公差分析和尺寸链方法汇总
尺寸链计算及公差分析
尺寸链计算及公差分析
在尺寸链的建立中,首先需要确定整个产品装配过程中涉及到的零部件,并给每个零部件标明一个唯一的编号。
然后,根据设计要求,确定零
部件之间的尺寸限制关系,即零部件的上下游关系。
这些尺寸限制关系可
以用箭头表示,箭头的方向指向上游关系。
最后,根据尺寸限制关系,建
立整个产品的尺寸链。
在尺寸链的计算中,首先需要确定一个基准零件,即整个产品中的一
个参照零部件。
然后,根据基准零件,逐级计算其他零部件的尺寸,并将
结果填入尺寸链的箭头上。
计算的方法根据零部件之间的关系而定,例如,对于基准零件上下游有一个长度尺寸限制关系的情况,可以采用简单的加、减法来计算下游零件的尺寸。
公差分析的方法有很多种,其中最常用的方法是“最小公约数法”。
该方法的步骤如下:
1.根据尺寸链计算结果,确定每个零部件的上下公差。
2.根据装配要求和功能需求,分析哪个关键尺寸对产品性能影响最大。
3.找出影响关键尺寸的所有零部件,并选择其中公差最大的零部件作
为关键尺寸的控制零件。
4.根据控制零件的公差和功能要求,逐级计算其他零部件的公差。
5.根据计算结果,确定每个零部件的公差范围。
除了“最小公约数法”外,还有其他的公差分析方法,如模态分析法、半经验法等。
不同的方法适用于不同的工程情况,选择合适的方法可以提
高分析的准确性。
综上所述,尺寸链计算及公差分析是一种工程设计中常用的方法,它能够帮助设计工程师确定零部件之间的尺寸关系和公差范围,确保产品在装配过程中满足设计要求。
这对于产品的质量控制和工艺优化非常重要。
尺寸链计算方法公差计算
尺寸链计算方法公差计算尺寸链计算方法的基本思想是在产品尺寸链中选取一个基准尺寸,然后根据功能要求和制造工艺的可行性,确定其他相关尺寸的公差。
通过这种方法,可以保证整个尺寸链的各个部分都在可接受的范围内,并保证产品的功能和质量。
1.确定基准尺寸:选择尺寸链中的一个尺寸作为基准尺寸,通常选择最重要或最关键的尺寸作为基准尺寸。
2.确定公差的分配:根据产品的功能要求和制造工艺的可行性,确定每个尺寸的公差分配。
公差的分配要考虑到产品的装配要求、功能要求、材料特性和制造工艺。
3.确定公差的限制:根据产品的设计要求和功能要求,确定每个尺寸的公差上限和下限。
公差的上限和下限要满足产品的功能要求,同时保证产品的装配和使用的可靠性。
4.公差链计算:通过逐级计算,将每个尺寸的公差限制传递到下个尺寸,直到整个尺寸链的公差限制都确定下来。
公差链计算可以使用数学模型、计算机模拟或经验法则等方法。
5.其他公差的影响:除了尺寸链的公差,还需要考虑其他相关的公差,例如形位公差、表面质量公差等。
这些公差也需要根据产品的功能要求和制造工艺的可行性,进行相应的计算和控制。
尺寸链计算方法的优点是简单易用,并且能够满足产品的功能和质量要求。
然而,尺寸链计算方法也有一些限制,例如不适用于复杂的产品结构和功能要求。
因此,在实际应用中,还需要结合其他的公差计算方法,以达到更好的效果。
综上所述,尺寸链计算方法是一种常用的公差计算方法,通过确定基准尺寸和公差分配,可以保证产品的尺寸和功能要求,并保证产品的装配和使用的可靠性。
尺寸链计算方法是产品设计和制造过程中重要的一环,对于确保产品质量和功能达到设计要求具有重要意义。
尺寸链计算及公差分析(简体)-全面
(二) 尺寸链的解读 尺寸链的定义: 互相联系的尺寸按一定顺序 首尾相接形成封闭的尺寸组.(如 右图)
尺寸链的特征:
1.封闭性---尺寸链中各尺寸必 须首尾相接构成封闭形式.
2.关联性---尺寸链中间接保证 的尺寸的大小和变化,受到直接获得 的尺寸的精度所支配.
