尺寸链分析与应用.
基于6西格玛的乘用车尺寸链质量控制方法与应用
《装备维修技术》2021年第14期33基于6西格玛的乘用车尺寸链质量控制方法与应用何剑（恒大新能源汽车全球研究总院，上海201616）摘要：6西格玛理论是一套符合统计学原理且实用的质量控制理论，本文基于该理论，推导了不同尺寸链计算方法并比较其在最终质量控制中的优劣，并选择其中的均方值法作为实际乘用车尺寸链控制的基本算法，并以此指导实际工作。
关键词：六西格玛、尺寸链、极差法、均方值法、质量控制一、6西格玛理论介绍6西格玛：一种衡量质量水平的方法。
如果被评价为6个西格玛，则指3.4ppm 的缺陷率（约6个标准偏差）。
USL (Upper Specification Limit)：公差值上限。
LSL (Lower specification Limit)：公差值下限。
Cp：制造过程精密度，6西格玛质量体系的特定代号，是制造过程变化的范围与设计公差范围差异的情况，代表制作过程一致性能力的水平，其值越大则代表制造结果的落点越集中，而值越小则代表其落点越分散。
Cp 值越高，代表在一定的技术要求条件下，加工过程能力越强，精密度越高越高，如表1所示。
其中σ是标准偏差，标准偏差具体方法可以参考论文《统计公差分析方法概述》。
（公式1）表1等级Cp 值处理原则公差范围A+Cp≥1.67无缺点。
可考虑降低成本。
T=10σA 1.33≤Cp≤1.67制造能力非常棒，需要保持。
T=8~10σB 1.00≤Cp≤1.33制造能力需要提升。
T=6~8σC 0.67≤Cp≤1.00制造能力不足，亟需提升能力。
T=4~6σDCp≤0.67制造能力太差，全部重新设计。
T=2~4σCa：制造过程准确度，6西格玛质量体系的特定代号，是衡量制造过程落点与设计状态的偏差，偏差越明细，产品不良率就越大，如表2所示。
（公式2）表2等级Ca 值处理原则A |Ca|≤12.5%满足设计偏差要求，需要维持此制造水平。
B 12.5%≤|Ca|≤25%水平略有不足，需要改进。
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.
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(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
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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
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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
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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
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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.
尺寸链在机械精度设计中的应用研究
研究意义
尺寸链是机械制造和设备设计中的重要环节，对其应用进行深入研究，有助于提高我国机械制造水平，促进机械制造业的发展。
目的和背景
研究现状
发展动态
发展趋势
研究现状和发展动态
02
尺寸链基本理论
尺寸链是在产品或部件的设计和制造过程中，由相互关联的尺寸组成的封闭链，其中每一个尺寸都对产品的功能和性能产生影响。
进一步加强尺寸链分析与机器工作性能之间的关系研究，将有助于更好地理解机器精度的实质，从而优化设计。
未来需要加强尺寸链分析软件的开发和推广，提高尺寸链分析的效率和精度，以更好地服务于机械精度设计领域。
目前，尺寸链分析主要关注静态精度，对动态精度和机器工作过程中的精度研究不足，未来需要加强这方面的研究。
尺寸链的计算方法
CAD技术
