CETOL三维公差分析培训教材(PDF 143页)
CETOL在公差设计的解决方案 - 汽车解析
CETOL软件在三维公差设计的解决方案莎益博工程系统开发（上海）有限公司1.三维公差1.1. 传统设计的不足国内的大部分企业，对于公差分析还是存在模糊的认识，即公差分配是设计人员的任务。
设计人员在做公差分析的时候，大多数时候参照已有产品的公差分配，公差无法参照的地方，多采用手工画一维尺寸链图，粗略的得出封闭换尺寸公差。
上述情况存在诸多不足，第一，当设计人员在设计公差时参照老产品，并不能提高设计人员对公差分配原理的理解，当遇到和老产品不一样的产品，设计人员就失去了参照的依据。
第二，手工计算一维尺寸链很容易出错，当这种错误发生时，又不容易检查。
第三，手工计算效率较低，当尺寸链包含非常长时，需要大量的公差计算时间。
第四，手工方法计算一维尺寸链比较容易，但是对于二维或三维的尺寸链计算就更加复杂。
1.2. 使用公差分析软件的优势公差分析软件为设计人员提供了一个公差分析与综合的平台，使设计人员通过它实现在设计阶段对关键零件尺寸进行公差分析，结合实际的工艺加工能力，选择制造成本最低，又能保证满足设计要求的最优公差，分析的结果也可以为设计提供参考。
具体来说，公差分析与综合系统为设计人员提供了评估公差状况的手段，通过该系统，给出了可靠、准确、合理的公差分配的依据。
总结来说，使用公差分析软件有如下优势：一．在CAD环境下模拟三维零件的装配过程。
它可以直接读取CAD系统的设计参数，当设计参数更新时，公差分析的数据也一起更新。
图1 Solidworks公差分析界面图2 CATIA公差分析界面图3 Cre/Proe 公差分析界面二．自动计算三维尺寸链误差的传播。
下图是V形块和圆柱销的装配，公差分析软件不仅能计算沿着尺寸方向的尺寸对圆柱销高度的影响，还可以计算V形块的宽度和夹角对圆柱销高度的影响。
图4自动计算三维误差的传播三．真实地模拟零部件之间的装配关系。
例如，在销和孔的装配过程中，在CAD的装配关系中，定义二者的中心轴线同心，这样销和孔的配合关系就产生了，但是这种状态是不符合现实的，应当考虑重力或者在实际的装配状态中受某一方向外力的反作用力的影响，实际销和孔是处于相切的状态。
公差分析培训教程
A
A+T
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B－ T2
B
B+ T2
C－ TRSS
C
C+TR
SS
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公差分析概要
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设计现场的现状
近年来，在设计中为了提高效率和设计质量，引入了CAD和CAE等工具。为了满足各种要求，设 计出更理想的产品，需要在有限的时间内进行各种研究。
上午进行演示。 ・装配状态变化的场合 ・介绍在考虑到浮动、几何公差情况下，使用工 具的优势。
模拟实践进行公差分析的演示。
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开始
3
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N(100,0.2
2) （N：正 态分布）
根据实际的误差大小，公差 范围之外的数值的产生概率 也会变化
偏
差：
σ＝
0.2
99. 5
公1差00：
100. 5
±0.5
公差和偏差
通过手算进行的公差计算中的注意点
•实际产品有时未必与正态分布一致。 ⇒要注意以公差计算出的结果未必与现实中一致。
•公差值计算的前提是分布的平均值要位于公差幅度的中心。 ⇒实际并非如此。→平均值的偏离会直接影响装配。
公差分析培训教程共145页文档
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
机构设计公差分析培训教材
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 2020/6/6
以上的计算结果 WC: 最小间隙 Xmin = –0.10 mm RSS: 最小间隙 Xmin = 0.42 mm
使用哪一个 ?
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).
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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 2020/6/6
5. 确定公差分析的方法
6. 按要求计算变异
s s s s s 2 2 2 2 2 tot 1 2 3 4
• 假设每个尺寸的 Ppk 指标是1.33并且制程是在中心.
