公差分析1
公差分析简介及实例分析
=0.00+0.25/-0.35mm
使用统计分析进行的公差分析
1.以相关各尺寸之设计中心值作为平均值X 2.以相关各尺寸之设计公差范围作为其对应标准偏差6σ 3.依公式进行计算 分别得出配合后共面度中心值及其偏差范围 计算得: X = (0.30+2.625)+(0.45+0.05)-(3.35+0.025)=0.05mm 3σ= 0.102+0.0252+0.052+0.0252+0.052+0.052 =0.136mm 合计: 共面度=0.05± 0.136mm (0.186~-0.086) 查表得: Z1 =3*(0.10-0.05)/0.136=1.103
CONTACT: DIM 0.45± 0.05 DIM 0.00+0.10/-0.00
使用极端情况进行的 一般公差分析
共面度: =HOUSING高+CONTACT高-SHELL高 =[(0.30± 0.10)+(2.60+0.05/-0.00)] +[(3.35± 0.05)+(0.00+0.05/-0.00)] -[(0.45± 0.05)+(0.00+0.10/-0.00)]
分类:
极端情况公差分析V.S.统计分析 (完全互换法) (大数互换法)
A极端情况公差分析
即在建立好的一條尺寸链上 保証各环(尺寸)公差均向一个 方向上累积.也仍然滿足封闭環的装配性及功能要求
方法分类:
a.正计算: 已知尺寸链上各尺寸的基本尺寸及极限偏差 求封闭环的尺寸及极限偏差用于校核功能性 b.反计算: 已知封闭环尺寸的基本尺寸及极限偏差
* 3.产品开发设计的需要 产品设计一般分为 原形设计 和 二次生产设计 不进行公差分析意味着将在制造时冒很大的风险
公差分析讲义
RSS
用于 制作模具的设计图纸出图前, 即 已收集到工程数据时 使用. RSS 公差分析方法 根据部品的变化量来 决定系统不良的可能性 根据RSS进行 6σ 设计时, 预想会发生 4.3ppm 不良
μ 1 + μ2 + μ3 + μ4
如果两部品的尺寸相互独立, 平均和标准偏差的共分散就是 “0”, 所以只进行加减计算即可
μx+y= μx + μy μx-y = μx – μy σ2x+y = σ2x + σ2y σ2x-y = σ2x + σ2y (X + Y)的平均 (X - Y)的平均 (X + Y)的分散 (X - Y)的分散
+
A
Block Box(右侧) Gap
B1 Block 1 的 大小
B2 Block 2 的 大小
B3 Block 3 的 大小
B4 Block 4 的 大小
Gap = A – B1 – B2 – B3 – B4
Gap比 0.0 小时, 会出现干扰. 平均Gap: μgap= μe - μ1+2 = 80.0 - 79.0 = 1.0mm Gap的标准偏差:
gap gap
e 1 2
2 2
2
0 . 3408
2
0 . 2032
2
0 . 1270
2
gap 0 . 3877
理想的 6σ 水平的设计是 :
- 确认是否满足顾客要求 - 确认标准偏差
公差分析报告基本知识
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。
公差分析基本知识
公差分析基本知识公差分析是指对于一组零件或产品的尺寸、形状和位置等特征进行分析，确定其所允许的变动范围，以满足设计要求的一种方法。
公差分析的目的是确定零件间和零件内的公差，以保证产品在装配和使用过程中的质量要求。
公差分析主要包括以下几个方面的内容：1.公差的定义：公差是指零件上特征的允许变动范围。
公差一般分为基本公差和附加公差。
基本公差是指通过规定零件上特征的尺寸范围来控制公差。
附加公差是指为了控制零件间和零件内的相对位置而设置的公差。
2.公差的表示方法：公差可以通过标准公差、限制公差和配合公差等方式来表示。
标准公差是指根据国家标准规定的一组统一的公差数值。
限制公差是指通过上下限值来表示公差范围。
配合公差是指根据安装或运动要求来确定的公差范围。
3.公差的传递：公差的传递是指从一个零件到另一个零件上的公差如何变化的过程。
公差的传递可以通过最大材料条件和最小材料条件来进行分析。
最大材料条件是指零件尺寸取最大限制尺寸时，所有公差作用的总和。
最小材料条件是指零件尺寸取最小限制尺寸时，公差作用的总和。
4.公差链：公差链是指由多个零件组成的装配件中公差传递的路径。
公差链的形成是由于零件之间的相互作用和相互限制引起的。
公差链的存在会导致装配精度的累积误差，因此需要对公差链进行分析和控制。
