机构设计公差分析培训教材优秀课件
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公差培训资料课件
公差培训资料课件
汇报人：任老师
2023-12-29
CONTENTS
• 公差基础概念 • 公差类型与计算 • 公差标注与识读 • 公差原则与选用 • 公差在设计中的应用 • 公差检测与质量控制
01
公差基础概念
公差定义
总结词
公差是允许零件实际尺寸变化的上限和下限范围。
详细描述
公差是机械制造中非常重要的概念，它表示零件实际尺寸的变化范围。在加工过程中，由于各种因素的影响，零 件的实际尺寸很难完全符合设计要求。为了确保零件能够正常装配和工作，需要给定一个合理的公差范围，使零 件的实际尺寸落在这个范围内。
03 不合格品处理
对不合格品进行标识、隔离和 处理，防止不合格品流入下道 工序或出厂。
0 持续改进 4通过对质量数据的分析，发现
和改进产品或过程的不足之处 ，提高产品质量和生产效率。
谢谢您的聆听
THANKS
公差等级是用来表示零件尺寸精度高低的分类方式。根据不同的使用要求和工艺水平，可以选择不同 的公差等级。一般来说，公差等级越高，零件的尺寸精度越高，制造难度也越大。在选择公差等级时 ，需要综合考虑零件的功能要求、工艺条件和制造成本等因素。
02
公差类型与计算
线性尺寸公差
线性尺寸公差定义
线性尺寸公差是指对线性尺寸的允许变动量，用于限制线性尺寸的变动范围。
03
公差标注与识读
公差标注方法
线性尺寸公差标注
包括基本尺寸、上偏差、 下偏差和公差等级等要素 ，用于控制线性尺寸的允
许变动范围。
角度尺寸公差标注
包括基本尺寸、角度公差 和公差等级等要素，用于 控制角度尺寸的允许变动
范围。
形位公差标注
包括基准、符号、公差值 和公差等级等要素，用于 控制零件的形状和位置误
汇报人：任老师
2023-12-29
CONTENTS
• 公差基础概念 • 公差类型与计算 • 公差标注与识读 • 公差原则与选用 • 公差在设计中的应用 • 公差检测与质量控制
01
公差基础概念
公差定义
总结词
公差是允许零件实际尺寸变化的上限和下限范围。
详细描述
公差是机械制造中非常重要的概念，它表示零件实际尺寸的变化范围。在加工过程中，由于各种因素的影响，零 件的实际尺寸很难完全符合设计要求。为了确保零件能够正常装配和工作，需要给定一个合理的公差范围，使零 件的实际尺寸落在这个范围内。
03 不合格品处理
对不合格品进行标识、隔离和 处理，防止不合格品流入下道 工序或出厂。
0 持续改进 4通过对质量数据的分析，发现
和改进产品或过程的不足之处 ，提高产品质量和生产效率。
谢谢您的聆听
THANKS
公差等级是用来表示零件尺寸精度高低的分类方式。根据不同的使用要求和工艺水平，可以选择不同 的公差等级。一般来说，公差等级越高，零件的尺寸精度越高，制造难度也越大。在选择公差等级时 ，需要综合考虑零件的功能要求、工艺条件和制造成本等因素。
02
公差类型与计算
线性尺寸公差
线性尺寸公差定义
线性尺寸公差是指对线性尺寸的允许变动量，用于限制线性尺寸的变动范围。
03
公差标注与识读
公差标注方法
线性尺寸公差标注
包括基本尺寸、上偏差、 下偏差和公差等级等要素 ，用于控制线性尺寸的允
许变动范围。
角度尺寸公差标注
包括基本尺寸、角度公差 和公差等级等要素，用于 控制角度尺寸的允许变动
范围。
形位公差标注
包括基准、符号、公差值 和公差等级等要素，用于 控制零件的形状和位置误
公差与配合知识培训课件(PPT 83张)
2.2 标准公差系列
2.2.1 公差等级
确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。 不同零件和零件上不同部位的尺寸，对精确程度 的要求往往不同，为了满足生产的需要，国家标准 设置了20个公差等级，各级标准公差的代号为IT01， IT0,IT1,IT2，…，IT18。IT01精度最高，其余依次降 低，标准公差值依次增大。
1.3 公差及公差带
1.3.1 公差
公差的大小表示对零件加工精度高低的要求，并不 能根据公差的大小去判定零件尺寸是否合格。上、 下偏差表示每个零件实际偏差大小变动的界限，是 代数值，是判断零件尺寸是否合格的依据，与零件 加工精度的要求无关，但是，上下偏差之差的绝对 值（公差）是与精度有关。公差是误差的允许值， 是由设计确定的，不能通过实际测量得到。
第2章 公差与配合的应用
2.1 基准制的选择
2.2 标准公差系列
2.3 公差等级的选择 2.4 基本偏差系列
2.5 基本偏差的选择