CAD技术是机械精度设计中常用的计算机辅助技术，可以通过三维建模和仿真技术对产品或部件进行精确的建模和模拟，提高尺寸链计算的准确性和效率。
尺寸链的计算机辅助技术
CAM技术
CAM技术是将CAD模型转换为实际制造过程中的数字化指导，通过CAM技术可以实现自动化制造和检测，进一步提高了尺寸链的制造精度和效率。
轴承精度的重要性
轴承尺寸链的设计是轴承精度的基础，通过合理地设计尺寸链，可以保证轴承的精度和质量。
轴承尺寸链的设计
利用计算机辅助设计软件，可以对轴承进行精确的模拟和优化设计，提高轴承的精度和质量。
轴承精度的计算机辅助设计
案例三：尺寸链在轴承精度设计中的应用
05
结论与展望
1
研究结论
2
3
尺寸链分析在机械精度设计中具有重要应用价值，可有效提高机器的精度和稳定性。
检测数据处理
尺寸链原理及应用
第五章尺寸链原理及应用在机械产品设计过程中，设计人员根据某一部件或总的使用性能，规定了必要的装配精度（技术要求），这些装配精度，在零件制造和装配过程中是如何经济可靠地保证的，装配精度和零件精度有何关系，零件的尺寸公差和形位公差又是怎样制定出来的。
所有这些问题都需要借助于尺寸链原理来解决。
因此对产品设计人员来说尺寸链原理是必须掌握的重要工艺理论之一。
§5-1 概述教学目的：①尺寸链的基本概念，组成、分类；②尺寸链的建立与分析；③尺寸链的计算教学重点：掌握工艺尺寸链的基本概念；尺寸链组成及分类教学难点：尺寸链的作图一、尺寸链的定义及其组成1. 尺寸链的定义由若干相互有联系的尺寸按一定顺序首尾相接形成的尺寸封闭图形定义为尺寸链。
在零件加工过程中，由同一零件有关工序尺寸所形成的尺寸链，称为工艺尺寸链，如图5-1所示。
在机器设计和装配过程中，由有关零件设计尺寸形成的尺寸链，称为装配尺寸链，如图5-2所示。
图5-1 工艺尺寸链示例图5-1是工艺尺寸链的一个示例。
工件上尺寸A1已加工好，现以底面A定位，用调整法加工台阶面B，直接保证尺寸A2。
显然，尺寸A1和A2确定以后，在加工中未予直接保证的尺寸A0也就随之确定。
尺寸A0、A1和A2构成了一个尺寸封闭图形，即工艺尺寸链，如图5-1b所示。
图5-2 装配尺寸链图由上述可知，尺寸链具有以下三个特征1）具有尺寸封闭性，尺寸链必是一组有关尺寸首尾相接所形成的尺寸封闭图。
其中应包含一个间接保证的尺寸和若干个对此有影响的直接获得的尺寸。
2）尺寸关联性，尺寸链中间接保证的尺寸受精度直接保证的尺寸精度支配，且间接保证的尺寸精度必然低于直接获得的尺寸精度。
3）尺寸链至少是由三个尺寸（或角度量）构成的。
在分析和计算尺寸链时，为简便起见，可以不画零件或装配单元的具体结构。
知依次绘出各个尺寸，即将在装配单元或零件上确定的尺寸链独立出来，如图5-1b），这就是尺寸链图。
尺寸链图中，各个尺寸不必严格按比例绘制，但应保持各尺寸原有的连接关系。
产品装配的尺寸链公差分析报告
dGap = - 10.00 - 15.00 - 20.00 + 46.00 = 1.00
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n
计算公式： Ttot
Ti 2
i1
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.
• 它的假设是每个尺寸的 Ppk 指标是1.33并且制程是在中心。
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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
n
Ttot Ti i 1
Ttot = 0.15 + 0.25 + 0.30 + 0.40 = 1.10
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
[ 2] 吴巍, 袁洪印, 吴明 , 潘凤芝, 尺寸链在公差原则分析中的应用 . 《吉林 农业大学学报》 1999年S1期
[ 3] 杜官将, 薛小强， 尺寸链中形位公差的判别与解算 . 《机械工程与自动化》 2008( 6) : 164-168.
[ 4] 李仲辉, 鲁世红 ， 考虑形位公差的装配公差分析 . 《机械工程与自动化》 2010 （3）105-107.
增加 0.10 达到最小间隙的要求 (dGap >0).
