公差优化中的制造成本估算_杨颖
公差分析
分析目的
分析目的
公差分析目的公差分析作为面向制造和装配的产品设计中非常有用的工具，可以帮助机械工程师实现以下目 的：
1)合理设定零件的公差以减少零件的制造成本。
2)判断零件的可装配性，判断零件是否在装配过程中发生干涉。 3)判断零件装配后产品关键尺寸是否满足外观、质量以及功能等要求。 4)优化产品的设计，这是公差分析非常重要的一个目的。当通过公差分析发现产品设计不满足要求时，一般 有两种方法来解决问题。其一是通过精密的零件公差来达到要求，但这会增加零件的制造成本；其二是通过优化 产品的设计（例如，增加装配定位特征）来满足产品设计要求，这是最好的方法，也是公差分析的意义所在。
5)公差分析除了用于产品设计中，还可用于产品装配完成后，当产品的装配尺寸不符合要求时，可以通过公 差分析来分析制造和装配过程中出现的问题，寻找问题的根本原因。
分析步骤
分析步骤
公差分析具体的步骤包括： 1)定义公差分析的目标尺寸和判断标准。 2)定义尺寸链。 3)判断尺寸的正负。 4)将非双向对称公差转化为双向对称公差。 5)公差分析的计算。 6)判断和优化。
计算模型
计算模型
常用的公差分析的计算模型有两种，一是极值法，二是均方根法。 1）极值法 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目标尺寸的值。 2）均方根法 均方根法是统计分析法的一种，顾名思义，均方根法是把尺寸链中的各个尺寸公差的平方之和再开根即得到 目标尺寸的公差。
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公差分析
定义和分配零件和产品的公差
01 分析目的
03 计算模型
目录
02 分析步骤
基本信息
公差分析是指在满足品功能、性能、外观和可装配性等要求的前提下，合理地定义和分配零件和产品的公 差，优化产品设计，从而以最小的成本和最高的质量制造产品。公差分析是面向制造和装配的产品设计中非常重 要的一个环节，对于降低产品成本、提高产品质量具有重大影响。
机械设计中的零件装配与公差分析
机械设计中的零件装配与公差分析在机械设计过程中，零件装配与公差分析是非常关键的一步。
它能够确保产品的功能和性能符合设计要求，同时也能够提高产品的质量和可靠性。
下面，我们将深入探讨机械设计中的零件装配与公差分析的重要性和方法。
1.零件装配的重要性零件装配是将设计好的零件组装在一起，形成一个完整的产品。
在机械设计中，零件装配的质量直接影响产品的功能和性能。
如果装配不良，可能会导致产品失效或者性能下降。
因此，在进行零件装配时，我们需要考虑以下几个方面：1.1 尺寸配合尺寸配合主要涉及零件之间的配合间隙和公差。
合适的配合间隙和公差可以确保零件能够正确拼装在一起，并且在使用过程中不会产生过大的摩擦或者间隙。
因此，在进行零件装配时，我们需要根据设计要求和材料特性来确定合适的尺寸配合。
1.2 强度要求在机械设计中，零件通常需要承受一定的载荷和应力。
因此，在进行零件装配时，我们需要确保零件之间的连接紧固可靠，能够承受相应的载荷和应力。
如果连接不牢固，可能导致零件位移、松动或者断裂，从而影响产品的使用。
1.3 运动要求某些机械产品需要进行定向运动，例如，齿轮传动系统。
在进行零件装配时，我们需要确保零件之间的相对位置和运动关系符合设计要求。
如果装配不当，可能会导致运动不畅或者运动阻力过大，从而影响产品的使用效果。
2.公差分析的重要性在机械设计中，公差分析是一个非常重要的环节。
公差是指零件或装配件的尺寸、形状和位置的偏差范围。
公差分析可以评估零件装配的可行性和可靠性，帮助设计师确定合适的公差要求。
具体来说，公差分析有以下几个作用：2.1 评估装配可行性在进行零件装配时，不同制造工艺和设备对公差的控制能力不同。
通过公差分析，可以评估零件之间的配合是否可行，是否能够在给定的公差范围内进行装配。
如果公差范围太小，可能会导致装配困难或者不可行；如果公差范围太大，可能会导致装配过松，影响产品的使用寿命。
因此，在进行装配设计时，我们需要合理确定公差范围。
公差分析基础课件
根据分析结果，评估现有 公差方案的优劣，提出优 化方案，并进行实施。
在产品生命周期中持续进 行公差分析，不断优化公 差方案，提高产品质量和 降低制造成本。
02
公差分析的数学基础
概率论与数理统计
概率论
概率论是研究随机现象的数学学科，它为公差分析提供了理 论基础。概率论可以帮助我们理解随机变量的分布、期望值 、方差等概念，这些概念在公差分析中非常重要。
公差优化设计的方法与步骤
确定设计目标
明确产品性能要求，确定需要优化的关键公差项。
建立数学模型
根据实际需求，建立公差优化问题的数学模型，包括目标函数、约束条件等。
求解数学模型
采用适当的优化算法，求解数学模型以获得最优解。
分析结果
对优化结果进行分析，评估其对产品性能的影响，并据此进行必要的调整。
公差优化设计实例
VS
实例二
某箱体类零件的孔径为φ10H7，要求其 与轴类零件的配合精度为H8/s7。根据尺 寸公差的计算方法，我们可以计算出该孔 径的尺寸公差，并分析其对配合精度的影 响。
04
形位公差分析
形位公差的基本概念
形位公差
描述零件几何形状、尺寸和相对位置的允许变动范围 的参数。
形位公差包括
形状公差和位置公差。
公差分析的未来发展方向
跨学科融合
将公差分析与其他工程学科、数学、统计学 等学科进行交叉融合，推动公差分析理论和 方法的发展。
云平台与大数据技术
利用云平台和大数据技术，实现公差数据的存储、 处理和分析，提高分析效率和精度。
标准化与规范化
制定和完善公差分析的标准化和规范化体系 ，推动公差分析在工业界的广泛应用。
THANKS
公差分析报告范文
公差分析报告范文1.引言公差分析是在工程设计和制造过程中非常重要的一项工作。
通过对产品的公差进行分析和优化，可以有效地提高产品的质量和性能，并降低制造成本。
本报告将针对产品的公差进行分析，找出可能存在的问题，并提出相应的改进措施。
2.产品描述本报告所分析的产品是一款汽车引擎活塞。
活塞是发动机中一个关键的部件，其质量和公差的控制对发动机的性能和寿命有着重要影响。
活塞的主要特征是直径和高度。
3.公差分析通过对一批活塞进行测量和统计分析，得出了活塞直径和高度的平均值和标准差。
