尺寸鏈計算 ，公差分析， GD&T ，形位公差， 公差設計
關注創建者：笑酒仙 創建時間：2019-09-20
尺寸鏈計算 ，公差分析， GD&T ，形位公差， 公差設計的視頻教程
尺寸鏈計算在線培訓—形位公差
形位公差在現代設計中是常用的控制幾何特征形狀、位置、方向、跳動的手段。在尺寸鏈計算中如何正確的分析形位公差對裝配的影響，是很多工程師頭痛的問題。本課程以實際案例入手，講解尺寸鏈計算中的處理形位公差的一些技巧和方法
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尺寸鏈計算 ，公差分析， GD&T ，形位公差， 公差設計的實例教程
工藝設計中尺寸及其公差確定零件圖上所標注的尺寸公差是零件加工最終所要求達到的尺寸要求，必須在設計工藝過程中予以確定。工序尺寸及其公差一般都是通過解算工藝尺寸鏈確定的，為掌握工藝尺寸鏈計算規律，這里棣拓軟件先介紹尺寸鏈的概念及尺寸鏈計算方法。
（一）尺寸鏈及尺寸鏈計算公式
1.尺寸鏈的定義
在工件加工和機器裝配過程中，由相互連接的尺寸形成的封閉尺寸組，稱為尺寸鏈。 工件如先以A面定位加工C面，得尺寸A1然后再以A面定位用調整法加工臺階面B，得尺寸A2，要求保證B面與C面間尺寸A0；A1、A2和A0這三個尺寸構成了一個封閉尺寸組，就成了一個尺寸鏈。組成尺寸鏈的每一個尺寸，稱為尺寸鏈的環。尺寸鏈中凡屬間接得到的尺寸稱為封閉環，在圖b所示尺寸鏈中，A0是間接得到的尺寸，它就是圖b所示尺寸鏈的封閉環。尺寸鏈中凡屬通過加工直接得到的尺寸稱為組成環，尺寸鏈中A1與A2都是通過加工直接得到的尺寸，A1、A2都是尺寸鏈的組成環。組成環按其對封閉環的影響又可分為增環和減環。當其它組成環的大小不變，若封閉環隨著某組成環的增大而增大，則此組成環就稱為增環；若封閉環隨著某組成環的增大而減小，則此組成環就稱為減環；在圖b所示尺寸鏈中，A1是增環，A2是減環。
2.尺寸鏈的分類
按尺寸鏈在空間分布的位置關系，可分為直線尺寸鏈、平面尺寸鏈和空間尺寸鏈。
3.尺寸鏈的計算
尺寸鏈計算有正計算、反計算和中間計算等三種類型。已知組成環求封閉環的計算方式稱作正計算；已知封閉環求各組成環稱作反計算；已知封閉環及部分組成環，求其余的一個或幾個組成環，稱為中間計算。
尺寸鏈計算有極值法與統計法兩種。用極值法解尺寸鏈是從尺寸鏈各環均處于極值條件來求解封閉環尺寸與組成環尺寸之間關系的。用統計法解尺寸鏈則是運用概率論理論來求解封閉環尺寸與組成環尺寸之間關系的。
展開 如果您目前正在從事機械制造領域的結構設計及工藝工程把控的相關工作；如果您的企業正在探尋如何提升產品設計質量和制造質量，那么行業專家與您一起，解析成長新路徑！
活動主題一
尺寸鏈計算、公差分析
制造行業中85%以上的質量性能問題都和產品的尺寸公差息息相關。我們在產品制造過程中總會遇到裝配困難、零件干涉、互換性差、修銼調整、外觀質量差、性能不穩定、不達標、可靠性較低、不良率較高、維護成本高等問題，這些問題都是由于零件公差設計不合理導致。目前大多數傳統企業在產品設計過程中并未進行尺寸鏈計算及公差分析，少數企業也只進行手工計算，這種方式是無法有效的保證產品設計質量和制造質量，從而導致了產品的種種問題。
DCC及3DCC軟件可以有效解決機械、電子、電器等產品研制過程中，由于結構、尺寸、公差導致的產品外觀質量差（間隙、面差）、裝配困難、零件干涉、互換性差、修銼調整、性能不穩定、不達標、可靠性低、不良率高、維護成本高等問題，保障產品研發周期、提高產品批量、降低產品成本。
活動主題二
設計工藝性檢查
