公差設(shè)計方法

1、公差設(shè)計方法公差設(shè)計概要 早期的概念以支援設(shè)計者的功能需求為主，公差用以滿足客戶所需的功能。 隨著生產(chǎn)技術(shù)的改善以及生活水平的提高，產(chǎn)品講究更高的質(zhì)量，同時因為大量生產(chǎn)模式的普遍化，公差設(shè)計的重點則在于支援大量生產(chǎn)零部件的互換性，公差用以管理產(chǎn)品質(zhì)量與零部件之間的互換性。公差概念 由零件互換性的概念衍生，規(guī)范零件制造的尺寸變異范圍為公差。 組裝后的成品也必須滿足共能上的需求，也就是零件的功能配合應(yīng)該在制造組裝過程中列入考量，因此在工作圖上標(biāo)示公差后才具有意義。 使用公差除了能保證裝配可以確實進行之外，尚有下列優(yōu)點： 確保零部件的互換性，維持技術(shù)水平 縮短加工時間，簡化檢驗工程 易于分工合作，提

2、高產(chǎn)品的質(zhì)量與壽命，降低產(chǎn)品成本。公差設(shè)計影響的區(qū)域產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量控制制造工程的公差工程的公差公差與制造過程 右圖為鋼材加工的公差與制造成本的關(guān)系圖。 更嚴(yán)的公差意味著增加更多的成本。公差與產(chǎn)品的設(shè)計與制造公差設(shè)計的方法 實驗公差設(shè)計法：透過實驗方法找出設(shè)計參數(shù)的變動對于產(chǎn)品功能的影響，進而決定最佳的公差設(shè)計，常用的是田口損失函數(shù)分析以及回歸分析法。 數(shù)學(xué)模型的公差設(shè)計法：透過系統(tǒng)化的方法，以數(shù)學(xué)模型分析設(shè)計參數(shù)的變動對于產(chǎn)品功能的影響，再透過敏感度分析決定最佳的公差設(shè)定。公差種類公差種類名詞定義與說明名詞定義與說明名詞定義與說明名詞定義與說明名詞定義與說明名詞定義與說明名詞定義與說明公差與進度

3、等級標(biāo)準(zhǔn)公差等級數(shù)值表公差設(shè)計方法區(qū)間公差區(qū)間公差設(shè)計法統(tǒng)計公差統(tǒng)計公差的圖示法統(tǒng)計公差的概率統(tǒng)計數(shù)據(jù)分布特征統(tǒng)計數(shù)據(jù)分布特征統(tǒng)計數(shù)據(jù)分布特征案例正態(tài)分布概率調(diào)整Z參數(shù)統(tǒng)計公差計算法過程能力指標(biāo)過程能力指標(biāo)與良率平均值偏移的過程能力指標(biāo)過程能力指標(biāo)與良率尺寸鏈與線性公差分析尺寸鏈公差分析案例尺寸鏈公差分析案例尺寸鏈公差分析案例尺寸鏈公差分析案例最惡狀況公差分析案例統(tǒng)計公差分析案例多重尺寸鏈案例統(tǒng)計公差配置案例品質(zhì)損失函數(shù)品質(zhì)損失函數(shù)FormulaSolution-2.1Solution-2.1設(shè)置合理(可行)公差SPC 和 SPM 控制與監(jiān)控 控制的優(yōu)勢 顯示出對過程流程的高度理解: y=f(

4、x) 可以擴展到其它相似的過程流程 通過控制輸入來防止缺陷的發(fā)生 注意事項 必須知道過程流程的 y=f(x) 必須知道因果關(guān)系, 不只是知道關(guān)聯(lián)和相關(guān)性 對所有輸入進行控制也許是昂貴的 長期過程能力未能證實之前, 也許仍然需要監(jiān)控輸出什么是合理公差? 也稱之為可行公差 定義: 用圖表方法確立輸入指標(biāo)的規(guī)格上下限以確保輸出指標(biāo)的規(guī)格上下限要求得到滿足. 設(shè)置合理公差的方法利用回歸分析和置信區(qū)間來設(shè)定輸入的上下限.設(shè)置合理公差的方法1.選擇輸出 (y), 目標(biāo)值和規(guī)格上下限2.選定要控制的輸入(x). 確定其數(shù)值變化范圍能保證輸出的變化范圍包括及超出其規(guī)格限.3.在 x 的給定變化范圍內(nèi)采集30

5、個樣本并且記錄得到的數(shù)值.4.用 Minitab 作回歸分析: Stat Regression Fitted Line Plot在 OPTIONS 按鈕中的選擇包括預(yù)測區(qū)間5.確定 x 的目標(biāo)值和公差用一條水平線將輸出規(guī)格上限與預(yù)測帶的上線相交.用另一條水平線將輸出規(guī)格下限與預(yù)測帶的下線相交.從這些交叉點往下畫垂直線至輸入軸. 這就是輸入的上下合理公差限, 可以確保輸出在其規(guī)格限以內(nèi).PressureReactivity161514131211104035302520S1.25248R-Sq94.8%R-Sq(adj)94.6%Regression95% PIFitted Line PlotR

6、eactivity = - 9.464 + 2.886 Pressure合理公差 演示1.輸出: 反應(yīng)活性,規(guī)格: 30 5.2.輸入: 壓力,操作范圍10 到 163.采集30 個樣本4.在 Minitab 中繪制有預(yù)測區(qū)間的回歸圖演示 (續(xù))5.從反應(yīng)活性的上下規(guī)格線分別畫一條水平線至上下預(yù)測區(qū)間. 從交叉點往下分別畫一條垂直線至壓力軸.下限 12.9上限14.6PressureReactivity161514131211104035302520S1.25248R-Sq94.8%R-Sq(adj)94.6%Regression95% PIFitted Line PlotReactivity = - 9.464 + 2.886 Pressure課堂實習(xí) 設(shè)置合理公差 一家香水公司在其香水中用一種添加劑幫助減少酒精載體的氣味. 輸出是 5 分鐘后仍留下的殘留酒精氣味 (以 ppm 為單位)