5.公差的控制：公差分析的最终目的是为了确定合理的公差范围，以保证产品在装配和使用过程中的质量要求。
公差的控制可以通过设计优化、工艺改进和设备调整等方式来实现。
公差分析在产品设计和制造中具有重要的作用，能够帮助设计人员确定合理的公差要求，同时也有助于提高产品的装配精度和使用性能，降低产品开发和生产成本。
在实际应用中，公差分析需要结合制造工艺、设备精度和市场需求等多方面因素进行综合考虑，以获得最佳的公差方案。
公差分析基础理论
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。
公差分析常用方法
公差分析常用方法
公差分析是一种用于研究产品或系统各种要素之间相互连锁关系的方法。
它可用于确定导致产品或系统性能差异的主要因素，并寻找改进的机会。
下面是一些常用的公差分析方法：
1. 传递函数法：传递函数法是一种将产品或系统的总体公差在各个部件或要素上分配的方法。
通过将总体公差按照一定的比例分配给各个部件，以满足产品或系统性能的需求。
2. 采用最小二乘法（Least Square Method）：最小二乘法是一种通过最小化观测值和理论值之间的差异平方和，来确定最接近真实值的方法。
在公差分析中，可以使用最小二乘法来评估产品或系统的总体公差和各个部件之间的关系。
3. 驱动因子公差分析（Driver Factor Analysis）：驱动因子公差分析是一种通过识别产品或系统的主要性能驱动因子，来优化公差分配的方法。
通过将更多的公差分配给主要驱动因子，可以显著改善产品或系统的性能。
4. 公差优化：公差优化是一种通过最小化总体公差，以满足产品或系统性能要求的方法。
通过分析各个部件之间的相互关系，可以确定最佳的公差分配方案。
5. 敏感度分析：敏感度分析是一种评估产品或系统对公差变化的敏感程度的方法。
通过分析不同参数的变化对产品或系统性能的影响，可以确定哪些部件或要
素对总体公差的变化最为敏感。
以上是常用的公差分析方法，具体选择哪种方法取决于产品或系统的特点和分析目的。
公差分析
为什么为产生公差？
加工制程的变异： 材料特性的不同 设备或模具的精度 加工条件的不同 操作员的不熟练 模具磨损
DFMA
组装制程的变异： 组装设备的精度 工装夹具的错误
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二. 公差分析
DFMA
1.公差的概念：
正态分布
一般认为，零件尺寸分布是正态分布
按照某种制造工艺制造如图所示的零件，对于25.40mm零件长度长度尺寸， 从一批零件中任取100件检测，测得它们的实际尺寸如下:
DFMA
3.宽松的零件公差要求
A.设计合理的间隙
设计合理的间隙，防止零件过约束，避免对零件尺寸的不必要的公差要 求，不合理的零件间隙设计会带来对零件不合理的公差要求
合理间隙
零件A 零件B
零件C
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二. 公差分析
DFMA
B.简化产品装配关系，缩短装配尺寸链
对于重要的装配尺寸，在产品最初设计阶段就要重点加以关注，简化产 品的装配关系，避免重要装配尺寸涉及更多的零件，从而减少尺寸链中 尺寸的数目，达到减少累积公差的目的，产品设计于是能够允许零件宽 松的公差要求
内容：
一．常见的公差分析做法 二．公差分析 三．公差分析的计算步骤 四．公差分析的计算方法 五．公差分析的三大原则 六．产品开发中的公差分析
DFMA
2
一. 常见的公差分析做法
DFMA
1. 产品详细设计完成后，在design review时，针对O-ring的压缩量进行
公差分析；分析如下：
3
一. 常见的公差分析做法
TX = TA2 + TB2 + TC2 + TD2 + TE2
= 0.202 + 0.102 + 0.102 + 0.152 + 0.102
公差分析报告基本知识
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）误差与公差的基本概念1. 误差误差——指零件加工后的实际几何参数相对于理想几何参数之差。
（1）零件的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——指零件加工后的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）——指零件加工后的实际表面形状相对于理想形状的差值，如孔、轴横截面的理想形状是正圆形，加工后实际形状为椭圆形等。
