公差分析培训教程.ppt

三维公差分析培训 CYBERNETSYSTEMCHINAPIDO秦家爱 Page1 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 2 培训日程 Page2 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 3 开始 Page3 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 4 本培训的背景及目的 近年来 随着制造业相关环境的変化 在设计和制造的过程中产生了各种问题 三维CAD和CAE等增加了设计工程师的业务负担 没有实践研究公差由于设计业务的进一步细化 很难把握产品整体情况由于设计要优先考虑机能 加工和装配的难度增高设计者与生产者之间无法共享产品重要的检查要素三维公差分析是解决以上问题的方法之一 越来越多的技术者在学习此法的同时也在学习国外标准设计法的几何公差设计法 本会议中 再次认识公差分析的基础知识理解手工计算中公差的累积 简易公差分析工具 TAE 三维公差分析工具 CETOL6 的顺序与特征应对复杂结构的方法三维公差分析的重要性与优势通过以上项目介绍 演示和学习 达到可以使大家重新确认公差研究过程中的问题点 以及利用公差分析工具进行公差研究的目的 Page4 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 5 公差分析概要 Page5 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 6 近年来 在设计中为了提高效率和设计质量 引入了CAD和CAE等工具 为了满足各种要求 设计出更理想的产品 需要在有限的时间内进行各种研究 设计现场的现状 供给多样化 缩短时间 提高品质 降低成本 多机能化 小型化 装配简易 机能 性能 外观 要求 价格下调 品质竞争 功能多样化 技术革新 Page6 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 7 偏差与公差 为了达到目的 制定出一个合适的公差值 就有必要了解由于加工方法的不同而导致的单品质量误差或在装配过程中产生的误差累积 误差 材料 零件 加工 装配 误差 装配 误差 装配 误差 成品 要设置出很严格的公差的话 就会导致高成本和高装配精度 成本高 Page7 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 8 公差分析目的 公差分析是设计时所设置的尺寸公差和几何公差 计算零件在加工 装配过程中在重要尺寸处产生的误差 通过手工计算公差累积也是公差分析的一部分 公差分析的主要目的是在试制和批量生产前预测装配品质的误差根据预测结果 改善设计 优化品质 成本 在试制和批量生产过程中发现异常情况 找出问题的原因根据原因 做出设计改善的方案 Page8 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 9 公差分析工具 公差分析大致分为一维和三维 根据使用的计算和工具的不同 可进一步分为不同的分析 使用工具 并加上高精度的公差累积计算就可以得到重要的信息 例如 决定如下设计意图 哪个是关键尺寸哪个是关键公差为何要得到某个尺寸的公差值活用这些信息 在初期阶段就可以实现 可控制品质与成本的设计 有明确依据的设计 一维公差分析工具 三维公差分析工具 6 Page9 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 10 确定问题 Page10 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 11 例题 积木模型 试着计算下图中的高度误差 确认问题 计算条件所有尺寸的工程能力假定为Cp 1 3 Page11 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 12 确认问题 函数计算器的启动桌面图标或是开始 所有程序 附件 函数计算器的切换 查看 科学型 S 例如 4的开2次方计算或是勾选 倒数 Page12 Page13 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 13 计算公式 统计计算 RSS RootSumSquire TRSS 最坏情况计算 WC WorstCase TWC 高度尺寸 T 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 14 公差计算基础 Page14 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 15 西格玛 标准方差 西格玛 标准方差 是表示中心值 平均值 中的误差大小的值 如何表示中心值中的误差大小 xi 偏差偏差的总和 0误差值 全部相加 偏差的平方将偏差的平方平均化 分散分散的平方根 标准方差 标准方差小 误差小 标准方差大 误差大 n 实测次数xi 第i次的实测数据 实测数据的平均值 Page15 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 16 工程能力 Cp Cpk 工程能力 Cp Cpk 是在一定的规格限度 公差范围 内生产产品的能力 Cp表示公差带幅度与实际误差幅度 