统计学公差阐述理论
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公差的计算公式
公差的计算公式:尺寸公差δ=最大极限尺寸D(d)max-最小极限尺寸D(d)min=ES(es)-EI(ei)。
公差的计算方法 1.极值法
这种方法是在考虑零件尺寸最不利的情况下,通过尺寸链中尺寸的最大值或最小值来计算目标尺寸的值。
2.均方根法
这种方法是一种统计分析法,其实就是把尺寸链中的各个尺寸公差的平方之和再开根而得到目标尺寸的值。
公差就是零件尺寸允许的变动范围,合理分配零件的公差,优化产品设计,可以以最小的成本和最高的质量制造产品。
统计公差分析方法概述一、引言公差设计问题可以分为两类:一类就是公差分析(Tolerance Analysis ,又称正计算) ,即已知组成环的尺寸与公差,确定装配后需要保证的封闭环公差;另一类就是公差分配(Tolerance Allocation ,又称反计算) ,即已知装配尺寸与公差,求解组成环的经济合理公差。
公差分析的方法有极值法与统计公差方法两类,根据分布特性进行封闭环与组成环公差的分析方法称为统计公差法、本文主要探讨统计公差法在单轴向(One Dimension)尺寸堆叠中的应用。
二、Worst Case Analysis极值法(Worst Case ,WC),也叫最差分析法,即合成后的公差范围会包括到每个零件的最极端尺寸,无论每个零件的尺寸在其公差范围内如何变化,都会100% 落入合成后的公差范围内。
<例>Vector loop:E=A+B+C,根据worst case analysis可得D(Max、)=(20+0、3)+(15+0、25)+(10+0、15)=45、7,出现在A、B、C偏上限之状况D(Min、)=(20-0、3)+(15-0、25)+(10-0、2)=44、3,出现在A,B、C偏下限之状况45±0、7适合拿来作设计不?Worst Case Analysis缺陷:•设计Gap往往要留很大,根本没有足够的设计空间,同时也可能造成组装困难;•公差分配时,使组成环公差减小,零件加工精度要求提高,制造成本增加。
以上例Part A +Part B+ Part C,假设A、B、C三个部材,相对于公差规格都有3σ的制程能力水平,则每个部材的不良机率为1-0、9973=0、0027;在组装完毕后所有零件都有缺陷的机率为:0、0027^3=0、3。
这表明几个或者多个零件在装配时,同一部件的各组成环,恰好都就是接近极限尺寸的情况非常罕见。
三、统计公差分析法•由制造观点来瞧,零件尺寸之误差来自于制程之变异,此变异往往呈现统计分布的型态,因此设计的公差规格常被视为统计型态。
公差分析报告基本知识公差分析是工程设计中非常重要的一项技术,它主要用于确定产品制造过程中所允许的尺寸变差范围,以保证产品在使用过程中的正常功能。
本篇文章将介绍公差分析的基本知识,包括公差的定义、公差的类型、公差的表示方法、公差链和公差分析方法等内容。
一、公差的定义公差是指将产品实际尺寸与设计尺寸之间的差值,它是制约产品功能和性能的重要因素。
公差是在设计阶段就需要考虑和确定的,通过公差的控制可以保证产品在制造和使用过程中的稳定性和可靠性。
二、公差的类型1.一般公差:是指对于产品的一般尺寸,根据所处的尺寸量级和表面质量要求而规定的公差。
2.几何公差:是指控制产品几何形状和位置关系的公差,包括平面度、圆度、圆柱度、直线度、平行度、垂直度等。
3.形位公差:是指产品形状和位置关系的公差,包括位置公差、姿态公差、形位公差、轴向公差等。
4.配合公差:是指对于产品的配合尺寸,根据配合要求而规定的公差,包括间隙、过盈和配合紧度等。
三、公差的表示方法公差的表示方法主要有四种:1.加减公差法:即在设计尺寸基础上,通过加减法确定上下限公差。
2.限界公差法:即在设计尺寸基础上,通过上限和下限值确定公差范围。
3.基础尺寸法:即以一个基础尺寸作为基准,通过加减公差法确定其他尺寸的上下限公差。
4. 数值公差法:即通过数值来表示公差的大小,如0.01mm、0.1mm 等。
四、公差链公差链是指产品由多个零件组成时,各个零件公差相加所形成的总公差。
在进行公差分析时,需要考虑到各种公差之间的相互关系和叠加效应,以保证整体装配的精度和可靠性。
五、公差分析方法公差分析有多种方法,主要包括:1.构造法:根据零件的功能要求,通过构造关系和尺寸链的分析,确定零件的公差。
