面向产品研制全过程的公差管理

对 于 一 些 要 求 并 不 高 的尺 寸 ，如 果 工 艺 设 计 不 合 理 ， 在 工 序
加工 误差的累积效 应下 ，甚 至应 用精确 的数控 加工 中心 仍不
能有效地保证质量 。
另 一 方 面 ，真 实产 品 的 公 差 是 由生 产 过 程 保 证 的 ，生 产
往 往 与 生 产 现 场 剥 离 ，一 般 设 计 人 员 在 获 取 真 实 生 产 环 境 下
支 持 的 图 样 和 工 艺 文 件 来 加 工试 验 件 ，用 实 际 的装 配 来 检 验
设 计 和 工 艺 是 否 合 理 ，其 成 本 非 常 之 高 。 同 时 ，试 验 件 本 身
也存在 着很 多偶 然因素 ，并不能 反映真实 的小批量或批 量加
工的状态。 ２ 生 产过 程 波 动 无 法预 计 ．
防措 施 。 ３难 以 支持 设 计 的 持 续 改进 ． 公 差 范 围 是 由设 计 人 员设 计 的 ，他 们 最 关 心 的 是 自 己所
设 计 的 产 品 公 差 定 义 是 否 得 以 满 足 ，是 否 需 要 改 进 。 而 设 计
得不合理 ，也可能造成高精度零 件装配不 出好 的产 品。同时 ，
一
ｌ 造 成 本 高 制
从 事 公 差 设 计 的 人 员一 般 是 设 计 人 员 和 工 艺 人 员 。 设 计 人 员 在 图 样 上 定 义 公 差 ，但 Ｃ Ｄ中 的 公 差 仅 仅 是 尺 寸 形 位 的 Ａ 要 求 ，不 可 能 提 供 任 何 公 差 波 动 、 装 配 顺 序 和 配 合 条 件 的信 息 。 因 此 ，在 工 程 中 ，传 统 的 做 法 是 操 作 人 员 根 据 缺 乏 信 息
栏 目主持 ： 丁海 骜 投稿信箱 ：ｉ ｈ ０ ｉ ０ｏｃｍ． ｄ ｇ ａ ＠ｄ ｖ． ｃ ｎ ｎ ｏ ｎ
面 向产 品研 制全 过 程 的公 差 管理
口北 京 控 制 工 程 研 究 所 姜南 于 立 明
口Ｓｅ ｎ ｉｍｅ ｓ中 国有 限 公 司
李险峰
在 复 杂 机 械 产 品 的整 个 制 造 周 期 中 ，公 差 的 设 计 与 控 制 是 决 定 最 终 质 量 的关 键 因 素 之 一 ，而 构 成 产 品 的众 多 零 件 的 公 差 设 计 是 否 合 理 便 成 为 其 质 量控 制 的 源 头 。 特 别 是 军 工 产 品 （ 卫 星 、 雷达 的高 精度 变 速 跟 踪 伺 服 系 统 等 ） 如 ，对 零 部 组 件 设 计 和 加 工 能 力 提 出 了非 常 高 的要 求 。 众 所 周 知 ，产 品 制 造 的 基 本 要 求是 质 量 好 、成 本 低 。产
解决这样 的 问题 ：① 产品实物是 否满足设计 的公差要 求？② 如 何获知 生产过程 的波动 ，以及偏 离 的趋 势？ 是否有必 要采
取措施控 制波动？ 传 统 的 做 法 是 检 验 人 员 来 比 对 检 验 数 据 和 要 求 数 据 ，从
而 获知其是 否在公差控 制的范围 内 ，这种手工做 法不仅 费时 费力 ，而且 不能 了解 数据波动 ，也就 不能及 时采取有效 的预
过 程 是 否 稳 定 决 定 了产 品是 否 有 能 力 进 行 批 次 性 投 产 ， 决 定 了产 品 的 生 产 成 本 能 否 降 低 ，生 产 过 程 的 数 据 如 何 实 时 反 馈
给 产 品设 计 人 员和 工 艺 设 计 人 员 ，如 何 能 够 快 速 地 对 生 产 过
二 、 产 品 研 制 全 过 程 的 公 差 管 理
１简介 ．
要 解 决 以 上 不 足 ，必 须 将 产 品 的 公 差 管 理 扩 展ຫໍສະໝຸດ 为 面 向产 一、
公差 管理 中存在的不足
品 研 制 全 过 程 的公 差 管 理 ，才 能 保 证 设 计 人 员 、工 艺 人 员 和 生 产 操 作 人 员 协 同工 作 ，提 高 产 品 的设 计 质 量 和 生 产 质 量 。
采集 的海量数据后 ，总感觉 到无从 下手 。
公 差控 制 由工 艺 人 员 设 计 ，同 时 工 艺 人 员 也 需 要 了解 现
场 数 据 与 设 计 数 据 之 间 的偏 离 是 否 能 够 通 过 工 艺来 校 正 。但
程 的 波 动 和 不 合 格 予 以 响 应 ，都 是 产 品 研 制 过 程 不 容 忽 视 的
品的公差是 由设计人 员确定 的 ，但 其要 求是否合理？ 减少零
部件 参 数 的公 差 会 提 高 质 量 ，减 少 系 统 功 能 波 动 的损 失 ，但
其缺 点是要增 加成本 ，而放 宽零件 参数 的公 差又不敢 保证满
足 产 品 功 能 性 能 的 要 求 。 目前 很 多 产 品 的设 计 是 凭 借 经 验 或 者 继 承 老 产 品 来 制 订 技 术 要 求 ，重 视 产 品设 计 经 验 而 忽 视 设 计 的合 理 性 和 和 工 艺性 的现 象 比 较 严 重 。 工 艺 设 计 对 于 实 现 产 品 的 公 差 设 计 要 求 非 常 重 要 。 低 精 度 的零 件 无 法 装 配 出高 质 量 的 产 品 ，但 如 果 装 配 时 采 用 必 要 的 调 整 和 补 充 ，也 可 以 装 配 出好 的 产 品 。装 配 工 艺 流 程 设 计
生 产 过 程 的 主 体 是 操 作 人 员 和 检 验 人 员 ，操 作 人 员 按 照 设 计 文 件 和 工 艺 文 件 的 要 求 生 产 产 品 ， 由检 验 人 员 根 据 检 验 要 求 来 对 设 置 的 检 验 点 进 行 检 验 ，并 记 录 检 验 数 据 。 无 论 检 验 数 据 是 人 工 采 集 还 是 自动 采 集 ，对 于 质 量 控 制 而 言 ，都 要
问题 。
在现 实工作 中 ，由于专业 的限制 、任务 的不同往往 会造成信
息 共 享 和 处 理 的不 及 时 ，从 而 延误 改进 的 时机 。
因 此 ，公 差 的 设计 与控 制 是 一 项 面 向产 品研 制 全 过 程 的 系 统 性 的任 务 ，如何 实现 公 差 设计 合 理 、公 差 要 求 可 实 现 和 公 差 得 以严 格 正 确 的控 制 是 复 杂产 品研 制 需 要 迫 切 解决 的 问题 。