6 之间的比值 Cpk是在Cp中增加了公差中心与实测数据平均之间的偏离的数值 Cpk UTL LTL 2 T 6 Cpk相当于实测数据平均与公差规格 接近上限或者下限的一方 之间的幅度 右图 的3 倍的值 有时现实中 公差中心值与实测数据平均值不一致 要注意判断Cp值代表的工程能力 实测数据的平均值 公差的中心值 UTL LTL 2 UTL 公差上限值LTL 公差下限值 尺寸误差的标准方差 Page16 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 17 Cp 1 3 的状态 设置Cp 3 是指公差带 规格幅度 6 公差带之外的数值产生的概率 0 3 在设计时 根据要求品质设置工程能力和废品率2T 公差带 6 T 单边的公差 3 Page17 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 18 公差与误差 注意公差与误差的不同公差是在做产品之前设置的值是为了符合产品特性的设计方法作为设计可允许的尺寸范围误差制造的结果制造出来后 根据实测数据计算出来的值误差大小不同 废品率会相应变动 通过手算进行的公差计算中的注意点实际产品有时未必与正态分布一致 要注意以公差计算出的结果未必与现实中一致 公差值计算的前提是分布的平均值要位于公差幅度的中心 实际并非如此 平均值的偏离会直接影响装配 Page18 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 19 公差分析的计算方法 利用各个方法的注意点有必要理解计算方法的特性 有必要针对产品构成和使用环境的不同分别运用 公差分析的计算方法有2种方法 统计计算 RSS 方和根 利用分散的加法性 统计性地预测误差幅度的计算方法 TRSS T 2 T22 T32 Tn2 最坏情况计算 WC WorstCase 将公差幅度作为误差的上下限数值 计算出误差的最差值 TWC T1 T2 T3 Tn Page19 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 20 统计计算 方和根 统计计算 方和根 的公差计算中的注意点包含工程能力的公差值计算 计算的公差值包含工程能力 例 所有工程能力为Cp 1 3 所求的公差值能够利用工程能力值来计算得出 TRSS的值也要以Cp 1 3 为前提 一面公差和上下限公差都要变换为 公差 10 10 2 0 2尺寸值方向 矢量 要与所求值方向一致 0 40 用与所求值方向一致的尺寸来计算 所求值的方向 Page20 Page21 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 21 关于分散性加法 分散性加法的基本规则各变量独立 计算中的变量不对其他变量造成影响各变量总和以线性公式表示 a1x1 a2x2 anxna 系数x 变量各变量总和的分散值等于各变量分散的总和 V y a12v x1 a22v x2 an2v xn V y V xn y与x的分散 期望值 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 22 关于分散性加法 分散性加法的基本规则各变量独立 各尺寸不影响其他其他尺寸各变量总和以线性公式表示 所求尺寸与线性公式表示C A B各变量总和的分散值等于各变量分散的总和 所求尺寸的分散值等于各尺寸分散值的总和 2 12 22 12 22TRSS T12 T22 X Y Z X Y互相影响 一分为二 Page22 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 23 极限值的累积计算 worstcase 最坏情况下的装配误差值TWC的计算式TWC T T2 T3 Tn 条件不一致的时候需要一些技巧 最坏情况 worstcase 公差计算中的注意点评估长短最差 最大 最小 时的计算 各个尺寸误差 公差上限值或是下限值 的装配中 要考虑到最坏的情况 单边公差和上下限公差要变换为 公差 变换之后更容易计算 同统计计算一样 参与计算的尺寸值方向 矢量 要一致 B T1 C T2 求 间隙的最差误差值 TWC 间隙A TWC 所求值的方向 Page23 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 24 复杂结构中的计算方法 复杂结构中公差计算的应用各个零件的工程能力 误差值的大小 不同的情况 各公差系数不同零件ACp 1 0 3 零件BCp 1 33 4 存在角度的情况 所求值的方向 矢量 与参与计算的尺寸方向不同 所求值的方向 角度偏离 Page24 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 25 T1 T2 求整体高度的误差 整体的高度 所求值的方向 用方向一致的尺寸来计算 计算示例 求 零件A B累积起来时的高度误差Tz将所求误差值转换为3 Cp 1 时的值 零件A 高度10 0 5 工程能力Cp 1零件B 高度15 0 8 工程能力Cp 1 33 取各个比例 求系数 不同工程能力的公差值存在时 要将装配整体要求的工程能力一致后 再进行计算 误差大小不同的情况要综合整体条件计算 当零件B的工程能力不同时 计算Cp 1时的公差值 10 0 0 8 0 8 Cp 1 33 Cp 1 33 Cp 1 0 0 8 T2 T2 1 1 