2.1 基准制的选择
基准制是一种零件的基本偏差（公差带位置） 不变，而只改变另一种零件的基本偏差（公差位置 ），以获得不同的配合性质。基准制分为基孔制和 基轴制两种。 基孔制：基本偏差固定不变的孔的公差带，与不同 基本偏差轴的公差带形成的各种配合。对于该基准 制，是孔的最小极限尺寸与基本尺寸相等，孔的下 偏差为零的一种配合制度，基本偏差为H。 基轴制：基本偏差固定不变的轴的公差带，与不同 基本偏差孔的公差带形成的各种配合。对于该基准 制，是轴的最大极限尺寸与基本尺寸相等，轴的上 偏差为零的一种配合制度，基本偏差为h。
2.4 基本偏差系列
基本偏差是指零件公差带靠近零线位置的上偏 差或下偏差。当公差带位置在零线以上时，其基本 偏差为下偏差；当公差带位置在零线以下时，其基 本偏差为上偏差。 基本偏差代号用拉丁字母表示，小写字母代表 轴，大写字母代表孔。以轴为例，其排列顺序基本 上从a依次到z，在拉丁字母中，除去与其他代号易 混淆的5个字母i、l、o、p、q、我，增加了7个双字 母代号cd、ef、fg、js、za、zb、zc，共组成28个基 本偏差代号。其排列顺序见图所示。孔的28个基本 偏差代号，与轴完全相同，用大写字母表示。
公差与配合基础知识培训讲义(PPT 63页)
80 120 1 1.5 2.5 4 6 10 15 22 35 54 87 140 220 0.35 0.54 0.87 1.40 2.20 3.5 5.4
120 180 1.2 2 3.5 5 8 12 18 25 40 63 100 160 250 0.40 0.63 1.00 1.60 2.50 4.0 6.3
内部培训资料
公差标注方法
0.004
0.05 A
A
ø40j6
ø100
ø30
内部培训资料
公差标注方法
三格的位置公差框格中的内容填写示例
ø0.05 M
AM
与基准要素有关的符号 第一格填写
基准符号字母
公差特征项 目符号
与被测要素有关的符号
公差值 公差项目
第二格填写用以毫 米为单位表示的公 差值和有关符号
查表举例:
0.016mm
? φ45mm轴，标准公差等级IT为6，则其公差为：
内部培训资料
偏差
定义：尺寸偏差：是指某一尺寸（极限尺
寸、实际尺寸等等）减去基本尺寸所得的 代数差，其值可正、可负或零。尺寸偏差 有上偏差、下偏差和实际偏差。
分类：实际偏差（Ea、ea）
极限偏差
内部培训资料
实际偏差
实际尺寸减去其基本尺寸所得的代 数差：
30 50 0.6 1 1.5 2.5 4 7 11 16 25 39 62 100 160 0.25 0.39 0.62 1.00 1.60 2.5 3.9
50 80 0.8 1.2 2 3 5 8 13 19 30 46 74 120 190 0.30 0.46 0.74 1.20 1.90 3.0 4.6
φD的轴线必须位于距离为 公差值0.1，且在垂直方向 平行于基准轴线的两平行 平面之间。
公差分析讲义PPT学习教案
❖ 根据RSS进行 6σ 设计时, 预想会发生 4.3ppm 不良
RSS
4. 公差分析方法
确定 System的允许差后, 通过 Tolerance Analysis, 参考工程能力, 进行System的 工程能力分析, 最后确定CTQ的允许公差
Min/Max
最初的 设计构想图
✓ 目标尺寸 (Target)
❖ USL/LSL
- USL: Upper Spec Limit，规格上限 - LSL: Lower Spec Limit，规格下限。
❖ Tolerance (公差)
- 指顾客允许的限界尺寸 (USL 和 LSL) - 用数字确定 - 适用于组装品的特性和单位部品中
❖ Min / Max(极限公差法,即Worst Case法)
活用基准 Data
4.65 X σLT 6.15 X σST
假设是长期工程时 : 使用生产 Data 假设工程是在管理状态下 假设是短期工程Data时 : 使用新规模具
活用 Six Sigma 6.15 X σST 方法
以合理的 Subgroup收集Data Data 分为短期, 长期
第4页/共28页
良好的公差适用的优点
❖ 组装时的恰当性和机能向上 ❖ 可以对基本设计构成进行更好的
Sensitivity Analysis ❖ 减少模具修正的频度
对现 System的认识不足 会导致不完整的开发
第5页/共28页
1. 公差分析
7. 统计性公差分析的类型
1) 线性公差分析 ❖ 性能的函数式由构成部品尺寸的加减构成时, 称此式为线性的, 且性能的标准偏差用Root Sum of Square (RSS)求出.