P 1.33 T 4s s T s2 T 2
pk
4
16
2
2
2
2
2
T T T T T tot 1 2 3 4 2 2 2 2 2
1. 确定组装要求
X < - 0.30 mm
功能要求 • 电子方面：PWB和LCD Foil 通过弹片连接器连接可靠。 • 弹片可压缩最小极限(干涉量)是0.30 mm. • 在这个例子中，最大的压缩不是主要的考量因素。
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例 1 – LCD 连接器 – 第2步
LCD 2. 建立封闭尺寸链图
5. 确定公差分析的方法
机构设计公差分析培训
机构设计公差分析培训一、培训内容1.公差概念及意义公差是指由制造工艺等因素引起的零件尺寸之间的差异，是保证零件装配性能和质量的重要参数。
公差分析能够帮助工程师了解零件之间的相互关系，确定零件的可接受尺寸范围，保证产品的性能和质量。
2.公差设计原则在进行机构设计时，需要根据产品的使用环境、功能要求等因素来确定公差的设计原则。
比如，对于高精度的产品，需要更严格的公差要求，而对于一般产品则可以放宽一些公差范围。
3.公差分析工具介绍一些常用的公差分析工具，比如计算机辅助设计软件中的公差分析模块，以及一些专业的公差分析软件等。
并对这些工具的使用方法进行详细的介绍和实际操作演练。
4.公差分析方法介绍公差分析的一些常用方法，比如最大公差法、最小公差法、等概率公差法等。
并结合实际案例进行详细的分析和讲解，培训学员如何在实际工作中灵活应用这些方法。
5.公差分析案例通过一些典型的机构设计案例，对公差分析的实际应用进行详细的分析和讲解。
让学员能够在实际工作中学会如何进行公差分析，提高他们的实际操作能力。
二、培训目标1.确保产品质量通过公差分析的培训，使得每位工程师都能够深入理解公差对产品质量的重要性，确保产品在设计阶段就考虑到公差的设置，从而提高产品的质量和性能。
2.提高设计效率熟练掌握公差分析的方法和工具，使得工程师在进行机构设计时，能够更快速、更准确地进行公差分析，提高设计效率。
3.降低零件成本合理的公差设计和分析能够有效地降低零件的成本，避免不必要的加工和装配成本，提高企业的竞争力。
4.增强团队合作通过公差分析的培训，使得团队成员能够更好地理解对方的工作，增强团队的协作能力，提高团队的整体效率。
三、培训形式1.理论培训通过专业的讲师进行公差分析的理论培训，讲解公差的概念、原则、方法和工具等内容。
引导学员深入理解公差分析的重要性和实际应用方法。
2.案例分析通过一些典型的机构设计案例，进行公差分析的详细分析和讲解，帮助学员更好地理解公差的实际应用，并提高他们的实际操作能力。
使用公差分析软件CETOL 6 sigma进行公差设计实例
使用公差分析软件CETOL 6 σ进行公差分析的实例----汽车锁具公差分析案例针对汽车锁具Pro/E模型，采用Pro/E完全集成环境下的公差分析软件CETOL 6 σ，来做公差模型的创建，基于CETOL提供的系统矩（SOTA法）算法，做统计和极限二种情况下的公差分析。
一．锁具质量关心焦点作为汽车座椅锁具，其质量的好坏，关系到汽车驾乘人员乘坐的舒适性和安全性。
锁具在开锁时，希望能够充分打开，不要与其他零部件之间产生干涉，即顺利打开。
锁具在闭锁时，能够经受得住外力的冲击，不至于产生突然脱开现象。
在锁具的任何状态，都要求锁具动作部件能够与电器设备很好地连接，在电控装配的驱动下，锁具能够准确地运转到指定的位置。
根据设计功能要求，把项目细分到具体的状态上，在运动部件的具体指定位置，做功能要求的详细设定。
1）一个关键质量要求就是爪轮在打开时要远离侧板的开口槽，这是为了确保爪轮不会与锺棒产生干涉。
如图1所示。
2）锁轮上的孔，在完成机械装配后，需要从这个孔里穿电缆线，来接通电源。
根据座椅的设计要求，为了保证电缆线能与机械设备能可靠地连接，电缆线过孔必须在位于基准孔名义值的正负2个mm之间。
如果尺寸超过了上极限，锁具就会出现卡死现象，如果超过了下极限，电缆线就不能很好地与电器设置连接，导致零件废弃和成本增加。
图 2 闭锁时的测量尺寸另外一个关键尺寸就接触力位置，这个接触力与作用方向一致，是在爪轮和中轮之间，接触力矢量的位置决定了是否有足够的闭锁运动来保持锁具在冲压载荷的情况仍能正常闭锁，加工和装配偏差都有可能这些关键质量要求产生失效，过紧的公差会增加成本也有可能导致产品无法加工。
为了生产高质量低成本的产品，有必要在设计阶段就能理解所有这些问题。
二. 创建公差分析目标公差分析的前提首先要确定装配性能尺寸，对于锁具装配体，需要确定具体的装配状态。
实施步骤如下：1） 启动CETOL软件的分析器。
a．启动Pro/E。
b．启动CETOL,路径：开始/程序/sigmetrix/CETOL 6 sigma v8.2 for Pro ENGINEER/CETOL v8.2 Modeler。
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。
公差分析培训
A0 f ( A1 , A2 ,, Am )
• 式中：A0为封闭环尺寸，A1、A2，为组成环尺寸,ｍ为组成环环数。 • 对上式取全微分，得
dA0
f f f dA1 dA2 dAm A1 A2 Am
• 式中各偏导数 表示各组成环在封闭环上引起的变动量对各相应组成环本身变动量之比，是各 组成环的传递系数。设第i个组成环Ai的传递系数为ξi，则有 f
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计算机辅助公差设计的基本概念
精度设计概述