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。
尺寸链的分析计算
尺寸链的分析计算尺寸链分析是一种用于确定企业提高竞争力的方法，通过与供应链合作伙伴共享信息、资源和能力，以减少成本、提高效率和优化客户满意度。
在尺寸链中，产品的规模、品种和市场需求等因素被称为尺寸。
1.收集数据：收集有关尺寸链中每个组成部分的数据，包括供应商、制造商、分销商和零售商的数量、位置、能力和资源等信息。
2.评估效率：评估尺寸链中每个组成部分的效率，包括生产效率、交付效率和响应效率。
通过分析数据，确定每个组成部分的瓶颈和短板，找出导致效率低下的原因。
3.计算成本：计算尺寸链中每个组成部分的成本，包括采购成本、生产成本、运输成本和库存成本等。
通过分析数据，确定尺寸链中成本较高的环节，找出成本降低的潜在机会。
4.分析风险：分析尺寸链中存在的风险和不确定性，包括供应风险、质量风险和市场风险等。
通过分析数据，确定风险较高的环节，制定相应的风险管理措施。
5.优化尺寸链：根据分析的结果，制定相应的战略和计划，优化尺寸链的运作。
包括优化供应商选择和合作、优化流程和操作、优化库存管理和物流等。
通过尺寸链的分析计算，企业可以获得以下几点优势：1.降低成本：通过识别和解决尺寸链中的问题，可以降低采购成本、生产成本、运输成本和库存成本等，提高企业的盈利能力。
2.提高效率：通过优化尺寸链的运作，可以提高生产效率、交付效率和响应效率，提高企业的竞争力和市场占有率。
3.增加灵活性：通过与供应链合作伙伴共享信息、资源和能力，可以提高企业的灵活性，适应市场变化和客户需求的快速变化。
4.提高客户满意度：通过优化尺寸链的运作，可以提高产品的质量和交付的及时性，提高客户满意度，增加客户忠诚度。
尺寸链的分析计算是一个复杂的过程，需要收集大量的数据和进行详细的分析。
同时，也需要考虑尺寸链中的各种因素和相互关系。
因此，企业在进行尺寸链的分析计算时，需要充分考虑自身的实际情况和目标，制定相应的策略和计划，以实现持续的改进和优化。
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。
尺寸链概念及尺寸链计算方法
尺寸链概念及尺寸链计算方法尺寸链（Size Chain）是指通过一系列尺码的组合来满足不同体型的消费者需求的一种市场营销策略。
它可以帮助企业更好地满足消费者的尺码需求，提高销售额和客户满意度。
尺寸链的核心是根据不同人群的身体尺寸特征，将不同的尺码进行组合，以满足消费者的需求。
例如，在服装行业，尺码链通过提供不同的尺寸选项，如XS、S、M、L、XL等，可以满足不同体型的消费者需求。
在汽车行业，尺码链可以提供不同的座位高度和宽度选项，以适应不同身高和体型的人。
尺寸链的计算方法一般分为以下几个步骤：1.收集数据：收集消费者的身体尺寸数据，可以通过调查问卷、实地测量等方式进行。
这些数据需要包括不同群体的体型特征，如身高、胸围、腰围、臀围等。
2.分析数据：对收集到的数据进行分析，以了解不同消费者群体的尺寸需求。
可以使用统计学方法，如平均值、标准差等，来衡量和比较不同群体的尺寸特征。
3.设计尺寸链：根据分析结果，设计尺寸链，确定不同尺码的组合方式。
要考虑到不同尺码之间的尺寸差异，尽量提供多样化的选择，以满足消费者的需求。
4.验证尺寸链：将设计好的尺寸链进行实际验证。
可以选择一些具有代表性的消费者进行试穿或试用，收集他们的反馈意见和体验。
根据反馈结果，对尺码进行调整和优化。
5.更新尺寸链：尺寸链需要不断更新和调整，以适应市场需求的变化和消费者的尺码需求变化。
通过定期进行数据收集和分析，可以检查并更新尺寸链。
尺寸链的计算方法可以根据不同行业和产品的特点进行调整，但总的原则是根据消费者需求进行设计和优化。
通过科学而合理的尺码设计，企业可以更好地满足消费者需求，提高销售额和市场竞争力。
产品装配的尺寸链公差分析
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第五步 – 公差分析方法的定义
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
一般应用比较多的公差分析模式是：
1. 极值法 (Worst Case)，简称WC 极值法是考虑零件尺寸最不利的情况，通过尺寸链中 尺
当公差分析的结果不满足要求时：
A) 推荐的做法：
1.调整尺寸链中的尺寸大小;
2.缩短关键尺寸的尺寸链，避免公差累积；
如果两个零件之间的关键尺寸很重要，尽量使得尺寸链仅涉及到这两个 零件，避免涉及到第三个、第四个、第N个零件；涉及的零件越多，公 差累积，越不容易满足设计要求；如果涉及多个零件不可避免，则尽量 减少涉及的零件个数。
****通过对关键尺寸进行公差分析，可以尽量避免严格的尺寸公 差要求，公差越严格，成本越高。
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参考文献:
[ 1] 同长虹, 黄建龙, 董世芳， 在尺寸链计算中如何考虑形位公差—— 公差原 则在尺寸链计算中的应用 .《现代制造工程》 2008( 1) : 89-91.
