零件如下图,设计尺寸的加工公差从而使允许偏差 ±0.0013的技术结果尺寸不会超出。
我们从尺寸链的图标开始
我们可以使用公式Z = C - A - B来描述给定零件的结果尺寸。
如果问题通过使用常规”WC“方法解决,就必须使用公差等级近似为4来定义尺寸B和C从而保证结果尺寸的需求公差。很明显如此精度等级的产品成本将不合理的贵。这样的话选择统计计算方法将更有利。这个方法使零件加工具有明显更大的公差,低成本比率。
尺寸链设计和优化任务的解决方法可以被分为下面步骤:
1) 使用上面提到的公式,在表[1.1]中定义尺寸链
2) 进一步为各个尺寸设计所需的加工公差。按任务需求的尺寸A设置近似的偏差。
对于保留的尺寸暂时选择对称公差等级在8。
3) 在表格列8中,检查尺寸A的勾选,A的公差被确切地给出。
4) 在节[1.3]中设置结果尺寸地极限值。
5) 在列表[1.7]中选择”中心优化“方法,在列表[1.8]中按公差设置所需精度(小数位数)。
6) 考虑到零件不同的适用加工方法,在列表框[1.9]中设置最小允许公差精度等级为6。
7) 在列表框[1.10]选择所需的产品良率99.9%,也就是说,加工制程为百万分之1000个不良。
8) 点击行[1.11]的按键开始尺寸链优化。
9) 结果设计参数显示在节[2.10]中。
加工制程偏差优化显示再表[1.1]列10中。
10) 设计公差当然还可以进一步被调整。使用表格底部的按键,输出优化的公差值到表格的输入部分。在这里,保持公差尺寸,我们可以微调设计偏差为更加适合的形状。
该调整的计算结果将同为优化公差而获得的结果一样。
最后备注
这里的设计方案当然不是唯一适合的问题方案同时也不需要理想的方案。当选择一个适合的方案时,必须评估所选加工公差的大小和期望的生产制程良率间的关系。通过提高应用公差的大小我们可以获得零件加工的直接费用的减少,但是,会增加不良品率。必须选择结果方案为总加工费用越小越好。
出于比较,下表为尺寸B和C的标准公差下的良品率。
公差等级 | 良率[%] | 百万零件中的不良品数 |
6 | 99.99 | 125 |
7 | 99.77 | 2324 |
8 | 97.54 | 24640 |