2.统计法:通过对产品和工艺数据的统计分析,确定公差的适用范围和控制要求。
3.模拟法:通过建立数学模型,模拟产品在设计和制造过程中的变化和误差,分析公差对产品性能的影响。
4.比较法:通过对已有样品或标准件的测量和分析,确定公差的适用范围和控制要求。
公差分析基础理论公差分析是产品设计与制造过程中的重要环节之一,通过对零部件尺寸与形位公差的合理分配和控制,确保产品能够在规定的公差范围内满足设计要求,保证产品质量的稳定性和可靠性。
公差分析的基础理论主要包括公差、公差堆积、公差链等。
1.公差的概念与种类公差是描述零部件尺寸与形位误差的一个重要参数,是指零件尺寸或形状在一定范围内的允许偏差。
根据公差的不同性质,可以分为线性公差、形位公差和配合公差。
(1)线性公差:是指零部件尺寸的允许偏差范围。
一般用尺寸的上限(最大值)和下限(最小值)来表示,如直径10±0.05mm。
(2)形位公差:是指零部件几何形状、位置、方向的允许偏差范围。
形位公差分为位置公差、形状公差和方向公差等。
(3)配合公差:是指零部件之间的配合关系的允许偏差范围。
如传动轴与轴承配合时,要求轴与轴孔的尺寸公差和形位公差都要满足要求,以使轴与轴孔能够达到合适的配合。
2.公差分配原则公差分配是指在零部件与装配件之间合理分配公差,以满足产品性能要求。
公差分配的原则包括最大材料原则、最小材料原则、最大孔最小轴原则和最大间隙最小重合原则等。
(1)最大材料原则:将零件尺寸的上限与装配件尺寸的下限相对应,以保证零件和装配件都能满足设计要求。
(2)最小材料原则:将零件尺寸的下限与装配件尺寸的上限相对应,以保证零件和装配件都能满足设计要求。
(3)最大孔最小轴原则:在配合公差分配时,以确保最大孔与最小轴间隙达到设计要求。
(4)最大间隙最小重合原则:在配合公差分配时,以确保最大间隙与最小重合满足设计要求。
3.公差堆积与公差链公差堆积是指在装配过程中,由于零部件尺寸与形位公差的叠加或堆积所引起的总公差。
公差堆积的结果可能是零部件与装配件的配合间隙大于或小于设计要求,从而影响产品的装配性能。
因此,公差堆积的分析是确保产品装配质量的重要一环。
公差链是指由多个零部件按照一定的装配次序组成的装配关系链。
每个零部件的公差都对最终产品质量产生影响,因此,需要通过公差链的分析,确定各个零部件的公差堆积情况,以确保产品装配尺寸要求的可靠性。
公差分析一、误差与公差二、尺寸链三、形位公差及公差原则一、误差与公差(一)误差与公差得基本概念1、误差误差——指零件加工后得实际几何参数相对于理想几何参数之差。
(1)零件得几何参数误差分为尺寸误差、形状误差、位置误差及表面粗糙度。
尺寸误差——指零件加工后得实际尺寸相对于理想尺寸之差,如直径误差、孔径误差、长度误差。
形状误差(宏观几何形状误差)——指零件加工后得实际表面形状相对于理想形状得差值,如孔、轴横截面得理想形状就是正圆形,加工后实际形状为椭圆形等。
相对位置误差——指零件加工后得表面、轴线或对称面之间得实际相互位置相对于理想位置得差值,如两个面之间得垂直度,阶梯轴得同轴度等。
表面粗糙度(微观几何形状误差)——指零件加工后得表面上留下得较小间距与微笑谷峰所形成得不平度。
2、 公差公差——指零件在设计时规定尺寸变动范围,在加工时只要控制零件得误差在公差范围内,就能保证零件得互换性。
因此,建立各种几何公差标准就是实现对零件误差得控制与保证互换性得基础。
(二)误差与公差得关系由图1可知,零件误差就是公差得子集,误差就是相对于单个零件而言得;公差就是设计人员规定得零件误差得变动范围。
(三)公差术语及示例图2以图2为例: 公差 零件误差零件误差图1基本尺寸——零件设计中,根据性能与工艺要求,通过必要得计算与实验确定得尺寸,又称名义尺寸,图中销轴得直径基本尺寸为Φ20,长度基本尺寸为40。
实际尺寸——实际测量得尺寸。
极限尺寸——允许零件实际尺寸变化得两个极限值。
两个极限值中大得就是最大极限尺寸,小得就是最小极限尺寸。
尺寸偏差——某一尺寸(实际尺寸,极限尺寸)减去基本尺寸所得到得代数差。
上偏差=最大极限尺寸-基本尺寸,用代号(ES)(孔)与es(轴)下偏差=最小极限尺寸-基本尺寸,用代号(ES)(孔)与es(轴)尺寸公差——允许尺寸得变动量尺寸公差=最大极限尺寸-最小极限尺寸公差带零线——在极限与配合图解中,标准基本尺寸就是一条直线,以其为基准确定偏差与公差。