尺寸链及公差叠加分析
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。
产品装配的尺寸链公差分析
零件 2
零件 1
D (d4 )
+
5. 确定公差分析的方法
必要条件 X (dGap ) > 0 C (d3 ) B (d2 ) A (d1 )
6. 按要求计算变异
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第三步 – 转换名义尺寸
46.00 ± 0.40 46.20 +0.20 - 0.60 +0.80 - 0.00
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 增加 0.10 达到最小间隙的要求 (dGap >0).
[ 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.
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LFGUMM019400-00A专案的公差分析
产品装配的尺寸链公差分析
编制日期：2017.10.20
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在生产过程中，由于产品的制程能力和尺寸 公差分配不合理，往往使产品在装配时无法装配 的情况。可能会造成零件的报废或产品不合格， 给生产带来不应有的经济损失。 有鉴于此，现根据公司多年的生产经验，面 对制造和装配的产品设计的尺寸链公差进行分析 ，探索公差在尺寸链中的应用, 以便在满足产品 功能、性能、外观和可装配性等要求的前提下， 合理定义和分配零件和产品的公差，优化产品设 计，以最小的成本和最高的质量制造产品。
尺寸链计算和公差叠加
尺寸链计算和公差叠加尺寸链计算和公差叠加是机械工程学中常用的一种计算方法，它以度量尺寸计算构造元件和机械设备的相对位置为基础，可以明确指定每个元件和机械系统的定位要求，从而满足设计性能计算要求。
尺寸链计算可以分为直接尺寸链计算法和公差叠加法两种形式。
本文针对这两种方法进行深入分析，分别介绍其原理、特点、应用场景以及计算步骤。
一、尺寸链计算法尺寸链计算法是用于定义机械设备空间布局的一种工具，它采用位置坐标系统来定义各种机械元件的相对位置。
它的原理是在构造的三维空间中，用空间坐标表示机械元件的坐标位置，然后通过一系列计算步骤，根据不同元件之间的相对尺寸计算出其他元件坐标位置。
它的计算特点是：计算结果准确，不受尺寸变化的影响，可以有效地计算出构件的空间布局，简化设计过程，降低设计的复杂程度。
在机械设计中，尺寸链计算法可以实现从草图到实物的直接构造，从而更加方便、快捷地进行机械空间布局设计。
二、公差叠加公差叠加法是另一种常用的计算尺寸构造元件位置的方法，主要用于计算机械系统中多个元件或构件间联合运动和固定位置之间的精密位置关系。
它的原理是根据尺寸度量结果，利用公差叠加法计算出实际尺寸度量值，从而确定每个构件的定位位置。
公差叠加的计算步骤也比较简单，可以根据公差值进行循环叠加，以计算出机械设备的定位位置。
不同于尺寸链计算法的计算结果准确，公差叠加法可以根据实际公差值调节各元件的精度。
三、尺寸链计算和公差叠加比较尺寸链计算法和公差叠加法都是机械设计中常用的一种计算方法，它们都可以实现机械设备空间布局的计算，从而满足设计性能计算要求。
但是，二者也存在一定的区别。
首先，它们的原理不同：尺寸链计算法是利用三维坐标下的相对尺寸，根据计算公式计算出其他元件的坐标位置；而公差叠加法是根据尺寸度量和公差叠加参数，计算出构件的定位位置。
其次，它们的计算结果也不同：尺寸链计算法的计算结果准确，不受尺寸变化的影响；而公差叠加法可以根据实际公差值调节各元件的精度。
尺寸链及公差叠加分析
尺寸链及公差叠加分析尺寸链及公差叠加分析是一种用于评估产品尺寸和公差设计的方法。
在制造过程中，由于各种因素的存在，产品的实际尺寸可能会与设计尺寸存在一定的差别。