机械工程师联盟
机械工程师联盟
(二)尺寸链的解读
1)、直线尺寸链:是全部组成环平行于封 闭环的尺寸链,如图(1),(2),(3)
2)、平面尺寸链:全部组成环位于一个或 几个平行平面内,但某些组成环不平行于 封闭环的尺寸链,如图(四)所示,两孔之 间的尺寸构成了一平面尺寸链
机械工程师联盟
零件简图
零件尺寸链
图(一)
装配简图 尺寸链简图 图(二)
电镀工艺简图 尺寸链简图 图(三)
所谓之工步指: 相同加工工具对同一 工件在相同加工条件下所连续完成的那 一部分工序.(如联机机作业中的折沿边料 作业)
(二)工艺过程的组成
机械工程师联盟
所谓之工作行程指: 加工工具在工件 上一次所完成的工步部分.(如折沿边料过 程中的一个来回)
如果工艺过程中只有一道工序,工序 中又只有一步工步,工步由一个工作行程 组成,那么它们实际是相当.
(三) 尺寸链图的制作步骤
机械工程师联盟
应注意事项:
1. 工艺尺寸链的构成,取决于工艺方 案和具体的加工方法.
2.正确封闭环的选取是解尺寸链的关 键.
3. 一个尺寸链只能解一个封闭环.
(四) 尺寸链的计算
机械工程师联盟
1. 计算工艺尺寸链的方法
a. 极值法---一般生产中应用
b. 概率法---应用于生产批量大的 自动化及半自动化生产方面,或 尺寸链的环数较多的场合.
尺寸链计算及公差分析
尺寸链计算及公差分析一、尺寸链计算1.确定基准尺寸:首先需要确定产品的基准尺寸,这是其他尺寸的参考值。
2.确定功能尺寸:根据产品的功能要求,确定与之相关的尺寸。
例如,一个机械零件的功能要求是与其他组件配合,那么相关的尺寸即为功能尺寸。
3.确定辅助尺寸:辅助尺寸是与功能尺寸无关的尺寸,通常用于产品的加工和装配。
例如,孔的直径和深度就是辅助尺寸。
4.确定公差:在确定各个尺寸之后,需要为它们设置公差。
公差是指允许的尺寸变化范围,它的大小取决于产品的制造工艺和功能要求。
5.进行尺寸链计算:根据产品的功能和制造要求,依次计算各个尺寸的数值。
计算时需要考虑公差的影响,确保产品在允许的范围内可以正常工作。
二、公差分析公差分析是确定产品尺寸的变化范围,即各个尺寸的上下限。
公差分析可以帮助工程师评估产品的质量,确定工艺参数,并优化产品设计。
1.确定公差类型:公差分为基本公差和几何公差两种类型。
基本公差是根据工艺要求和产品功能确定的,例如直径公差、平行度公差等;几何公差是根据产品的形状和配合要求确定的,例如圆度公差、轴线位置公差等。
2.进行公差叠加:公差叠加是将各个尺寸的公差叠加在一起,得到产品整体的公差。
这可以通过数学模型或专业软件进行计算。
3.进行公差分析:在确定产品整体的公差后,可以进行公差分析。
公差分析可以通过模拟或实验的方式进行,用于评估产品在实际使用中尺寸变化的影响。
4.优化设计:通过公差分析可以了解产品尺寸变化的情况,如果发现一些尺寸变化太大,可能会导致产品的功能受到影响,需要对设计进行优化。
优化设计可以包括调整公差、改变加工工艺等。
总结起来,尺寸链计算及公差分析是确定产品尺寸和形状的重要方法,它可以帮助工程师评估产品的质量和性能,指导产品的制造和装配。
在实际应用中,需要充分考虑产品的功能要求、制造工艺和使用环境等因素,合理确定尺寸链和公差,以确保产品的质量和性能达到要求。
尺寸链计算方法-公差计算
尺寸链计算方法-公差计算本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March尺寸链计算一.基本概念尺寸链是一组构成封闭尺寸的组合。
尺寸链中的各个尺寸称为环。
零件在加工或部件在装配过程中,最后得到的尺寸称为封闭环。
组成环又分为增环和减环,当尺寸链中某组成环的尺寸增大时,封闭环的尺寸也随之增大,则该组成环称为增环。
反之为减环。
补偿环:尺寸链中预先选定的某一组成环,可以通过改变其大小或位置,使封闭环达到规定要求。
传递系数ξ:表示各组成环对封闭环影响大小的系数。
增环ξ为正值,减环ξ为负值。
通常直线尺寸链的传递系数取+1或-1.尺寸链的主要特征:①.尺寸连接的封闭性;②.每个尺寸的变化(偏差)都会影响某一尺寸的精度。
二.尺寸链的分类1.按应用范围分工艺尺寸链:在零件加工过程中,几个相互联系的工艺尺寸形成的封闭链。
装配尺寸链:在设计或装配过程中,由几个相关零件的有关尺寸形成的封闭链。
