公差分析指南(共18頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公差分析指南2014 5 -20發(fā)布2014 -5- 20實(shí)施專心-專注-專業(yè)目次前言通過(guò)公差分析，驗(yàn)證及優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低加工制造成本，提升產(chǎn)品品質(zhì)，特制訂本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)由標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)提出并負(fù)責(zé)解釋。本標(biāo)準(zhǔn)由結(jié)構(gòu)部歸口。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人： 本標(biāo)準(zhǔn)審核人： 本標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)人： 本標(biāo)準(zhǔn)為2014年首次發(fā)布。公差分析指南1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)介紹了公差分析的原理及方法，并提供案例，指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)參考。本標(biāo)準(zhǔn)適用于優(yōu)特公司含結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有相互關(guān)聯(lián)的配合尺寸、公差等技術(shù)要求。2 公差分析目的2.1 通過(guò)公差分析合理設(shè)定零件的公差以減少零件的制造成本。

2、2.2 通過(guò)公差分析判斷零件的可裝配性，判斷零件是否在裝配過(guò)程中發(fā)生干涉。2.3 通過(guò)公差分析判斷零件裝配后產(chǎn)品關(guān)鍵尺寸是否滿足外觀、質(zhì)量以及功能等要求。2.4 通過(guò)公差分析優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。3 術(shù)語(yǔ)3.1公差分析是對(duì)累積公差進(jìn)行計(jì)算以優(yōu)化制造能力與產(chǎn)品功能要求的平衡關(guān)系。3.2尺寸鏈在在機(jī)器裝配或零件加工過(guò)程中，由相互連接的尺寸形成封閉的尺寸組長(zhǎng)度環(huán)，見(jiàn)圖一。3.3尺寸環(huán)列入尺寸鏈中的每一個(gè)尺寸，如Error! Reference source not found.圖中A0、A1、A2、A3、A4、A5。3.4封閉環(huán)尺寸鏈中，裝配過(guò)程或加工過(guò)程最后自然形成的一環(huán)，如Error! Referen

3、ce source not found.圖中A0。3.5組成環(huán)尺寸鏈中，除封閉環(huán)以外的其他環(huán)均被稱為組成環(huán)，如Error! Reference source not found.圖中A1、A2、A3、A4、A5。3.6增環(huán)尺寸鏈中的組成環(huán)，由于該環(huán)的變動(dòng)引起封閉環(huán)同向變動(dòng)。同向變動(dòng)指該環(huán)增大時(shí)封閉環(huán)也增大，該環(huán)減小時(shí)封閉環(huán)也減小，如Error! Reference source not found.圖中A3。3.7減環(huán)尺寸鏈中的組成環(huán)，由于該環(huán)的變動(dòng)引起封閉環(huán)反向變動(dòng)。反向變動(dòng)指該環(huán)增大時(shí)封閉環(huán)也減小，該環(huán)減小時(shí)封閉環(huán)也增大，如Error! Reference source not found

4、.圖中A1、A2、A3、A4、A5。3.8極值法是公差分析中最基本的方法之一，它從尺寸鏈各環(huán)的極限尺寸出法進(jìn)行尺寸鏈的計(jì)算，不考慮各環(huán)實(shí)際尺寸的分布情況。3.9概率法是公差分析中另一種最基本的方法，組成環(huán)的實(shí)際尺寸均按正態(tài)分布，且分布范圍與公差帶寬度一致，分布中心與公差帶中心重合，則封閉環(huán)的尺寸也按正態(tài)分布。4 公差分析步驟及示例4.1 公差分析步驟 4.2 確定分析對(duì)象及判定標(biāo)準(zhǔn) 明確公差分析的目的以及如何判斷產(chǎn)品設(shè)計(jì)是否滿足要求?？梢园ǎ毫慵g的裝配間隙、外觀零件之間的配合間隙、零件之間的功能裝配尺寸等。4.2.1 建立封閉尺寸鏈建立封閉尺寸鏈圖，確定封閉環(huán)、組成環(huán)，并識(shí)別組成環(huán)的增環(huán)