Block Box(左 侧 )
RSS
4. 公差分析方法
确定 System的允许差后, 通过 Tolerance Analysis, 参考工程能力, 进行System的 工程能力分析, 最后确定CTQ的允许公差
Min/Max
最初的 设计构想图
✓ 目标尺寸 (Target)
❖ USL/LSL
- USL: Upper Spec Limit，规格上限 - LSL: Lower Spec Limit，规格下限。
❖ Tolerance (公差)
- 指顾客允许的限界尺寸 (USL 和 LSL) - 用数字确定 - 适用于组装品的特性和单位部品中
❖ Min / Max(极限公差法,即Worst Case法)
活用基准 Data
4.65 X σLT 6.15 X σST
假设是长期工程时 : 使用生产 Data 假设工程是在管理状态下 假设是短期工程Data时 : 使用新规模具
活用 Six Sigma 6.15 X σST 方法
以合理的 Subgroup收集Data Data 分为短期, 长期
第4页/共28页
良好的公差适用的优点
❖ 组装时的恰当性和机能向上 ❖ 可以对基本设计构成进行更好的
Sensitivity Analysis ❖ 减少模具修正的频度
对现 System的认识不足 会导致不完整的开发
第5页/共28页
1. 公差分析
7. 统计性公差分析的类型
1) 线性公差分析 ❖ 性能的函数式由构成部品尺寸的加减构成时, 称此式为线性的, 且性能的标准偏差用Root Sum of Square (RSS)求出.
Block Box(左 侧 )
公差基础知识培训教材(PPT169页)
一、公差与测量概述
3.互换性的作用
使用过程： 方便替换
缩短维修时间和节约费用
生产制造： 专业化协调生产 提高产品质量和生产效率
装配过程： 缩短装配时间 提高效率
产品设计： 简化绘图、计算 加速产品更新换代
问题：如何使工件具有互换性？ 若制成的一批零件实际尺寸数
值等于理论值，即这些零件完全相同，这当然能够互换。但在生产上 不可能，且没有必要。因而实际生产只要求制成零件的实际参数值在 一定范围内变动，保证零件充分近似即可。
（2）遵守工艺等价原则。 未注公差——也叫自由公差。 而公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，也不能为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。
标准按不同的级别颁发。
公差基础知识培训
一、公差与测量概述
二、尺寸公差基础知识
目
三、形位公差基础知识
录
四、表面粗糙度基础知识
五、测量技术基础知识
标准的含义：为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或结果规定的 共同的和重复使用的规则、导则或特性文件。它是实现互换性的基础。
2 . 标准化：现代化生产的特点是品种多、 规模大、 分工细、 协作多 ， 为使社会生产有序地进行，必须通过标准化使产品规格简化，使分散的
、局部的生产环节相互协调和统一。
标准化的含义：制定、颁布、实施标准的全部活动过程。
公差与偏差是两个不同的概念。 公差表示制造精度的要求，反映加工的难易程度。 偏差表示与基本尺寸远离程度，它表示公差带的位置，影 响配合的松紧程度。
二、尺寸公差基础知识
公差与极限偏差的比较
•两者区别： •从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的； 而公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，也不能 为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。实际计算时 由于最大极限尺寸大于最小极限尺寸，故可省略绝对值符号。 •从作用上看：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零件是 否合格的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。 •从工艺上看：对某一具体零件，公差大小反映加工的难易程度 ，即加工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，而极限偏 差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。 •两者联系：公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确定了 两极限偏差也就确定了公差。
机构设计公差分析培训教材64页
18.11.2019
怎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。在机构设计中，它是一个很重.00 ± 0.20
35.00 ± ? 10.00 ± 0.15 12.00 ± 0.10
20.00 ± 0.30
必要条件 (Gap > 0)
15.00 ± 0.25
10.00 ± 0.15
零件 3
零件 2 零件 4
零件 1
mean - LSL
USL - mean
Tolerance range
一般公差分析的理论
这部分主要是说明怎样应用公差分析这个工具，去确保产品适合最终确定的产品功能和品 质的要求的过程。
18.11.2019
公差分析的优点
公差分析:
• 验证设计是否达到预期的品质水平. • 带较少缺点的良率产品. • 预防生产重工和延误. • 降低产品的返修率 (降低成本).