2. 按构成尺寸链各环的空间位置分线性尺寸链:各环位于平行线上平面尺寸链:各环位于一个平面或相互平行的平面,各环不平行排列。
空间尺寸链:各环位于不平行的平面,需投影到三个座标平面上计算。
3.按尺寸链的形式分a)长度尺寸链和角度尺寸链b)装配尺寸链装、零件尺寸链和工艺尺寸链c)基本尺寸链与派生尺寸链基本尺寸链指全部组成环皆直接影响封闭环的尺寸链派生尺寸链指一个尺寸链的封闭环为另一个尺寸链组成环的尺寸链。
d)标量尺寸链和矢量尺寸链三. 基本尺寸的计算把每个基本尺寸看成构成尺寸链的各环,验算其封闭环是否符合设计要求。
是设计中尺寸链计算时首先应该进行的工作。
目前产品生产中经常出现错误的环节,大部分是基本尺寸链错误。
特别是测绘设计的产品。
由于原机的制造误差,测量系统的误差以及尺寸修约的误差,往往会使测绘设计与原设计产生很大的偏差,所以必须进行基本尺寸链的计算四.解尺寸链的主要方法根据零件尺寸的要求和相关标准确定零件尺寸公差,然后按照解尺寸链的最短途径原理的方法对尺寸公差进行验算和修正。
尺寸链及公差叠加分析
尺寸链及公差叠加分析一、尺寸链分析1.尺寸链的定义尺寸链是指从设计图纸上的一个尺寸到最终产品尺寸之间的所有加工步骤和测量环节所涉及到的线性关系。
2.尺寸链分析的目的尺寸链分析的目的是通过对产品加工和测量过程中的尺寸关系进行分析,确定各个环节对最终产品尺寸的影响程度,从而指导产品设计和制造。
3.尺寸链分析的方法尺寸链分析的方法可以分为数学模型与仿真模型两种。
数学模型是通过建立各个环节的几何学关系和物理学模型,对尺寸链进行数学求解和计算。
仿真模型则是通过计算机软件模拟各个环节的尺寸变化和公差叠加,预测最终产品尺寸的变化情况。
4.尺寸链分析的应用尺寸链分析可以应用于各行业的产品设计和制造过程中,特别适用于高精度和高要求的产品。
通过尺寸链分析,可以找出制约产品尺寸稳定性和精度的关键环节,优化设计和加工工艺,提高产品质量和性能。
1.公差的定义公差是指设计标准中规定的准确尺寸值和允许偏差之间的差值。
在产品设计和制造过程中,由于各种因素的存在,产品的实际尺寸可能会有一定的偏差。
公差的作用就是规定产品的尺寸变化范围,确保产品在设计要求范围内。
2.公差叠加的定义公差叠加是指产品加工和装配过程中的各个部件的公差在装配后的累积效应。
当多个零件装配在一起时,每个零件的公差都会对最终产品尺寸产生影响,这些影响会叠加在一起,导致最终产品的尺寸变化。
3.公差叠加分析的方法公差叠加分析的方法可以分为几何方法和统计方法两种。
几何方法是基于几何学原理,通过计算公差区间的重叠情况,确定最终产品尺寸的变化范围。
统计方法则是通过数学统计的方法,分析各个公差的概率分布和随机变化规律,预测最终产品的尺寸分布情况。
4.公差叠加分析的应用公差叠加分析可以应用于各个行业的产品装配和检测过程中,特别适用于复杂零部件的装配和高精度产品的制造。
通过公差叠加分析,可以评估产品的装配质量和稳定性,优化装配工艺,降低不良品率和维修成本。
三、尺寸链与公差叠加的结合尺寸链分析和公差叠加分析是两个相互关联的工程实践。
尺寸链计算及公差分析简体
i 1
i 1 m
m
n
A0min = Ai min - Ai max
i 1
i 1 m
尺寸链计算及公差分析简体
(四) 尺寸链的计算
2. 极值法解封闭环
封闭环的偏差
上偏差:
m
n
ES(A0) = ES ( Ai) - ES ( Ai)
i 1
i 1 m
下偏差:
m
n
EI(A0) = EI ( A i) - EI ( Ai)
i 1
i 1 m
封闭环的公差
m
n
T(A0) = T ( A i) + T ( A i)
i 1
i1 m
= ES(A0) - EI(A0)
尺寸链计算及公差分析简体
(四) 尺寸链的计算
2. 极值法解封闭环
尺寸链的竖式解:(适用于尺寸链中组成环数目较多的情形)
组成环 增环
基本尺寸 A1
上偏差
ΔS A1 A1
尺寸链计算及公差分析
尺寸链计算及公差分析简体
目录
一. 工艺过程简介 二. 尺寸链讲解 三. 形位公差讲解 四. 尺寸链及形位公差的应用
尺寸链计算及公差分析简体
一.工艺过程
(一)基本概念 工艺就是制造产品的方法. 凡是改变生产对象的形状﹑尺寸﹑
相对位置和性质等,使其成为成品或半成 品的过程称为工艺过程.