5、和減環(huán)。4.2.2 尺寸轉(zhuǎn)換將組成環(huán)的非雙向?qū)ΨQ公差轉(zhuǎn)化為雙向?qū)ΨQ公差。4.2.3 公差分析的計(jì)算采用極值法和概率法分別對(duì)尺寸鏈進(jìn)行計(jì)算。a) 封閉環(huán)的基本尺寸計(jì)算公式：第i個(gè)尺寸的基本尺寸。注： 增、減環(huán)的需要區(qū)分正負(fù)號(hào)，增環(huán)為“+”，減環(huán)為“-”。b) 極值法： 封閉環(huán)公差的計(jì)算公式： 封閉環(huán)的對(duì)稱公差； 組成環(huán)的個(gè)數(shù)； 第個(gè)尺寸的對(duì)稱公差。優(yōu)點(diǎn)1.按尺寸鏈各環(huán)的最大和最小極限值進(jìn)行計(jì)算，保證了裝配的100%安全2.保證了裝配的完全互換性缺點(diǎn)1.未考慮各環(huán)實(shí)際分布狀況，人為假定的理想狀態(tài)，缺乏科學(xué)性2.適合于小批量生產(chǎn)和尺寸鏈中環(huán)數(shù)小于4的場(chǎng)合c) 概率法： 封閉環(huán)公差的計(jì)算公式： 優(yōu)點(diǎn)1

6、.經(jīng)濟(jì)性好，科學(xué)合理能滿足大多數(shù)裝配的互換性2.適用于大批量生產(chǎn)和尺寸鏈中環(huán)的個(gè)數(shù)比較多的場(chǎng)合3.適用于自動(dòng)化及半自動(dòng)化生產(chǎn)缺點(diǎn)裝配后可能有極小數(shù)情況不能滿足裝配要求4.2.4 判斷和優(yōu)化當(dāng)公差分析計(jì)算出封閉環(huán)尺寸的最大值和最小值后，可以根據(jù)封閉環(huán)尺寸的判定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是否滿足設(shè)計(jì)要求。4.3 公差分析示例4.3.1 確立分析對(duì)象和判定標(biāo)準(zhǔn)為避免解鎖頭裝配困難和裝配完成后閉鎖軸轉(zhuǎn)動(dòng)不順暢，解鎖頭與閉鎖軸之間的間隙大于零（X>0），見(jiàn)下圖。4.3.2 建立封閉尺寸鏈根據(jù)裝配關(guān)系及尺寸標(biāo)注建立封閉尺寸鏈，見(jiàn)下圖。4.3.3 尺寸轉(zhuǎn)換對(duì)尺寸鏈中公差不是對(duì)稱分布的組成環(huán)進(jìn)行尺寸轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化

7、成公差對(duì)稱分布的名義尺寸。(1) 解鎖桿尺寸轉(zhuǎn)換 (2) 閉鎖軸尺寸轉(zhuǎn)換 4.3.4 公差分析的計(jì)算(1) 基本尺寸計(jì)算： 注意：增環(huán)為+，減環(huán)為-。(2) 極值法： 則封閉環(huán)的基本尺寸及公差為：(3) 概率法： 則封閉環(huán)的基本尺寸及公差為：4.3.5 裝配判定(1) 極值法計(jì)算的判定: 結(jié)論：最小間隙為-0.05，不滿足裝配需求。 (2) 概率法計(jì)算的判定 結(jié)論：最小間隙0.021，滿足裝配需求。 注：公差修正計(jì)算見(jiàn) 6.3.5章節(jié)。 5 公差分析軟件介紹5.1 軟件概述Tolerance Analysis Extension 是由CETOL Technology與PTC 合作開(kāi)發(fā)的一款公差

8、分析應(yīng)用程序。利用Tolerance Analysis Extension可以快速的執(zhí)行與零件尺寸相關(guān)的公差累積分析，提供了兩種最基本且實(shí)用的分析方法：極值法和概率法。5.2 界面介紹5.2.1 界面介紹CREO分析公差分析公差分析管理器，點(diǎn)擊進(jìn)入公差分析界面，公差分析界面有五個(gè)重要的區(qū)域，見(jiàn)下圖。 5.2.2 分析目標(biāo)定義介紹a) 選擇封閉環(huán)尺寸的第一基準(zhǔn)面；b) 選擇封閉環(huán)尺寸的第二基準(zhǔn)面；c) 顯示封閉環(huán)尺寸實(shí)測(cè)值；d) 設(shè)置封閉環(huán)公差類型（對(duì)稱、正負(fù)、限制）；e) 設(shè)置封閉環(huán)尺寸精度（小數(shù)位）；f) 設(shè)置封閉環(huán)尺寸的期望值；g) 設(shè)置封閉環(huán)尺寸的期望公差；5.2.3 快捷命令介紹 a)

