公差分析和尺寸链方法汇总
尺寸链计算及公差分析
尺寸链计算及公差分析
在尺寸链的建立中，首先需要确定整个产品装配过程中涉及到的零部件，并给每个零部件标明一个唯一的编号。
然后，根据设计要求，确定零
部件之间的尺寸限制关系，即零部件的上下游关系。
这些尺寸限制关系可
以用箭头表示，箭头的方向指向上游关系。
最后，根据尺寸限制关系，建
立整个产品的尺寸链。
在尺寸链的计算中，首先需要确定一个基准零件，即整个产品中的一
个参照零部件。
然后，根据基准零件，逐级计算其他零部件的尺寸，并将
结果填入尺寸链的箭头上。
计算的方法根据零部件之间的关系而定，例如，对于基准零件上下游有一个长度尺寸限制关系的情况，可以采用简单的加、减法来计算下游零件的尺寸。
公差分析的方法有很多种，其中最常用的方法是“最小公约数法”。
该方法的步骤如下：
1.根据尺寸链计算结果，确定每个零部件的上下公差。
2.根据装配要求和功能需求，分析哪个关键尺寸对产品性能影响最大。
3.找出影响关键尺寸的所有零部件，并选择其中公差最大的零部件作
为关键尺寸的控制零件。
4.根据控制零件的公差和功能要求，逐级计算其他零部件的公差。
5.根据计算结果，确定每个零部件的公差范围。
除了“最小公约数法”外，还有其他的公差分析方法，如模态分析法、半经验法等。
不同的方法适用于不同的工程情况，选择合适的方法可以提
高分析的准确性。
综上所述，尺寸链计算及公差分析是一种工程设计中常用的方法，它能够帮助设计工程师确定零部件之间的尺寸关系和公差范围，确保产品在装配过程中满足设计要求。
这对于产品的质量控制和工艺优化非常重要。
尺寸链计算方法公差计算
尺寸链计算方法公差计算尺寸链计算方法的基本思想是在产品尺寸链中选取一个基准尺寸，然后根据功能要求和制造工艺的可行性，确定其他相关尺寸的公差。
通过这种方法，可以保证整个尺寸链的各个部分都在可接受的范围内，并保证产品的功能和质量。
1.确定基准尺寸：选择尺寸链中的一个尺寸作为基准尺寸，通常选择最重要或最关键的尺寸作为基准尺寸。
2.确定公差的分配：根据产品的功能要求和制造工艺的可行性，确定每个尺寸的公差分配。
公差的分配要考虑到产品的装配要求、功能要求、材料特性和制造工艺。
3.确定公差的限制：根据产品的设计要求和功能要求，确定每个尺寸的公差上限和下限。
公差的上限和下限要满足产品的功能要求，同时保证产品的装配和使用的可靠性。
4.公差链计算：通过逐级计算，将每个尺寸的公差限制传递到下个尺寸，直到整个尺寸链的公差限制都确定下来。
公差链计算可以使用数学模型、计算机模拟或经验法则等方法。
5.其他公差的影响：除了尺寸链的公差，还需要考虑其他相关的公差，例如形位公差、表面质量公差等。
这些公差也需要根据产品的功能要求和制造工艺的可行性，进行相应的计算和控制。
尺寸链计算方法的优点是简单易用，并且能够满足产品的功能和质量要求。
然而，尺寸链计算方法也有一些限制，例如不适用于复杂的产品结构和功能要求。
因此，在实际应用中，还需要结合其他的公差计算方法，以达到更好的效果。
综上所述，尺寸链计算方法是一种常用的公差计算方法，通过确定基准尺寸和公差分配，可以保证产品的尺寸和功能要求，并保证产品的装配和使用的可靠性。
尺寸链计算方法是产品设计和制造过程中重要的一环，对于确保产品质量和功能达到设计要求具有重要意义。
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.
