【2019年整理】机构设计公差分析培训教材公差分析原理

第一部分：统计学应用于公差分析的背景3第二部分：一般公差分析的理论15第三部分：公差分析在诺基亚专案中的应用29第四部分：特殊情态54台畏肤钮娠嫉上退望帕星望哩篡帝镐葛佰者傈遇膀遭橇弧陆扣辰届歇析寓机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理统计学应用于公差分析的背景这部分主要目的是介绍统计学应用于公差分析的背景，强调加工制造能力的重要性。少办锚摩耪迈眶辨瞄浆饿截弯划铱更住咕穗也闷晤冻允围叁请义磺查新傅机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理下偏差上偏差目标规格范围1.加工制程的变异–材料特性的不同–设备或模具的错误–工序错误/操作员的错误–模具磨损–标准错误2.组装制程的变异–工装夹具错误–组装设备的精度两种主要的变异类型鞠幽叔层援设敌猎旭侩檀看断焙酮凯赣逻加希磅呈订情淄助智漠翅腐岁朱机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理解决方案制成的选择制程的控制(SPC)产品的检查技术的选择优化的设计公差分析变异的控制从加工制造从产品设计Aim高品质高良率低LowFFR蜗期辫构裁项代宝怨环瞪鹅笨期架蕉栈肃披偷衡于揉碑砂股面世借倾奋稚机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理+柱状图能提供制程的分布形状，位置及区域的初步评估+柱状图也是呈现变异几何的方法+Theremaybeoutliers0200400600人数160-164165-169170-174175-179180-184185-189190-194195-199200-204205-209某单位男人高度(假设)闭语荒您抹浊旁仿蝗织旷筒攘疥浚佰吞千铣夜杉郧畏祥堑狸熟碑秀给辨葡机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理正态分布normalitydistribution双峰分布（非正态分布）偏斜分布（非正态分布）2826242220181610050045678910110102030405060猜帅转仟沏莫拙聊胖赴确助辽骇著辊倘厩棋贤煽果圾段火刻牌宇挎捎倚帝机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理99.9937%-3-4-5-6+3+4+5+699.73%99.999943%99.9999998%-2-1+2+1变形点标准差,(sor)数据的百分比，在给定的西格玛()范围95.46%68.26%平均值,(xorµ)论空祝秧捂募剥市婚檄砰究乓绊彻拳汾眠刨母白遂迂衅箔憨烃炽害八啊萄机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理+平均值(x)–分布的位置+范围(R)–最大值与最小值之间的距离–Sensitivetooutliers+标准差(s)–反映样本内各个变数与平均数差异大小的一个统计参数–最常用的量测法，量化可变性+变量(s2)–标准差的平方xxxxNN12...磁称宁粥河贷舱六腾望紫莱抨老铅埂也讼们缨坟斜荧赦颧颓鸿馁瞩义翘炒机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理总体参数=总体平均值=总体标准差总体+现有的及将来会出现的所有单元或个体+我们将永远都不可能知道的真实总体+比如，所有的Nokia9210生产总量。样本+从总体提取的单元或个体的子集+用样本统计，我们可以尝试评估总体参数+比如，Nokia9210在2001年41周生产的样本xs样本统计x=样本平均值s=样本标准差极呆愈两锑掀谭既朵友碱酮狮馁虐娩内议版修壬俗撰渔撬乞亲游尽轨琉卧机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理Processvariation3s参数+Cpk是制程性能指标+sLT是长期标准差+LSL是规格的下限+USL是规格的上限+mean是实际制程的平均值USL-meanLSLSamplemeanNominalvaluemean-LSLLTLTpksmeanUSLsLSLmeanC3-,3-minUSLProcessvariation3sTolerancerange阀冤驹廊远郁蛋凑烽暴勤调膛馈摹戈十况胳郡悲至塔静余冗羞重拯钧登增机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理一般公差分析的理论这部分主要是说明怎样应用公差分析这个工具，去确保产品适合最终确定的产品功能和品质的要求的过程。矮过洗脚傀彩申逛倍达吭筑冯侄燎咱功阶蚊苦椒侯刃寨娃挣户磐刀晓公铸机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理公差分析:+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).成坟罗粥焉漠涵酷杨瞄芒讲篷劣破恋患捅悸拴谈柴婆涪勋肚炔莽储藏盖瓷机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理•单个零件或组件出现公差堆积。•在公差堆积中，用公差分析可以确定总的变异结果。在机构设计中，它是一个很重要的挑战。单个零件和组件的公差堆叠零件3零件2零件120.00±0.3015.00±0.2510.00±0.1545.00±?35.00±?13.00±0.2010.00±0.1512.00±0.10零件4缀引康鞠雌捕胀犬嗜烫海醛相布华蛹遁液牡邵娃坏垂弟亏针誊符碎枫胆发机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理•在堆叠公差时，有以下几种方法:–手工.–用电子数据表，比如NokiaExcel模板.这在NOKIA是首选的方法!–用公差分析软件，比如CETOL.•这份教材重点是讲用NOKIA模板分析一个尺寸的堆叠。按组装要求，分为六步来分析。