• 机器精度的设计尽管需要从多方面进行分析与计算，但总是要根据给定的整机精度，确定出各 个组成零件的精度。因此，零件的精度设计是整机精度设计的基础。影响零件精度的最基本因 素是零件的尺寸、形状、方向和位置以及表面粗糙度，因而，精度设计的主要内容包括尺寸公 差、形位公差、表面质量等几个方面的选择与设计[]。 • 几何精度设计的方法主要有：类比法、计算法和试验法三种。 • 1. 类比法 • 类比法就是与经过实际使用证明合理的类似产品上的相应要素相比较，确定所设计零件几何要 素的精度。采用类比法进行精度设计时，必须正确选择类比产品，分析它与所设计产品在使用 条件和功能要求等方面的异同，并考虑到实际生产条件、制造技术的发展、市场供求信息等多 种因素。采用类比法进行精度设计的基础是资料的收集、分析与整理。类比法是大多数零件要 素精度设计采用的方法。类比法亦称经验法。 • 2. 计算法 • 计算法就是根据由某种理论建立起来的功能要求与几何要素公差之间的定量关系，计算确定零 件要素的精度。 • 目前，用计算法确定零件几何要素的精度，只适用于某些特定的场合。而且，用计算法得到的 公差，往往还需要根据多种因素进行调整。
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• 对于增环ξi为正值，对于减环ξi为负值
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公差分析工具
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公差分析大致分为一维和三维，根据使用的计算和工具的不同，可 进一步分为不同的分析。使用工具，并加上高精度的公差累积计算 就可以得到重要的信息。例如，决定如下设计意图：
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近年来，在设计中为了提高效率和设计质量，引入了CAD和CAE等 工具。为了满足各种要求，设计出更理想的产品，需要在有限的 时间内进行各种研究。
功能多样化
多机能化
小型化
降低成本
机能 性能 外观
装配简易
价格下调 提高品质
技术革新
供给多样化
要求
缩短时间
品质竞争
通过以上项目介绍、演示和学习，达到可以使大家重新确认公差研究过程中的问 题点，以及利用公差分析工具进行公差研究的目的。
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三维公差分析是解决以上问题的方法之一，越来越多的技术者在学习此法的同时也在学习国外 标准设计法的几何公差设计法。
本会议中、 再次认识公差分析的基础知识 理解手工计算中公差的累积、简易公差分析工具（TAE）、三维公差分析工具 （CETOL6σ）的顺序与特征 应对复杂结构的方法 三维公差分析的重要性与优势
12：00 ～13：00
休息
13：00 ～15：15
演示 装配状态変化的考虑 浮动、几何公差的考虑
15：15 ～15：30
休息
15：30 ～16：30
实践演示
16：30 ～17：00
总结 记录调差问卷 2
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Cetol三维公差分析培训
CYBERNET SYSTEM CHINA PIDO 秦家爱
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培训日程
时间 10：00 ～10：10 10：10 ～11：00
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本培训的背景及目的
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近年来，随着制造业相关环境的変化，在设计和制造的过程中产生了各种问题。 三维CAD和CAE等增加了设计工程师的业务负担，没有实践研究公差 由于设计业务的进一步细化，很难把握产品整体情况 由于设计要优先考虑机能，加工和装配的难度增高 设计者与生产者之间无法共享产品重要的检查要素
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公差分析概要
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设计现场的现状
材料 材料 材料
加工 误差 加工 误差 加工 误差
零件 零件 零件
装配 误差 装配 误差 装配 误差
要设置出很严格的公差的话、 就会导致高成本和高装配精度
成品
成本高
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公差分析目的
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公差分析是设计时所设置的尺寸公差和几何公差。计算零件在加工、 装配过程中在重要尺寸处产生的误差。通过手工计算公差累积也 是公差分析的一部分。
公差分析的主要目的是在试制和批量生产前
预测装配品质的误差 根据预测结果，改善设计、优化品质、成本。 在试制和批量生产过程中发现异常情况，找出问题的 原因 根据原因，做出设计改善的方案
哪个是关键尺寸
哪个是关键公差
为何要得到某个尺寸的公差值
活用这些信息，在初期阶段就可以实现“可控制品质与成本的设 计”，“有明确依据的设计” 。
一维公差分析工具 ＴＡＥ
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为了达到目的,制定出一个合适的公差值，就有必要了解由于加 工方法的不同而导致的单品质量误差或在装配过程中产生的误差 累积。
上午进行演示。 ・装配状态变化的场合 ・介绍在考虑到浮动、几何公差情况下，使用工 具的优势。
模拟实践进行公差分析的演示。
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开始
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11：00 ～12：00
入职教育(Orientation) 何为公差分析？ 确认问题 公差分析基础
CETOL6σ、TAE概要、演示
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内
容
简要说明
说明公差分析的目的、必要性。 根据手工计算来确认问题。 学习公差分析计算方法的基础。
说明CETOL6σ、TAE（一维分析）的概要、 使用方法。 以简单的例题为例演示公差分析。