33 0 8 零件B 零件A 工程能力不同情况下的计算 工程能力不同的场合 Page25 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 26 存在角度的误差计算 机械手臂 计算由手臂连接处角度控制的精度对两端位置决定精度的影响 连接 计算方向 角度的误差 公差计算中存在角度公差的影响或是方向与计算方向不同的误差值的情况 Page26 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 27 存在角度的误差计算 手臂长度L 基准位置 因为角度差异 公差 很小 可以考虑为近似线形 因为单一尺寸 角度 的移位 修正CAD模式后 可求得相同结果 基准角度 角度误差 H2 H1 基准长度H0 角度公差 利用三角函数 将角度转换成与公差计算方向一致的量 转换后的公差值成为独立误差值 可以分别代入计算 H1 L sin H0H2 H0 L sin H0 L sin 将角度误差转换为直线成分 Page27 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 28 几何公差的应用 同公差值的情况一样 要在计算时要考虑到形状对整体的影响 因此 正确理解几何公差很重要 几何公差中 有必要理解物体所呈现形状的 变化 来算出参与计算的公差值 不可直接拿几何公差中的数值来计算 几何公差的设置示例 15 30 位置度的公差带 几何公差是指在指定的公差带中 规定移动或是旋转等各个方向变化的数值 存在几何公差的分析计算 Page28 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 29 浮动的情况 由于各种不同尺寸孔与螺栓之间的固定装配 考虑装配间隙的影响 注意 考虑到柄把的情况 理论值会发生变化 固定到墙面 用螺钉固定 小孔与螺钉之间必定会产生间隙 这些间隙对整体装配产生影响 托架 由于柄把的影响 小孔重心下移 克服向下的重力将螺钉固定 实际的位置 CAD理论位置 Page29 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 30 公差分析工具的介绍 Page30 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 31 TAE ToleranceAnalysisExtension TAE是搭载Creo 原称 Pro ENGINEER 的公差分析工具 由开发出CETOL6 的Sigmetrix公司提供给PTC公司 能够简单执行一维 1方向 的公差分析 TAE界面图形 Creo界面 TAE界面 主要列表显示测量对象和尺寸公差等的数值信息 尺寸循环图表展现测量对象尺寸 误差 相关的情况 分析结果利用直方图 平均 标准方差 来表示测试分析结果中的最差值 各零件间的配合性能 Page31 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 32 TAE与CETOL6 的比较 TAE只可用于一维结构适用于装配数少 结构简单的物件CETOL6 适用于三维结构的情况适用于大规模的装配 复杂的结构利用三维公差分析工具进行计算 Page32 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 33 CETOL6 CETOL6 是CYBERNETSYSTEM提供的三维公差管理工具 Sigmetrix公司历经约20年的开发经验中积累下来的公差分析技术 实现了在三维空间中进行公差分析 CETOL6 界面图 CreoElements Pro界面 CETOL6 界面 顾问显示设置的不完整与错误 网格图表示特性 装配约束 测量之间的关联 属性用于设置内容 并显示设置条件及变更 工作树视图用工作树表示特性 装配约束 测量等 Page33 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 34 开发商Sigmetrix公司 历经20年 专业研究开发公差分析的专业集团这就是公司 发展历程1990年这是TexasInstruments公司的CEP ConcurrentEngineeringProduct 事业部门与大学顾问 博士 的共同研究成果事研究1992年以TITOLVer1 0命名发布 以前是Pro E版本 1997年更名为CETOL2002年发布CATIAV5版本2007年受CYBERNETSYSTEM公司的开发委托 开始研究开发 出售SolidWorks版本2009年成为CYBERNETSYSTEM公司的正式子公司 归于CYBERNETGROUP旗下 Page34 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 35 CETOL6 集成CAD CETOL6 与CAD的集成由于可以将CAD数据加入三维CAD中以直接使用 从设计的延伸上来看 处理公差分析的环境就能够建立 除了上述的CAD之外 也可以利用Parasolid和STEP等 导入数据来进行计算 SolidWorks CreoElements Pro CATIAV5 Page35 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 36 集成CAD版本 OS 操作系统 集成CAD版本 OS一览表 对象CETOL6 版本 