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）
• 功能要求 • 结构方面；良好的滑动结构，翻盖结构，或机构装
置
5. 确定公差分析的方法 6. 按要求计算变异
3. 使用定位特征；
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尺寸链的分析与计算
课题二 尺寸链计算的基本公式
学习目标： ◆掌握封闭环公称尺寸的计算。 ◆熟悉利用极值法计算尺寸链的方法。 ◆了解利用统计法计算尺寸链的方法。
20 模 块 四 尺 寸 链 的 分 析 与 计 算
课题二 尺寸链计算的基本公式
在工艺尺寸链和装配尺寸链中，都需要利用尺寸链计算的基本公式来 进行尺寸换算。为了计算的方便和统一，将尺寸链计算公式中所用的符号 列于表4-2-1 中。
课题二 尺寸链计算的基本公式
4.统计法的估算 为了简化统计法的计算过程，能在各环尺寸分布规律不明的情况下
进行尺寸链的计算，可用估算式进行计算。各环公差的估算可按式（415）进行。
38 模 块 四 尺 寸 链 的 分 析 与 计 算
课题三 工艺尺寸链
学习目标： ◆掌握基准重合时的工序尺寸计算方法。 ◆掌握基准不重合时的工序尺寸计算方法。
课题二 尺寸链计算的基本公式
二、用极值法计算尺寸链
1.极限尺寸的计算 2.上、下极限偏差的计算 3.公差的计算
24 模 块 四 尺 寸 链 的 分 析 与 计 算
课题二 尺寸链计算的基本公式
1.极限尺寸的计算 极限尺寸计算包括封闭环的
最大值和最小值计算。封闭环的 最大值等于各增环最大值之和减 去各减环最小值之和；封闭环的 最小值等于各增环最小值之和减 去各减环最大值之和。
18 模 块 四 尺 寸 链 的 分 析 与 计 算
课题一 尺寸链的基本概念
2.公差设计计算 已知封闭环，求解各组成环。这种情况称为尺寸链的反计算，主要
用于产品设计、零件加工和装配工艺计算等。在计算过程中，将封闭环 的公差合理地分配到各组成环上。
19 模 块 四 尺 寸 链 的 分 析 与 计 算
产品装配的尺寸链公差分析
产品装配的尺寸链公差分析产品装配的尺寸链公差分析是一种应用于工程领域的分析方法，用于确定在产品装配过程中各个零部件之间的公差要求。
通过该分析方法，可以确保产品在装配完成后的尺寸和形状与设计要求一致，从而保证产品的性能和质量。
尺寸链公差分析的基本原理是将产品的尺寸特征按照装配的先后顺序进行排列，并计算每个尺寸特征对最终装配尺寸的贡献，以确定合理的公差要求。
在这个过程中，需要考虑零件的制造公差、装配顺序及装配公差的协同作用，以及零件间的相互影响。
尺寸链公差分析一般可以分为以下几个步骤：1.确定装配顺序：根据产品的装配逻辑和工艺要求，确定零部件的装配顺序。
通常情况下，先装配大尺寸的零部件，再装配小尺寸的零部件。
2.建立尺寸链模型：根据产品的设计图纸，确定装配过程中涉及的尺寸特征，并将它们按照装配顺序进行排列，形成尺寸链模型。
3.计算尺寸链公差：根据每个尺寸特征的公差要求，以及前一步骤确定的装配顺序，计算每个尺寸特征对最终装配尺寸的贡献。
这个过程中，通常采用最小二乘法来进行计算。
4.优化公差要求：根据尺寸链公差的计算结果，评估每个尺寸特征对产品尺寸偏差的敏感性，从而确定合理的公差要求。
一般来说，对于对装配精度要求较高的尺寸特征，公差要求应该相对较小。
5.进行公差分配：根据尺寸链公差的计算结果和公差要求，将总公差按照装配顺序逐步分配给每个尺寸特征，确保每个零部件的尺寸误差都在允许范围内。
尺寸链公差分析不仅可以用于确定产品装配的公差要求，还可以用于优化装配工艺、提高装配效率和降低成本。
通过合理的公差分配和控制，可以避免装配过程中的质量问题和尺寸偏差，提高产品的装配质量和性能。
