进阶篇：5.2）公差分析流程

本章目的：按流程进行一个产品的公差分析。

 

 

3.公差分析的步骤（重要）

1）定义公差分析的目标尺寸和判断标准；
2）建立闭合尺寸链；
3）将非对称公差转成对称公差；
4）判断尺寸链中尺寸的正负；
5）计算目标尺寸的名义值；
6）选用公差分析的方法
7）公差分析的计算；
8）判断和优化；
9）公差分析结果图纸标注，统计公差法标注对应符号。

//请按部就班的做吧，这样最简单。

 

1）定义公差分析的目标尺寸和判断标准

对于完整的公差分析，最难和最容易忽略的一步。

具体做法见上个分章。

2）建立闭合尺寸链；

 尺寸链，是指在产品的装配关系中，由互相联系的尺寸按一定顺序首尾相接排列而成的封闭尺寸组；
 尺寸链两大特点：一是封闭性，尺寸链是由多个尺寸首尾相连；二是关联性，组成尺寸链的每个尺寸都与目标尺寸有关联性，尺寸链中每个尺寸的精度会影响到目标尺寸的精度；

 

3）将非对称公差转成对称公差；

公差标注本就为对称公差的好处之一：这一步可以省略；

 

4）判断尺寸链中尺寸的正负；

个人领悟的秘法：

如上图所示：

D=A+B+C+X，所以目标尺寸X=+D-C-B-A，正负立定。比什么箭头法快很多吧。

 

5）计算目标尺寸的名义值；

如果公差分析计算出的目标尺寸名义值与设计值不相等，则说明尺寸定义错误。（公差标注为对称公差的好处之二，计算出的目标尺寸名义值X与3d图测量值相等）

 

6）选用公差分析的方法

极值法或统计分析法，分章节再说。

7）公差分析的计算；

分章节再说

8）判断和优化；

8.1）当公差分析的结果不满足要求时：

 

>>推荐的做法：
 调整尺寸链中的尺寸大小
 减少尺寸链的长度；
 使用定位特征；
>>不推荐的做法：
 调整尺寸链中的尺寸公差大小；
 增加关键尺寸的公差；
//注：个人称之为三长两短改进法，三种推荐的方法做起来吃力但效果好，两种不推荐的方法做起来简单但也留下一定后患。所以激发一个结构工程师的自觉性是很重要的，不然的话谁会主动去做这种事前呢。

 

推荐的做法举例：

a) 调整尺寸链中的尺寸大小

如上题极值法举例，将A之由54.00±0.20→54.50±0.20。那么结果变为X=1.0±0.65，装配间隙＞0，就满足要求。调整尺寸链中的尺寸大小的本质在于增加预留的间隙，需要再3d图中调整。

这个例子的是指增加0型圈直径，可以减小压缩率的范围。

 

b）减少尺寸链的长度；

①减少尺寸链中的零件数量；
② 同一零件中，减少尺寸链的长度，避免公差累积；
 如果两个零件之间的关键尺寸很重要，尽量使得尺寸链仅涉及到这两个零件，避免涉及到第三个、第四个、第N个零件；涉及的零件越多，公差累积，越不容易满足设计要求；如果涉及多个零件不可避免，则尽量减少涉及的零数。

c）使用定位特征；

 好处：
定位特征可以提供较精密的尺寸公差
定位特征的尺寸可以放置于比较容易进行尺寸管控的区域
使用定位特征时可以减少和避免对其他尺寸的公差要求，只需严格管控定位特征的相关尺寸，就可以满足产品设计要求
因为定位特征精度高，使用定位特征有利于减少零件之间的尺寸公差累积

这是一个比较经典的PCB板安装设计案例。定位柱的存在不但利于安装，而且尺寸的精度控制定位孔即可，螺钉孔的尺寸可以放大。后期有进一步发展成将螺钉换成卡扣，变成了定位柱+卡扣的经典设计，减少成本和安装时间。

 

8.2）当公差分析的结果满足要求时：

也需要用三张两短法进行优化！

 

9）公差分析结果图纸标注，统计公差法标注对应符号。

若是统计公差法，对应分配的零件公差需要标注统计公差符号，如下图：

除此之外公差分析表格需要提高给质量管理，正确进行质量管控。