零件尺寸链
图(一)
装配简图 尺寸链简图 图(二)
电镀工艺简图 尺寸链简图 图(三)
尺寸链计算及公差分析简体
平面尺寸链 图 (四)
(二)尺寸链的解读
“环”定义: 组成尺寸链的各个尺寸. 环的组成: 1.封闭环---最终被间接保证精度的那个环. 2.组成环----除了封闭环外之其它环
公差分析和尺寸链方法
Assembly Model
Distribution of Tolerance
Explicit: Linearized Sensitivity Mechanistic Model Non-linear Model
Implicit:
Worst Case
Statistical: Root sum squares Monte Carlo
(C )
(C -A -B )
C
4 8 5 1 0 0 .1 0 0 .2 6
4 4 4 1 0 0 .0 6 0 .2 6
2 9 4 9 .8 4 3 9 1 4 9 .9 2 1 7 3 4 9 .8 8 2 6 9 4 9 .8 8 4 0 7 4 9 .9 2 2 3 8 4 9 .8 8
5 1 4 9 .8 4 4 9 4 4 9 .9 6 2 3 5 4 9 .8 8 2 5 7 4 9 .8 8
7 4 4 9 .8 4 1 3 8 4 9 .8 8 2 3 7 4 9 .8 8
上汽通用五菱博士后工作站
上汽通用五菱—上海交通大学现代车身技术联合研究中心
2
Part I 1-D Tolerance analysis
上汽通用五菱博士后工作站
上汽通用五菱—上海交通大学现代车身技术联合研究中心
3
Deviation
Characterizing the performance of a process
Root Sum Squares (RSS):
(Spotts, 1978, Lee and Woo, 1990)
Monte Carlo Simulation:
(Craig, 1989)
yx1x2x3
机械设计基础中的尺寸链与公差分析
机械设计基础中的尺寸链与公差分析尺寸链与公差分析在机械设计基础中,尺寸链和公差分析是两个重要的概念,它们对于确保产品的质量和性能起着关键作用。
本文将从尺寸链的概念、尺寸链分析的方法以及公差分析的意义等方面进行阐述。
1. 尺寸链的概念尺寸链是指在机械装配过程中,各个关键部件的尺寸之间的相互关系。
在一个机械系统中,各个部件的尺寸必须满足一定的要求,以确保装配的正确性和工作的稳定性。
尺寸链的建立需要考虑到装配的顺序、尺寸的限制以及功能与效能等因素。
2. 尺寸链分析方法尺寸链分析是为了确定装配过程中各个部件尺寸的控制范围,以保证装配的质量和可靠性。
常用的尺寸链分析方法有以下几种:(1) 结构法:通过建立各部件之间的结构关系,确定各个部件之间的尺寸要求和公差范围。
(2) 功能法:根据产品的功能要求,确定各个部件的尺寸限值,使其满足产品的使用要求。
(3) 统计法:通过对一组相同部件的尺寸进行统计分析,确定其尺寸的均值、极限和公差。
(4) 经验法:根据设计师的实际经验和相关标准规范,确定各个部件的尺寸链。
通过以上方法的综合运用,可以建立合理的尺寸链分析模型,从而确保产品的尺寸控制和装配质量。
3. 公差分析的意义公差分析是为了确定机械系统各个部件的公差,以确保装配的精度和性能。
公差是指在设计和制造过程中,由于种种原因所引起的尺寸和形状上的误差。
公差分析的主要目的是通过确定合适的公差限制,控制装配过程中的误差,从而提高产品的精度和性能。
公差分析的意义主要表现在以下几个方面:(1) 可靠性:通过合理的公差分析,可以减少装配过程中的配合和间隙问题,提高产品的可靠性和稳定性。
(2) 成本控制:合理的公差分析可以避免不必要的尺寸测量和调整,减少生产成本。
(3) 产品质量:公差分析有助于控制产品的尺寸精度,实现产品的一致性和稳定性,提高产品的质量。
(4) 工艺优化:公差分析可以为工艺优化提供依据,有助于改进制造工艺,提高生产效率。
产品装配的尺寸链公差分析
n
Ttot Ti i 1
Þ Ttot = 0.15 + 0.25 + 0.30 + 0.40 = 1.10
Þ Þ
最小间隙 最大间隙
Xmin = dGap – Ttot = 1.00 – 1.10 = – 0.10 Xmax = dGap + Ttot = 1.00 + 1.10 = 2.10
Þ 增加 0.10 达到最小间隙的要求 (dGap >0).