目前國內企業一般采用傳統的串行封閉式研制和生產流程模式，設計、工藝分屬不同部門，設計與工藝部門之間的業務流程主要依靠人工方式完成，協同效率和并行度較低。要實現產品設計及工藝工作的并行開展，需要在產品設計階段，即引入工藝的成熟經驗，就產品的工藝性、可制造性、可裝配性等提前進行審查，以減少工藝制造過程中的不必要返工，提高產品研制質量、降低研制成本、縮短研制周期。
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例如，檢查精和密機械零件的尺寸、形位公差是否合格，或者在模具制造中進行高精度劃線。它是車間里保證產品質量的核心工具。
2級平臺是通用性比較強、應用比較廣泛的一和級。它既可以用于車間里的一般性零件檢測，也可以作為機械設備的裝配平臺，還能滿足大多數劃線需求。對于絕大多數機械加工廠來說，2級平臺是性價比比較高的選擇。
3級平臺的平面度要求比較低。
填充距離最短“的傳統思路，始終將客戶需求及產品特性放在首位來反推模具設計。
檢驗平臺是高精度檢測的核心工具，用于測量工件的平面度、直線度、垂直度等形位公差。它的工作面光滑完整，沒有T型槽，經過精細刮研處理。檢驗平臺的精度等級分為0級、1級和2級，常用于計量室和實驗室等精和密場合，負責檢測發動機缸體、變速箱殼體等關鍵零部件的尺寸精度。0級和1級平臺在每邊25毫米×25毫米的范圍內需要達到不少于25個接觸點。
（1）仿真對象與參數設置
仿真對象為智能手機長焦相機模組，結構包含兩組透鏡（LG1、LG2）與傳感器組，每組含3片15階非球面塑料透鏡，具體參數如圖2所示
圖2 相機模組參數
（2）公差建模與樣本生成
貼合實際生產流程，在Zemax中設置兩類公差：
制造公差：表面偏心/傾斜、中心厚、面形誤差、折射率偏差；
裝配公差：元件級/組級偏心/傾斜、空氣間隙誤差，具體范圍如圖
T 型槽鑄鐵平臺的加工核心是消除應力、嚴控形位公差、保障槽型適配性，從毛坯到成品歷經多道嚴苛工序，每一步都決定平臺的穩定性與精度持久性。
材質選用HT200-HT250 高強度灰鑄鐵，原生鐵水成分嚴格化驗，拒絕劣質回爐料，確保材質均勻、阻尼性好、剛性充足。
T 型槽鑄鐵平臺的加工核心是消除應力、嚴控形位公差、保障槽型適配性，從毛坯到成品歷經多道嚴苛工序，每一步都決定平臺的穩定性與精度持久性。
材質選用HT200-HT250 高強度灰鑄鐵，原生鐵水成分嚴格化驗，拒絕劣質回爐料，確保材質均勻、阻尼性好、剛性充足。
加工時，高精度設備保證齒輪、軸、箱體等關鍵尺寸與形位公差，如齒形誤差±0.005mm內，軸圓度誤差不超0.01mm，箱體孔徑公差±0.01mm內。
3.裝配清潔與精準
裝配前徹底清潔零件。精確控制裝配間隙，如行星輪與軸孔間隙0.005-0.015mm，嚙合間隙0.1-0.2mm。利用高精度工裝保證位置精度，行星架與內齒圈同軸度誤差±0.02mm內。
尺寸測量：基于三維點云數據完成工件內外全結構尺寸測量，誤差控制在微米級，適配復雜裝配體的公差分析與形位公差驗證。
逆向工程：結合掃描數據完成產品三維模型重建，支持數模對比與設計優化，大幅縮短產品研發周期，降低開模試錯成本。
OpticStudio軟件內置了用于自由曲面設計的約束條件，這些約束可以幫助設計方案適應制造商的能力和具體制造工藝的公差要求。此外，OpticStudio軟件還包含真正的自由曲面選項，該選項不依賴于特定的數學函數進行優化和容差計算，使工程師能夠通過在設計中操縱網格控制點來創建真正的自由曲面。
實驗時，通過平臺上的T型槽將待測設備牢固固定，利用平臺提供的穩定基準平面，對設備的運行參數進行精和確測量和分析-6。
第和二類：精和密檢驗與測量
試驗平板同樣適用于各種產品的檢驗工作，可作為精和密測量用的基準平面，用于檢查零件的尺寸精度和形位公差（平面度、平行度、垂直度等）-1-7。