活塞直径的平均值为50mm，标准差为0.1mm；活塞高度的平均值为100mm，标准差为0.2mm。
根据这些数据可以计算出活塞直径和高度的公差范围。
4.公差问题分析在制造过程中，可能存在一些公差问题。
通过对数据的分析，发现活塞直径和高度的公差范围较大，远大于设计要求。
如果在装配过程中选择尺寸较小或较大的活塞，可能会导致发动机性能下降或故障。
另外，过大的公差会导致杂质或涂层的进入，进一步影响活塞的使用寿命。
5.改进措施为了解决公差问题，可以采取以下改进措施：-完善制造工艺：通过改进制造过程中的加工技术和工艺参数，提高制造精度和稳定性，从根本上减小公差范围。
-优化材料选择：选择质量更好的材料，确保材料的均匀性和稳定性，减少因材料变化而产生的公差。
-加强质量控制：采用更精确的测量方法和设备，加强对活塞尺寸的检验和控制，及时发现和排除制造过程中的问题。
6.结论通过对活塞公差的分析和问题的发现，我们可以得出以下结论：-活塞直径和高度的公差范围较大，可能会影响发动机的性能和寿命。
-通过改进制造工艺、优化材料选择和加强质量控制，可以有效地减小公差范围，提高产品质量。
-进一步的研究和改进还是有必要的，以进一步提高活塞的制造精度和稳定性。
[1]林舟.公差分析方法及其应用.计算机辅助工程.1992.12[2]张云.机械公差与工程设计.机械工程学报.2024.06。
数控机床精度分配研方法及思路
床的误差传递模型，求出机床最终的加工精度。而装配体模型也可以通过相 同的矩阵变换，求出最终的装配误差。因此，装配误差传递模型的建模方法 可以参照几何误差传递的建模过程。装配误差传递模型的建立流程类似于整 机误差传递模型的建立。首先建立装配体结合面的误差传递模型，然后采用 拓扑结构的低序体阵列描述方法，将参与装配的零件依据装配顺序进行编 号，然后采用多体运动学理论，建立从基准装配零件到最终装配零件的误差 传递模型[52]。
Research,1991,53(2):206-216.
[22]JAYMES I, DOUYA. New aqueous mullite precursor synthesis. Structural study by Al and Si NMR spectroscopy[J].Journal of the European Ceramic Socie-ty,1996,16:155-160. [23]Zhao,C.M, S.M.Lo, J.A.Lu,et al. A simulation approach for ranking of fire safety attributes of existing building[J].Fire Safety Journal,2014,(39):557-579. [24]Seyed Saeed Hosseinian, A new linear programming method for weights ge-neration and group decision making in the analytic hierarchy process[J],Group Decision and Negotiation,2015,21:233-254. [25] Avinash Samvedi,Nguyen,HT, An integrated approach of fuzzy linguistic pr-eference based AHP and fuzzy copras for machine tool evaluation[J]. Multidis-ciplinary sciences,2015,10:1932-6203. [ [26]魏毅强，刘进生，王绪柱.不确定型 AHP 中判断矩阵的一致性概念及权 重[J].系统工程理论与实践，1994，14（4）:16-22.. [27]徐泽水. AHP 中两类标度的关系研究[J].系统工程理论与实践，1999,19 （7） ：97-101. [ [28] 徐泽水，达庆利.区间数的排序方法研究[J].系统工程，2001,19（6） ： 94-96. [ [29]陈大宇，肖俊，王成山.基于模糊层次分析法的城市电网规划决策综合 评判[J].电力系统及其自动化学报，2003,15（4） ：83-88. [ [30]李永，胡向红，乔箭.改进的模糊层次分析法[J].西北工业大学学报：自 然科学版，2005,35（1） ：11-12. [ [31]曹国庆，邢金城，涂光备 .基于灰色层次分析理论的烟气脱硫技术评价 方法[J].中国电机工程学报，2006,26（4） ：51-55. [ [32]朱德鑫，刘宏昭.基于改进的模糊层次分析法的电主轴可靠性分配[J].中 国机械工程，2015,22（24） ：2923-2927.
基于层次分析法的公差成本优化设计
Ｏｐｔ ｉ ｍａ ｌ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｔｏ ｌ ｅ ｒ ａ ｎｃ ｅ Ｃｏ ｓ ｔ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＡＨＰ
Ｚ ＨＡＮＧ Ｊ ｕ ｎ ，Ｙ ＡＮＧ Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ ｃ ｈ ｕ ｎ ， ＹＵ ＡＮ Ｆ ａ ｎ ｇ ，Ｃ ＨＥ Ｎ Ｙｉ
ｏ ｆ ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｉ ｐ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ ｆ ｅ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｑ ｕ ｌｉ ａ ｔ ｙ
量损失与尺寸公差 的函数关系 ，建立了制造成本与质量损 失之和 最小 的公 差成本优化 模型 。通过 实例对该模 型进行验证 ， 结果表 明该模 型有效可行 。
关键词 ：层次分析法 ；加工因素 ；制造成本 ；多元质量损失 函数 ；公差优化