因此，通过尺寸链及公差叠加分析，可以确定产品在设计尺寸和公差范围内的可接受程度，以确保产品的质量。
尺寸链是指产品中不同部件或特性之间的尺寸关系。
例如，一个机械零件的尺寸链可能包括长度、宽度、直径等尺寸参数。
这些尺寸之间的关系决定了产品是否符合设计要求。
通过分析尺寸链，可以确定哪些尺寸对产品的关键功能有影响，以及对操作和装配是否有影响。
公差叠加是指将部件尺寸的公差累加起来，以确定产品的总体尺寸范围。
在设计过程中，每个部件的尺寸都有一定的公差要求，这是考虑到制造过程中的误差和变化。
通过将这些公差进行叠加，可以确定产品的整体尺寸范围。
尺寸链及公差叠加分析可以帮助设计工程师确定产品的功能和质量要求。
通过分析产品的尺寸链，可以确定哪些尺寸是关键的，如果这些尺寸超出了其公差范围，可能会对产品的功能产生负面影响。
例如，在一个机械系统中，如果关键的尺寸链中的尺寸超出了其公差范围，可能会导致零件之间的配合过紧或过松，影响系统的运行。
对于每个部件的公差叠加，可以确定产品整体尺寸的公差范围。
这有助于确保产品在制造过程中仍然符合设计要求。
例如，在一个装配件中，如果每个部件的公差叠加太大，可能会导致装配过程中的困难或装配后的产品尺寸不符合要求。
在进行尺寸链及公差叠加分析时，需要考虑一些因素。
首先，需要确定产品的功能和质量要求。
其次，需要了解每个部件的设计公差，并确定它们在装配时的叠加方式。
然后，需要进行尺寸链的分析，确定关键尺寸链和其对产品的影响。
最后，可以进行公差叠加分析，确定产品的整体尺寸范围。
总而言之，尺寸链及公差叠加分析是一种重要的工具，用于评估产品的尺寸和公差设计。
通过分析尺寸链，可以确定产品的关键尺寸和其对功能的影响。
通过公差叠加分析，可以确定产品整体尺寸的公差范围。
尺寸链及公差叠加分析
课程培训目标：•能够计算装配零件的最小和最大壁厚、间隙、或干涉，•能够创建几何公差或正负公差的尺寸链，分析公差叠加结果，•能够创建、分析复杂的公差叠加分析工具，包含几何公差，名义尺寸，实效条件尺寸，和正负公差，•能够分析通用装配条件的公差叠加分析，•能够分析浮动紧固件的公差叠加分析，如何定义螺栓，轴类，或孔类公差，•能够分析固定紧固件的公差叠加分析，如何定义螺栓，间隙孔，槽，凸缘，和整体尺寸的公差，以及螺纹孔的投影公差，•能够计算在不同的基准方案下的最大，最小间隙，•掌握一套逻辑的，系统的，数量化的公差分析方法，课程包含主要内容：课程参与者能够解决实际工作中面对的从简单到复杂的装配体的公差叠加分析。
培训中以理论讲授和实践练习相结合来分析尺寸公差和几何公差的叠加分析，比较分析不同的基准设置情况下的输出结果。
•尺寸链分析的起点•创建正负尺寸链•如何计算，如何确定影响贡献公差叠加结果的尺寸因素•如何分析：最差条件法Wost Case•哪些几何公差影响公差叠加结果？•均值分析：Mean•边界计算：GD&T，MMC，LMC和RFS材料条件修正情况下，•等边正负公差转换2.复杂装配体的正负尺寸公差叠加分析•计算方法•尺寸链分析工具制作•分析工具的应用•最大、最小间隙的分析结果输出•合格率的计算•Cpk与公差叠加分析•统计公差的分析及计算•6Sigma公差设计方法3.公差叠加的2D分析法–水平方向公差叠加和竖直方向的公差叠加分析•尺寸链分析的起点•创建正负尺寸链•最小、最大间隙的分析结果输出4.装配体的公差叠加分析•装配体中零件间的尺寸链如何建立•不同的尺寸布局方案的公差叠加分析•尺寸公差定义的装配体中公差叠加分析复杂性•最小，最大间隙结果输出•公差的优化•合格率的计算•与几何公差的比较5.浮动螺栓装配分析•几何公差控制的实效边界和补偿公差•内边界，外边界，均值边界•公差叠加分析中直径到半径的转化方法•轮廓度的叠加分析分解方法•基准浮动因素•几何公差浮动因素•复杂装配体的几何公差尺寸链建立方法•分析的标准化模板，6.固定螺丝装配分析•计算装配体的最大、最小间隙•投影公差的因素•正向设计固定螺栓装配总成•逆向设计固定螺栓装配总成•对于孔类、槽类、凸缘和轴类装配体的分析•确定所有的几何公差因素•独立特征和阵列特征的不同分析方法7.