相对位置误差——指零件加工后的表面、轴线或对称面之间的实际相互位置相对于理想位置的差值，如两个面之间的垂直度，阶梯轴的同轴度等。
表面粗糙度（微观几何形状误差）——指零件加工后的表面上留下的较小间距和微笑谷峰所形成的不平度。
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的误差在公差范围内，就能保证零件的互换性。
因此，建立各种几何公差标准是实现对零件误差的控制和保证互换性的基础。
（二）误差与公差的关系零件误差公差零件误差图1由图1可知，零件误差是公差的子集，误差是相对于单个零件而言的；公差是设计人员规定的零件误差的变动范围。
（三）公差术语及示例图2以图2为例：基本尺寸——零件设计中，根据性能和工艺要求，通过必要的计算和实验确定的尺寸，又称名义尺寸，图中销轴的直径基本尺寸为Φ20，长度基本尺寸为40。
实际尺寸——实际测量的尺寸。
极限尺寸——允许零件实际尺寸变化的两个极限值。
两个极限值中大的是最大极限尺寸，小的是最小极限尺寸。
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的代数差。
上偏差=最大极限尺寸-基本尺寸，用代号（ES）（孔）和es（轴）下偏差=最小极限尺寸-基本尺寸，用代号（ES）（孔）和es（轴）尺寸公差——允许尺寸的变动量尺寸公差=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，标准基本尺寸是一条直线，以其为基准确定偏差和公差。
公差分析
例子1公差(Tolerancing)1-1概论公差分析将有系统地分析些微扰动或色差对光学设计性能的影响。
公差分析的目的在于定义误差的类型及大小，并将之引入光学系统中，分析系统性能是否符合需求。
Zemax内建功能强大的公差分析工具，可帮助在光学设计中建立公差值。
公差分析可透过简易的设罝分析公差范围内，参数影响系统性能的严重性。
进而在合理的费用下进行最容易的组装，并获得最佳的性能。
1-2公差公差值是一个将系统性能量化的估算。
公差分析可让使用者预测其设计在组装后的性能极限。
设罝公差分析的设罝值时，设计者必须熟悉下述要点：●选取合适的性能规格●定义最低的性能容忍极限●计算所有可能的误差来源(如：单独的组件、组件群、机械组装等等…)●指定每一个制造和组装可允许的公差极限1-3误差来源误差有好几个类型须要被估算制造公差●不正确的曲率半径●组件过厚或过薄●镜片外型不正确●曲率中心偏离机构中心●不正确的Conic值或其它非球面参数材料误差●折射率准确性●折射率同质性●折射率分布●阿贝数(色散)组装公差●组件偏离机构中心(X,Y)●组件在Z.轴上的位置错误●组件与光轴有倾斜●组件定位错误●上述系指整群的组件周围所引起的公差●材料的冷缩热胀(光学或机构)●温度对折射率的影响。
压力和湿度同样也会影响。
●系统遭冲击或振动锁引起的对位问题●机械应力剩下的设计误差1-4设罝公差公差分析有几个步骤须设罝：●定义使用在公差标准的」绩效函数」：如RMS光斑大小，RMS波前误差，MTF需求，使用者自定的绩效函数，瞄准…等●定义允许的系统性能偏离值●规定公差起始值让制造可轻易达到要求。
ZEMAX默认的公差通常是不错的起始点。
●补偿群常被使用在减低公差上。
通常最少会有一组补偿群，而这一般都是在背焦。
●公差设罝可用来预测性能的影响●公差分析有三种分析方法:⏹灵敏度法⏹反灵敏度法⏹蒙地卡罗法●公差分析需要对误差值的来源范围作设罝。
1-5公差操作数公差分析会运用下面的操作数：●TRAD, TCUR, TFRN：所有描述表面焦度的误差●TTHI：描述组件或空间厚度的误差●TCON；描述Conic常数的误差●TSDX, TSDY：表面离轴的误差(镜片长度单位)●TSTX, TSTY：表面倾斜的误差(角度)●TIRX, TIRY：表面倾斜的误差(镜片长度单位)●TIRR：表面不平整度的误差(用球差和像散)●TEXI, TEZI：表面不平整度的误差(用Zernike条纹或标准多项式)●TIND, TABB：折射率,阿贝数的误差●TPAR, TEDV：参数或外加资料值的误差●TEDX, TEDY：组件的机构离轴●TETX, TETY, TETZ：组件的机构倾斜●TUDX, TUDY, TUTX, TUTY, TUTZ：组件的离轴或倾斜由使用者自订的座标定义增加可用于非序列性组件的新参数1-6双透镜的公差分析载入Samples\Tutorial folder中的「Tutorial tolerance.zmx」文件。
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。