中图分类号 ：Ｔ Ｈ １ ２ ２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ｉ １ ０ ０ １ — ３ ８ ８ １（ ２ ０ １ ３ ）５— ０ ６ ６— ４
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｉ ｍｅ ｄ ａ ｔ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｓ ｔ ｗａ ｓ ａ ｆ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｍａ ｎ ｙ ｆ ｕ ｚ ｚ ｙ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｄ ｕ ｉｎ ｒ ｇ ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｉｎ ｒ ｇ ，ａ ｔ ｏ ｌ ｅ ｒ ａ ｎ ｃ ｅ ｃ ｏ ｓ ｔ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｗ ａ ｓ
公差相关原则包括-概述说明以及解释
公差相关原则包括-概述说明以及解释1.引言1.1 概述公差是工程领域中一个十分重要的概念，它涉及到制造过程中可能出现的尺寸偏差和形位偏差。
在工程设计和制造中，公差的合理设置和控制对产品的质量和性能起着至关重要的作用。
本文将对公差的定义、相关原则和应用进行讨论，以及对公差的重要性进行总结，展望未来的发展方向。
希望通过本文的阐述可以更加深入地理解公差的重要性和应用原则。
1.2 文章结构文章结构部分:本文将首先介绍公差的概念和定义，然后深入探讨公差相关原则，包括公差的基本原则、公差的适用范围和公差的计算方法等内容。
接着将讨论公差在实际工程中的应用，包括在机械制造、汽车工业和航空航天领域的具体案例。
最后，文章将总结公差的重要性，并展望未来可能的发展方向，以及公差相关原则在工程设计和制造中的应用前景。
通过本文的阐述，读者将更好地理解公差的重要性和原则，以及掌握公差在工程领域中的应用方法和技巧。
文章1.3 目的:本文的目的在于探讨公差相关原则的重要性及其在工程设计和制造过程中的应用。
通过对公差的定义、相关原则和应用进行深入分析和探讨，旨在帮助读者更好地理解公差的概念和作用，以及如何在实际工程中正确应用公差相关原则，确保产品的质量和性能。
同时，本文也旨在引起更多工程师和制造商对公差问题的重视，促进相关领域的研究和发展，为未来工程设计和制造提供更好的指导和支持。
2.正文2.1 公差的定义公差是指在工程制图和产品制造中允许的尺寸偏差范围。
在实际生产中，由于材料、设备和工艺等因素的影响，制造出来的零部件很难完全与设计尺寸完全一致，因此需要对尺寸偏差进行控制和管理。
公差的设置能够保证产品的可靠性和可制造性，确保产品的功能和性能要求得到满足。
公差通常分为上限公差和下限公差。
上限公差指的是在设计尺寸上方允许的最大尺寸偏差，而下限公差指的是在设计尺寸下方允许的最小尺寸偏差。
通过设定合理的公差范围，可以确保产品在生产中能够达到规定的功能和质量要求，同时也能够在一定程度上控制制造成本。
机械系统设计中的配合公差优化
机械系统设计中的配合公差优化在机械系统设计中，配合公差优化是一个非常重要的环节。
合理的配合公差可以保证机械零件的互换性，提高产品的质量，降低生产成本。
本文将从不同角度探讨机械系统设计中的配合公差优化。
一、配合公差的基本概念配合公差是指在机械零件的设计和制造过程中为了保证零件的相对位置和互换性而设置的尺寸偏差范围。
配合公差的大小直接影响到零件的装配性能和使用寿命。
合理的配合公差能够确保零件之间的相对位置精度，在实际应用中具有重要意义。
二、配合公差的优化原则在机械系统设计中，优化配合公差需要遵循以下原则：1. 功能要求：首先需要明确机械系统的功能要求，包括零件的运动精度、力学性能等方面的需求。
只有明确了功能要求，才能更好地优化配合公差。
2. 全局一致性：要考虑整个机械系统的工作状态，尽量减小整个系统的变形和位移。
特别是在高精度、高速、大功率和大负载情况下，需要关注整体刚度和稳定性。
3. 局部适用性：不同零件之间的配合公差需根据具体情况进行优化。
例如，对于紧固件连接的零件，公差较小有利于提高紧固件的预紧力；而对于传动零件，公差较大有利于降低摩擦损失。
4. 成本效益：需要在功能要求满足的前提下，尽量减少制造成本。
可以通过优化公差分配，合理选用加工工艺，降低设备投资和能耗等方式来降低成本。
三、配合公差的优化方法为了优化配合公差，可以采用以下方法：1. 综合考虑设计工艺：在设计过程中，需要综合考虑加工工艺、测量技术等因素。
合理的设计可以降低加工难度和工序数量，提高生产效率，并有利于优化配合公差。
2. 精确的测量与数据分析：利用精确的测量设备对零件进行测量，获取真实的尺寸和公差数据。
通过数据分析，可以评估零件之间的配合关系，进一步优化公差。
3. 利用模拟与仿真技术：借助计算机辅助设计软件，进行配合公差的模拟与仿真分析。
可以通过模拟不同公差方案对系统性能的影响，选择最优的公差方案。
4. 数据驱动的优化方法：基于数据的优化方法可以有效地提高设计效率。
公差培训资料
公差培训资料公差培训资料（一）公差是工程图纸上标注的尺寸要求，它是指允许的尺寸上下限与实际尺寸之间的差值范围。
公差的存在可以保证零件在正常使用时能够满足设计要求，提高零件的可靠性和互换性。
因此，公差对于机械制造和质量控制来说至关重要。
一、公差的作用和意义1. 提高互换性公差的存在使得同一类型的零件在装配时可以互相替换，提高了生产效率和产品质量。
2. 保证功能要求公差的设定使得零件之间的配合间隙能够满足功能要求，确保产品能够正常工作。
3. 控制制造成本通过合理设定公差，可以减少工艺和生产成本。
例如，对于精度要求较高的零部件，公差可以适当收紧，从而降低生产成本。
4. 促进技术进步公差的合理设定能够推动制造技术的发展和进步，提高产品的质量和性能。
二、公差的标注和表示方法公差的标注通常使用特定的符号和标记。
在工程图纸上，公差一般标注在尺寸的上限和下限之间，用于表示允许的尺寸范围。
常用的公差表示方法有以下几种：1. 基础尺寸加/减公差法这是一种最常见和简便的公差表示方法，其标注形式为“基础尺寸+公差”。
