公差分析

2.1面向裝配的設計 4.2設計指南 5.3設計指南

公差分析的概念

公差分析是指在滿足產品功能、性能、外觀和可裝配性等要求的前提下，合理定義和分配零件和產品的公差，最佳化產品設計，以最小的成本和最高的質量製造產品。
公差分析是面向製造和裝配的產品設計中非常重要的一個環節，對於降低產品成本、提高產品質量具有重大影響。

公差分析的目的

公差分析作為面向製造和裝配的產品設計中非常有用的工具，可以幫助機械工程師實現以下目的：
1) 合理設定零件的公差以減少零件的製造成本。
2) 判斷零件的可裝配性，判斷零件是否在裝配過程中發生干涉。
3) 判斷零件裝配後產品關鍵尺寸是否滿足外觀、質量以及功能等要求。
4) 最佳化產品的設計，這是公差分析非常重要的一個目的。當通過公差分析發現產品設計不滿足要求時，一般有兩種方法來解決問題。其一是通過精密的零件公差來達到要求，但這會增加零件的製造成本；其二是通過最佳化產品的設計（例如，增加裝配定位特徵）來滿足產品設計要求，這是最好的方法，也是公差分析的意義所在。
5) 公差分析除了用於產品設計中，還可用於產品裝配完成後，當產品的裝配尺寸不符合要求時，可以通過公差分析來分析製造和裝配過程中出現的問題，尋找問題的根本原因。

公差分析的步驟

公差分析具體的步驟包括：
1) 定義公差分析的目標尺寸和判斷標準。
2) 定義尺寸鏈。
3) 判斷尺寸的正負。
4) 將非雙向對稱公差轉化為雙向對稱公差。
5) 公差分析的計算。
6) 判斷和最佳化。

公差分析的計算模型

常用的公差分析的計算模型有兩種，一是極值法，二是均方根法。
1）極值法
極值法是考慮零件尺寸最不利的情況，通過尺寸鏈中尺寸的最大值或最小值來計算目標尺寸的值。
2）均方根法
均方根法是統計分析法的一種，顧名思義，均方根法是把尺寸鏈中的各個尺寸公差的平方之和再開根即得到目標尺寸的公差。

圖書信息

目前國內介紹公差分析的書籍很少，由機械工業出版出版的《面向製造和裝配的產品設計指南
》對此有詳細的介紹。

基本信息

書 名: 面向製造和裝配的產品設計指南

作　者： 鍾元　
出版社： 機械工業出版社　
出版時間： 2011-5-1　
ISBN: 978-7-111-34008-9　
開本：A5　
定價: 28.00元內容簡介

面向製造和裝配的產品設計是企業以“更低的開發成本、更短的開發周期、更高的產品質量”進行產品開發的關鍵。本書詳細介紹了面向製造和裝配的產品設計指南，包括面向裝配的設計指南、塑膠件設計指南、鈑金件設計指南和壓鑄件設計指南等，輔以圖形和真實案例，並提供面向製造和裝配的產品設計檢查表，具有非常高的實用價值。　本書適合從事產品開發的工程師閱讀，也可供高等院校機械類專業學生學習。

前言

產品開發如同奧林匹克競技。更低的產品開發成本、更短的產品開發周期、更高的產品質量，永遠是企業追求的最高境界。在全球化的背景下，企業之間的競爭日益加劇，在產品開發中任何一個環節稍有落後，就可能被競爭者超越，甚至被淘汰出局。　企業如何才能以“更低的成本、更短的時間、更高的質量”進行產品開發呢？面向製造和裝配的產品設計正是這樣的一個有效手段。它從提高產品的可製造性和可裝配性入手，在產品開發階段就全面考慮產品製造和裝配的需求，同時與製造和裝配團隊密切合作，通過減少產品設計修改、減少產品製造和裝配錯誤、提高產品製造和裝配效率，從而達到降低產品開發成本、縮短產品開發周期、提高產品質量的目的。　
本書首先介紹了面向製造和裝配的產品開發；然後重點介紹了面向製造和裝配的設計指南，其中包括面向裝配的設計指南、塑膠件設計指南、鈑金件設計指南、壓鑄件設計指南和公差分析等；最後提供了面向製造和裝配的產品設計檢查表，用於系統化地檢查產品設計是否滿足產品製造和裝配的需求。　本書根據作者多年產品開發實際經驗編寫，並結合了國內外先進的產品開發理念和產品設計思想，具有以下特色：　
1.詳細介紹面向裝配的設計指南　
同產品的製造一樣，產品的裝配處於同等重要甚至更為重要的地位，但長期被忽視。本書詳細介紹了面向裝配的設計指南，以確保產品設計符合產品裝配的要求，減少裝配錯誤，降低裝配成本，提高裝配效率和裝配質量。　
2.實用性強　
本書沒有複雜的理論，而是從產品開發的實際套用著手，介紹了面向製造和裝配的設計指南。每一條設計指南都來源於真實的產品開發經驗和教訓總結，違反其中任何一條設計指南都可能會造成產品開發成本的增加、產品開發周期的延長和產品質量的降低。
另外，本書提供的產品設計檢查表能夠幫助機械工程師系統化地檢查產品設計，確保產品設計符合製造和裝配的要求，其有非常高的實用性。　
3.實例豐富、強調實踐　
本書的設計指南輔以圖形和真實案例，簡單易懂。作者從一個機械工程師的角度來分析和講述每一條設計指南對產品開發的影響，指導機械工程師利用每一條設計指南來提高產品開發的質量。

圖書目錄

前言　
第1章面向製造和裝配的產品開發
1.1緒論
1.2傳統產品開發模式
1.3面向製造和裝配的產品開發模式
1.4面向製造和裝配的產品開發的實施
第2章面向裝配的設計指南
2.1面向裝配的設計
2.2設計指南
第3章塑膠件設計指南　
3.1塑膠
3.2塑膠材料選擇
3.3設計指南
3.4塑膠件的裝配方式　
第4章鈑金件設計指南　
4.1鈑金　
4.2設計指南
4.3鈑金常用裝配方式　
第5章壓鑄件設計指南
5.1壓鑄簡介
5.2常用壓鑄材料介紹
5.3設計指南　
第6章公差分析　
6.1公差分析簡介
6.2公差分析的步驟
6.3公差分析指南
6.4利用Excel進行公差分析　
第7章面向製造和裝配的設計檢查表
7.1和諧的設計
7.2設計檢查表
參考文獻