几何公差复杂装配体实例分析•对零件进行GD&T定义•装配设计方案•螺纹特征•组合公差控制框分析•投影公差•最差条件法分析的理论和实际误差•统计方法分析8.独立零件分析•位置度控制•基准框的公差叠加计算分析•MMC修正的基准特征•MMC修正的几何公差•轮廓度和平面度分析•MMC条件下的包容边界•考虑方向性的要求下创建MMC条件下包容边界•同步要求及独立要求•三角函数的公差叠加分析•组合位置度公差控制框分析9.统计公差分析及优化方法•统计学基础-概率分布曲线-标准差-Sigma水平-Cp，Cpk，Pp，Ppk•统计公差分析的理论•统计公差的应用RSS-正负公差的应用-几何公差的应用•统计公差和最差条件法应用目的，优缺点对比•统计公差的逻辑方法•统计公差的修正因数。
CAD中的尺寸链和公差堆叠方法
CAD中的尺寸链和公差堆叠方法在CAD软件中，尺寸链和公差堆叠是非常重要的概念。
它们能够帮助工程师们准确地表示和控制产品的尺寸和公差，以确保最终产品的质量和性能。
尺寸链是指在CAD模型中用于表示产品尺寸的一系列线性尺寸。
在绘制CAD模型时，工程师通常需要在零件的关键特征上标注尺寸。
这些尺寸连接在一起形成了尺寸链。
尺寸链可以帮助工程师们更清晰地了解设计要求，并在制造过程中提供指导。
当设计人员需要控制零件尺寸的变化时，尺寸链可以发挥重要作用。
通过调整尺寸链中的一个尺寸，可以同时影响其他相关的尺寸。
比如，在设计一个机械装置时，改变一个尺寸可能会导致其他连接零件的尺寸发生变化。
尺寸链可以帮助设计人员更好地理解和管理这种相互关系，从而提高设计的准确性和一致性。
另一个重要的概念是公差堆叠方法。
公差是指允许的尺寸变化范围。
在实际生产过程中，由于材料、工艺和设备的偏差，产品尺寸都存在一定的误差。
公差堆叠方法就是通过对不同零件的公差进行合理的分配和叠加，以确保整体装配的质量要求得到满足。
在CAD软件中，公差堆叠可以通过在尺寸链上添加公差符号来表示。
工程师可以根据设计要求和实际情况合理地分配公差，确保产品在装配时能够符合预期的要求。
合理的公差堆叠方法可以提高生产效率和产品质量，减少不良产品的发生率。
当进行公差堆叠时，工程师需要考虑多个因素。
首先是零件之间的配合要求，即确定零件的尺寸间隙，以便于装配完成后零件之间的相对位置和运动符合要求。
其次是确保装配后的功能和性能满足设计要求。
最后是考虑到制造和测量的可行性，尽量减少制造和测量过程中的误差。
一个常用的公差堆叠方法是使用最小和最大值来表示公差范围。
在尺寸链上，工程师可以通过添加符号来表示公差。
例如，在两个尺寸之间添加±符号，表示该尺寸的变化范围是以它为中心的一个区间。
工程师可以根据设计要求和实际情况合理地分配公差范围，从而保证整体装配的质量。
另外一个常用的公差堆叠方法是使用统计学方法。
尺寸链计算及公差分析ppt课件
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(二)工藝過程的組成
所謂之工作行程指: 加工工具在工件 上一次所完成的工步部分.(如折沿邊料過 程中的一個來回)
如果工藝過程中隻有一道工序,工序 中又隻有一步工步,工步由一個工作行程 組成,那麼它們實際是相當.
i 1
i 1 m
封閉環的公差
m
n
T(A0) = T ( A i) + T ( A i)
i 1
i 1 m
= ES(A0) - EI(A0)
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(四) 尺寸鏈的計算
2. 極值法解封閉環
尺寸鏈的豎式解：(適用于尺寸鏈中組成環數目較多的情形）
組成環 增環
基本尺寸 A1
上偏差
ΔS A1 A1
下偏差 ΔX
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6
(三)工藝過程文件化
將工藝過程的操作方法等按一定的 格式用文件的形式規定下來,便成了工藝 規程,即所說的SOP.