人数
160-164 165-169 170-174 175-179 180-184 185-189 190-194 195-199 200-204 205-209
变异的一般分布图
正态分布 normality distribution 双峰分布（非正态分布）
偏斜分布（非正态分布）
18.11.2019
• 在堆叠公差时，有以下几种方法:
– 手工. – 用电子数据表，比如Nokia Excel 模板. 这在
NOKIA是首选的方法! – 用公差分析软件，比如 VisVSA™.
• 这份教材重点是讲用NOKIA模板分析一个尺 寸的堆叠。按组装要求，分为六步来分析。
第一步 – 确定组装要求
怎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。在机构设计中，它是一个很重.00 ± 0.20
35.00 ± ? 10.00 ± 0.15 12.00 ± 0.10
20.00 ± 0.30
必要条件 (Gap > 0)
15.00 ± 0.25
10.00 ± 0.15
零件 3
零件 2 零件 4
零件 1
mean - LSL
USL - mean
Tolerance range
一般公差分析的理论
这部分主要是说明怎样应用公差分析这个工具，去确保产品适合最终确定的产品功能和品 质的要求的过程。
18.11.2019
公差分析的优点
公差分析:
• 验证设计是否达到预期的品质水平. • 带较少缺点的良率产品. • 预防生产重工和延误. • 降低产品的返修率 (降低成本).
人数
160-164 165-169 170-174 175-179 180-184 185-189 190-194 195-199 200-204 205-209
变异的一般分布图
正态分布 normality distribution 双峰分布（非正态分布）
偏斜分布（非正态分布）
18.11.2019
• 在堆叠公差时，有以下几种方法:
– 手工. – 用电子数据表，比如Nokia Excel 模板. 这在
NOKIA是首选的方法! – 用公差分析软件，比如 VisVSA™.
• 这份教材重点是讲用NOKIA模板分析一个尺 寸的堆叠。按组装要求，分为六步来分析。
第一步 – 确定组装要求
机构设计公差分析培训教材
产品的检查
从产品设计
2019/10/22
技术的选择 优化的设计 公差分析
Aim
高品质 高良率 低Low FFR
2019/10/22
2019/10/22
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
主要内容
第一部分：统计学应用于公差分析的背景
3
第二部分：一般公差分析的理论
15
第三部分：公差分析在诺基亚专案中的应用
29
第四部分：特殊情态
54
2019/10/22
统计学应用于公差分析的背景
这部分主要目的是介绍统计学应用于公差分析的背景，强调加工制造能力的重 要性。
2019/10/22
变异
下偏差
上偏差
• 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
6. 按要求计算变异 2019/10/22
第二步 – 封闭尺寸链图
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
5. 确定公差分析的方法
6. 按要求计算变异 2019/10/22
• 间隙变量是个体公差的总和.
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
5. 确定公差分析的方法
6. 按要求计算变异
n
Ttot Ti i 1
Ttot
= 最大的预期间隙变量(对称公差) .
n
= 独立尺寸的堆叠数量.
Ti
= 第i个尺寸对称公差.
