整车尺寸公差累积的分析
尺寸链公差叠加分析
尺寸链公差叠加分析尺寸链公差叠加分析是在产品设计和制造过程中用于评估零部件尺寸公差叠加对整个产品尺寸的影响的一种方法。
通过尺寸链公差叠加分析，可以确定产品是否能够满足设计要求，并且能够预测零部件公差的贡献程度，从而指导制定合理的公差分配和调整。
尺寸链公差叠加分析是基于统计原理进行的，它假设零部件的公差服从正态分布。
在这种假设下，产品尺寸的公差可通过公差叠加计算得到。
公差叠加是指将零部件的公差传递到产品尺寸上，通过逐步累加的方式计算得到最终产品尺寸的公差。
1.确定产品的关键尺寸链：尺寸链是指产品上相关的零部件尺寸所构成的一个路径。
关键尺寸链是指对产品功能和性能影响最大的尺寸链。
2.确定零部件公差：通过对制造工艺和零部件的功能要求进行分析，确定零部件的公差范围。
3.进行公差叠加计算：利用数学模型和统计方法，将零部件公差逐步累加到产品尺寸上，得到产品尺寸的公差。
4.进行公差分析：根据产品的设计要求和公差要求，对产品尺寸的公差进行评估和分析，确定产品是否能够满足设计要求。
5.进行公差调整：根据公差分析的结果，对零部件的公差进行合理的调整，以满足产品的设计要求。
尺寸链公差叠加分析对产品设计和制造具有重要的意义。
它可以帮助设计人员选择合适的零部件公差，减小尺寸公差对产品性能和功能的影响。
同时，通过公差叠加分析，可以预测产品尺寸的变化范围，提前做好产品尺寸的控制和调整，从而减少制造成本。
尺寸链公差叠加分析有着广泛的应用。
在汽车制造、航空航天、机械制造等行业，尺寸链公差叠加分析被广泛应用于产品设计、制造和质量控制过程中。
通过合理的公差分配和调整，可以使产品达到更高的质量要求，提高产品的性能和可靠性。
总之，尺寸链公差叠加分析是一种对产品尺寸公差进行评估和分析的方法。
通过尺寸链公差叠加分析，可以预测零部件公差对产品尺寸的影响，指导合理的公差分配和调整，从而确保产品能够满足设计要求。
尺寸链公差叠加分析
公差
0.925 0.5 2 1
4.425 4.425
第6页，共16页。
P35
三、线性公差叠加
练习2
序号
1 2 3 4 5 6 7 Sub Total: Nominal:
Results:
增环 减环
11.5
2
8.6
31
2.5
2
7.3
35.5
29.4
6.1
Min
Max
3.7
8.5
公差
0.1 0.2 0.3 1 0.1 0.2 0.5 2.4
9、寻找堆件公差调整方案的可行性；
第2页，共16页。
P35
二、尺寸和线性公差
尺寸标注：
第3页，共16页。
二、尺寸和线性公差
公差标注方法：
1、未注公差； 2、正负公差； 3、形状和位置公差GD&T
公差标注：
第4页，共16页。
三、线性公差叠加分析
1、确定要分析的距离A-B，是间隙或者是干涉;
2、确定增减环; 与A-B同向是减环，与A-B反向是增环； 3、把公差转换成正负对等格式;
第13页，共16页。
四、几何尺寸和公差叠加
序号
描述
1 方板轮廓度 2 方板理论距离 3 方板基准B位置度（不需要考虑） 4 方板基准B位置度MMC（不需要考虑） 5 装配偏移AS 6 装配偏移AS 7 方板位置度 8 方板位置度MMC 9 理论间距 10 方板位置度 11 方板位置度MMC 12 装配偏移AS 13 装配偏移AS 14 方板基准B位置度（不需要考虑） 15 方板基准B位置度MMC（不需要考虑） 16 方板理论距离 17 方板轮廓度
尺寸链公差叠加分析
尺寸链及公差叠加分析讲解学习
尺寸链及公差叠加分析讲解学习尺寸链分析是指通过将不同零部件的尺寸相互关联，确定产品总尺寸的方法。
在设计产品时，往往需要包含多个零部件，这些零部件之间存在着一定的尺寸关系。
尺寸链分析可以帮助我们确定这些尺寸关系，以确保各个零部件能够正确地组装在一起，从而形成合适的总尺寸。
在尺寸链分析中，我们会将所有相关零部件的尺寸进行统一，并将它们按照设计要求进行组装。
通过对各个零部件之间的尺寸关系进行分析和计算，我们可以确定产品总尺寸的合理范围。
这样，在制造过程中，只要各个零部件的尺寸控制在合理的公差范围内，整个产品就能够达到设计要求。
公差叠加分析是指在尺寸链分析的基础上，进一步考虑产品制造和测量过程中的误差，将零部件的公差叠加到总尺寸上。
在产品制造和测量过程中，由于各种原因，零部件的尺寸往往会存在一定的误差。
这些误差可能来自于材料的不均匀性、制造设备的精度、操作人员的技术水平等。
为了确保产品能够满足设计要求，我们需要考虑这些误差对产品总尺寸的影响。
公差叠加分析可以帮助我们将各个零部件的公差叠加到产品总尺寸上，从而确定产品在制造和测量过程中所能容许的最大误差范围。
这样，我们在制造过程中就可以合理地控制零部件的尺寸，以确保产品能够达到设计要求。
尺寸链及公差叠加分析的学习对于产品设计和制造工程师来说是非常重要的。
它能够帮助我们更好地理解和把握产品尺寸的关系，从而设计出更优秀的产品。
同时，它也能够帮助我们在产品制造过程中合理地控制尺寸，从而提高产品的一致性和可重复性。
通过尺寸链及公差叠加分析，我们可以清楚地了解各个零部件之间的尺寸关系，从而更好地设计和优化产品。
我们可以通过调整零部件的尺寸关系来达到产品设计要求，避免因为尺寸不匹配而导致产品组装困难或功能失效的问题。