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。
2.尺寸链公差分析过程:
1. 确定组装要求
第一步 – 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
• 装配要求 • 换壳;无固定的配对组装(多套模具或模穴)
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
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
Þ dGap = - 10.00 - 15.00 - 20.00 + 46.00 = 1.00
零件 1
6. 按要求计算变异
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
尺寸链计算及公差分析简体
尺寸链计算及公差分析简体尺寸链计算及公差分析是指在产品设计和制造过程中,根据产品的尺寸要求和公差要求,进行尺寸链计算和公差分析的过程。
通过尺寸链计算和公差分析,可以保证产品的尺寸和公差要求的合理性,从而提高产品的质量和性能。
1.确定产品的功能要求:在进行尺寸链计算之前,首先需要明确产品的功能要求,包括产品的使用环境、载荷条件等。
这些功能要求将直接影响产品的尺寸和公差要求。
2.确定尺寸分配方案:根据产品的功能要求,确定各个部件的尺寸分配方案。
尺寸分配方案是指在整个产品装配结构中,确定各个部件尺寸的大小关系和变化范围。
3.进行尺寸链计算:根据产品的尺寸分配方案,进行尺寸链计算。
尺寸链计算是根据产品的装配关系,通过数学模型和计算方法,确定产品各个尺寸的相对大小和变化范围。
4.优化尺寸链计算结果:在进行尺寸链计算之后,需要对计算结果进行验证和优化。
如果计算结果不符合要求,需要进行调整,直到满足产品的功能要求和设计目标为止。
公差分析是指根据产品的尺寸要求和功能要求,进行公差分配和公差传递的过程。
公差分析是保证产品质量的重要措施,它通过对产品的公差进行分析和控制,保证产品的尺寸和公差要求的合理性。
公差分析一般包括以下几个步骤:1.确定公差要求:在进行公差分析之前,首先需要明确产品的公差要求,包括尺寸公差、形位公差等。
这些公差要求是产品设计的基础,决定了产品的质量和性能。
2.进行公差分配:根据产品的尺寸要求和功能要求,进行公差分配。
公差分配是确定产品各个部件的公差大小和公差类型的过程。
3.进行公差传递:在进行公差传递时,需要考虑产品的装配关系和公差传递路径。
公差传递是指产品各个部件的公差通过装配关系,传递到最终装配尺寸上的过程。
4.进行公差分析和控制:在进行公差分析之后,需要对公差进行分析和控制。
公差分析是通过数学模型和计算方法,对产品的公差进行分析和预测。
公差控制是通过制定合理的公差规范和工艺要求,保证产品的公差要求的合理性和可控性。
尺寸链计算及公差分析报告
(4) (7)
(9)
(一) 基本概念
2.公差带的大小
公差带的大小指公差标注中公差值的大小, 指允许实际要素变动的全量。公差值前是否加ψ 由公带的类型决定。
需加ψ的情况: 同轴度和任意方向上的轴线 直线度、平行度、垂直度、倾斜度和位置度。
需加Sψ的情况: 空间点任意方向的位置度 控制。
如下情况只可能为宽度值:圆度、圆柱度、 轮廓度、平面度、对称度、跳动等
13.零形位公差
被测要素采用最大(小)实体要求时使用。
(二) 形位公差的符号及标注
形位公差代号
公差框格在图样上一般水平放置,也可竖 直放置。由左至右依次填写公差项目符号、公 差值及有关符号、基准字母及有关符号。根据 实际需要,可有单一基准、公共基准、双基准、 三基准四种。其中基准顺序与字母本身无关系, 由实际生产工艺确定。
首尾相接形成封闭的尺寸组.(如 右图)
尺寸链的特征:
1.封闭性---尺寸链中各尺寸必 须首尾相接构成封闭形式.
2.关联性---尺寸链中间接保证 的尺寸的大小和变化,受到直接获得 的尺寸的精度所支配.