从产品设计
2019/10/22
技术的选择 优化的设计 公差分析
Aim
高品质 高良率 低Low FFR
2019/10/22
2019/10/22
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
主要内容
第一部分：统计学应用于公差分析的背景
3
第二部分：一般公差分析的理论
15
第三部分：公差分析在诺基亚专案中的应用
29
第四部分：特殊情态
54
2019/10/22
统计学应用于公差分析的背景
这部分主要目的是介绍统计学应用于公差分析的背景，强调加工制造能力的重 要性。
2019/10/22
变异
下偏差
上偏差
• 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
6. 按要求计算变异 2019/10/22
第二步 – 封闭尺寸链图
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
5. 确定公差分析的方法
6. 按要求计算变异 2019/10/22
• 间隙变量是个体公差的总和.
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
5. 确定公差分析的方法
6. 按要求计算变异
n
Ttot Ti i 1
Ttot
= 最大的预期间隙变量(对称公差) .
n
= 独立尺寸的堆叠数量.
Ti
= 第i个尺寸对称公差.
机构设计公差分析培训教材公差分析原理
怎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。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
零件 3
零件 2
零件 1
20.00 ± 0.30
.00 ± 0.25
10.00 ± 0.15
45.00 ± ?
35.00 ± ?
Tolerance range
一般公差分析的理论 这部分主要是说明怎样应用公差分析这个工具，去确保产品适合最终确定的产品功能和品质的要求的过程。
公差分析的优点
公差分析: 验证设计是否达到预期的品质水平. 带较少缺点的良率产品. 预防生产重工和延误. 降低产品的返修率 (降低成本).
1. 确定组装要求
X < - 0.30 mm
例 1 – LCD 连接器 – 第1步
X
D 0.10±0.05
Process variation 3s
制程性能指标 Cpk
参数 Cpk 是制程性能指标 sLT 是长期标准差 LSL是规格的下限 USL是规格的上限 mean 是实际制程的平均值
USL - mean
LSL
Sample mean
Nominal value
mean - LSL
USL
Process variation 3s
0
200
400
600
人数
160-164
165-169
170-174
175-179
180-184
185-189
190-194
195-199
200-204
205-209
某单位男人高度 (假设)
变异的一般分布图
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
零件 3
零件 2
零件 1
20.00 ± 0.30
.00 ± 0.25
10.00 ± 0.15
45.00 ± ?
35.00 ± ?
Tolerance range
一般公差分析的理论 这部分主要是说明怎样应用公差分析这个工具，去确保产品适合最终确定的产品功能和品质的要求的过程。
公差分析的优点
公差分析: 验证设计是否达到预期的品质水平. 带较少缺点的良率产品. 预防生产重工和延误. 降低产品的返修率 (降低成本).
1. 确定组装要求
X < - 0.30 mm
例 1 – LCD 连接器 – 第1步
X
D 0.10±0.05
Process variation 3s
制程性能指标 Cpk
参数 Cpk 是制程性能指标 sLT 是长期标准差 LSL是规格的下限 USL是规格的上限 mean 是实际制程的平均值
USL - mean
LSL
Sample mean
Nominal value
mean - LSL
USL
Process variation 3s
0
200
400
600
人数
160-164
165-169
170-174
175-179
180-184
185-189
190-194
195-199
200-204
205-209
某单位男人高度 (假设)
变异的一般分布图
机构设计公差分析培训教材公差分析原理共64页
机构设计公差分析培训教材公差分析原 理
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不谁就会和我一样成功。——莫扎特
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不谁就会和我一样成功。——莫扎特
课程 培训大纲1-44 机构设计公差分析.docx
公差分析培训课程大纲课程前言：公差设计问题可以分为两类：一类是公差分析(Tolerance Analysis ,又称正计算) ,即已知组成环的尺寸和公差,确定装配后需要保证的封闭环公差；另一类是公差分配(Tolerance Allocation ,又称反计算) ,即已知装配尺寸和公差,求解组成环的经济合理公差。
公差分析的方法有极值法和统计公差方法两类,根据分布特性进行封闭环和组成环公差的分析方法称为统计公差法.本课程主要介绍统计公差法在实际尺寸堆叠中的应用。
课程大纲：第一章：统计学应用于公差分析的背景1、变异——两种主要的变异类型2、变异的控制3、直方图4、变异的一般分布图5、正态分布的特点6、正态分布的参数7、总体参数与样本统计8、制程性能指标 Ppk第二章：一般公差分析的理论1、公差分析的优点2、什么地方使用公差分析 ?3、堆叠公差分析过程第一步–确定组装要求第二步–封闭尺寸链图第三步–转换名义尺寸第四步–计算名义尺寸第五步–公差分析方法的定义、统计手法第六步–计算变异——极值法 (WC)第六步–计算变异——统计法 (RSS)第六步–计算变异, WC or RSS4、在WC 和 RSS方法之间百分比不同5、WC 和 RSS 方法的假设, 风险及+/-6、一些指导原则，什么时候当用 WC 和 RSS 方法第三章：公差分析在企业中的应用这部分主要介绍某著名企业在设计应用的公差分析表格，它可以给参设计者一些基本能力。