但是，尺寸链公差分析也存在一些挑战和限制。
首先，尺寸链公差分析需要对产品的装配过程和零部件的相互关系有深入的了解和分析。
其次，分析过程中需要大量的数据和计算，对计算机模拟和软件工具的支持要求较高。
此外，由于涉及到多个装配过程和多个尺寸特征，尺寸链公差分析的计算过程较为复杂，需要相关专业知识和经验。
内外键槽尺寸链的分析与计算
1. 问题的提出在设计机械零部件各要素的是要使车刀重新对准车出的梯形螺纹槽。
通过改变螺纹车刀车削前的轴向（Z向）起点位置来达到目的，即修改螺纹车削起点位置程序段G00 X40 Z0中的Z0（螺纹精加工最好不用宏程序）。
可以通过肉眼判断需调整的大慨距离，2020年第3期冷加工24工艺方案Technique Solutions所以公差的合理分配显得尤为重要，尤其对内外键槽的线切割加工和磨削具有重要意义。
2. 原因分析尺寸链具有两个特性：封闭性和关联性。
相互关联尺寸相互影响，制约着产品装配精度和尺寸精度，特别是工序安排也影响最终尺寸精度。
几何公差小、精度要求高，必然使加工公差范围缩小，增加加工难度，故公差分配更要精确。
诸如带键槽的内孔、外圆产品结构，若先精磨再安排线切割键槽，必然使线切割对刀及形位精度影响到产品的最终质量，故而半精车后先安排粗磨、线切割，再安排精磨，可更有效地保证质量，且工序比较合理。
要求设计人员准确运用尺寸链的公差设计，合理、经济分配公差，从而满足产品质量要求；要求操作工和检验人员能及时发现不合理的地方进行改善，防止批量问题出现并流转至下一工序，应及时反馈过程问题，加强过程质量成本控制。
诸多质量问题的产生，很大程度上是因为没有掌握尺寸链设计计算知识，操作者或检验人员没有及时发现问题并反馈过程问题以及调整加工公差等。
3. 分析与计算在产品设计时，除了需要进行运动、强度和刚度等计算外，还需进行几何量分析计算（即精度设计），以确定零件的尺寸公差、几何公差等。
其目的在于保证设备能顺利进行装配，并能满足预定的功能要求。
加工过程中，由于有许多工序，一方面由于加工需要，在工序图及工艺卡片上要标注一些专供加工使用的工艺尺寸，工艺尺寸往往不是直接采用零件图上的尺寸，而是需要另行计算；另一方面，当零件加工时，有时需多次转换基准而引起工序基准、定位基准或测量基准与设计基准不重合。
这时，需要利用工艺尺寸链原理来进行工序尺寸及其公差的计算。
汽车尺寸工程尺寸链分析方法及流程
汽车尺寸工程尺寸链分析方法及流程摘要：汽车车身尺寸工程的目标是实现尺寸链的价值工程，这是保证车辆内外装饰美观和低噪音的基础。
为满足各细分市场客户需求，并兼顾考虑制造、维护成本，实现整车尺寸工程设计及匹配标准，已成为国内许多汽车企业的基本发展能力。
关键词：汽车尺寸工程；尺寸链；分析方法；流程一、尺寸链概述1、形式。
尺寸链包括二维、三维尺寸链。
其中，二维尺寸链：全部组成环位于一个或多个平行平面上的尺寸链。
在二维尺寸链中，若所有组成环与封闭环平行，则称为直线尺寸链(见图1)；若组成环与封闭环不平行，则称为平面尺寸链(见图2)。
三维尺寸链：组成环位于几个不平行平面上的尺寸链，也称为空间尺寸链(见图3)。
图1 直线尺寸链图2 平面尺寸链图3 空间尺寸链2、表达方式。
尺寸链的表达方法约定：封闭环应向右或向上，或靠近该方向的空心箭头表示(当其不平行垂直或水平时)；封闭链环的起始端称为起始面，末端称为到达面；绘制组成环时，从起始面开始，按顺序逐一列出影响因素，并顺序编号，在到达面上形成封闭。
二、尺寸链分析的计算方法1、极值法。
所有组成环公差之和为封闭环的公差。
特点：该方法计算的目标公差考虑了所有组成环的极值状态，简单可靠。
理论上讲，只要每个环的实际偏差在允许范围内，最终封闭环必定超差。