(二)尺寸链的解读
尺寸链的分类: 1、按功能要求分: 1)、零件尺寸链---由几个设计 尺寸所形成的尺寸链。如图(1) 2)、装配尺寸链:由不同零件的设计 尺寸所形成的尺寸链。如图(2) 3)、工艺尺寸链:同一个零件的几 个 工艺尺寸所形成的尺寸链。如图(3)
(二)工艺过程的组成
所谓之工作行程指: 加工工具在工件 上一次所完成的工步部分.(如折沿边料过 程中的一个来回)
如果工艺过程中只有一道工序,工序 中又只有一步工步,工步由一个工作行程 组成,那么它们实际是相当.
(三)工艺过程文件化
将工艺过程的操作方法等按一定的 格式用文件的形式规定下来,便成了工艺 规程,即所说的SOP.
尺寸链计算及公差分析
(三) 尺寸鏈圖的制作步驟 1.確定封閉環---依實際工藝過程,找出間 接保証的尺寸. 2.以封閉環開始,按“最少組成環環數” 的原則,畫出實際組成環. 3.按各尺寸首尾相接的原則,順著一個方 向在各尺寸線終端箭頭.凡是箭頭方向與 封閉環箭頭相同的尺寸就是減環,反之增 環.
2.體外作用尺寸(Dfe、dfe)
在被測要素的給定長度上,與實際內表面 體外接觸的最大理想面或與實際外表面體外接 觸的最小理想面的直徑或寬度。
3.體內作用尺寸(Dfi、dfi)
在被測要素的給定長度上,與實際內表面 體內接觸的最大理想面或與實際外表面體內接 觸的最小理想面的直徑或寬度。
(一) 基本概念 形位公差所涉及的主要術語及定義 4.最大實體狀態(MMC) 和最小實體狀態(LMC)
定 位 向 置 定 公 位 差 跳 動
平行度 垂直度 傾斜度 同軸度 對稱度 位置度 圓跳動 全跳動
相 包容原則 E 關 符 理論正 20 確尺寸 號
基准目標
A1
(一) 基本概念 形位公差帶
形位公差標注是圖樣中對幾何要素的形狀、位置 提出精度要求時作出的表示。用以限制實際要素變動 的區域就是形位公差帶,具有形狀、大小、方向和位 置四要素。
被測要素的實際輪廓應遵守其最大(小) 實體實效邊界,當其實際尺寸偏離最大實體尺 寸時,允許形位誤差值超出在最大(小)實體 狀態下給出的公差值的一種要求。
12.可逆要求(RR)
中心要素的形位誤差值小於給定的形位公 差值時,允許在滿足功能要求的前提下擴大尺 寸公差。
i 1
i 1 m
m
n
机械设计基础掌握机械设计中的尺寸链中的误差与公差
机械设计基础掌握机械设计中的尺寸链中的误差与公差机械设计基础:掌握机械设计中的尺寸链中的误差与公差机械设计中,尺寸链是指设计中各个零件尺寸之间的关系链条。
在实际生产过程中,由于制造误差和装配误差的存在,不同零件之间的尺寸很难完全相同。
为了保证整个机械系统的性能和可靠性,尺寸链中的误差与公差的控制显得尤为重要。
一、尺寸链中的误差来源在机械设计中,尺寸链中的误差主要来自以下几个方面:1. 制造误差:制造误差是由生产过程中机器、设备、工艺、材料等的不完美导致的。
比如加工工具磨损、机床精度不高、材料强度不均匀等都会导致制造误差。
2. 装配误差:装配误差是指由于装配过程中操作人员的误差、装配工具的磨损或精度不高等因素导致的。
装配过程中,如果零件之间的配合间隙、相对位置等无法精确控制,就会产生装配误差。
3. 工作环境误差:工作环境误差是指由于外部环境的变化而引起的误差。
比如温度、湿度的变化会导致零件的尺寸发生变化,进而影响机械系统的性能。
二、尺寸链中的公差控制为了控制尺寸链中的误差,设计师需要合理确定公差。
公差是指在设计过程中为了保证装配的可实现性和产品的性能要求,允许零件尺寸与设计要求之间的最大偏离值。
公差的确定需要考虑以下几个方面:1. 功能要求:根据机械系统的功能需求,确定关键零件的精度等级,进而确定公差的大小。
2. 加工工艺:根据加工工艺和设备的精度限制,确定公差的控制范围。
不同的加工工艺对公差的控制能力有所差异。
3. 装配要求:根据零件的装配特点和配合要求,确定相邻零件之间的公差配合关系。
4. 经济性:在保证功能要求的前提下,尽量减少成本。
公差的控制也要考虑到经济性的因素。
三、尺寸链中的误差分析和控制策略在实际机械设计中,掌握尺寸链中的误差分析和控制策略是至关重要的。
1. 误差分析:通过数值模拟、实验测试等方法,分析各个因素对尺寸链中误差的贡献程度,找出主要影响因素,为误差控制提供依据。
2. 误差传递与累积:了解不同零件尺寸之间的传递关系,确定误差的传递途径,分析误差如何累积,帮助调整公差配合关系,减少误差的传递和累积。
车身尺寸链计算与公差分析
优点:计算简单;考虑了数据分布的情况。 缺点:对非线性的装配计算结果不够精确。
尺寸工程
8
三、 尺寸链分析一般方法
CQ YU JIE AUTO DESIGN INC 重庆宇杰汽车设计有限公司
➢ 3、 3D软件仿真分析
基于蒙特卡罗算法的软件分析方法,对各组成在样本中随机抽取进行装配,当装配 操作次数越多,结果越可靠;对线性和非线性,正态和非正态分布均可;目前分析 软件有VisVSA及3DCS
➢ 2、解反计算问题
已知封闭环的基本尺寸和极限偏差及各组成环的基本尺寸求各组成环的公差 和极限偏差,解这方面问题的目的是,根据总的技术要求各组成环的上下偏 差,即属于设计工作方面的问题,也可理解为解决公差的分配问题。
尺寸工程
5
二、 尺寸链分析的作用
CQ YU JIE AUTO DESIGN INC 重庆宇杰汽车设计有限公司
尺寸工程
11
四、 车身制造偏差分析
➢ 3、车身尺寸链分析所需要的输入条件
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单件或总成供货件的几何尺寸条件(GD&T或是相应的公差文件)