第四章：特殊情态1、公差分析的困难分级2、双向和三向分析3、堆叠中一个浮动的零件4、堆叠中两个浮动的零件。
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机构设计公差分析 培训教材
主要内容
第一部分：统计学应用于公差分析的背景
3
第二部分：一般公差分析的理论
15
第三部分：公差分析在诺基亚专案中的应用
29
第四部分：特殊情态
54
统计学应用于公差分析的背景
这部分主要目的是介绍统计学应用于公差分析的背景，强调加工制造能力的重 要性。
变异
下偏差
上偏差
目标 规格范围
零件 4
10.00 ± 0.15
零件 3
零件 2 零件 1
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 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
• 在堆叠公差时，有以下几种方法:
– 手工. – 用电子数据表，比如Nokia Excel 模板. 这在
怎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。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
20.00 ± 0.30
45.00 ± ? 15.00 ± 0.25
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， Nokia 9210 在2001年41周生产的
样本
总体参数 = 总体平均值 = 总体标准差
样本统计 x = 样本平均值 s = 样本标准差
s
x
制程性能指标 Ppk
me-aLnSU L S-m L ean
Ppkmin
3sLT
,
3sLT
Sample mean Nominal value
参数
• Ppk 是制程性能指标 • sLT 是长期标准差 • LSL是规格的下限 • USL是规格的上限 • mean 是实际制程的平均值
LSL
Process variation 3s
Process variation 3s
零件 1
IV
C (d3 )
D (d4 )
II
III
必要条件 X (dGap ) > 0
B (d2 )
A (d1 )
+
IHale Waihona Puke 第三步 – 转换名义尺寸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
5. 确定公差分析的方法
6. 按要求计算变异
46.00 ± 0.40
变异的一般分布图
正态分布 normality distribution 双峰分布（非正态分布） 偏斜分布（非正态分布）
100 50 0 16 18 20 22 24 26 28
60 50 40 30 20 10 0
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
NOKIA是首选的方法! – 用公差分析软件，比如 VisVSA™.
• 这份教材重点是讲用NOKIA模板分析一个尺 寸的堆叠。按组装要求，分为六步来分析。
第一步 – 确定组装要求
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
5. 确定公差分析的方法
两种主要的变异类型
1. 加工制程的变异
– 材料特性的不同 – 设备或模具的错误 – 工序错误 / 操作员的错误 – 模具磨损 – 标准错误
2. 组装制程的变异
– 工装夹具错误 – 组装设备的精度
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
从产品设计
技术的选择 优化的设计 公差分析
• 标准差 (s)
– 反映样本内各个变数与平均数差异大小的一个 统计参数
– 最常用的量测法，量化可变性
• 变量 (s2)
– 标准差的平方
xx1x2...xN N
R max min
n
(Xi X)2
s i1 n 1
s2
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Nokia 9210 生产总量。
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
5. 确定公差分析的方法
6. 按要求计算变异
20.00 ± 0.30
46.20
+0.20 - 0.60
必要条件 (Gap > 0)
15.00 ± 0.25
10.00 ± 0.15
零件 3
零件 2 零件 4
Aim
高品质 高良率 低Low FFR
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
200
0
人数
160-164 165-169 170-174 175-179 180-184 185-189 190-194 195-199 200-204 205-209
46.20
+0.20 - 0.60
45.60
• 一些产品要求的例子:
• 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
6. 按要求计算变异
第二步 – 封闭尺寸链图
mean - LSL
USL - mean
Tolerance range
USL
一般公差分析的理论
这部分主要是说明怎样应用公差分析这个工具，去确保产品适合最终确定的产品功能和品 质的要求的过程。
公差分析的优点
公差分析:
• 验证设计是否达到预期的品质水平. • 带较少缺点的良率产品. • 预防生产重工和延误. • 降低产品的返修率 (降低成本).