此外，公差叠加分析还可以帮助我们确定产品在制造和测量过程中所能容许的误差范围，从而提高产品的质量和性能。
在学习尺寸链及公差叠加分析时，我们需要深入了解产品设计和制造的相关知识，包括材料的性质和工艺、制造设备的精度和稳定性，以及测量技术和方法等。
公差分析和尺寸链方法
y
g x1
x1
g x2
x2
...
g xn
xn
Var(
y)
g x1
2 Var(x1)
Tolerance or Specification is • the allowable level of variation, • based on functional consideration, • used to establish a part's conformability to design.
Part I 1-D Tolerance analysis
3/49
Deviation
Characterizing the performance of a process
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
Frequency 3 20 97 180 118 77 5 0
Cumul. Freq. 0-3 4 - 23 24 - 120 121 - 300 301 - 418 419 - 495 496 - 500 N/A
Table 2 Distribution for dimension B
Dimen. Range 49.74 - 49.78 49.78 - 49.82 49.82 - 49.86 49.86 - 49.90 49.90 - 49.94 49.94 - 49.98 49.98 - 50.02 50.02 - 50.06
公差累积计算(小谢提供) 汽车设计技术
主题：焊接流程中公差的累积计算1. 公差累积计算方法公差累积计算的方法有两种：极值法和概率法。
极值法是按误差累积最不利的情况，即各增环均为最大（或最小）极限尺寸而减环均为最小（或最大）极限尺寸，来计算累积公差。
极值法简单可靠，但零件加工困难，增加零件制造成本。
计算公式：)A (11∑-=∑=n i i A T T n 为总环数；例：概率法是应用概率论原理来进行尺寸链计算的一种方法，它能满足99.7％数量的产品要求，适用于“环数多、精度高”的场合，因而在装配中应用较多。
当尺寸链中各组成环的尺寸误差分布都遵循正态分布规律，则其封闭环也遵循正态分布规律。
计算公式： 211)(∑-=∑=n i i A A T T例：当各组成环上下偏差相等时，将总公差平分即为封闭环的上、下偏差。
当各组成环上下偏差不相等时，封闭环的上、下偏差分别为：上偏差＝各组成环平均偏差之和＋2∑A T 下偏差＝各组成环平均偏差之和－2∑A T例：上偏差＝（0.1＋0.3）/2+(0+0.5)/2+0.27=0.72下偏差＝（0.1＋0.3）/2+(0+0.5)/2－0.27=0.18当尺寸链中各组成环的尺寸误差分布不遵循正态分布规律，则引入一个相对分布系数K 。
计算公式：211)]([∑-=∑=n i iA A KT T均匀分布时：K=1.732. 白车身公差累积计算为了使所有的制造环节满足经济精度，对白车身公差累积计算采取概率法，用概率法计算时必须满足一定的前提：1）所有零件或总成件满足基本公差设定范围。
2）所有工装夹具的精度满足基本公差要求。
3）所有公差为常规分布。
即：零部件公差为正态分布，工装夹具公差满足平均分布。
4）不考虑人为调整的因素。
5）所有制造流程满足Cpk ≥1。
Cpk （Complex Process Capability index ）是现代企业用于表示制程能力的指标。
制程能力是过程性能的允许最大范围与过程的正常偏差的比值，制程能力的研究在于确认这些特性符合规格的程度，以保证制程成品不符规格的不良率在要求的水准以上，作为制程持续改进的依据。
汽车车身整车尺寸公差标准
汽车车身整车尺寸公差标准
对于汽车车身整车尺寸公差标准，根据中国国家标准的《机动车尺度、轴距、前悬和后悬标准的规定》（GB1589-2016），机动车的长宽高误差范围为正负5mm，即实际尺寸与设计尺寸之间的差距应小于等于5mm。
此外，对于整车的宽度，公差按照其所在面而定。
如果是A面，公差是±1.0毫米；如是B面，公差是±2.0毫米；如是C面，公差为±2.0毫米。
B面与C面没有差别，因为B件大多为结构件，与其他件关系密切，也就是被制约，C件相对而言更自由一些，由其他件传导的误差要小一些。
通常，如果测量点位于夹具的控制点上，其公差可以取下限，因为车身是按由外向内的装配方式装配的，误差就会被推往车内，外面的误差较之车内会小一些。
以上标准仅供参考，建议查阅相关汽车技术规范或联系相关汽车制造商获取更准确的信息。
轿车白车身CC向公差累积和偏移的分析优化
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.15.122轿车白车身C/C向公差累积和偏移的分析优化袁兵1 解永圣1 徐玉冬2(1.上汽通用东岳汽车有限公司 山东烟台 264006；2.泛亚汽车技术中心有限公司 上海 201201)摘 要：正态分布是汽车零件公差分布普遍遵循的分布规律，为了保证零件装配质量，只要99.97%的样本尺寸不超过公差上下限，则满足要求。