v8 3 1 Page36 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 37 CETOL6 的应用 在三维CAD数据中输入以下数据 测量对象 装配品质 产品的性能 装配顺序 順序 遵循图纸的尺寸定义 公差和误差 就会得出 装配品质 误差 工程能力 成品率 尺寸敏感度 公差贡献度 后述 并且 这个程序可以将得出的结果从头检查一遍 提供后续处理 Page37 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 38 从以前的方法到三维公差分析工具 研究一维 二维 利用计算器 Excel来计算 研究之后满足条件的设计完成 试做 未装配成功 根据三维公差分析研究 CETOL6 量产 装配成功 未装配成功 装配成功 通过正确地研究三维公差 将容易忽略的问题清晰化 就可以将重新计算的风险降到最低 Page38 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 39 演示 一 简单结构的公差分析 Page39 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 40 演示问题1 1 请计算下图的评价尺寸 高度 误差 计算条件所有尺寸的工程能力假定为Cp 1 3 Page40 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 41 计算过程 统计计算 RSS 最差计算 WC Page41 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 42 演示问题1 2 请利用公差分析工具 TAE 计算下图的评价尺寸 高度 误差 计算条件所有的工程能力假定为Cp 1 3 设计目标高度理论值 100mm高度公差 0 3各零件公差 0 2 Page42 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 43 CreoParametric2 0操作方法 用CreoParametric2 0演示时 必要操作方法的说明 鼠标操作 基本 左键选择等 上下翻动键放大 缩小 中部滑轮旋转 右键顺序选择等 各种定义下的必要操作 3D模型的旋转 放大 移动 显示 隐藏 选择 顺序选择 Shift 中部滑轮 拖动 模型的平行移动 Ctrl 中部滑轮 拖动 模型的旋转 放大 缩小 Page43 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 44 CreoParametric2 0TAE的启动 启动CreoParametric2 0 开始使用TAE 读取CAD数据 启动CreoParametric2 0 双击桌面上的CreoParametric2 0启动图标启动CreoParametric2 0 读取CAD数据 启动CreoParametric2 0之后 将需要进行公差分析的模型读取进来 步骤 选择文件 打开 选择 C CETOL 练习1 文件夹中的名为 example 1 asm 的文件 点击打开 操作界面的配置参考下页中的图示 如图所示配置好操作 启动公差管理 读取模型后 点击主菜单的分析 公差分析 开始公差分析 公差分析管理的窗口显示出来后 点击 添加 软件之前记为Pro ENGINEER Page44 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 45 CreoParametric2 0操作界面 CreoParametric2 0界面 TAE界面 Page45 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 46 CreoParametric2 0TAE的操作 TAE的定义过程 选择测量零件选择下面的BLOCK 1 选择之后 将淡蓝色那面变为红色 然后 选择上面的BLOCK 2 这样 测量零件的设置就完成了 BLOCK 1的尺寸输入测量零件的选择完成后 BLOCK 1的厚度尺寸就会显示 选择块状零件的高度尺寸 60 BLOCK 1的尺寸选择就完成了 Page46 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 47 CreoParametric2 0TAE的操作 TAE的定义 BLOCK 2的尺寸输入在CreoParametric2 0里 点击BLOCK 2 这个块状零件的厚度尺寸就会显示出来 40 选择显示的尺寸 40 BLOCK 2的尺寸选择就完成了 尺寸输入结束后 尺寸环图表就会显示一下数值 这样 尺寸循环就完成了 Page47 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 48 CreoParametric2 0TAE的操作 TAE的定义 尺寸环的确认选择主列表最上部的测量零件后 相集成的尺寸就会以红色显示 测量值的公差变更修改测量的公差列 将测量的公差变更为 0 3 Page48 2014CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 49 CreoParametric2 0TAE的结果确认 TAE的定义 误差值的确认点击分析结果 利用左侧显示的图表确认公差值 各项结果如下所示 统计贡献度的确认确认统计结果一览的右侧显示的列表的统计贡献度的项目 