焊装工序流程图
白车身RPS(定位策略)
总装附件安装定位策略
工序工艺水平(如焊接工序偏差,工人装配偏差等)
当以上条件不满足时,可依据工析示例
焊接尺寸链分析实例
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装配尺寸链分析实例
尺寸工程
13
六、 冲压、焊接尺寸公差
➢ 1、冲压、焊接尺寸公差一览表
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尺寸链计算及公差分析简体
尺寸链计算及公差分析简体一、尺寸链计算1.起始尺寸链:起始尺寸链是从产品装配的第一个操作开始的尺寸链关系。
起始尺寸链通常是由产品的主要定位和安装特征决定的。
2.传递尺寸链:传递尺寸链是在装配过程中零件之间传递尺寸关系的链条。
传递尺寸链可以通过装配顺序和功能要求来确定。
3.终止尺寸链:终止尺寸链是指产品装配的最后一个操作的尺寸链关系。
终止尺寸链通常是与产品的最终功能和外观要求相关的。
在进行尺寸链计算时,需要结合产品的功能要求和装配工艺要求,综合考虑零件之间的尺寸关系。
对于复杂的产品,可以采用图纸、CAD软件以及装配工艺规程等辅助工具进行计算。
二、公差分析公差分析是指确定产品各个零件的公差大小及零件之间的公差相互关系,以保证产品在装配过程中的功能要求和质量要求。
公差分析通常包括以下几个步骤:1.定义公差:根据产品的功能要求和质量要求,确定零件的公差。
公差可以分为两种类型:尺寸公差和形位公差。
尺寸公差是指零件的尺寸允许偏差的范围,包括上偏差和下偏差。
形位公差是指零件的形状和位置允许偏差的范围,包括平行度、圆度、垂直度等。
2.公差链分析:根据产品的装配要求和功能要求,确定零件之间的公差相互关系。
公差链分析可以通过数学模型和软件工具进行。
公差链分析的目的是找出公差传递路径和公差传递条件,以保证产品装配后的功能要求和质量要求。
3.公差配对:在确定了零件的公差和公差链关系后,需要进行公差配对。
公差配对是将合适的公差分配给零件,使得整体装配后的公差满足要求。
公差配对可以通过数学模型、统计方法和试装验证等方式进行。
4.公差控制:在产品设计阶段,需要控制公差的大小和分布。
公差控制是指通过调整零件的尺寸和形位公差,以满足产品的功能和质量要求。
公差控制可以通过优化设计、选择合适的加工工艺和装配工艺等方式进行。
CAD中的尺寸链标注与公差分析方法
CAD中的尺寸链标注与公差分析方法尺寸链标注和公差分析是CAD软件中常用的功能,它们可以帮助工程师更精确地定义和分析设计要求。
本文将介绍CAD中的尺寸链标注和公差分析方法。
首先,让我们来看看尺寸链标注。
尺寸链标注是指使用CAD软件在设计图纸中标注各种尺寸的方法。
在CAD软件中,我们可以通过选择要标注的实体或线段来进行尺寸链标注。
然后,我们可以选择不同的标注风格和单位来显示标注信息。
一旦完成标注,我们可以随时更改标注内容或位置,以便满足设计要求。
在尺寸链标注中,我们需要注意一些细节。
首先,我们应该选择合适的标注尺寸。
这意味着我们需要根据设计要求选择适当的尺寸链标注方法。
例如,如果我们需要标注直线段的长度,我们可以选择直线标注工具。
如果我们需要标注角度,我们可以选择角度标注工具。
同时,我们还应该确保标注的尺寸清晰可读,以便其他人能够理解我们的设计意图。
尺寸链标注还包括标注公差。
公差是指设计要求与实际制造中的尺寸偏差之间的允许范围。
在CAD软件中,我们可以通过使用公差标注工具来标注公差。
一旦标注了公差,我们可以直观地了解设计要求与实际制造之间的差异,从而评估设计是否满足要求。
接下来,让我们来看看公差分析方法。
公差分析是指通过计算和评估实际制造中的尺寸偏差,来判断设计是否满足要求的方法。
在CAD 软件中,我们可以使用不同的工具和功能来进行公差分析。
首先,我们可以使用CAD软件中的测量工具来测量实际制造中的尺寸。
通过比较实际尺寸与设计要求之间的差异,我们可以了解设计的准确性。
如果差异小于公差范围,说明设计是合格的。
否则,我们需要重新考虑设计方案,以满足要求。
其次,我们可以使用CAD软件中的公差分析工具来计算和评估尺寸偏差。
这些工具可以根据实际制造中可能存在的不确定性,对尺寸进行统计分析。
通过分析不同尺寸之间的关系,我们可以确定哪些尺寸对设计要求的影响最大,从而指导我们的设计决策。
最后,我们还可以使用CAD软件中的模拟功能来模拟实际制造中的尺寸偏差。
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Assembly Model
Distribution of Tolerance
Explicit: Linearized Sensitivity Mechanistic Model Non-linear Model
Implicit:
Worst Case
Statistical: Root sum squares Monte Carlo
车身质量控制系列讲座
公差分析和车身尺寸链方法
Tolerance Analysis & Auto-body Dimension Chain Method
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Contents
➢ 1-D Tolerance analysis
• Variation vs. Tolerance • Variation Simulation Methods • Advantages and Limitations of Each Method