受整车厂白车身制造工艺的限制，侧围下部会出现公差累积偏差变大及公差中心线偏移的问题。
如何从制造公差角度来校核产品结构设计及工艺设计，如何在现有制造能力基础上进一步提高整车制造精度，需要不断的分析改进。
关键词：白车身 尺寸 公差累积 公差中心线偏移中图分类号：TG801;U463.82 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)05(c)-0122-05Abstract：The application of normal distribution curve was the general rule on BIW vehicles and parts. Summarized the tolerance accumulation and deviation of tolerance center line in real building with BIW process analysis. Based on the existing manufacturing capacity to increase on accuracy of manufacture need analysis and improvement accordingly.Key Words：BIW;Dimension;Tolerance accumulation;Deviation of tolerance center line1 概述轿车车身大部分是由薄板冲压零件，经过装焊得到复杂的壳体总成件。
整车设计硬点公差分析标准
上海同济同捷科技有限公司企业标准TJI/YJY·00XX·A1—2003整车设计硬点公差分析(总布置公差分析和装配尺寸链公差分析)2005-XX-XX 发布2005-XX-XX 实施上海同济同捷科技股份有限公司发布TJI/YJY·00XX·A1—2005前言本标准分析整车设计硬点中存在各种偏差，为同济同捷公司设计的整车控制硬点和样车测量提供指导性依据。
本规定的内容适合各种设计车型（轿车,卡车和客车等），具体内容可按各种设计车型的需要可增减。
本规定于2005年X月X日起实施。
本规定由同济同捷科技有限公司提出。
本规定由同济同捷科技有限公司质量与项目管理中心负责归口管理。
主要起草人：严壮渝1．范围本标准分析整车设计硬点中存在各种偏差，为同济同捷公司设计的整车控制硬点和样车测量提供指导性依据。
本规定的内容适合同济同捷公司设计各种设计车型（轿车,卡车和客车等），2.引用标准GB 19234 乘用车尺寸代码GB/T 17347 商用车尺寸代码TJI/CZ.0004.AI 形状和位置公差的未知公差值TJI/CZ.0005.AI 汽车加工零件线性尺寸的未知公差3．定义术语3.1 设计硬点（HardPoint）: 设计硬点是确定车身、底盘与零部件相互关系的基准点、线、面及控制结构的统称。
3.2 轮廓硬点∶整车在支承面上的位置尺寸。
3.3 性能硬点（PFH）∶整车或总成主要性能特征。
3.4 运动硬点（MTH）∶整车或总成运动特征和要求。
5.5 安装硬点（ASH）∶总成在整车上的位置尺寸。
4．要求4.1轮廓硬点按GB 19234规定，轮廓硬点尺寸不标注整车坐标系坐标值（X,Y,Z），而采用名义尺寸值；4.1.1 车辆总长公差 +/- 5 mm车辆总长公差△= 白车身全长制造焊接公差+前保险杠总成制造公差+后保险杠总成制造公差+前后保险杠总成和白车身装配公差△ = +/- （3 + 0.5 + 0.5 + 1 ）= +/- 5 mm4.1.2 车辆总宽公差 +/- 2 mm车辆总宽公差△=白车身全宽制造焊接公差=+/- 2 mm4.1.3车辆总高公差 +/-6 mm车辆总高△=白车身高度制造焊接公差+ 前后悬架制造装配公差+轮胎尺寸公差△=+/- （ 2 + 0.5 + 3 ）=+/-5.5 mm≈ +/- 6 mm4.1.4 轴距公差 +/-3mm ,左右轴距公差 +/- 3 mm轴距公差△=白车身总成制造焊接公差+前后悬架制造装配公差+前后悬架与白车身总成连接装配公差+车轮制造安装公差+弹簧刚度公差引起车轮位移△=+/- （0.5 + 0.5 +1 + 0.2+ 0.5）= +/-2.7 m m ≈+/- 3 mm4.1.5 轮距公差 +/- 6 mm,轮距公差△=白车身总成制造焊接公差+左右悬架制造装配公差+左右悬架白车身总成连接装配公差+ 轮胎外倾角公差 +轮胎前束公差△ = +/-（0.2 +0.25 +0.5 +4 + 1）=+/-5.95mm≈ +/- 6 mm4.1.6 前悬公差 +/- 2 mm前悬公差△=前保险杠总成制造公差+前保险杠总成和白车身装配公差+车轮中心制造安装公差△ =+/-(0.5 + 0.5 + 1 )=+/-2mm车轮中心制造安装公差分析见 4.4.54.17后悬公差 +/- 2 mm后悬公差△=后保险杠总成制造公差+后保险杠总成和白车身装配公差+车轮中心制造安装公差△=+/-( 0.5 + 0.5 +1 )=+/- 2 mm4.18 接近角公差 +/- 1°4.19离去角公差 +/- 1°4.20 纵向通过角公差 +/- 1°4.21最小离地间隙公差 +/- 4 mm最小离地间隙公差△=白车身总成制造焊接公差+部件制造安装公差+轮胎尺寸公差+ 弹簧刚度公差△=+/- （0.25+ 0.5 + 3+ 0.25 ）= +/- 4 mm4.2 性能硬点（PFH）由于受到发动机制造公差的影响，造成功率，扭矩和油耗上的差异以及机械效率简化或忽略轮胎的侧偏刚度，这些因素均不能用尺寸数据估算，因此，性能硬点（PFH）控制的整车性能指标，一般控制它的性能限值。
