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形位公差及公差分析分析教材 Preparedby TerryQiu Content 形位公差公差分析的作用及其分类理论依据公差分析实例 加工后的零件不仅有尺寸误差 构成零件几何特征的点 线 面的实际形状或相互位置与理想几何体规定的形状和相互位置还不可避免地存在差异 这种形状上的差异就是形状误差 而相互位置的差异就是位置误差 统称为形位误差 toleranceofformandposition 形位公差包括形状公差和位置公差 任何零件都是由点 线 面构成的 这些点 线 面称为要素 机械加工后零件的实际要素相对于理想要素总有误差 包括形状误差和位置误差 这类误差影响机械产品的功能 设计时应规定相应的公差并按规定的标准符号标注在图样上 形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量 形状公差用形状公差带表达 形状公差带包括公差带形状 方向 位置和大小等四要素 形状公差项目有 直线度 平面度 圆度 圆柱度 线轮廓度 面轮廓度等6项 通俗点就是 和形状有关的要素 位置公差是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量 定向公差 定向公差是指关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量 这类公差包括平行度 垂直度 倾斜度3项 跳动公差是以特定的检测方式为依据而给定的公差项目 跳动公差可分为圆跳动与全跳动 定位公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量 这类公差包括同轴度 对称度 位置度3项 形狀 輪廓 方位 偏轉度 位置 不使用參考基準 可使用參考基準 必須使用參考基準 最多料時是22 2此時外形完美 最多料時是22 3此時外形完美 外表形貌 內在形貌 M 最大材料狀況是指零件具有最多材料的情況 S 不論形貌尺寸大小 I O Q 2020 1 9 35 公差分析的作用及其分类 设计时利用公差分析可以合理分配各零件的公差 达到可制造性的要求 制造时可用以校核公差组合是否可以满足产品功能要求 降低制造成本 針對不同的狀況使用不同的公差分析方法 分类 极端公差分析V S 统计分析 完全互换法 大数互换法 极端情况公差分析 极端公差分析 及建立好的一条尺寸链上保证各环 尺寸 公差均向一个方向上积累 也仍然满足封闭环的装配性及功能要求 方法分类 a 正计算 已知尺寸链上各尺寸的基本尺寸及极限偏差 求封闭环的尺寸及极限偏差 用于校核功能性 b 反计算 已知封闭尺寸的基本尺寸及极限偏差 求尺寸链上各尺寸的基本尺寸及极限偏差 用于设计时的公差分配 1 等公差法2 等精度法 缺点 易产生过于保守的设计导致制造成本升高 3 3 1 正态分布 統計公差分析 大數分析法 理论依据 1 大部分零件在其公差限制范围内 呈正态概率分布 2 如果2个或有限多个随机变量均呈正态分布 且互相独立 不相关 那么它们之间相互叠加的结果也呈正态分布 即 对于呈非正态分布之零件组合 則有 K0 Ki 相对分布系数 I 传递系数 理论依据 RearSocketforCardBusG2 HOUSING CONTACT SHIELDINGSHELL 分析实例 HOUSING SHIELDINGSHELL CONTACT CONTACT DIM0 45 0 05DIM0 00 0 10 0 00 HOUSING DIM0 30 0 10DIM2 60 0 05 0 00 SHIELDING DIM3 35 0 05SHELLDIM0 00 0 05 0 00 對產品平面度影響之相關零件尺寸 使用極端情況進行的一般公差分析 0 30 0 10 2 60 0 05 0 00 3 35 0 05 0 00 0 05 0 00 0 45 0 05 0 00 0 10 0 00 0 00 0 25 0 35mm 共面度 HOUSING高 CONTACT高 SHELL高 使用統計分析進行的公差分析 2 以相關各尺寸之設計公差范圍作為其對應標準差6 3 依公式進行計算分別得出配合后共面度中心值及其偏差范圍 計算得 X 0 30 2 625 0 45 0 05 3 35 0 025 0 05mm 合計 共面度 0 05 0 136mm 查表得 Z1 3 0 10 0 05 0 136 1 103P 1 0 8708 12 92 X0 2 625 0 298 0 474 0 012 3 3481 0 029 0 0319 Z 0 10 0 0319 0 0252 2 702 查表得 P1 0 34 實際制程能力統計分析 下排端子不入槽 下排端子插入分析 下排端子预插时 下排端子尖部与HSG有干涉 端子压入时 舌片不能把端子压入到HSG壁内 导致端子不入槽 舌片 HSG与端子对比分析 h 0 17 B2 Dim28 Dim30 h 0 73 0 05B3 Dim8 Dim10 0 35 0 15 0 1B1 Dim8 DimB2 DimB3 3 99 0 20 0 28 DimA1 Dim62 Dim70