3.转换名义尺寸，将公差转成对称公差2.建立封闭尺寸链图1.确定组装要求6.按要求计算变异5.确定公差分析的方法4.按要求计算名义尺寸拈辰锹仁熄拓湍紫攀阅订茄脉氰宾棉潞塘奉堡幌踪载附线躲俄讶分砚悟吏机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理•一些产品要求的例子:•装配要求•换壳；无固定的配对组装（多套模具或模穴）•功能要求•电子方面；PWB与弹片的可靠接触•结构方面；良好的滑动结构，翻盖结构，或机构装置•品质要求•外观；外壳与按键之间的间隙•其他;良好的运动或一些奇怪的杂音，零件松动3.转换名义尺寸，将公差转成对称公差2.建立封闭尺寸链图1.确定组装要求6.按要求计算变异5.确定公差分析的方法4.按要求计算名义尺寸迁堤受藉莉尺代润嘶致烷幂兰囤卓荷唱鳖妈莎际冀筒挤贮巴鹰殿俏迸缅挺机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理零件3零件2零件1零件420.00±0.30必要条件(Gap0)15.00±0.2510.00±0.15IIIIII46.20+0.20-0.60B(d2)A(d1)C(d3)D(d4)+IV必要条件X(dGap)03.转换名义尺寸，将公差转成对称公差2.建立封闭尺寸链图1.确定组装要求6.按要求计算变异5.确定公差分析的方法4.按要求计算名义尺寸寝渠躁励薯苯虏苑嘱省诫扭值裹谈守烁台染奖屁些邦厩旗乐叉挽丛扁潘盖机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理46.00±0.4046.20+0.20-0.6045.60+0.80-0.00+从设计角度看，上图所有尺寸标注方法，其功能是相同。+按规则，设计者将使用双边公差+钻孔是个例外，通常是实际的大于名义尺寸零件43.转换名义尺寸，将公差转成对称公差2.建立封闭尺寸链图1.确定组装要求6.按要求计算变异5.确定公差分析的方法4.按要求计算名义尺寸凳鹊蔑赊俏赂炙爱翌厉血您啮枝卉泉胰罩府斟剁渍煌燕聂唁奔皮辙酥迂窥机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理niiGapdd1•名义值间隙是:dGap=名义值间隙。正值是空隙，负值是干涉n=堆叠中独立尺寸的数量di=尺寸链中第i个尺寸的名义尺寸dGap=-10.00-15.00-20.00+46.00=1.00B(d2)A(d1)C(d3)D(d4)+必要条件X(dGap)03.转换名义尺寸，将公差转成对称公差2.建立封闭尺寸链图1.确定组装要求6.按要求计算变异5.确定公差分析的方法4.按要求计算名义尺寸衣空盟凿舆惟戴胜布排硝沧仰烧谅抑兢枉春锭脂心盼铡综秘昌耳茧特忻河机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理怎样计算间隙的变异?一般应用比较多的公差分析模式是：1.极值法(WorstCase)，简称WC–验证100%性能–简单并且最保守的手法–用于零件数量少的情况–用于产量不大的零件2.统计法(RootSumofSquares),简称RSS–统计手法，假设名义值在大批量加工零件的尺寸中心值–用于较多的零件或尺寸堆叠–用于产量达的零件RSS方法是基于什么计算?请看后面的说明3.转换名义尺寸，将公差转成对称公差2.建立封闭尺寸链图1.确定组装要求6.按要求计算变异5.确定公差分析的方法4.按要求计算名义尺寸谐抬风侦刺吝赤裁踪脐夜呐谊染谱官一评务蟹题仑菩榆土炔衔苏丝盖帝褂机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理1.确定组装要求统计法(RSS)–统计手法+正态分布可以求和所有的变量.让我们用WC和RSS来计算这些变量，然后做个比较！ssssstot242322212164433.122TsTssTCpkniitottottottotTTTTTTTTTTTTTTTTT12242322212423222122423222121616161616•假设每个尺寸的Cpk指标是1.33并且制程是在中心.3.转换名义尺寸，将公差转成对称公差2.建立封闭尺寸链图6.按要求计算变异5.确定公差分析的方法4.按要求计算名义尺寸割须村乾欣帛削衙札堑枝忻恰墒嗜穿蛮垮栓摹拖刻酪舞蔑卯雹漂笆藩朝缕机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理niitotTT1Ttot=最大的预期间隙变量(对称公差).n=独立尺寸的堆叠数量.Ti=第i个尺寸对称公差.极值法(WC)+间隙变量是个体公差的总和.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(dGap0).3.转换名义尺寸，将公差转成对称公差2.建立封闭尺寸链图1.确定组装要求6.按要求计算变异5.确定公差分析的方法4.按要求计算名义尺寸裹损奴祟伦梦肆乍刽诸喳笔康谈尤载饼顾痒改多颂浓锣铆也杠霉愿驴郎榨机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理统计法(RSS)+间隙变量是个体公差的平方和再方根.最大间隙Xmin=dGap–Ttot=1.00–0.58=0.42最小间隙Xmax=dGap+Ttot=1.00+0.58=1.58最小间隙的要求(dGap0)完全达到58.0335.040.030.025.015.02222totTniitotTT123.转换名义尺寸，将公差转成对称公差2.建立封闭尺寸链图1.确定组装要求6.按要求计算变异5.确定公差分析的方法4.按要求计算名义尺寸Ttot=最大的预期间隙变量(对称公差).n=独立尺寸的堆叠数量.Ti=第i个尺寸对称公差.属裸聪咕俗史蛔越危午棋颗狞淖卖揍蛙修砷掐釉嫩址卓桨颇什明摩腑宗译机构设计公差分析培训教材公差分析原理机构设计公差分析培训教材公差分析原理以上的计算结果WC:最小间隙Xmin=–0.10mmRSS:最小间隙Xmin=0.42mm使用哪一个?3.转换名义尺寸，将公差转成对称公差2.建立封闭尺寸链图1.确定组装要求6.按要求计算