-6 -5 -4 -3 -2 -1
+1 +2 +3 +4 +5 +6
68.26 % 95.46 % 99.73 % 99.9937 % 99.999943 % 99.9999998 %
正态分布的参数
• 平均值 (x)
– 分布的位置
• 范围 (R)
– 最大值与最小值之间的距离 – Sensitive to outliers
主要内容
第一部分：统计学应用于公差分析的背景
3
第二部分：一般公差分析的理论
15
第三部分：公差分析在诺基亚专案中的应用
29
第四部分：特殊情态
54
统计学应用于公差分析的背景
这部分主要目的是介绍统计学应用于公差分析的背景，强调加工制造能力的重 要性。
变异
下偏差
上偏差
目标 规格范围
零件 4
10.00 ± 0.15
零件 3
零件 2 零件 1
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 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
• 在堆叠公差时，有以下几种方法:
– 手工. – 用电子数据表，比如Nokia Excel 模板. 这在
怎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。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
20.00 ± 0.30
45.00 ± ? 15.00 ± 0.25
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， Nokia 9210 在2001年41周生产的
样本
总体参数 = 总体平均值 = 总体标准差
样本统计 x = 样本平均值 s = 样本标准差
s
x
制程性能指标 Ppk
me-aLnSU L S-m L ean
Ppkmin
3sLT
,
3sLT
Sample mean Nominal value
参数
• Ppk 是制程性能指标 • sLT 是长期标准差 • LSL是规格的下限 • USL是规格的上限 • mean 是实际制程的平均值
LSL
Process variation 3s
Process variation 3s
零件 1
IV
C (d3 )
D (d4 )
II
III
必要条件 X (dGap ) > 0
B (d2 )
A (d1 )
+
IHale Waihona Puke 第三步 – 转换名义尺寸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
5. 确定公差分析的方法
6. 按要求计算变异
46.00 ± 0.40
变异的一般分布图
正态分布 normality distribution 双峰分布（非正态分布） 偏斜分布（非正态分布）
100 50 0 16 18 20 22 24 26 28
60 50 40 30 20 10 0
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
NOKIA是首选的方法! – 用公差分析软件，比如 VisVSA™.
• 这份教材重点是讲用NOKIA模板分析一个尺 寸的堆叠。按组装要求，分为六步来分析。
第一步 – 确定组装要求
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
5. 确定公差分析的方法
两种主要的变异类型
1. 加工制程的变异
– 材料特性的不同 – 设备或模具的错误 – 工序错误 / 操作员的错误 – 模具磨损 – 标准错误
2. 组装制程的变异
– 工装夹具错误 – 组装设备的精度
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
从产品设计
技术的选择 优化的设计 公差分析
• 标准差 (s)
– 反映样本内各个变数与平均数差异大小的一个 统计参数
– 最常用的量测法，量化可变性
• 变量 (s2)
– 标准差的平方
xx1x2...xN N
R max min
n
(Xi X)2
s i1 n 1
s2
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Nokia 9210 生产总量。
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
5. 确定公差分析的方法
6. 按要求计算变异
20.00 ± 0.30
46.20
+0.20 - 0.60
必要条件 (Gap > 0)
15.00 ± 0.25
10.00 ± 0.15
零件 3
零件 2 零件 4
Aim
高品质 高良率 低Low FFR
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
200
0
人数
160-164 165-169 170-174 175-179 180-184 185-189 190-194 195-199 200-204 205-209
46.20
+0.20 - 0.60
45.60
• 一些产品要求的例子:
• 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
6. 按要求计算变异
第二步 – 封闭尺寸链图
mean - LSL
USL - mean
Tolerance range
USL
一般公差分析的理论
这部分主要是说明怎样应用公差分析这个工具，去确保产品适合最终确定的产品功能和品 质的要求的过程。
公差分析的优点
公差分析:
• 验证设计是否达到预期的品质水平. • 带较少缺点的良率产品. • 预防生产重工和延误. • 降低产品的返修率 (降低成本).
-6 -5 -4 -3 -2 -1
+1 +2 +3 +4 +5 +6
68.26 % 95.46 % 99.73 % 99.9937 % 99.999943 % 99.9999998 %
正态分布的参数
• 平均值 (x)
– 分布的位置
• 范围 (R)
– 最大值与最小值之间的距离 – Sensitive to outliers