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二.尺寸鏈分析
(一) 緣何要作尺寸鏈分析
加工工藝過程中, 治工具及工件的實 際定位位置必然會與理想定位位置有一 定的差異,同時加工尺寸亦會存在差異.需 允許一定的誤差存在,如何確定其誤差符 合需求,則需引入尺寸鏈及公差的概念， 並進行分析計算.
2）基準要素：指用來確定被測要素方向或（和）位置
的要素。
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(一) 基本概念 3.按幾何特征分
1）輪廓要素：指零件外形的點、線、面。 2）中心要素：指構成輪廓的對稱中心的點、線、面。
形位公差的項目與符號
類 項 目 符號 類別 項 目 別
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课程培训目标：
•能够计算装配零件的最小和最大壁厚、间隙、或干涉，
•能够创建几何公差或正负公差的尺寸链，分析公差叠加结果，
•能够创建、分析复杂的公差叠加分析工具，包含几何公差，名义尺寸，实效条件尺寸，和正负公差，
•能够分析通用装配条件的公差叠加分析，
•能够分析浮动紧固件的公差叠加分析，如何定义螺栓，轴类，或孔类公差，
•能够分析固定紧固件的公差叠加分析，如何定义螺栓，间隙孔，槽，凸缘，和整体尺寸的公差，以及螺纹孔的投影公差，
•能够计算在不同的基准方案下的最大，最小间隙，
•掌握一套逻辑的，系统的，数量化的公差分析方法，
课程包含主要内容：
课程参与者能够解决实际工作中面对的从简单到复杂的装配体的公差叠加分析。
培训中以理论讲授和实践练习相结合来分析尺寸公差和几何公差的叠加分析，比较分析不同的基准设置情况下的输出结果。
培训大纲：
•尺寸链分析的起点
•创建正负尺寸链
•如何计算，如何确定影响贡献公差叠加结果的尺寸因素
•如何分析：最差条件法Wost Case
•哪些几何公差影响公差叠加结果？
•均值分析：Mean
•边界计算：GD&T，MMC，LMC和RFS材料条件修正情况下，
•等边正负公差转换
2.复杂装配体的正负尺寸公差叠加分析
•计算方法
•尺寸链分析工具制作
•分析工具的应用
•最大、最小间隙的分析结果输出
•合格率的计算
•Cpk与公差叠加分析
•统计公差的分析及计算
•6Sigma公差设计方法
3.公差叠加的2D分析法–水平方向公差叠加和竖直方向的公差叠加分析•尺寸链分析的起点
•创建正负尺寸链
•最小、最大间隙的分析结果输出
4.装配体的公差叠加分析
•装配体中零件间的尺寸链如何建立
•不同的尺寸布局方案的公差叠加分析
•尺寸公差定义的装配体中公差叠加分析复杂性
•最小，最大间隙结果输出
•公差的优化
•合格率的计算
•与几何公差的比较
5.浮动螺栓装配分析
•几何公差控制的实效边界和补偿公差
•内边界，外边界，均值边界
•公差叠加分析中直径到半径的转化方法
•轮廓度的叠加分析分解方法
•基准浮动因素
•几何公差浮动因素
•复杂装配体的几何公差尺寸链建立方法
•分析的标准化模板，
6.固定螺丝装配分析
•计算装配体的最大、最小间隙
•投影公差的因素
•正向设计固定螺栓装配总成
•逆向设计固定螺栓装配总成
•对于孔类、槽类、凸缘和轴类装配体的分析
•确定所有的几何公差因素
•独立特征和阵列特征的不同分析方法
7.几何公差复杂装配体实例分析
•对零件进行GD&T定义
•装配设计方案
•螺纹特征
•组合公差控制框分析
•投影公差
•最差条件法分析的理论和实际误差
•统计方法分析
8.独立零件分析
•位置度控制
•基准框的公差叠加计算分析
•MMC修正的基准特征
•MMC修正的几何公差
•轮廓度和平面度分析
•MMC条件下的包容边界
•考虑方向性的要求下创建MMC条件下包容边界•同步要求及独立要求
•三角函数的公差叠加分析
•组合位置度公差控制框分析
9.统计公差分析及优化方法
•统计学基础
-概率分布曲线
-标准差
-Sigma水平
-Cp，Cpk，Pp，Ppk
•统计公差分析的理论
•统计公差的应用RSS
-正负公差的应用
-几何公差的应用
•统计公差和最差条件法应用目的，优缺点对比•统计公差的逻辑方法
•统计公差的修正因数。