但这种方法也有明显的缺点：即不是所有的组成环都会同时出现极值，计算结果余量太大，也会给后期生产带来麻烦。
2、统计法。
将统计学与组成环的分布形式相结合，计算出封闭环公差。
其优点是根据组成环的实际分布概率进行统计，更接近实际情况。
然而，缺点是概率预测可能不准确，并且在某个封闭环中仍存在超差的可能性。
三、定位分析白车身由许多钣金件焊接、装配而成，每个零件冲压、检验、焊接和装配都需定位基准，以限制其自由度，磨具、检具、夹具各工序零件的基准应尽可能保持一致，以避免基准转换引起的误差。
定位分析应考虑几何角度、功能性和可行性；为保证定位的一致性及继承性，满足3-2-1或N-2-1的定位原则，尽量不要过度约束，所选形状应尽量简单。
产品装配的尺寸链公差分析
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1. 尺寸链的定义：
尺寸链，是指在产品的装配关系中，由互相联 系的尺寸按一定顺序首尾相接排列而成的封闭尺 寸组。
尺寸链两大特点：一是封闭性，尺寸链是由多个 尺寸首尾相连；二是关联性，组成尺寸链的每个 尺寸都与关键尺寸有关联性，尺寸链中每个尺寸 的精度会影响到关键尺寸的精度。
如果公差分析计算出的关键尺寸名义值与设计 值不相等，则说明尺寸定义错误。
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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。
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2.尺寸链公差分析过程：
• 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
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第二步 – 建立封闭尺寸链图
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
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LFGUMM019400-00A专案的公差分析
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当公差分析的结果不满足要求时：
A) 推荐的做法：
1.调整尺寸链中的尺寸大小;
2.缩短关键尺寸的尺寸链，避免公差累积；
如果两个零件之间的关键尺寸很重要，尽量使得尺寸链仅涉及到这两个 零件，避免涉及到第三个、第四个、第N个零件；涉及的零件越多，公 差累积，越不容易满足设计要求；如果涉及多个零件不可避免，则尽量 减少涉及的零件个数。
尺寸链计算方法及案例详解
尺寸链计算方法及案例详解尺寸链计算方法是指根据产品的尺寸要求和特定的工艺流程，通过一系列的计算和分析来确定产品各个部件的尺寸和配合关系的方法。
尺寸链计算方法主要应用于机械设计、工程制图、零部件加工等领域，是确保产品尺寸精度和装配质量的重要手段。
首先，尺寸链计算方法需要明确产品设计的功能要求和工艺要求，包括产品的使用环境、受力情况、材料特性等。
然后，根据这些要求，确定产品各个部件之间的配合关系和尺寸范围。
接着，通过计算和分析，确定各个部件的尺寸，并建立尺寸链，保证各个部件在装配时能够满足设计要求。
在实际应用中，尺寸链计算方法通常涉及到几个方面的内容，包括尺寸配合计算、公差分配、尺寸链分析等。
在尺寸配合计算中，需要根据配合要求和公差要求，确定配合尺寸的上限和下限。
公差分配则是根据产品功能和装配要求，合理地分配公差，确保产品的性能和装配质量。