机械工程师联盟
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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。
尺寸链计算方法-公差计算
尺寸链计算方法-公差计算本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March尺寸链计算一.基本概念尺寸链是一组构成封闭尺寸的组合。
尺寸链中的各个尺寸称为环。
零件在加工或部件在装配过程中，最后得到的尺寸称为封闭环。
组成环又分为增环和减环，当尺寸链中某组成环的尺寸增大时，封闭环的尺寸也随之增大，则该组成环称为增环。
反之为减环。
补偿环：尺寸链中预先选定的某一组成环，可以通过改变其大小或位置，使封闭环达到规定要求。
传递系数ξ：表示各组成环对封闭环影响大小的系数。
增环ξ为正值，减环ξ为负值。
通常直线尺寸链的传递系数取+1或-1.尺寸链的主要特征：①.尺寸连接的封闭性;②.每个尺寸的变化（偏差）都会影响某一尺寸的精度。
二.尺寸链的分类1.按应用范围分工艺尺寸链：在零件加工过程中，几个相互联系的工艺尺寸形成的封闭链。
装配尺寸链：在设计或装配过程中，由几个相关零件的有关尺寸形成的封闭链。
2. 按构成尺寸链各环的空间位置分线性尺寸链：各环位于平行线上平面尺寸链：各环位于一个平面或相互平行的平面，各环不平行排列。
空间尺寸链：各环位于不平行的平面，需投影到三个座标平面上计算。
3.按尺寸链的形式分a)长度尺寸链和角度尺寸链b)装配尺寸链装、零件尺寸链和工艺尺寸链c)基本尺寸链与派生尺寸链基本尺寸链指全部组成环皆直接影响封闭环的尺寸链派生尺寸链指一个尺寸链的封闭环为另一个尺寸链组成环的尺寸链。
d)标量尺寸链和矢量尺寸链三. 基本尺寸的计算把每个基本尺寸看成构成尺寸链的各环，验算其封闭环是否符合设计要求。
是设计中尺寸链计算时首先应该进行的工作。
目前产品生产中经常出现错误的环节，大部分是基本尺寸链错误。
特别是测绘设计的产品。
由于原机的制造误差，测量系统的误差以及尺寸修约的误差，往往会使测绘设计与原设计产生很大的偏差，所以必须进行基本尺寸链的计算四.解尺寸链的主要方法根据零件尺寸的要求和相关标准确定零件尺寸公差，然后按照解尺寸链的最短途径原理的方法对尺寸公差进行验算和修正。
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。
尺寸链计算及公差分析简体
i 1
i 1 m
m
n
A0min = Ai min - Ai max
i 1
i 1 m
尺寸链计算及公差分析简体
(四) 尺寸链的计算
2. 极值法解封闭环
封闭环的偏差
上偏差:
m
n
ES(A0) = ES ( Ai) - ES ( Ai)
i 1
i 1 m
下偏差:
m
n
EI(A0) = EI ( A i) - EI ( Ai)
i 1
i 1 m
封闭环的公差
m
n
T(A0) = T ( A i) + T ( A i)
i 1
i1 m
= ES(A0) - EI(A0)
尺寸链计算及公差分析简体
(四) 尺寸链的计算
2. 极值法解封闭环
尺寸链的竖式解：(适用于尺寸链中组成环数目较多的情形）
组成环 增环
基本尺寸 A1
上偏差
ΔS A1 A1
尺寸链计算及公差分析
尺寸链计算及公差分析简体
目录
一. 工艺过程简介 二. 尺寸链讲解 三. 形位公差讲解 四. 尺寸链及形位公差的应用
尺寸链计算及公差分析简体
一.工艺过程
(一)基本概念 工艺就是制造产品的方法. 凡是改变生产对象的形状﹑尺寸﹑
相对位置和性质等,使其成为成品或半成 品的过程称为工艺过程.