确认随着公差值变更的相应的误差值变化变更BLOCK 2的公差值 确认误差值变化 平均值与标准方差 测量的最坏情况的最小值 测量的下限值 测量的目标值 测量的最坏情况的最大值 测量的上限值 计算结果比较 用3 的算出值 3 0 0943 0 283 Page49 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 50 CreoParametric2 0TAE的结果确认 TAE的定义 公差值范围的确定方法点击主列表中各零件左侧显示的图标 展开零件的详细信息 将BLOCK 2的公差值变更为0 2 0 1 利用分析结果确认公差值范围 贡献度变化 Page50 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 51 演示 一 总结 计算的确认手工计算与公差分析工具如此次演示一样 对简单的结构进行公差分析时 利用手工计算和TAE等简易的公差分析工具都可简单的计算出来 根据目标产品的复杂性 熟练的利用不同的工具 并且高效进行公差分析是很重要的 用3 的算出值 计算结果比较 Page51 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 52 演示 二 分散性加法的理解度确认 Page52 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 演示问题2 1 请计算下图中的间隙尺寸与误差值 计算条件所有尺寸的工程能力假定为Cp 1 3 间隙 BLOCK 1 BLOCK 2 BLOCK 3 BLOCK 1 BLOCK 2 BLOCK 3 160 0 0 2 70 0 0 2 70 0 0 2 Page53 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 54 计算的要点 要点不要单纯的累加公差 也要考虑公差会给测量部位带来怎样的影响 步骤 画图 间隙存在时 也要考虑其影响来画图 复杂的情况 也可以分开画多个图 存在单边公差时 要变换为 公差 步骤 决定方向规定方向之后 在计算时更易区分用加法还是减法 并且对于多个绘图 方向的判别也更简单 步骤 用带箭头的线标示出连接关系 标明计算时用到的必要尺寸 添加数据后 更容易代入计算式来计算 步骤 将绘图还原 抽出必要的尺寸值 公差值标明计算时用到的必要尺寸 添加数据后 更容易代入计算式来计算 尺寸 D1 D2 D3 公差 T1 T2 步骤 将抽出的尺寸值 公差值还原 进行计算 BLOCK 2 BLOCK 1 方向 方向 决定计算方向 开始 目标值 高度 D1 D2 制作循环 Page54 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 55 计算过程 间隙DASM 统计计算 RSS TRSS BLOCK 1 BLOCK 2 BLOCK 3 160 0 0 2 70 0 0 2 70 0 0 2 间隙尺寸 Page55 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 56 演示问题2 2 计算条件 所有尺寸的工程能力假定为Cp 1 3 设计目标间隙尺寸的理论值为20mm 间隙的公差为 0 35mm 各零件尺寸的公差为 0 2mm BLOCK 1 BLOCK 2 BLOCK 3 利用CreoParametric2 0 旧Pro ENGINEER TAE演示 Page56 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 57 CreoParametric2 0TAE的启动 启动CreoParametric2 0 开始使用TAE 读取CAD数据 启动CreoParametric2 0 双击桌面上的CreoParametric2 0启动图标启动CreoParametric2 0 读取CAD数据 启动CreoParametric2 0之后 将需要进行公差分析的模型读取进来 步骤 选择文件 打开 选择 C CETOL 练习2 文件夹中的名为 example 2 asm 的文件 点击打开 操作界面的配置参考下页中的图示 如图所示配置好操作 启动公差管理 读取模型后 点击主菜单的分析 公差分析 开始公差分析 公差分析管理的窗口显示出来后 点击 添加 软件之前记为Pro ENGINEER Page57 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 58 TAE的设置 选择测量零件选择BLOCK 1的间隙内侧 选择之后 将淡蓝色那面变为红色 然后 选择BLOCK 3的间隙面 BLOCK 1的尺寸输入测量零件的选择完成后 BLOCK 1的候补尺寸就会显示 选择底部尺寸d25 160 这样 测量零件的设置就完成了 BLOCK 1的尺寸选择就完成了 CreoParametric2 0TAE的操作 Page58 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 59 TAE的设置 BLOCK 2的尺寸输入点击BLOCK 2 这个块状零件的候补尺寸就会显示出来 BLOCK 3的尺寸输入点击BLOCK 3 这个块状零件的候补尺寸就会显示出来 选择显示的尺寸d4 70 这样尺寸循环就完成了 BLOCK 2的尺寸选择就完成了 选择显示的尺寸d4 