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Datum基准
Datum基准
Rigid刚体 Primary Plane – With Function Requirement主定位面-根据功 能要求 Datum Feature – Maximum Feature (least number of constrain), Much accurate, Non-interference基准特征-特征最 多化（约束的最少量），更多精确度，无干涉 Maximum Control Surface控制面最多化 Consistency – Coordinated Datums一致性-基准协调 Process Feasibility工艺可行性 Flexible柔性体 6. Net (without gravity impact) , Stress-free无重力影响，无应力
Datum
Datum
Datum
Datum
5. Process Feasibility工艺可行性
Process Accessibility工艺实施的可通过性 Clamping Sequence/ Gravity夹紧顺序/重力 Operator Access – Ergonomic and Safety Considerations 工人操作通过性-人机和安全性考虑 Material Handling物料传输 Pin/Surface Locators – Stationary/Moveable销/面定位-固 定的/移动的 Coordinated Datums基准协调一致
What we have learned我们学了什么
University Courses – Mechanical Engineering 大学课程-机械工程 Datum & Tolerance基准&公差 Mechanical Processing机械加工工艺 Measurement测量 Statistics统计学 How to practice?如何实践？
On-Line在线测量:
Faro Perceptron
Specific Gage 专用检具
Measurement & Tool测量和工具
General Measurement Tool常用测量工具
Measurement Tool测量工具 Measurement Alignment测量一致性 Measurement Coordination 测量协调 Part or Assembly零件或总成 Checking Fixture检具
History发展历史
Gun/Weapon Manufacturer – 19th Century 枪/武器制造厂-十九世纪 Ford Mass Production – T Model 福特大批量生产-T型车 Modern Method 现代工艺–
Manufacturing(Laser,Microchip,MicroMechanics etc), 制造（激光，PLC控制，微型机构等） Measurement (Laser,On-line etc)测量（激光，在线等）, Design(Computer/CATIA 0.001/Machining controller etc) 设计（计算机/CATIA软件/数控控制等）
Measurement & Tool 测量和工具
Measurement Tool in Auto Industry汽车工业中的测量工具 Off-Line离线测量:
Hands-on Ruler手持式量尺 CMM –Mechanical Way三坐标测 量机- 机械式 Reverse Engineering Tool逆向工 程工具 Laser Tracker激光跟踪系统 Theodolits
Target or Reference目标值或参考
Measurement & Tool测量和工具
Specific Gage – for general engineer专用检具
Contents内容
Datum基准 Tolerance Concept 公差的概念 Tolerance Stackup 公差累积 Measurement & Tool 测量和工具 Deal with Dimensional Issues处理解决尺寸问 题
Datum基准
