統(tǒng)計公差分析方法概述

統(tǒng)計公差分析方法概述(2012-10-2319:45:32)分類： 公差設(shè)計統(tǒng)辻六標(biāo)準(zhǔn)差統(tǒng)計公差分析方法概述一.引言公差設(shè)計問題可以分為兩類：一類是公差分析(ToleraneeAnalysis，又稱正計算)，即已知組成環(huán)的尺寸和公差，確定裝配后需要保證的封閉環(huán)公差；另一類是公差分配(ToleraneeAllocation,又稱反計算)，即已知裝配尺寸和公差，求解組成環(huán)的經(jīng)濟(jì)合理公差。公差分析的方法有極值法和統(tǒng)計公差方法兩類，根據(jù)分布特性進(jìn)行封閉環(huán)和組成環(huán)公差的分析方法稱為統(tǒng)計公差法.本文主要探討統(tǒng)計公差法在單軸向(OneDimension)尺寸堆疊中的應(yīng)用。二WorstCaseAnalysis極值法(WorstCase,WC)，也叫最差分析法，即合成后的公差范圍會包括到每個零件的最極端尺寸，無論每個零件的尺寸在其公差范圍內(nèi)如何變化都會100%落入合成后的公差范圍內(nèi)。i=l＜例＞Vectorloop：E=A+B+C，根據(jù)worsteaseanalysis可得D(Max.)=(20+0.3)+(15+0.25)+(10+0.15)=45.7,出現(xiàn)在A、B、C偏上限之狀況D(Min.)=(20-0.3)+(15-0.25)+(10-0.2)=44.3,出現(xiàn)在A,B、C偏下限之狀況45±0.7適合拿來作設(shè)計嗎？WorstCaseAnalysis缺陷：?設(shè)計Gap往往要留很大，根本沒有足夠的設(shè)計空間，同時也可能造成組裝困難;?公差分配時，使組成環(huán)公差減小，零件加工精度要求提高，制造成本增加。以上例PartA+PartB+PartC,假設(shè)A、B、C三個部材,相對于公差規(guī)格都有3。的制程能力水平，則每個部材的不良機(jī)率為1-0.9973=0.0027；在組裝完畢后所有零件都有缺陷的機(jī)率為0.0027人3=0.000000019683。這表明幾個或者多個零件在裝配時，同一部件的各組成環(huán),恰好都是接近極限尺寸的情況非常罕見。統(tǒng)計公差分析法?由制造觀點來看,零件尺寸之誤差來自于制程之變異，此變異往往呈現(xiàn)統(tǒng)計分布的型態(tài)，因此設(shè)計的公差規(guī)格常被視為統(tǒng)計型態(tài)。?統(tǒng)計公差方法的思想是考慮零件在機(jī)械加工過程中尺寸誤差的實際分布運用概率統(tǒng)計理論進(jìn)行公差分析和計算，不要求裝配過程中100%的成功率（零件的100%互換），要求在保證一定裝配成功率的前提下，適當(dāng)放大組成環(huán)的公差，降低零件（組成環(huán)）加工精度，從而減小制造和生產(chǎn)成本。?在多群數(shù)據(jù)的線性疊加運算中，可以進(jìn)行疊加的是『變異』值。2222仏=6+6+/方和根法計算公式（平方相加開根號）片j甲止kg出尸[眷遵碼+警+警7冗玄+力盤+]仏=和丁:=九=忑？PartA+PartB+PartC

二J尊2十與2十圣2二Jo.乎十0.2乎十0.2,T=0.44比較Worstcase與統(tǒng)計公差法?公差合成后所得的公差范圍縮小了，對設(shè)計者而言，?公差合成后所得的公差范圍縮小了，對設(shè)計者而言，較小的公差范圍意味著較準(zhǔn)確的組裝與配合,累積下來的誤差也會減少。?在公差分配的情況時，每個零件所得到的公差范圍變大了,對制造者而言，較大的公差范圍意味著較容易制作及控制生產(chǎn)質(zhì)量，有利于制造者。5mMhadT使用RSS的假設(shè)條件/3伍!咼?使用RSS統(tǒng)計公差分析方法的前提是，制造加工出來的零件尺寸數(shù)值是比較集中于中心值,

?在實際當(dāng)中,更加有可能的是用來制造公差疊加分析里面的特征的制程通常都沒有控制在同一個等級?公差分析里面的公差有可能是有幾個是土2。,有幾個是土3。。六標(biāo)準(zhǔn)差分析：允許每個組立部件有不同的制程水平，甚至是不同的分布型態(tài)。PartAPsrtBPartCPartA PartBPartAPsrtBPartCPartA PartBP.suCA+B+C=D公差分析步驟?建立公差回路圖(封閉尺寸鏈).確認(rèn)Loop中各尺寸的設(shè)計值與公差.確認(rèn)Loop中各尺寸的制程能力水平(Cp,Cpk)?選擇適當(dāng)?shù)姆▌t與工具,進(jìn)行公差分析?根據(jù)分析結(jié)果作出判斷為了避免復(fù)雜的計算，實務(wù)上釆用EXECL表格.這是美國猶他州(Utah)BrighamYoungUniversity機(jī)械工程學(xué)系的Dr.KenChase所建立的，請到這里下載：CATS1DToleraneeStack-up:/WWW/ADCATS/software/PDF 檔案微盤下載->http://vdisk.weibo.eom/s/gnwNrWorstCaseAnalysisWorstCaseAnalysis■扱區(qū)敖WorstCase 的出友點是:臺砥后的紅苣池玉會包佶全?肘個寒件昭昴橫端WU無論毎八母fl的尺--|存宜夬年菲幣M妊何空化耶'^100%陣人冷或門州渚蘆兀內(nèi)n1=1n1=1Vectorloop:E=A+B<-OSworstcasean>al護(hù)花弓］■得□{Mmx)-(204o.3)+(15+0.25)I(104o.15)-45.7 .氐CHMin)-i.20-D.J)^15-025^{10-0.2K441.EU^?rAB,匚臥限攜況45±0.了適臺拿來作盪計⑷1?24.00t0.3015.00te.3510.00±515PariAPartB20MtO.SOH1S.001-Q.2SlO.tig-r□￥PartAPftrtBPartC為了避免裒雜的計算「實務(wù)上乘用EXEC區(qū)格運杲葢任區(qū)厲聽也Ulah)BngliatrtYcun^Univsriity.硏.學(xué)樹忖UlKahCha?#4擋立的筍到這里下克STSIDToleratweStack-up.http^/iidca^sQt.byu.bcIj./WWW/ACCATS/saftwarn?//