尺寸链分析则是通过建立尺寸链图，分析各个部件之间的尺寸关系，找出影响产品尺寸精度的关键因素，从而指导产品设计和加工。
举个简单的案例来说明尺寸链计算方法的应用。
比如，某机械零件的装配要求是要求两个轴承孔的中心距离在一定范围内，并且轴承孔的直径要求在一定的公差范围内。
在这种情况下，就需要通过尺寸链计算方法来确定轴承孔的尺寸和配合关系。
首先根据轴承的尺寸和公差要求，确定轴承孔的上限和下限尺寸。
然后根据轴承孔的位置和受力情况，确定轴承孔中心距离的范围。
最后通过尺寸链计算方法，确定轴承孔的尺寸和配合关系，以保证产品的装配质量和性能。
总之，尺寸链计算方法是一种重要的工程技术方法，通过合理的计算和分析，能够确保产品的尺寸精度和装配质量，对于提高产品的质量和竞争力具有重要意义。
机械制造中的尺寸链与误差传递分析
机械制造中的尺寸链与误差传递分析机械制造是一个非常精密的工艺过程，尺寸控制是其中至关重要的一环。
然而，在实际生产中，很难做到完全精准的尺寸控制。
由于各种原因，如材料性质、工艺条件、设备磨损等因素的影响，制造出来的产品尺寸往往存在误差。
因此，了解尺寸链与误差传递的分析方法是非常必要的。
一、尺寸链的定义与特点尺寸链是指在机械装配过程中，从最初的设计尺寸到最终产品形成的各个工序中，每个工序对尺寸的加工、加工偏差和装配误差累积传递的过程。
尺寸链的形成是多个加工环节中尺寸加工误差和加工偏差相互传递叠加的结果。
尺寸链的特点有以下几个方面：1. 累积传递性：尺寸链中每个环节的尺寸误差都会相互影响，并传递到下一个环节，最终累积为总体误差。
2. 敏感性：尺寸链中的每个环节的误差对总体误差的贡献程度是不同的，对敏感环节的控制更为重要。
3. 不可逆性：一旦误差传递，难以修正，因此需要在设计和加工环节中尽可能减小误差。
二、误差传递的分析方法误差传递的分析方法可以通过数学模型和实际测试相结合的方式进行。
下面介绍两种常用的方法：1. 数学模型法：通过建立误差传递的数学模型，根据几何关系和概率统计原理计算各个环节的误差传递值。
这种方法需要根据实际情况建立相应的模型，如链式模型、仿真模型等。
2. 实际测试法：通过测量实际零件的尺寸，分析其误差来源和传递规律。
可以使用测量仪器进行精确测量，并使用统计方法对数据进行处理和分析，得出误差传递的规律。
三、尺寸链与误差控制在机械制造过程中，尺寸链的存在不可避免，但是可以通过以下方法来控制误差的传递：1. 设计优化：在产品设计阶段，考虑尺寸链的传递规律，合理安排各个零部件之间的公差配合，降低误差传递的影响。
2. 工艺改进：通过优化工艺流程，提高加工和装配的精度，减小误差传递的机会。
3. 设备维护：定期维护设备，保证设备的精度和可靠性，避免设备磨损对尺寸误差的影响。
4. 控制环节管理：加强对敏感环节的控制，采取精确的测量方法和工艺控制手段，及时发现和纠正误差。
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使封闭环达到规定的要求，该组成环称为补偿环。
二、尺寸链计算
1、确定封闭环 ① 查环：从封闭环开始，依次找出与其有关的尺寸，各尺寸首尾相 连，形成一个封闭的尺寸组。且要求所构成的尺寸链环数最少。 ② 画尺寸链图：从封闭环开始，按照相关尺寸在零件中标注的位置 逐个画出，最后回到封闭环。
2、尺寸链计算
1）设计计算 a) 反计算：已知封闭环的基本尺寸和上下偏差，以及各组成 环的基本尺寸，求各组成环的公差和上下偏差。
5）调整法 将尺寸链各组成环按经济公差制造，由于组成环尺寸公差放大而使封闭环上 产生的累积误差，可在装配时采用调整补偿环的尺寸或位置来补偿。 1）固定补偿环：在尺寸链中选择一个合适的组成环作为补偿环（如垫片、 垫圈或轴套等。补偿环可根据需要按尺寸大小分为若干组，装配时选取）。 2）可动补偿环：装配时调整补偿环的位置以达到封闭环的精度要求。
