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尺寸链计算方式详解,你了解多少

尺寸链计算方式详解,你了解多少

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尺寸链计算方式详解,你了解多少

在汽车设计过程中,有一项工作十分重要,即尺寸公差的分解工作,汽车好看的外观中间隙大小状态,面差的高低状态,以及间隙、面差的均匀状态,都离不开设计过程中合理的公差分布。

在产品设计时,对每个零部件的公差分布,需要用到尺寸链计算,通过尺寸链计算来将公差根据过程能力、制造水平、零部件匹配要求等合理的分布公差,以制造出客户满意的产品。

本文就产品设计中的尺寸链环节进行阐述,让大家尺寸链的计算方式有个基本的了解。

尺寸链的计算方法,有如下两种:

1、极值解法

这种方法又叫极大极小值解法。它是按误差综合后的两个最不利情况,即各增环皆为最大极限尺寸而各减环皆为最小极限尺寸的情况;以及各增环皆为最小极限尺寸而备减环皆为最大极限尺寸的情况,来计算封闭环极限尺寸的方法;

极限叠加法

T=T1+T2+T3+…+Tn

优点:可以完全互换;计算简单。

缺点:不能考虑数据的分布情况,当组成环环数较多时,用这种方法就不合适,因这时各组成环公差将很小,加工很不经济,所以极值公差一般用于3环以下的尺寸链;对非线性的装配计算结果不够精确。

1)极值法各环基本尺寸之间的关系

封闭环的基本尺寸A0等于增环的基本尺寸之和减去减环的基本尺寸之和,即:

2)各环的极限尺寸之间的关系

封闭环的最大极限尺寸等于增环的最大极限尺寸之和减去减环的最小尺寸之和,即:

3)各环上、下偏差之间的关系

封闭环的上偏差等于增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和,(下偏差相反),即:

如下图所示的尺寸链中,尺寸A0是加工过程间接保证的,因而是尺寸链的封闭环;尺寸A1和A2是在加工中直接获得的,因而是尺寸链的组成环。其中,A1为增环,A2为减环。

尺寸链方程式为:A0=A1-A2

当A1公差带为0.05mm,A2的公差带为0.1mm时,由尺寸链计算方程式可得,A0的公差带为±0.05mm.

2、概率解法:又叫统计法。

应用概率论原理来进行尺寸键计算的一种方法。如算术平均、均方根偏差等。

K0:整个尺寸统计的分布系数

ζi:第i组成环的传递系数

ki:第i组成环的相对分步系数

Ti: 第i组成环的公差

当k0=ki=1时,得平方公差,在给定尺寸环公差的情况下,按此计算的封闭环平方公差,公差值最小。

概率法的特点:

优点:计算简单;考虑了数据分布的情况。

缺点:对非线性的装配计算结果不够精确;不能考虑中间值的偏移。

需要的输入条件:

1) 3D数模—设计数据基本上类型为CATIA,需要转化为*.jt格式 。

2) 装配流程图—根据工序图卡,模拟真实装配顺序及操作。

3) 尺寸工程安排的RPS点。

4) 组成车身的冲压件制造公差及夹具等的制造公差。

5) 测量点—可自行定义评价点,以及评价合格与否的上下偏差,用于后期的测量操作。

以概率理论为基础,计算科学、复杂,经济效果好,多用于环数较多的大批大量机械加工生产中。

在汽车生产中,我们常常应用尺寸链验证产品设计的合理性、验证焊装工艺顺序的合理性、验证夹具设计的合理性、验证附件定位安装的合理性。

在汽车行业内外饰件的装配过程中,装配的最后一个工序就是这个尺寸链的封闭环,封闭环的精度直接影响着整个装配效果的优劣。要保证装配的效果,就需要对各组成环的公差进行控制,以满足生产装配的要求。