例如，直径为50mm的孔，其公差为±0.05mm，则标注为“φ50+0.05”。
2. 上下公差法这种方法表示尺寸的上下限公差。
例如，直径为50mm的孔，其公差为±0.05mm，则标注为“φ50±0.05”。
3. 单一公差法这种方法表示尺寸的上限或下限公差，适用于特定的工艺和装配要求。
例如，直径为50mm的孔，其公差为+0.05/-0，标注为“φ50+0.05/-0”。
4. 最大最小公差法这种方法表示尺寸的最大公差和最小公差。
例如，直径为50mm 的孔，其最大公差为+0.05，最小公差为-0.02，标注为“φ50+0.05/-0.02”。
通过合理选择和使用公差标注方法，可以清晰准确地表示零件的尺寸要求，方便生产和质量控制。
三、公差的计算和控制公差的计算通常需要根据设计要求和工艺要求进行确定。
公差分析基本知识
公差分析基本知识公差分析是评估产品零件的精度和一致性的过程，通过确定允许的差异范围来确保产品的质量。
在产品制造和工程领域中，公差分析是一个重要的工具，它可以帮助设计师和工程师优化产品设计，确保制造过程控制正确，并满足产品规格和要求。
公差是指在一组相同加工工艺下，零件之间允许的最大和最小尺寸间隔，用于衡量产品制造过程中的误差。
公差通常用+/-表示，其中正号表示上限公差，负号表示下限公差。
例如，如果一个零件的尺寸规格是10+/- 0.1mm，那么实际加工出来的尺寸可以在9.9mm至10.1mm之间变化。
在公差分析中，有一些常见的术语需要了解：1.尺寸公差：用于衡量产品零件尺寸的允差范围。
尺寸公差分为上限公差和下限公差，上限公差是允许的最大尺寸，下限公差是允许的最小尺寸。
2.允差：指在产品制造过程中，零件尺寸允许的变异范围。
允差可以根据产品的功能要求和制造成本进行调整。
3.适配：适配是指两个或多个零件之间的连接或配合。
适配可以是紧配（零件尺寸在公差范围内接合），松配（零件尺寸超出公差范围），或者间隙配合（零件尺寸在公差范围内留有间隙）。
4.组件公差：组件公差是由各个零件的公差堆加计算得出的总体公差。
组件公差的大小和分布对产品的性能和质量有很大影响。
公差分析的主要目标是确定产品设计和制造过程的控制限度，以确保产品可以满足规格要求。
公差分析可以通过以下步骤实现：1.确定产品规格和要求：首先需要确定产品的功能要求、设计目标和可接受的误差范围。
这些规格将成为公差分析的基础。
2.选择适当的公差标准：根据产品规格和要求，选择适当的公差标准。
公差标准通常由国际标准组织制定，例如ISO标准。
3.进行公差堆加计算：在公差堆加计算中，需要确定各个零件的尺寸公差，并将其叠加得到组件公差。
这个过程可以通过数学模型和计算机软件来完成。
4.分析公差堆积效应：通过分析公差堆积效应，可以确定产品在允许误差范围内的装配情况。
这有助于评估产品的可制造性和可装配性。
汽车座椅与车身装配问题的公差分析
汽车座椅与车身装配问题的公差分析摘要：在汽车中，座椅与车身的装配是非常重要的内容。
汽车是大批量生产的行业，公差设计一方面影响着系统的功能、性能，另一方面影响着制造成本。
汽车座椅与车身之间的装配问题是众多公差设计问题中的一个典型，一直受到汽车座椅和车身行业的重视。
汽车座椅骨架和车身骨架的制造工艺主要是冲压和焊接，零部件精度较低，因此座椅与车身之间的装配精度设计是个难点。
如果座椅和车身的相关公差规范的过于严格，将导致制造成本过高甚至工艺能力达不到要求，另一方面，如果规范的过于宽松，又可能导致无法装配，或装配的质量差，甚至影响碰撞安全性。
本文就骑车座椅与车身装配问题的公差进行研究，以供参考。
关键词：汽车座椅，孔销浮动，几何模引言目前国内汽车座椅制造商在座椅设计阶段，大多依靠经验和仿照设计，未充分考量座椅骨架设计对电动座椅设计乃至整车设计的影响。
文章为电动座椅在整车中的合理布置提供理论依据，为早期造型设计提供理论支撑，为提升电动座椅整体设计质量提供支持。
1座椅调角器结构组成座椅总成是实现汽车座椅靠背角度调节的重要装置，可将座椅靠背调整到舒适位置，改变乘员脊椎受力状态，主要由调角器、联接板、背板组件、座板组件和驱动机构等部件组成。
座椅总成模型结构和外形过于复杂，在对调角器进行仿真时，需要对座板和靠背进行网格划分及边界条件设置，存在极大困难，对分析计算提出极高要求。
因此在误差许可范围内，有针对性对座椅总成模型进行简化，调角器是座椅总成中的核心零部件，起联接座板和靠背及传递载荷作用，故主要针对调角器进行仿真分析。
由于调角器质量远小于座板和靠背，转动惯量忽略不计，为模拟调角器真实工况，将调角器座板上4个安装孔固定，并与座板简化模型固接，施加一个垂直于联接板的力，分析不同载荷作用下的动力学和静强度变形。
2汽车座椅与车身装配的公差优化2.1公差——成本模型制造加工成本与几何产品质量在实际生产当中是一对相互对立的函数变量，而公差则是控制二者的自变量。
装配过程中的错配问题分析与策略研究
装配过程中的错配问题分析与策略研究概述：在制造和装配过程中，错配问题是一个常见的挑战。
错配指的是在装配过程中，零件之间的尺寸、形状、材质等方面的差异导致的无法顺利配合的情况。
这个问题可能会导致装配延误、产品质量下降以及成本增加。
因此，分析错配问题并制定有效的策略至关重要。
本文将从分析错配问题的原因出发，探讨常见的错误配合类型，并提供一些解决错配问题的策略。
一、错配问题的原因分析1. 设计误差：设计过程中的误差可能导致零件的尺寸、形状或配合要求不符合实际情况。
例如，设计图纸中的标记错误、公差设定不合理等都可能导致错配。
2. 制造误差：制造过程中的误差，包括材料的选择、加工方式、设备精度等方面的问题，都可能导致零件尺寸偏差，进而导致错配问题的产生。
3. 装配误差：在装配过程中，由于工人操作不当、设备问题或者环境因素等原因，零件的位置、相互关系等方面出现偏差，从而导致错配。
二、常见的错误配合类型及其原因1. 燧发火机无法正常点燃：这种错误配合通常由于燃气储存模块和火花产生部件之间的尺寸偏差导致。
这可能是因为制造过程中的被动元件尺寸偏差过大，或者设计图纸中对配合要求描述不清晰。
2. 机械装置运转不畅：这种错配可能由于部件之间的摩擦力过大或者摩擦系数不匹配导致。
制造材料的选择和加工精度是造成这种问题的常见原因。