70 CreoParametric2 0TAE的操作 Page59 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 60 TAE的设置 尺寸循环的确认利用尺寸循环图表 确认做成的尺寸循环 此时 点击主列表的各尺寸之后相集成的尺寸就会以红色显示 测量值的公差变更修改测量的公差列 将测量的公差更改为 0 35 点击中间块状零件尺寸的时候 CreoParametric2 0TAE的操作 Page60 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 61 TAE的设置 误差值的确认双击分析结果 利用左侧显示的图表确认误差值 各项结果如下所示 统计贡献度的确认确认统计结果一览的右侧显示的列表的 统计贡献度 的项目 平均与标准方差 测量的最坏情况的最大值 测量的最坏情况的最小值 测量的下限值 测量的上限值 测量的目标值 确认随着公差值变更的相应的误差值变化同测量值的公差变更一样 按步骤将BLOCK 3的公差值变更为0 2 0 1 确认误差值变化 CreoParametric2 0TAE的结果确认 Page61 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 62 演示问题2 3 计算条件 所有尺寸的工程能力假定为Cp 1 3 设计目标间隙尺寸的理论值为20mm 间隙的公差为 0 35mm 各零件尺寸的公差为 0 2mm BLOCK 1 BLOCK 2 BLOCK 3 利用CETOL6 演示 以学习CETOL6 的基本操作为目的 Page62 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 63 启动CETOLModeler 双击桌面上的CETOLModeler启动图标启动CETOLModeler 读取CreoParametric2 0模型 点击CETOL6 工具栏里的CreoElements Pro模型的读取图标 CreoParametric2 0的模型就读取到CETOL6 里了 确认模型的读取 CreoParametric2 0模型读取到CETOL6 里之后 模型名称就会显示在工作树视图里 操作界面 标准排版 CETOL工具栏 模型树视图 属性视图 逻辑网络视图 顾问视图 CETOLModeler的启动与模型的读取 Page63 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 64 CETOL6 的设置 测量对象的设置 添加测量尺寸图标 CETOL工具栏 选择BLOCK 1的间隙内侧 选择之后 淡绿色那面就变为绿色 点击添加测量尺寸图标 选择好测量面后 测量就会添加在工作树视图中 然后 按住Ctrl键选择BLOCK 3的间隙面 测量值的添加 Page64 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 65 测量值的添加 在测量对象的属性视图中 可以更改相应规格参数的允许范围设置值和名字 在名称输入栏里输入 间隙 名称改为 间隙 在误差值选项中 设置测量对象的规格参数 公差值设为 0 35 允许范围 20 0mm 0 35mm 值 0 35 CETOL6 的设置 测量对象的设置 Page65 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 66 装配约束的设置 在CETOL工具栏中 点击 显示未约束的DOFs 的图标 在利用CETOL6 进行的公差分析中 可以用添加装配来设置连接部位 将实际的装配在公差模型呈现 显示未约束的DOFs图标 CETOL工具栏 右击工作树视图中的 EXAMPLE 2 从弹出的列表菜单中选择 设置为激活的项目 CETOL6 的设置 装配约束的设置 现在确认未设置的零件 Page66 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 67 装配约束的设置 在显示未约束DOF的窗口中 确认未约束的零件 选择零件名称后 也可在CAD中确认DOF CETOL6 的设置 装配约束的设置 选择BLOCK 2 1 欠约束的零件 也可在顾问视图里确认 Page67 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 68 装配约束的设置 在CETOL工具栏里 点击 添加装配 图标 添加装配图标 CETOL工具栏 CETOL6 的设置 装配约束的设置 选择BLOCK 1的右内侧面 选择之后 淡绿色那面就变为绿色 按住Ctrl键选择BLOCK 2的右面 装配约束操作完成之后 装配约束就被添加在工作树视图里了 Page68 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 69 然后 制作BLOCK 2和BLOCK 3之间的装配约束 选择BLOCK 2的左面 装配约束的设置 按住Ctrl键选择BLOCK 3的右面 装配约束制作完成之后 装配约束就被添加在工作树视图里了 CETOL6 的设置 装配约束的设置 配合添加完成后 设置不完整的项目就会消失 DOF不完整成分的显示以及建议视图里的项目也会随之消失 Page69 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 70 为了使各块状零件的属性显示出来 