➢ Auto-body Dimension Chain Method
• Integration of Key Characteristic of Product & Process
• Assembly Constraints • Tolerance and Solving of Dimension Chain
But the techniques for predicting variation or tolerance for an assembly is the same.
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Variation Simulation
Given individual part dimensions and their distribution, what are the assembly dimensions ?
Root Sum Squares (RSS):
(Spotts, 1978, Lee and Woo, 1990)
Monte Carlo Simulation:
(Craig, 1989)
y x1 x2 x3
t abc t a2 b2 c2
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Simple Variation Simulation Example
100 +/- 0.1 (C)
49.9 +/-0.1
(A)
49.9 +/-0.1
(B)
? +/- ?
Given component tolerances, determine the variation in the measured dimension (the gap between the blocks and the base).
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Commonly Used Variation Simulation Methods
1
x
± 1
a
2
x2± b
2
3
1
y ±t
3 x ±c
3
Worst Case:
(Conway, 1948; Chase and Parkinson, 1991)
1
x
± 1
a
2
x2± b
2
3
1
y ±t
3
x
± 3
c
But the method can applied more widely than mechanical assembly. The general form is: given a function Y=f(x1, x2, …), and the distributions of xi, What is the distribution of y ?
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Variation Simulation Methods
Two things are essential in order to perform variation analysis. One is an assembly model or input-output model. The other is the distribution of variables.
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Variation vs. Tolerance
LSL
US L
Variation: • is what the process gives us, • may be quite different from the tolerance.
Tolerance or Specification is • the allowable level of variation, • based on functional consideration, • used to establish a part's conformability to design.
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Worst Case Analysis
In worst case analysis, it is assumed that the contributing dimensions are always within tolerance. By making this assumption worst case limits can be found within which the measured dimension must always fall.
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
-4
Central tendency or mean: Spread or variation
x E[x] x1 x2 ... xn n
n
(xi x)2
Var[x] i1 n 1
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Part I 1-D Tolerance analysis
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Deviation
Characterizing the performance of a process