3. 汽车发动机失效：这种错误配合可能由于供油系统中的某个零件尺寸偏差过大，导致油箱无法正常供应燃料或燃油管路堵塞。
这一问题通常由制造过程中材料选择和加工误差引起。
4. 电路连接问题：在电器或电子产品装配过程中，由于零件之间连接失效或连接不稳定，导致电路无法正常工作。
这可能是由于零件的尺寸、形状或连接方式不匹配所致。
三、解决错配问题的策略1. 加强设计验证：在产品设计阶段，应充分验证设计的准确性和可行性，并确保设计图纸中的配合要求明确清晰。
使用CAD和其他设计工具进行建模和分析，以避免设计误差引起的错配问题。
公差分析
公差分析公差分析是一种在制造工程中广泛应用的质量管理方法，用于评估和控制制造过程中的偏差。
通过对产品尺寸、形状和位置的精确测量和分析，可以确定公差限度，以确保产品符合设计要求，并满足客户的期望。
公差分析的目标是确保产品的质量并提高制造过程的效率。
它通过确定关键尺寸和公差限度来控制制造过程中的变异性。
通过合理地设置公差，可以控制产品的尺寸、形状和功能，以便在设计要求范围内实现一致性和可靠性。
公差分析的基本原理是测量和分析产品的功能和特征，并将其与设计要求进行比较。
通过收集和分析数据，可以确定制造过程中的变异性，并采取适当的控制措施来减少这种变异性。
公差分析不仅关注产品的几何形状，还关注产品的功能特性，如运动性能、耐用性和可靠性。
在公差分析中，常用的工具是公差堆积分析。
公差堆积分析是一种确定不同部件公差对整个装配体的影响的方法。
它通过在CAD软件中建立装配模型，然后进行虚拟装配和公差仿真来模拟装配过程中的公差堆积。
通过分析装配体的公差堆积情况，可以确定适当的公差限度，以确保装配体的功能和性能。
公差堆积分析还可以帮助设计人员优化产品设计，以减少公差堆积对产品功能和性能的影响。
通过合理地设计产品尺寸和公差分配方案，可以最大程度地减少装配过程中的公差堆积效应。
除了公差堆积分析，公差分析还可以使用其他工具和方法来评估制造过程中的公差。
例如，公差链分析是一种用于确定不同生产过程对产品公差的贡献的方法。
通过分析制造过程中不同环节的公差，可以了解每个环节对最终产品质量的影响，并采取相应的改进措施。
公差分析在实际制造中发挥着重要作用。
它可以帮助制造商减少产品缺陷和不合格品的数量，提高产品质量和客户满意度。
公差分析还可以帮助制造商优化生产过程，减少生产成本并提高生产效率。
总之，公差分析是一种基于测量和分析的质量管理方法，用于评估和控制制造过程中的偏差。
通过合理地设置公差限度，可以确保产品符合设计要求，并满足客户的期望。
公差在新产品开发中的考虑
公差在新产品开发中的考虑公差在新产品开发中的考虑在新产品开发过程中，公差是一个非常重要的考虑因素。
公差是指产品制造过程中允许的尺寸和形状的变化范围。
合理设置和控制公差可以确保产品的质量和性能，同时也能提高生产效率和降低成本。
下面将介绍在新产品开发中如何考虑公差的一些步骤。
第一步是确定产品的设计要求和功能需求。
在设计产品之前，需要明确产品的使用环境和目标市场。
根据产品的功能需求，确定各个零部件之间的关系和尺寸要求。
第二步是分析产品的制造过程。
了解产品的制造工艺和所需的加工设备，可以帮助确定公差的合理范围。
需要考虑到不同加工工艺对产品尺寸和形状的影响，以及可能存在的工艺限制。
第三步是确定产品的公差策略。
根据产品的功能要求和制造工艺，制定合理的公差策略。
公差策略可以根据不同零部件和功能要求的不同而有所调整。
一般来说，对于关键的功能要求，公差应该相对较小，以确保产品的性能。
而对于一些次要的尺寸要求，可以适当放宽公差，以提高生产效率和降低成本。
第四步是分析公差堆积效应。
在产品的设计过程中，需要考虑到公差堆积效应的影响。
公差堆积是指由于各个零部件公差的累积，导致最终产品的尺寸和形状与设计要求有偏差。
通过分析公差堆积效应，可以确定各个零部件的公差范围，以确保最终产品的质量。
第五步是进行公差分析和优化。
通过使用专业的公差分析软件，可以对产品的公差进行模拟和分析。
根据分析结果，可以进行公差的优化，以达到最佳的设计效果。
在公差分析过程中，还需要考虑到产品的装配和使用过程中可能存在的变形和磨损等因素。
第六步是进行公差控制和验证。
在产品的实际制造过程中，需要进行公差的控制和验证。
通过制定合理的工艺控制和检验方法，可以确保产品的尺寸和形状符合设计要求。
在生产过程中，还需要不断监控和调整公差，以确保产品的稳定性和一致性。
综上所述，公差在新产品开发中是一个非常重要的考虑因素。
合理设置和控制公差可以确保产品的质量和性能，同时也能提高生产效率和降低成本。
制片人如何评估电影项目的制作成本
制片人如何评估电影项目的制作成本电影制作是一项复杂而又费力的过程，而制片人在电影项目的制作成本评估中扮演着重要的角色。
准确评估制作成本对于制片人来说至关重要，它有助于预算分配、资源调配以及项目进展的可控性。
本文将探讨制片人如何评估电影项目的制作成本，以确保电影项目的顺利进行。
1. 前期准备在评估电影项目的制作成本之前，制片人需要对项目进行详细的前期准备工作。
这包括了解剧本需求、预算范围、制片人的经验以及目标观众群体等。
制片人还需要与导演、编剧和其他相关人员进行会议，明确项目的目标和关键要素，这样有助于更准确地评估制作成本。
2. 制作成本的要素评估制作成本时，制片人需要考虑诸多要素，包括：2.1 拍摄地点：不同地点的租赁费用、设备运输成本和团队交通费用之间存在差异，因此制片人需要评估并选择合适的拍摄地点。
2.2 演员阵容：制片人需要评估不同演员的片酬，并与演员经纪人进行协商。
演员阵容对整体制作成本的影响很大，因此制片人需要根据剧本需求和预算来进行决策。
2.3 制作团队：制片人需要聘请导演、摄影师、剪辑师等制作团队成员，评估他们的工资以及其他潜在费用，如差旅费和住宿费。
2.4 剧组设备：评估所需设备的购买或租赁费用，并与供应商进行协商。
摄影机、灯光设备、音频设备等都需要在制作成本中予以考虑。
2.5 剧组餐饮和住宿费用：制片人需要评估剧组的餐饮和住宿需求，并与供应商协商获得最佳报价。
2.6 节日和其他特殊要素：制片人还需要考虑特殊场景、特效或者特殊道具等的费用，并在预算中进行相应的调整。
3. 预算编制及调整制片人根据前期准备和制作成本要素的评估，编制初始预算。
