产品的制程能力和尺 寸公差分配不合理，往往使产品在装配时无 法装配的情况。可能会造成零件的报废或产 品不合格，给生产带来不应有的经济损失。
有鉴于此，现根据公司多年的生产经验， 面对制造和装配的产品设计的尺寸链公差进 行分析，探索公差在尺寸链中的应用, 以便在 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。
什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。
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2.尺寸链公差分析过程：
第一步 – 确定组装要求
1. 确定组装要求
• 一些产品要求的例子:
2. 建立封闭尺寸链图
•
3. 转换名义尺寸，将公差 •
转成对称公差
•
4. 按要求计算名义尺寸
2. 建立封闭尺寸链图 3. 转换名义尺寸，将公差 转成对称公差 4. 按要求计算名义尺寸
5. 确定公差分析的方法
6. 按要求计算变异
20.00 ± 0.30
46.20
+0.20 - 0.60
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