b) 中间计算：已知封闭环及某些组成环的基本尺寸及上下偏 差，求某一组成环的基本尺寸及上下偏差。
2）校核计算： 已知组成环的基本尺寸及上下偏差，求封闭环的基本尺寸及 上下偏差，校核计算又称为正计算。
3、尺寸链计算方法
完全互换法（极值法） 大数互换法 分组互换法 修配法 调整法
1）完全互换法（极值法）------尺寸链计算中最基本的方法
4）修配法 根据零件加工的可能性，对各组成环规定经济可行的制造公差，装配时
通过修配方法改变尺寸链中预先规定的某组成环的尺寸（补偿环），以
满足装配精度要求。 补偿环切莫选择各尺寸链的公共环，心免因修配而影响其他尺寸链的封
闭环精度。
优点是既扩大了组成环的制造公差，又能得到较高的装配精度。
选面积最小、重 量最轻的尾架底 座A2为补偿环。
尺寸的支配，彼此间有确定的函数关系。
3、基本概念 ① 尺寸链：在零件加工或机器装配过程中，由互相联系的尺寸按一定顺序
首尾相接排列而成的封闭尺寸组。
② 环：列入尺寸链中的每一个尺寸称为环。 ③ 封闭环：尺寸链中在装配过程或加工过程后自然形成的一环，或在装配 或加工过程最终被间接保证精度的尺寸称为封闭环。 ④ 组成环：尺寸链中对封闭环有影响的全部环。 ⑤ 增环：若其他尺寸不变，那些本身增大而封闭环也增大的尺寸称为增环。 ⑥ 减环：那些本身增大而封闭环减小的尺寸则称为减环。 ⑦ 补偿环——尺寸链中预先选定某一组成环，可以通过改变其大小或位置，
2、应用实例 1）测量基准与设计基准不重合
2）定位基准与设计基准不重合
3）以DK291发热盘组件/五金壶身/底盖装配尺寸 T=0.5
Φ126.4(与发热盘组件实配)
3、提问、答疑及讨论
谢谢大家！
四、尺寸链计算分析与应用
1、尺寸链计算的目的： 通过计算，正确合理地确定尺寸链中封闭环与各组成环的基本尺寸、公 差、极限偏差之间的关系。 分析确定零件的尺寸精度，保证加工精度和装配精度。 通常用零件尺寸链、装配尺寸链来分析计算零件或机器内部各尺寸及其 公差之间的关系，用工艺尺寸链来分析工艺过程各工序尺寸及其公差之 间的关系。
尺寸链计算分析与应用
分享提要： 一、尺寸链基本概念 二、尺寸链计算
三、第8周技术PK题目解析
四、尺寸链计算分析与应用
一、尺寸链基本概念
1、按其用途可分为：
零件尺寸链
工艺尺寸链 (工序尺寸链)
装配尺寸链
2、尺寸链的主要特征
封闭性，由有关尺寸首尾相接而形成；
关联性，有一个间接保证精度的尺寸，受其他直接保证精度
从尺寸链各环的最大与最小极限尺寸出发进行尺寸链计算，不考虑各
环实际尺寸的分布情况。 按此法计算出来的尺寸加工各组成环，装配时各组成环不需挑选或辅 助加工，装配后即能满足封闭环的公差要求，即可实现完全互换。
2）大数互换法 以保证大数互换为出发点。
在量产且工艺过程稳定的情况下，各组成环的实际尺寸趋近，不是在全部产品中，而是在绝大多数产品中，装配时不 需要挑选或修配，就能满足封闭环的公差要求，即保证大数互换。
3）分组互换法 把组成环的公差扩大N倍，使之达到经济加工精度要求，然后按零件实
际尺寸分成N组，装配时根据大配大、小配小的原则，按对应组进行装
配，以满足封闭环要求。 分组互换法仅组内零件可以互换。 例： 下图孔/轴配合 间隙要求为 X=3—8um。
优点是：加大组成环的制造公差， 使制造容易，同时可得到很高的装 配精度；装配时不需修配；使用过 程中可以调整补偿环的位置或更换
补偿环，以恢复机器原有精度。
缺点是：有时需要额外增加尺寸链 零件数（补偿环），使结构复杂， 制造费用增加，降低结构的刚性。
三、第8周技术PK题目解析
1、题目讲解（见附件） 2、各组PK结果回顾及点评（见附件） 3、正确答案解析