预算的编制需要详细列出每一项费用及其金额，并保持透明度以便监控和控制。
制片人还要预留一定的预算用于应对意外费用或后期需要的改动。
在项目进展中，制片人需要随时对预算进行调整。
这可能包括削减某些费用，重新评估费用分配，或寻找替代的解决方案。
制片人需要与制作团队密切合作，确保预算的有效管理。
机械零件尺寸公差优化设计方法研究
机械零件尺寸公差优化设计方法研究随着科学技术的不断发展和人们对质量要求的提高，机械零件的尺寸公差优化设计成为制造领域的重要问题。
尺寸公差是指在设计和制造过程中为了满足机械装配和工作的要求而允许存在的尺寸偏差。
尺寸公差的合理设计对于降低零件的制造成本、提高零件的可靠性和精度具有重要意义。
目前，机械零件尺寸公差的设计方法主要包括经验法和优化法。
经验法是根据设计师多年经验积累的经验来确定尺寸公差的取值范围。
虽然经验法简单易行，但是在满足多种性能要求的同时很难达到最优设计效果。
因此，优化法成为了当今尺寸公差设计的主流方法。
一种常用的机械零件尺寸公差优化设计方法是基于Taguchi损失函数的方法。
Taguchi损失函数是用来评估零件尺寸公差与功能要求之间的差距的。
通过最小化Taguchi损失函数，可以获得尺寸公差的最佳取值。
这种方法的优点是简单高效，但是缺点是只能处理一维尺寸公差，无法处理多维情况。
为了解决多维尺寸公差设计问题，学者们提出了基于模糊数学的方法。
模糊数学是一种能够处理不确定性和模糊性的数学方法。
通过引入模糊集合和模糊数学运算，可以有效地处理多维尺寸公差设计问题。
例如，可以利用模糊集合的交、并、差等运算来得到不同尺寸公差的组合，从而形成多维尺寸公差设计方案。
除了上述方法外，还有基于优化算法的尺寸公差优化设计方法。
例如，遗传算法、粒子群算法等。
这些算法通过模拟物种进化和群体行为等自然现象，寻找全局最优解。
优化算法具有全局搜索和多维探索的优势，能够找到尺寸公差设计中的最优解。
但是由于计算量大，收敛速度慢，需要对算法进行改进和优化。
需要注意的是，机械零件尺寸公差优化设计方法的研究不仅要考虑尺寸公差的设计准则和优化算法，还要考虑到制造过程的可行性和实际操作的可行性。
尺寸公差的设计应该尽量满足制造和测量工艺的要求，以确保零件的质量。
综上所述，机械零件尺寸公差优化设计是一个复杂而重要的问题。
通过采用基于Taguchi损失函数、模糊数学和优化算法等方法，可以获得最佳的尺寸公差设计方案。
制片人如何评估电影项目的制作成本
制片人如何评估电影项目的制作成本电影制作是一个复杂而庞大的过程，制片人在整个项目中扮演着至关重要的角色。
他们要负责评估电影的制作成本，确保项目的成功运行。
本文将介绍制片人如何评估电影项目的制作成本。
以下是一些建议和步骤，供制片人参考。
1. 完整评估剧本在开始制作电影前，制片人需要彻底评估剧本。
这意味着仔细研究和分析剧本的每一个方面，包括场景、角色、对白、特效等。
制片人需要了解是否有任何高成本的场景或需要特殊技术的片段。
这将对制作成本产生重大影响，制片人应该在这个阶段就开始预估。
2. 聘请专业团队选择合适的电影制作团队至关重要。
制片人需要聘请一支经验丰富、专业的剧组，包括导演、编剧、摄影师、美术设计师等等。
这些人员将直接影响到电影的制作成本，制片人需要确保他们的能力和经验能够为项目提供最佳结果。
3. 制定详细的预算计划制片人需要制定一个详细的预算计划，列出项目中每一个环节的预算和费用。
这包括制作设备、场地租赁、服装道具、化妆师、特效团队等等。
制片人应该尽可能详细地列出每项费用，以确保不会出现任何费用超支的问题。
4. 建立合理的时间表制片人需要制定一个合理的时间表，确保整个项目按计划进行。
时间的延误会导致额外的费用，制片人应该与团队成员紧密合作，确保每个环节都能按时完成。
5. 寻找潜在投资者电影项目的制作成本通常不菲，制片人需要寻找潜在的投资者来提供资金支持。
制片人应该准备好项目的详细计划和预算，向潜在投资者展示电影的商业潜力，以吸引资金支持。
6. 评估潜在风险制作电影项目涉及许多潜在的风险，制片人需要评估并采取措施来降低这些风险。
这可能包括购买适当的保险、寻找备用计划、与团队成员保持密切联系等等。
制片人应该制定一个应对风险的计划，以确保项目能够顺利进行。
7. 监督成本控制在整个制作过程中，制片人应该密切监督成本控制。
这意味着不断更新和跟踪预算，确保各个环节的费用控制在可接受的范围内。
制片人需要与财务团队合作，确保每一笔费用都得到了合理的解释和核实。
国标公差等级对照表
公差检测与控制
检测方法
• 常用公差检测工具：包括三坐标测量机、光学显微镜、激光测距仪等，适用于不同尺寸和精 度要求的公差检测。
• 各种检测方法优缺点：接触式测量精度高但速度慢，非接触式测量速度快但受表面反射影响 大，适用于不同场景。
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公差控制策略
• 控制流程：详细描述了如何通过科学的方法和工具来规范和优化公差，确保产品质量的稳定。 • 问题应对策略：提供了具体的应对方案，包括如何快速识别和处理公差相关的问题，保证生
用场景和推荐使用条件。
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不同等级应用
• 各等级适用场合：介绍不同公差等级的具体应用场合，确保选择适合的公差等级。 • 公差等级选择：提供选择公差等级的指导原则，考虑功能需求和制造成本。
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公差等级对照
尺寸公差对照表
• 公差等级与尺寸范围：不同公差等级在特定尺寸范围内具有不同的公差值。 • 偏差值表达式：每个公差等级有其对应的尺寸偏差值，以保证加工精度。 • 尺寸公差对比图：清晰展示各公差等级对应的实际尺寸误差范围。
产效率。
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国标公差等级对照表
Overview
1. 公差与配合概述 2. 国标公差等级 3. 公差等级对照 4. 实际应用案例 5. 公差检测与控制
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公差与配合概述