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。
公差分析报告基本知识
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）误差与公差的基本概念1. 误差误差——指零件加工后的实际几何参数相对于理想几何参数之差。
（1）零件的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——指零件加工后的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）——指零件加工后的实际表面形状相对于理想形状的差值，如孔、轴横截面的理想形状是正圆形，加工后实际形状为椭圆形等。
相对位置误差——指零件加工后的表面、轴线或对称面之间的实际相互位置相对于理想位置的差值，如两个面之间的垂直度，阶梯轴的同轴度等。
表面粗糙度（微观几何形状误差）——指零件加工后的表面上留下的较小间距和微笑谷峰所形成的不平度。
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的误差在公差范围内，就能保证零件的互换性。
因此，建立各种几何公差标准是实现对零件误差的控制和保证互换性的基础。
（二）误差与公差的关系图1由图1可知，零件误差是公差的子集，误差是相对于单个零件而言的；公差是设计人员规定的零件误差的变动范围。
（三）公差术语及示例图2以图2为例：基本尺寸——零件设计中，根据性能和工艺要求，通过必要的计算和实验确定的尺寸，又称名义尺寸，图中销轴的直径基本尺寸为Φ20，长度基本尺寸为40。
实际尺寸——实际测量的尺寸。
极限尺寸——允许零件实际尺寸变化的两个极限值。
两个极限值中大的是最大极限尺寸，小的是最小极限尺寸。
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的代数差。
上偏差=最大极限尺寸-基本尺寸，用代号（ES）（孔）和es（轴）下偏差=最小极限尺寸-基本尺寸，用代号（ES）（孔）和es（轴）尺寸公差——允许尺寸的变动量尺寸公差=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，标准基本尺寸是一条直线，以其为基准确定偏差和公差。
产品分析之公差分析（一）
产品分析之公差分析（一）公差分析是指在满足产品功能、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。
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，可以帮助产品设计工程师实现以下目的：1、合理设定零件和产品的公差以降低产品制造和装配成本。
2、判断零件的可装配性，判断零件是否会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。
其一是通过亚格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。
公差分析的方法分类1*.极值法(wC) (简单上下公差相加减，取最值)极值法是建立在零件100%互换的基础上，是应用范围最广泛、操作最简便的方法。
零部件都设计为名义值，然后假定公差完全向一个或另一个公差积累，最终的结果仍能满足产品的功能要求。
2*.统计平方公差法 (RSS) /均方根法(C公差平方=A平方+B平方) 统计平方公差法考虑了零件尺寸的统计分布即大多数的零部件在它们的公差范围内呈正态概率分布，建模更接近于实际产品的生产过程。
该方法是以一定的置信水平为依据(通常假定各组成环以及封闭环公差服从正态分布，且装配函数为线性关系，取置信水平P=99.73%)，不要求100%互换，只要求大数互换。
3.蒙特卡罗法当所求解问题是某种随机事件出现的概率，或者是某个随机变量的期望值时，通过某种“实验”的方法，以这种事件出现的频率估计这一随机事件的概率，或者得到这个随机变量的某些数字特征，并将其作为问题的解。
公差分析讲义范文
公差分析讲义范文公差分析是指在产品设计和制造过程中，通过对尺寸、形状、位置等要素进行量化分析，确定产品所能容忍的偏差范围，以保证产品能够满足设计要求和性能需求。
公差分析涉及的知识领域广泛，包括数学、力学、材料学等。
下面将详细介绍公差分析的基本概念、方法和应用。
一、基本概念1.公差：产品在设计和制造过程中，由于各种原因产生的尺寸、形状、位置等偏差。
