尺寸链计算类型概述-反计算

发布时间:2021-08-10

反计算是已知封闭环的尺寸范围,设计分配各组成环的公差。

反计算主要用于产品精度设计和优化。应用反计算进行精度设计时,需要结合设计要求和实际生产情况,找到满足产品技术要求的最优分配方案。

传统企业在进行精度设计时往往通过工程师的经验设计,查标准设计,参考旧产品设计或选用最高加工精度等设计方法。这些方法并没有实现精度设计的效果和意义,这样设计出来的各个零件公差与技术性能要求也没有直接因果关系。而科学的精度设计应该在满足技术性能要求的同时结合实际生产情况进行合理分析计算得到合理的零件公差。

尺寸链计算中,通过反计算得到的计算结果需要结合设计要求和实际生产情况,找到满足产品技术要求的最优分配方案。

案例

如下图示为一个通过钻模加工零件斜孔的案例。技术要求为:零件斜孔加工后孔底部中心到零件右侧端面距离为66±0.15。为了满足技术要求,我们需要设计钻模上的几个尺寸公差(如下图蓝色标注尺寸)。

技术要求66±0.15是钻孔后形成的尺寸,为此案例的闭环,设为X。根据产品装配关系,建立尺寸链图如下所示:

在DCC软件里我们将闭环X值66±0.15(技术要求)求解类型设置为“已知”;将A1、A2、A3、α四个尺寸环求解类型调整为“分配公差”,如下图所示:

通过软件里的“环计算”功能可进行反计算,在计算方法上可选择极值法或概率法,分配公差时可选择等公差、等公差等级两种方式。此处选择概率法、等公差的计算方法,如下图所示:

在选择概率法计算时,还需进一步设定闭环的目标产品合格率,此处设定99%合格率,如下图所示:

在软件会根据以上选择自动计算出各个组成环的尺寸公差,工程师可以结合传递系数、贡献率及各尺寸特性进行微调,微调过程中软件可以同时进行自动更新计算,得到各组成环尺寸公差如下图示:

最后,我们可以通过DCC软件的仿真计算进行正计算,验证反计算所得到的各个组成环尺寸公差是否能满足闭环66±0.15的技术要求,如下图示:

综上所述,在此案例中,我们借助DCC软件结合零件加工能力,通过反计算得到了满足技术要求的钻模尺寸公差,通过仿真得知反计算后的尺寸公差能达到设置的合格率要求。