公差定义
• 公差的基本概念：公差是制造和装配过程中允许的尺寸和形状的变化范围，确保零件可以互 换和组装。
• 公差的重要性：控制产品质量和成本，确保零件的功能和可靠性。
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形位公差对照表
• 形位公差的各等级: 按照不同等级规定的形状和位置公差。 • 各等级形位偏差值: 各等级对应的具体形位偏差值，以毫米为单位。
检具的公差设计原则
检具的公差设计原则一、引言检具是用于测量和验证零件尺寸和形状的工具。
在制造过程中，为了保证零件的精度和质量，检具的公差设计非常关键。
本文将介绍一些常用的检具公差设计原则，旨在帮助读者更好地理解和应用公差设计。
二、公差的定义公差是指允许的尺寸偏差范围，即零件在制造过程中允许存在的误差。
公差的设计直接影响到零件的装配性和功能性。
因此，合理的公差设计是确保零件质量和性能的基础。
三、公差设计原则1. 功能要求原则公差的设计应首先满足零件的功能要求。
根据零件的用途和工作环境，确定关键尺寸和形状的公差范围。
例如，对于连接件，应确保其装配和连接的可靠性；对于密封件，应确保其密封性能符合要求。
2. 可制造性原则公差设计应考虑到制造工艺的可行性。
根据零件的制造工艺特点，合理设置公差范围，避免过高或过低的公差造成制造难度或成本增加。
同时，应尽量减少零件的复杂性，简化制造工艺。
3. 统计原则公差设计应基于统计数据和可靠性分析。
通过对零件尺寸的统计分析，确定合理的公差范围，以保证零件在正常使用条件下的稳定性和可靠性。
同时，还可以根据所需的可靠性水平，确定适当的公差控制限。
4. 适应性原则公差设计应考虑到零件的使用环境和工作条件。
根据零件在不同工况下的应力和变形情况，设置合理的公差范围，以保证零件在各种工况下的性能和寿命。
5. 经济性原则公差设计应考虑到经济因素。
在满足功能和质量要求的前提下，尽量减小公差范围，以降低制造成本。
同时，还可以通过合理的公差分配，提高检具的利用率和检验效率，降低检具的制造和维护成本。
四、公差设计的方法1. 基于功能要求的公差设计方法根据零件的功能要求，确定关键尺寸和形状的公差范围。
可以通过分析零件的功能结构和工作原理，确定公差分配的原则和方法。
例如，对于装配件，可以采用配合公差设计；对于传动件，可以采用运动链公差设计。
2. 基于统计分析的公差设计方法通过对大量零件尺寸的统计分析，确定合理的公差范围。
公差概率法计算公式
公差概率法计算公式公差概率法（Tolerance Analysis）是一种用于计算和评估产品制造过程中公差对产品性能和质量的影响的方法。
在产品制造过程中，由于各种因素的存在，产品的尺寸、形状和性能往往会存在一定的偏差，这就是公差。
公差概率法通过统计分析的方法，可以预测产品在实际使用中可能出现的公差范围，并用概率的方式表达。
公差概率法是一种基于统计学原理的方法，它假设公差符合某种特定的分布规律。
常见的公差分布包括正态分布、均匀分布、威布尔分布等。
通过对公差分布的分析，可以得出产品尺寸和性能的概率分布，进而评估产品的可靠性和性能稳定性。
在公差概率法中，常用的指标包括公差界限、公差分布、公差概率等。
公差界限是指产品尺寸或性能的上下限，它反映了产品设计的要求和实际制造的能力。
公差分布是指公差在一定范围内的分布情况，它可以用概率密度函数或累积分布函数来表示。
公差概率是指产品尺寸或性能在公差范围内的概率，它反映了产品在实际使用中出现偏差的可能性。
公差概率法的计算过程一般包括以下几个步骤：1. 确定公差界限：根据产品的设计要求和实际制造的能力，确定产品尺寸或性能的上下限。
2. 选择公差分布：根据产品的特点和公差的分布规律，选择适当的公差分布。
常用的公差分布有正态分布、均匀分布、威布尔分布等。
3. 计算公差概率：根据所选的公差分布和公差界限，计算产品尺寸或性能在公差范围内的概率。
可以使用概率密度函数或累积分布函数进行计算。
4. 分析结果：根据计算结果，评估产品的可靠性和性能稳定性。
可以根据公差概率来设置产品的合理容差范围，以确保产品的一致性和质量。
公差概率法在产品设计和制造过程中具有重要的应用价值。
通过对公差的合理分析和评估，可以减少产品的尺寸偏差和性能不稳定性，提高产品的质量和可靠性。
同时，公差概率法还可以帮助设计人员和制造人员更好地理解产品的公差要求，优化产品的设计和制造工艺，提高生产效率和成本控制能力。
公差概率法是一种重要的质量控制方法，它通过对产品公差的统计分析，可以预测产品在实际使用中可能出现的偏差范围，并用概率的方式表达。
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1 Feng C .-X ., A .K usiak and C .-C .Huang .Cost Evaluation in D esign w it h Form Feat ures .Computer-Ai ded D esign , 1996 , 28(11)
2 Feng C .-X ., A .K usiak .Robust Tolerance Design wi th the Integer Programmi ng Approach .To appear in Transections of the ASM E , J ournal of M anufacturing Science and Engineering(formerly J .O f Engineering Indust ry), 1997 .
观念下实现的 CAD/ CAM 集成环境即可以并行地进 行产品设计及工艺过程的确定 。因此我们在公差设计 的同时 , 可以获取制造过程的有关信息 , 直接估算制造 成本 。
实际上 , 现在企业正是采用直接计算法计算产品 成本 。 因此 , 公差优化中对制造成本的直接估算是否 能借用这一方法是值得考虑的问题 。本文对现有成本 计算方法和公差优化的要求进行了分析对比 , 说明了 前者不能适应后者 , 并提出了基于公差优化的成本计 算方法 。
5 杨 颖等 .制造系统中的公差与成本 .制造技术与机床 , 1999(5) 6 郭茂祥等 .成本会计 .大连 :东北财经大学出版社 .