公差是指在特定的工艺和材料条件下，允许的尺寸偏差范围。
2.基本尺寸：产品设计中指定的标准尺寸。
3.上下限尺寸：基本尺寸所允许的最大和最小尺寸。
4.精度等级：公差能力的一个度量，用来描述产品的制造精度和一致性。
二、公差分析方法1.线性拟合法：适用于直线和平面的公差分析。
通过线性拟合，计算基本尺寸的位置，确定公差的位置和范围。
2.误差传递法：适用于相邻特征尺寸之间有关联关系的公差分析。
根据误差传递的规则，计算特征之间的误差传递情况，确定最终公差。
3.统计公差分析法：通过统计学方法，分析偏差与公差之间的关系，确定产品的公差范围。
适用于复杂的机械零件和系统的公差分析。
4.数值模拟方法：利用计算机模拟和仿真技术，对产品的设计和公差进行分析。
可以通过模拟计算，预测产品的性能和可靠性。
三、公差分析的应用1.产品设计：在产品设计阶段，公差分析可以评估产品的可制造性和性能要求。
通过合理设置公差，提高产品的一致性和可靠性。
2.制造工艺：在产品制造过程中，公差分析可以指导制定合理的工艺参数和制造方法。
通过公差分析，优化工艺流程，提高产品的加工精度和稳定性。
3.品质控制：公差分析可以帮助确定产品的检测方法和检测要求。
通过合理设置公差，控制产品的质量，提高产品的一致性和可靠性。
4.成本控制：公差分析可以帮助评估产品的制造成本和维修成本。
通过合理设置公差，优化产品的设计和制造，降低生产成本。
公差分析是现代制造工程中非常重要的一部分，它能够保证产品的可靠性、一致性和经济性。
通过合理设置公差，可以提高产品的竞争力和市场份额，满足消费者的需求和期望。
1.slimsas-(RA-molding)-7443-公差分析-X1
SLimsas-7443公差分析1.Contact Gap左右框口Gap 1=0.33±0.15 （worst cast) =0.33±0.076 （RSS）GAP②①中间Gap = 0.31±0.15 （worst cast) = 0.31±0.076 （RSS ）端子预压不够，worst cast 的情况下，这个会算错误2. 端子对称度假设左右两侧端子都与塑胶有预压，端子头部形状与图面相符。
端子理论对称度：=0.005±0.09（worst cast ） =0.005±0.038 （RSS ）0.715±0.035弹高① 1.19±0.030.725±0.045端子预压不够，worst cast 的情况下，这个会算错误3. 端子弹高端子弹高 = （①- ②）/2 + （±0.1/2） =0.43±0.103 （worst cast) =0.43±0.065 （RSS ）② GAP 取0.33±0.076 Tp ：0.1弹高① 1.19±0.03端子预压不够，worst cast 的情况下，这个会算错误4. 端子预压计算①A= （①- 2*②-③）/2 + （±0.04/2）②③BB= 0.46±0.06上排端子预压计算= 0.02±0.14 （worst cast)= 0.02±0.072 （RSS）下排端子预压计算= 0.05±0.14 （worst cast)= 0.05±0.072 （RSS）总结：上排端子预压量偏小，可以调大0.45尺寸5. 端子正位度间隙引起的位置度±0.04总计位置度 =±0.115（worst case) =±0.071（RSS）6.平面度计算铁壳与锡脚落差=-0.04±0.22（worst case) =-0.04±0.076 (RSS)按RSS 计算。
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T T T T
1 2 3
2
2
2
T
i 1
n
2
i
让我们用 WC 和 RSS来计算这些变量，然后做个比较！
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第六步 – 计算变异, WC
极值法 (WC)
1. 确定组装要求
•
间隙变量是个体公差的总和.
n
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）
功能要求 电子方面；PWB与弹片的可靠接触 结构方面；良好的滑动结构，翻盖结构，或机构装置 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
5. 确定公差分析的方法
6. 按要求计算变异
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第五步 – 公差分析方法的定义
1. 确定组装要求
怎样计算间隙的变异 ?