右击模型树状视图里的EXAMPLE 2 选择工作树层次里的全部展开 零件尺寸的设置 CETOL6 的设置 尺寸及公差设置 右击BLOCK 1里的右侧面 选择列表菜单里的约束特征 尺寸确定后 表示尺寸的图标就被添加在模型工作树视图里 选择约束特征后 下图所示的对话框就会显示出来 选择确定尺寸值的左侧面之后 点击对话框的OK按钮 Page70 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 71 在尺寸属性界面确认公差值 点击模型工作树视图的尺寸图标 将尺寸项目高亮显示 零件尺寸的设置 在属性视图 下图 中的 公差 规则 选项中 确认公差值 分别集成BLOCK 1 2 3来确认 CETOL6 的设置 尺寸及公差设置 公差输入栏 公差 规则选项 对BLOCK 2 3也进行同样的步骤来设置其尺寸 Page71 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 72 在手算中 很难考虑到的 真实的误差 此实现了更倾向于真实的预测 在图纸上输入确定的公差值输入 公差 上下限值 单边公差 CETOL会自动识别输入值 该输入值并不依赖CAD的模型形状 提供几何公差 由GUI简单输入 输入实测数据和以前量产时的实际值可以设置工程能力指数 Cp Cpk 3种分布类型 正态分布 中间值 标准方差 均匀分布 上下限值 lambda 分布 平均值 标准方差 峰值 斜度 几何公差的设置 零件尺寸的设置 Page72 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 73 分析的执行和结果的确认 右击配置2 选择列表菜单里的 设置为激活的项目 运行新的分析窗口弹出 点击OK按钮进行分析 在CETOL工具栏里 点击 对所有测量尺寸运行新的分析 图标 运行分析图标 CETOL工具栏 属性视图中的结果确认 在模型工作树视图中选择 在属性视图 下图 的误差选项中 确认间隙的结果 Page73 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 74 分析的执行和结果的确认 分析器中的结果确认 在CETOL工具栏中 点击打开分析器窗口图标 CETOL工具栏 打开分析器窗口图标 在分析器中的测量对象的显示区域里 选择 在测量对象的属性视图中点击公差选项 其结果就会显示出来 平均值和标准方差 测量的极限状况的最大值 测量的极限状况的最小值 测量的下限值 测量的上限值 测量的目标值 Page74 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 75 分散的加法性 总结 3 3 0 11547 0 346 结果的确认 分散性加法的确认 BLOCK 1 BLOCK 2 BLOCK 3 160 0 0 2 70 0 0 2 70 0 0 2 求间隙尺寸时 如间隙尺寸 160 0 70 0 70 0 的情况一样 变为减法计算 但是 求误差时 如的情况一样 不是减法而变为加法计算 想这样 关于误差的计算 不论在任何场合 装配零件的各式各样的误差计算都可变为加法计算 间隙尺寸 Page75 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 76 演示 三 装配状态的变化问题 Page76 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 77 装配状态的变化定义 装配状态的变化是指由于装配零件的误差 会发生倾斜 对测量值带来影响的状态 图纸上 理想状态 加工 装配后 现实 Page77 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 78 计算结果确认 统计计算 RSS RootSumSquire TRSS T 2 T22 T32 T42 1 02 1 52 1 02 2 02 2 87 最差计算 WC WorstCase TWC T T2 T3 T4 1 0 1 5 1 0 2 0 5 5 尺寸公差全以3 来计算 计算结果的差异 Page78 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 79 关于计算结果的差异 为何手工计算与公差分析计算的结果会不同呢 不是单纯地使用高度尺寸公差值 而是更巧妙地来进行计算 重点 如例题模型 由多个零件的装配来支撑整体的结构 有必要考虑到红色块状零件零件 左右零件等各个零件的尺寸误差对装配整体的影响 用多个零件来支持整体 例如2个 Page79 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 80 应对复杂的结构 为正确地计算 需要考虑多个零件之间关联性的必要性 多个块状零件引起的误差的考虑 2根柱子的不同 给整体高度误差带来的影响度不同 柱子高度的贡献度变小柱子的设置间隔也影响高度 顶点的高度 考虑到多个零件对整体高度的影响 就有必要考虑计算方法 由多个零件引起的倾斜 2根柱子的影响 Page80 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 81 对复杂计算的应用 多个块状零件尺寸之间的关联的考虑 由多个块状零件构成的结构 要先将其分割后再做计算 左右BLOCK4的高度误差会给上侧的 BLOCK3 的中部 尺寸的连装配约束 