第一作者 :杨 颖 , 北京海淀区清华大学精仪系 , 邮编 :100081
(编辑 周富荣) (收修改稿日期 :1999 -07 -01)
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《 制造技术与机床》
2 公差成本计算与成本会计
所有企业进行产品成本计算时 , 必须注意 , 企业普 遍遵循成本会计的原则和方法进行产品成本的核算 , 这种方法与公差设计师的要求存在着明显的差异 。在 公差优化中 , 应进行公差成本计算 。 公差成本即是那 些与公差设计有关的 , 对公差设计敏感的成本因素的 总和 。成本会计中的很多因素在公差成本计算中是完 全可以忽略的 。
si ———工序 i 的每小时加工工资定额 , 元
oi ———工序 i 所用 机床的每 小时折旧 额 , oi =
(机床价格 -残差)/ 机床寿命小时数 , 元/
h mi ———工序 i 所用刀具的时损耗金额 , 元 b ———每小时单件车间基础消耗(车间基础消耗
包括能源 、管理费用等), b =车间日平均 消耗(元)/ (平均日产量 ×24), 元/ 件·h 以上各参数均为已知量 。 式(1)在计算成本时未考虑材料费用 , 这是因为公 差设计几乎不影响对毛坯的选择 。 式(1)得出的是单 件 , 甚至是对于某一零件特征的单件公差成本 。式(1) 中的 t i 是实际工时 , 由于工序不同而引起技术含量不 同体现在工资基数 si 中而不折算在 t i 中 。 该厂近期对机床进行了更新调整 , 为了降低成本 , 调整了零件的设计公差 , 经实践确定了新的最优设计
关键词 公差 成本 制造系统
1 简介
公差设计应在使用要求及加工能力的约束下以成 本最低作为目标函数 。此成本应包含产品生命期中多 项成本因素的综合总成本 , 其中包括制造成本 、质量损 失成本 、废次品损失成本 、库存成本及机 会损失成本 等 。 制造成本是指产品在制造过程中发生的各种损耗 的总和 , 是各种成本因素中最直接 、最必不可少的成本 因素 。 因此 , 对公差与制造成本进行建模是公差优化 中的基础问题 。
4 总结
笔者分析比较了传统的制造成本的计算方法 , 提 出了已知制造系统状态时 , 对公差设计进行优化为目 标的产品制造成本的估计方法 , 即在已知制造系统状 态时对设计公差与制造成本的建模方法 。传统的曲线 拟合法以经验数据为依据确定公差 —成本曲线 , 因此 不需要公差设计师对产品的实际加工环境做出了解 。 此方法在加工环境相对稳定的情况下或无法对加工环 境进行调研时使用是简洁有效的 。 但由于曲线拟合法 所得到的是经过推理的间接数据 , 当制造系统状态发 生变化时 , 曲线拟合法无法作出相应调整 , 因而存在较 大的系统误差 。 当有条件对加工环境进行调研时 , 采 用多参数公式法可获取直接成本数据 , 且修改公式中 的参数可以随时迅速地适应加工环境的变化 , 因此多 参数公式法具有更强的准 确性与灵活性 。 此外应指 出 , 多参数公式法更加适应虚拟制造及并行工程的要 求 , 可作为在 CAD/ CAM 集成环境及虚拟制造系统中 的有力工具 。
公差优化中的制造成本估算
清华大学 杨 颖 郁鼎文 汪劲松 张玉峰
摘要 以公差优化为目标进行制造成本估算是对公差 ———成本关系进行建模的基础问题 。文章分析比较了 传统的制造成本的计算方法 , 提出了已知制造系统状态时对公差 ———制造成本关系的建模方法 ———多参数公式 法 , 详细阐述了该方法的使用环境以及提出该方法的必要性及合理性 , 并以实例对其可用性进行了说明和验证 。
因此笔者根据以上特点 , 针对公差设计提出了不 同于成本会计法的成然科学基金(编号 59775084)资助项目 。 1999 年第 9 期
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3 多参数公式法
多参数公式法是以加工系统的状态为依据 , 计算 产品加工过程中与公差有关的各种损耗 , 其总和作为 产品的公差成本 。多参数公式法是在已知制造系统状 态的情况下对公差与制造成本关系的建模方法 , 其中 加工系统的状态是以多参数的形式出现在公式中的 。 利用多参数公式法对制造成本进行估算 , 要求设计师 在设计公差的同时就要明确该公差所对应的整个制造
利用曲线拟合法得出的成本数据是经过拟合推理 得出的间接数据 。如果此时公差设计师能够获取产品 实际加工过程的有关信息 , 就能对制造成本进行直接 计算从而获取直接成本数据 。 这一要求在先进制造理 念下是完全可以实现的 。
虚拟制造要求对整个制造系统建模 , 使设计师在 得出某一设计方案的同时就能拟合出实现该方案的整 个制造过程 , 从而对设计方案进行评价和修改 。在此
工艺过程以及与产品在制造周期中的各种损耗有关的
各种参数和状态 , 如机床准备时间与启动费用 、机床折 旧率 、刀具磨损率 、加工时间及工资系数 、车间基础消 耗等 。这样既符合虚拟制造的概念 , 也 可以在 CAD/ CAM 集成的环境中实现 。
由于制造系统构成及产品加工工艺路线的不同 , 在制造过程中的损耗会有所差异 , 因此多参数公式法 的具体形式也会有所差异 , 在此仅以一实例说明多参 数公式法的运用 。对于某工厂某一零件的表面特征为
设计公差与成本关系的建模方法应根据设计师所 掌握的制造系统信息的不同而有所不同 。当设计师能 够获得一组经验公差 ———成本数据时 , 可利用曲线拟 合法进行建模 , 即根据已知的公差 ———成本数据拟合 出公差 ———成本关系曲线 , 从而得到任意公差所对应 的成本数值 。在此方向上 , Speckhart[ 1] 提出了指数模 型 , Spot ts[ 2] 提出了倒数平方模型 , Dong & Hu[ 3] 提出 了多项式模型 , S .H .Yeo 等[ 4] 提出 了自然样条模型 。 曲线拟合法以经验数据为基础 , 其使用不需要公差设 计师了解该设计产品的实际加工过程 。换言之 , 公差 设计师在使用曲线拟合法时已假定 , 现有的工厂加工 环境与获取经验数据时的加工环境是一致的 。而当加 工环境已发生改变时(这种情况在实际中极有可能发 生), 使用曲线拟合法所带来的误差是可想而知的 。
n
n
∑ ∑ C = [ (toi +ti )si +ti (oi +m i)] + (toi +ti )b
i =1
i =1
(1)
式中 i ———该零件特征的工序序列 , 1 , 2 , …n
toi ———工序 i 所用机床的单件准备时间(toi =机
床准备时间/ 每两次准备中加工数量), h
ti ———工序 i 所用的实际加工时间 , h
成本会计中的产品成本是将生产期间的所有直接 费用和间接费用归集到单位产品之上形成的[ 7] , 包括 材料费 、工人及管理人员工资 、机床折旧及修理费 、运 输费 、差旅费等 。而公差成本只考虑产品加工过程中 的各种损耗 , 计算那些与公差设计有关的损耗 , 这两者 是有本质区别的 。
另外 , 在企业成本计算中常以工时作为成本的一 种衡量尺度 , 将技术难度等附加要求折算成工时 , 从而 补偿工人工资 。 因此工时往往不能代表实际加工所占 用的时间 。而公差 设计师由于要考虑机 会成本等因 素 , 其工时概念应具有实际的时间意义 。
方案 。 利用多参数公式法进行验证 , 其结果符合经验 结果 , 体现了多参数公式法的可行性 。
多参数公式法考虑了某一零件特征在加工过程中 的各种损耗 , 是对该特征公差与制造成本的建模方法 。 在多参数公式法中未考虑车间管理对成本的影响 。但 某些车间管理因素 , 如废次品处理 、库存管理等对公差 设计是敏感的 。 公差设计师应在计算总成本时 , 应在 制造成本以外 , 另行考虑这些问题 。
3 A ndrew K usiak and Chang-Xue Feng .D eterministic t olerance Syn thesis :a Comparative Study .C omputer-A ided D esign , 1995 , 27(10)
4 S .H .Yeo , B.K .A .N goi and H .chen .a Cost-Tolerance M odel for Process Sequence O ptimisation .The Int ernat ional Journal of Advanced M anufacturing Technology , 1996(12)