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）
尺寸链计算及公差分析简体
平面尺寸链 图 (四)
(二)尺寸链的解读
“环”定义: 组成尺寸链的各个尺寸. 环的组成: 1.封闭环---最终被间接保证精度的那个环. 2.组成环----除了封闭环外之其它环
公差分析和尺寸链方法
Assembly Model
Distribution of Tolerance
Explicit: Linearized Sensitivity Mechanistic Model Non-linear Model
Implicit:
Worst Case
Statistical: Root sum squares Monte Carlo
(C )
(C -A -B )
C
4 8 5 1 0 0 .1 0 0 .2 6
4 4 4 1 0 0 .0 6 0 .2 6
2 9 4 9 .8 4 3 9 1 4 9 .9 2 1 7 3 4 9 .8 8 2 6 9 4 9 .8 8 4 0 7 4 9 .9 2 2 3 8 4 9 .8 8
5 1 4 9 .8 4 4 9 4 4 9 .9 6 2 3 5 4 9 .8 8 2 5 7 4 9 .8 8
7 4 4 9 .8 4 1 3 8 4 9 .8 8 2 3 7 4 9 .8 8
上汽通用五菱博士后工作站
上汽通用五菱—上海交通大学现代车身技术联合研究中心
2
Part I 1-D Tolerance analysis
上汽通用五菱博士后工作站
上汽通用五菱—上海交通大学现代车身技术联合研究中心
3
Deviation
Characterizing the performance of a process
Root Sum Squares (RSS):
(Spotts, 1978, Lee and Woo, 1990)
Monte Carlo Simulation:
(Craig, 1989)
yx1x2x3
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Assembly Model
Distribution of Tolerance
Explicit: Linearized Sensitivity Mechanistic Model Non-linear Model
Implicit:
Worst Case
Statistical: Root sum squares Monte Carlo
车身质量控制系列讲座
公差分析和车身尺寸链方法
Tolerance Analysis & Auto-body Dimension Chain Method
上汽通用五菱博士后工作站 上汽通用五菱—上海交通大学现代车身技术联合研究中心
Contents
➢ 1-D Tolerance analysis
• Variation vs. Tolerance • Variation Simulation Methods • Advantages and Limitations of Each Method
➢ Auto-body Dimension Chain Method
• Integration of Key Characteristic of Product & Process
• Assembly Constraints • Tolerance and Solving of Dimension Chain
But the techniques for predicting variation or tolerance for an assembly is the same.
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5/49
Variation Simulation
Given individual part dimensions and their distribution, what are the assembly dimensions ?
Root Sum Squares (RSS):
(Spotts, 1978, Lee and Woo, 1990)
Monte Carlo Simulation:
(Craig, 1989)
y x1 x2 x3
t abc t a2 b2 c2
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8/49
Simple Variation Simulation Example
100 +/- 0.1 (C)
49.9 +/-0.1
(A)
49.9 +/-0.1
(B)
? +/- ?
Given component tolerances, determine the variation in the measured dimension (the gap between the blocks and the base).
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7/49
Commonly Used Variation Simulation Methods
1
x
± 1
a
2
x2± b
2
3
1
y ±t
3 x ±c
3
Worst Case:
(Conway, 1948; Chase and Parkinson, 1991)
1
x
± 1
a
2
x2± b
2
3
1
y ±t
3
x
± 3
c
But the method can applied more widely than mechanical assembly. The general form is: given a function Y=f(x1, x2, …), and the distributions of xi, What is the distribution of y ?
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6/49
Variation Simulation Methods
Two things are essential in order to perform variation analysis. One is an assembly model or input-output model. The other is the distribution of variables.
4/49
Variation vs. Tolerance
LSL
US L
Variation: • is what the process gives us, • may be quite different from the tolerance.
Tolerance or Specification is • the allowable level of variation, • based on functional consideration, • used to establish a part's conformability to design.
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Worst Case Analysis
In worst case analysis, it is assumed that the contributing dimensions are always within tolerance. By making this assumption worst case limits can be found within which the measured dimension must always fall.
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
x E[x] x1 x2 ... xn n
n
(xi x)2
Var[x] i1 n 1
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上汽通用五菱—上海交通大学现代车身技术联合研究中心
上汽通用五菱博士后工作站 上汽通用五菱—上海交通大学现代车身技术联合研究中心
Part I 1-D Tolerance analysis
上汽通用五菱博士后工作站
上汽通用五菱—上海交通大学现代车身技术联合研究中心
3/49
Deviation
Characterizing the performance of a process