统计公差分析方法概述

1、文档编码 : CB1U7M7K2L3 HS6V5E9D6U4 ZY1D9I7G3F5统计公差分析方法概述 统计公差分析方法概述 一,引言 公差设计问题可以分为两类 : 一类就是公差分析 Tolerance Analysis , 又称正运算 , 即已知组成环的尺寸与公差 ,确定装配后需要保证的封闭环 公差 ; 另一类就是公差支配 Tolerance Allocation , 又称反运算 , 即已知装配尺寸与公差 ,求解组成环的经济合理公差； 公差分析的方法有极值法与统计公差方法两类 , 依据分布特性进行封闭环与组成环公差的分析方法称为统计公差法,本文主要探讨统计公差法 在单轴向 One Dime

2、nsion 尺寸堆叠中的应用； 二, Worst Case Analysis 极值法 Worst Case ,WC , 也叫最差分析法 , 即合成后的公差范畴会包括到每个零件的最极端尺寸 化,都会 100% 落入合成后的公差范畴内； Vector loop : E=A+B+C, 依据 worst case analysis 可得 ,无论每个零件的尺寸在其公差范畴内如何变 D Max , =20+0 , 3+15+0 , 25+10+0 , 15=45 , 7, 显现在 A , B, C 偏上限之状况 D Min , =20-0 , 3+15-0 , 25+10-0 , 2=44 , 3, 显现

3、在 A,B , C 偏下限之状况 45 0, 7 适合拿来作设计不 .Worst Case Analysis 缺陷 : . .设计 Gap 往往要留很大 ,根本没有足够的设计空间 , 同时也可能造成组装困难 ; 公差支配时 ,使组成环公差减小 , 零件加工精度要求提高 ,制造成本增加； 以上例 Part A +Part B+ Part C , 假设 A, B, C 三个部材 ,相对于公差规格都有 3 的制程才能水平 , 就每个部材的不良机率为 1-0 ,9973=0 , 0027 ; 在组装完毕后全部零件都有缺陷的机率为 :0 , 00273=0 , 3；这说明几个或者多个零件在装配时 , 同

4、一部件的各组成环 , 恰好都就是接近 极限尺寸的情形特别罕见； 三,统计公差分析法 . .由制造观点来瞧 ,零件尺寸之误差来自于制程之变异 , 此变异往往显现统计分布的型态 ,因此设计的公差规格常被视为统计型态； 统计公差方法的思想就是考虑零件在机械加工过程中尺寸误差的实际分布 , 运用概率统计理论进行公差分析与运算 ,不要求装配过 程中 100 % 的胜利率 零件的 100 % 互换 , 要求在保证确定装配胜利率的前提下 , 适当放大组成环的公差 , 降低零件 组成环 加工精度 ,从 而减小制造与生产成本； .在多群数据的线性叠加运算中 ,可以进行叠加的就是变异值； 第 1 页,共 5 页统

5、计公差分析方法概述 四,方与根法 运算公式 平方相加开根号 假设每个尺寸的 Ppk 指标就是 1, 33 并且制程就是在中心 上例中 Part A +Part B+ Part C T=0 ,44 比较 Worst case 与统计公差法 .公差合成后所得的公差范畴缩小了 ,对设计者而言 , 较小的公差范畴意味着较精确的组装与协作 ,累积下来的误差也会削减； ,有利于 .在公差支配的情形时 ,每个零件所得到的公差范畴变大了 , 对制造者而言 ,较大的公差范畴意味着较简洁制作及把握生产质量 制造者； 第 2 页,共 5 页统计公差分析方法概述 使用 RSS 的假设条件 .使用 RSS 统计公差分析

6、方法的前提就是 , 制造加工出来的零件尺寸数值就是比较集中于中心值 ,输出呈正态分布 3,也就就 .假如公差叠加分析里面一个单独的公差就是在 3 的过程把握下生产的 , 那么 RSS 公差叠加分析的结果也就是代表了是说 , 输入的过程把握等级也代表了输出的工程把握等级 五,六标准差分析 . .在实际当中 , 更加有可能的就是用来制造公差叠加分析里面的特点的制程通常都没有把握在同一个等级,公差分析里面的公差有可 能就是有几个就是 2 ,有几个就是 3； 六标准差分析 : 答应每个组立部件有不同的制程水平 , 甚至就是不同的分布型态； 第 3 页,共 5 页统计公差分析方法概述 六,公差分析步骤

7、,建立公差回路图 封闭尺寸链 ,确认 Loop 中各尺寸的设计值与公差 ,确认 Loop 中各尺寸的制程才能水平 Cp , Cpk ,挑选适当的法就与工具 , 进行公差分析 ,依据分析结果作出判定 为了防止复杂的运算 ,实务上接受 EXECL 表格, 这就是 美国 犹她州 Utah Brigham Young Universit y 机械工程学系的 Dr , Ken Chase 所建 立的 , 请到这里下载 : CATS 1D Tolerance Stack-up : , et, byu , edu/WWW/ADCATS/software/ , weibo , com/s/gnwNr PDF 档 案