Datum as a “theoretically exact point, axis, or plane derived from the true geometric counterpart of a specified datum feature,” 基准作为“理论上精准的点、线、面，来自 一个指定的基准特征对应的实际几何体上” And as “the origin from which the location or geometric characteristic of features of a part is established.” 并且作 为“一个零件建立时的位置或几何特性的原点” Simply put, a datum is the coordination point for all production processes.简言之，基准就是所有制造过程的 坐标点。 Three major considerations for choosing datums are geometry, function, and process 选择基准的三个主要准 则是几何形状、功能和工艺。
Statistical models, on the other hand, assume that the majority of manufactured parts will be centered on their mean dimension. The Root Sum of the Squares (RSS), the Modified Root Sum of the Squares (MRSS), and the Root Mean Square (RMS) are traditional statistical m 另一方面，统计模型假定绝大 多数加工零件都集中在平均公差尺寸的周围。 公差和的平方根，经过修 正的和的平方根，以及均方根是制造中常用的统计模型。
Cp
Tolerance Specification设定公差 Process Spread 实际公差范围
Cpk
Upper Spec Limit设定公差上限-Process Mean实际公差平均值 1/2 Process Spread 1/2实际公差范围
Tolerance Stackup公差累积
Traditionally通常, The Worst Case model verifies that parts will function as designed 100 percent of the time.在最差的情况下验证零件功能是否能如设计的100% 发挥作用。
Datum – Design Validation基准- 设计验证
Effective Validation – GR&R study (Repeatability study)有效的验证-可重复性分析
Datum – Symbology基准-符号
Tolerance公差 Variation误差
§ MEASUREMENT ERROR测量误差 § INCOMING PART QUALITY获得零件的质量 § GRAVITY重力 § UNCOORDINATED DATUMS不一致的基准 § CLAMP SEQUENCE夹紧顺序 § TOOL REPEATABILITY工装可重复性 § WELD GUN POSITIONING REPEATABILITY焊枪定位的可重复性 § FASTENER OPERATIONS紧固操作 § WELD SEQUENCE焊接次序 § PLP PIN-TO-HOLE CLEARANCE主定位销和孔的间隙 § CLEARANCE FROM CLAMP FINGER TO NET BLOCK夹头到限位块的间隙 § MATERIAL HANDLING—RACKS, SHIPPING物料运输-料架，运输过程 § TOOL INTERFERENCES工装干涉 § PANEL INTERFERENCES零件干涉 Tolerance (man-made) vs Variation (Natural) ?公差（人为制定）Vs 误差（自然产生）
Hood profile tolerance = ± 1 mm 机盖轮廓度公差= ± 1 mm Hood fixture tolerance = ± 0.5 mm 机盖夹具公差= ± 0.5 mm Hood locating feature tolerance in body structure = ± 0.7 mm 机盖在车身上的定位点公差= ± 0.7 mm Fixture tolerance on body structure assembly tool = ± 0.5 mm 车身装配工装的夹具公差= ± 0.5 mm Fender locating feature tolerance in body structure = ± 0.7 mm 翼子板在车身上的定位点公差= ± 0.7 mm Fender fixture tolerance = ± 0.5 mm 翼子板夹具公差= ± 0.5 mm Fender profile tolerance = ± 1 mm 翼子板轮廓度公差= ± 1 mm
Datum基准
PLP/RPS --- 3-2-1 Principle (Rigid) 3-2-1原则（刚性体）
PLP/RPS --- N-2-1 Principle (Flexible) N-2-1原则（柔性体） N – Least number of constrains when repeatable N- 保证可重复性的最少约束数量