带来影响 本例题的模型中 影响为二分之一 分解结构后进行计算 计算方法 固定单边的BLOCK4 分析另单边的误差 单边的BLOCK4的误差影响由左右之间的间隔决定 因此要利用尺寸比 a b 来计算 由于BLOCK4的高度尺寸误差是左右独立的 因此分别计算左右两块的误差之后再代入装配整体的计算 系数 a b BLOCK4 右 的误差 BLOCK4 右 给整体带来的误差大小 BLOCK4 左 BLOCK4 右 BLOCK3 Page81 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 82 30 2 0 演示问题3 1理解复杂的结构 Block4 Block4 右 的误差 Block4 右 给整体带来的误差大小 左右的BLOCK4的公差值分别记为T4a 右侧 和T4b 左侧 对所求的装配整体公差值带来的影响分别记为T 4a和T 4b来进行计算 分别计算 右侧 左侧 整体计算 BLOCK4合计 L1 25 L2 50 Page82 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 83 演示问题3 2 Block4 T4 用之前的公式来计算 装配整体的计算 将之前的结果还原 进行装配整体的计算 请计算高度尺寸 DASM 和公差量 TASM 高度的尺寸值 公差量 计算尺寸 高度 Page83 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 84 演示问题3 3 计算结果的不同 尺寸公差全以3 来计算 设计目标 尺寸的公差为 2 3 尺寸的理论值为147mm 20 1 0 30 2 0 37 93 1 0 60 1 5 计算尺寸 高度 BLOCK1 BLOCK2 BLOCK3 BLOCK4 BLOCK4 25 25 也可用CETOL6 来计算 Page84 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 85 CAD模型的读取 读取CAD数据 读取演示 用的CAD模型 步骤 选择文件 open 选择 C CETOL 练习3 文件夹中名为tsumiki asm的文件 点击 打开 读取CreoParametric2 0模型 双击CETOL6 工具栏里的CreoParametric2 0模型读取图标 请将CreoParametric2 0的模型读取到CETOL6 里 CAD数据的读取和CETOL6 的启动 启动CETOLModeler 双击桌面上的CETOLModeler启动图标 启动CETOLModeler 启动CreoParametric2 0 双击桌面上的CreoParametric2 0启动图标启动CreoParametric2 0 Page85 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 86 测量值的添加 测量的添加 图标 CETOL工具栏 选择BASE的表面 点击测量的添加图标 选择好测量面后 测量就会添加在工作树视图中 然后 按住Ctrl键选择BLOCK 1的角R CETOL6 的设置 测量对象的设置 Page86 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 87 测量值的添加 在测量对象的属性视图中 可以更改相应规格参数的允许范围设置值和名字 在名称输入栏里输入 高度 名称 高度 在误差选项中 设置测量对象的规格 理论值为 147 公差值为 2 3 值 2 3 在参数选项中 点击方向设置按钮 选择BASE表面后点击OK 值 147 CETOL6 的设置 测量对象的设置 Page87 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 88 装配约束的设置 在利用CETOL6 进行的公差分析中 可以用 装配约束 来设置连接部位 将实际的装配用公差模型来呈现 右击工作树视图中的 TSUMIKI 从弹出的列表菜单中选择 设置为激活的项目 CETOL6 的设置 装配约束的设置 在CETOL工具栏中 点击 显示未约束的DOFs 的图标 显示未约束的DOFs 图标 CETOL工具栏 现在确认未设置的零件 Page88 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 89 装配约束的设置 CETOL6 的设置 装配约束的设置 在DOF不完整成分的显示窗口中 确认设置不完整的零件 选择零件名称后 也可利用CAD来确认DOF不完整成分 点击CETOL工具栏里的 装配约束的添加 图标 添加装配 图标 CETOL工具栏 Page89 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 90 装配约束的设置 选择Block 3的上面 CETOL6 的设置 装配约束的设置 按住Ctrl键选择BLOCK 2的底面 装配约束制作完成之后 装配约束就被添加在工作树视图里了 装配约束制作完成后 设置不完整的项目就会消失 因此BLOCK 2 1的显示会从DOF不完整成分的显示里消失 Page90 2011CYBERNETSYSTEMSCO LTD AllRightsReserved 91 为了使各块状零件的属性值显示出来 右击模型树状视图里的 TSUMIKI 选择列表菜单里的 完全显示 尺寸的设置 CETOL6 的设置 尺寸及公差设置 右击B