一般应用比较多的公差分析模式是： 1. 极值法 (Worst Case)，简称WC
– – – – 验证 100 % 性能 简单并且最保守的手法 用于零件数量少的情况 用于产量不大的零件
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
200-204
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205-209
变异的一般分布图
正态分布 normality distribution
100
双峰分布（非正态分布）
50 0 16 18 20 22 24 26 28
7
60 50 40 30 20 10 0
偏斜分布（非正态分布）
第二步 – 封闭尺寸链图
1. 确定组装要求
46.20 +0.20 - 0.60 必要条件 (Gap > 0)
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
20.00 ± 0.30
15.00 ± 0.25
10.00 ± 0.15
零件 3
零件 4
零件 2
零件 1
零件 4
45.00 ± ?
20.00 ± 0.30
15.00 ± 0.25
10.00 ± 0.15
零件 3
零件 2
零件 1
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堆叠公差分析过程
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
在堆叠公差时，有以下几种方法:
d Gap
d
i 1
n
i
5. 确定公差分析的方法
dGap n di
= 名义值间隙。正值是空隙，负值是干涉 = 堆叠中独立尺寸的数量 = 尺寸链中第i个尺寸的名义尺寸
6. 按要求计算变异
dGap = - 10.00 - 15.00 - 20.00 + 46.00 = 1.00
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12
公差分析使用范畴
• • 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。在机构设计中，它是一个很重要的挑战。
单个零件和组件的公差堆叠
13.00 ± 0.20
35.00 ± ? 10.00 ± 0.15 12.00 ± 0.10
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4
5
6
7
8
9
10 11
正态分布的特点
标准差, (s or ) 变形点
平均值, (x or µ)
数据的百分比，在给定的西格玛 ()范围
-6
-5
-4
-3
-2
-1
+1
+2
+3
+4
+5
+6
68.26 % 95.46 % 99.73 % 99.9937 % 99.999943 % 99.9999998 %
第五步 – 方法的定义, 统计手法
统计法 (RSS) – 统计手法
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
正态分布可以求和所有的变量.
stot s1 s2 s3 s4
• 假设每个尺寸的 Ppk 指标是1.33并且制程是在中心.
2
2
2
2
2
4. 按要求计算名义尺寸
柱状图
• 柱状图能提供制程的分布形状，位置及区域的初步评估 • 柱状图也是呈现变异几何的方法 • There may be outliers
某单位男人高度 (假设)
600
400
人数 200 0
6
190-194
160-164
165-169
170-174
175-179
180-184
185-189
195-199
– – – 手工. 用电子数据表 用公差分析软件，比如 VisVSA™.
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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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
设计公差分析
2015-07-03
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目录
第一部分：公差分析的目的 第二部分：统计学应用于公差分析的背景 第三部分：一般公差分析的理论
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一. 公差分析的目的
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，对于降低产品成本、提高产品质量具有重大影 响并且可以帮助结构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。 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。
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总体参数与样本统计
总体 • 现有的及将来会出现的所有单元或个 体 • 我们将永远都不可能知道的真实总体 • 比如，所有的我司7C平板电脑生产总 量。 样本 • 从总体提取的单元或个体的子集 • 用样本统计，我们可以尝试评估总体参数 • 比如，7C在2015年23周生产的样本
Ttot Ti
i 1
Ttot n Ti
= 最大的预期间隙变量(对称公差) . = 独立尺寸的堆叠数量. = 第i个尺寸对称公差.
Ttot = 0.15 + 0.25 + 0.30 + 0.40 = 1.10
5. 确定公差分析的方法
最小间隙 Xmin = dGap – Ttot = 1.00 – 1.10 = – 0.10 最大间隙 Xmax = dGap + Ttot = 1.00 + 1.10 = 2.10 增加 0.10 达到最小间隙的要求 (dGap >0).
2.
组装制程的变异
– – 工装夹具错误 组装设备的精度
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变异的控制
变异的控制
从加工制造
解决方案
制成的选择 制程的控制 (SPC) 产品的检查
Aim
高品质 高良率 低Low FFR
5
从产品设计
技术的选择 优化的设计 公差分析
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第四步 – 计算名义尺寸
1. 确定组装要求
D (d4 ) 必要条件 X (dGap ) > 0 C (d3 ) B (d2 ) A (d1 )
+
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
•
名义值间隙是:
T T2 2 P pk 1.33 T 4s s 4 s 16
T
2 tot
5. 确定公差分析的方法
16
T T T T
1 2 3
2
2
2
2 4
16
16
16
16