9、 選擇模型或尺寸；b) 添加虛擬模型；c) 添加注釋尺寸；d) 封閉間隙；e) 刪除模型和尺寸；f) 輸出（生成）分析報(bào)告；5.2.4 測(cè)量表a) 名稱：各組成環(huán)零件名稱及尺寸信息。b) 公稱：各組成環(huán)零件的公稱尺寸，不可修改。d) 公差：各組成環(huán)的基本尺寸和公差，雙擊可以修改調(diào)整。e) 單位：尺寸和公差的單位，默認(rèn)為mm。f) ：此值代表公差的分布指數(shù)，雙擊可修改。默認(rèn)為1（其范圍為：）。g) 分布：此列顯示尺寸的統(tǒng)計(jì)分布參數(shù)，所有尺寸為正態(tài)分布。平均數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)差 c) 敏感度：是指各組成環(huán)在尺寸鏈中變化的敏感程度。d) 附件：對(duì)于銷/孔配合限定中心軸的對(duì)齊方式。5.2.5 尺寸環(huán)圖a) 尺寸

10、鏈中關(guān)聯(lián)零件；b) 封閉環(huán)的基準(zhǔn)，選擇的第一基準(zhǔn)用綠色線顯示，第二個(gè)基準(zhǔn)用紅色線顯示；c) 組成環(huán)尺寸；d) 尺寸之間的接口；5.2.6 分析結(jié)果分析結(jié)果視圖包含4個(gè)重要的窗口：測(cè)量變異、統(tǒng)計(jì)的貢獻(xiàn)度、最壞情況的貢獻(xiàn)度和敏感度。a) 測(cè)量變異1) 測(cè)量變異窗口用圖表顯示測(cè)量目標(biāo)在極值分析法和概率分析法狀態(tài)下的分布情況。2) 測(cè)量目標(biāo)值、測(cè)量下限和測(cè)量上限均由設(shè)計(jì)者根據(jù)裝配要求規(guī)定。3) 最壞情況測(cè)量的最小值和最大值由軟件通過(guò)極值分析法計(jì)算后得到。b) 統(tǒng)計(jì)的貢獻(xiàn)度 統(tǒng)計(jì)貢獻(xiàn)度窗口顯示組成環(huán)尺寸公差在概率分析法中對(duì)目標(biāo)尺寸公差的貢獻(xiàn)率。 ； -第個(gè)組成環(huán)尺寸； -目標(biāo)尺寸； -組成環(huán)尺寸標(biāo)準(zhǔn)差

11、-目標(biāo)尺寸標(biāo)準(zhǔn)差c) 最壞情況的貢獻(xiàn)度 最環(huán)情況的貢獻(xiàn)度窗口顯示組成環(huán)尺寸公差在極值分析法中對(duì)目標(biāo)尺寸公差的貢獻(xiàn)率。-第個(gè)組成環(huán)尺寸-目標(biāo)尺寸-的上限規(guī)格-的下限規(guī)格-的上限規(guī)格-的下限規(guī)格d) 敏感度敏感度窗口顯示目標(biāo)尺寸相對(duì)組成環(huán)尺寸的敏感程度。5.3 公差分析步驟及實(shí)例5.3.1 確定目標(biāo)尺寸選擇目標(biāo)（封閉環(huán)）尺寸的兩個(gè)基準(zhǔn)，在間隙/堆放定義窗口同時(shí)顯示兩個(gè)基準(zhǔn)的名稱，見(jiàn)下圖。5.3.2 添加關(guān)聯(lián)尺寸目標(biāo)（封閉環(huán)）尺寸基準(zhǔn)選擇完后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出與封閉環(huán)相關(guān)聯(lián)的組成環(huán)尺寸，并逐個(gè)添加其他組成環(huán)尺寸，并組成完整的尺寸鏈圖，如下圖。 (1) 解鎖桿組成環(huán)尺寸(2) 解鎖頭組成環(huán)尺寸(3) 閉鎖軸組成環(huán)尺寸(4) 尺寸鏈圖5.3.3 設(shè)置尺寸和公差尺寸鏈建立完成后，可以對(duì)目標(biāo)尺寸和組成環(huán)的尺寸進(jìn)行設(shè)置，見(jiàn)下圖。5.3.4 查看分析結(jié)果查看分析結(jié)果窗口，從圖表信息可知，通過(guò)極限值方法計(jì)算的尺寸范圍尚未在目標(biāo)尺寸所要求的范