虚拟研发之尺寸工程
1》什么是尺寸与公差2》尺寸与公差的重要性3》尺寸与公差与设计偏离的原因4》计算尺寸公差偏离的主要手段5》蒙特卡洛方法方法在尺寸公差仿真方面的应用。6》尺寸仿真在产品生命周期各个阶段的应用。7》对实际问题的解决8》对未来的展望。 什么是尺寸与公差：
工程师在进行产品设计时会按照产品的功能定义零件的名义尺寸，但现实往往是很残酷的，零件很少能按照名义尺寸制造出来，其中的原因在于刀具的磨损，夹具本身的误差，加工条件的波动或操作员工的个人素质。。。
所有的这些因素导致的批量生产的零件会有细微的误差，这些误差的集合，就是对应这个名义尺寸的公差范围。
一个好的设计应该充分了解制造部门的工艺能力，也就是制造部门的公差区间。
太小的公差区间会导致制造部门的成本上升，造成不必要的的浪费。
大的公差区间就需要深刻了解是否会对产品的功能及品质造成不良影响。
这也是我们需要研究尺寸公差的的原因。
尺寸与公差的重要性：
对研发来说，尺寸确保产品的功能（安全性，舒适性，密封性），
装配的可行及最终产品的外观认可。
对制造来说，合理的公差可以有效降低零件的制造成本 , 提高装配的可行性和提高产品的最终寿命。
关注关键的尺寸和公差可以在保证产品质量的前提下有效降低检测成本
本帖最后由 fred_lf 于 2016-3-28 15:13 编辑
尺寸与公差与设计偏离的原因：
产品设计不合理导致的尺寸问题，零件与零件之间不合理的配合关系（过紧，过松）， 零件之间的装配关系导致设计上间隙设置的不合理。
零件制造过程中装夹问题，工具磨损，制造过程中应力集中导致的变形，装配过程中工装夹具的错误设计，所有这些都会造成尺寸的偏离。
在产品的验收阶段，错误的检具设计，不合理的测量计划都会导致尺寸发生偏离。
to be continue..
http://v1.freep.cn/3tb_160329091927ohnv512293.png 本帖最后由 fred_lf 于 2016-3-29 09:26 编辑
http://v2.freep.cn/3tb_160329092218gjjj512293.png
http://v2.freep.cn/3tb_160329092656mnkm512293.png http://v1.freep.cn/3tb_160329092822q2o9512293.png 尺寸仿真在产品生命周期各个阶段的应用：
正常来说在产品设计阶段，一旦功能名义尺寸定义完毕，尺寸工程师就需要按照零件的制造工艺和安装过程来定义基准和公差，基准是用于确保设计，制造和检测的一致性。 公差是由制造部门的设备工艺能力决定的。
同时最终的公差stack up的结果需要满足客户对产品的要求。
在产品制造阶段，一旦产品尺寸公差已经确定，尺寸工程师要确保工装夹具的设计事实体现产品的设计需求，同时加工设备及工艺应该满足图纸的公差设定。
在质量检测阶段，6西格玛是产品零缺陷的管理要求，它的出错率不能超过百万分之3.4. 尺寸仿真在设计阶段就要求最终产品公差落在+/- 3西格玛之间。换句话说，如果尺寸公差的结果满足产品的最终要求，单件的公差定义满足设备的工艺能力，装配过程中正确的夹具和工装确保装配落在设计的公差区间，6西格玛的目标就必然实现。
现代工业对质量部门的要求不仅是发现问题，更重要的是要在产品早期阶段把可能发生的问题及早反馈给设计，设计可以在根本上予以预防。
重要的不是发现和解决问题，重要的是避免问题的产生，这样才能做到成本最优。
http://v1.freep.cn/3tb_160329093007tdod512293.png 对未来的展望：
当前由于国内规模生产的产品大多来自国外产品的国产化或者同类产品的硬拷贝，尺寸问题多半依靠后期模具的调试和整改来解决，导致大部分的产品，工艺，质量工程师对尺寸公差缺乏正确的认识。
其次，尺寸公差的模拟是基于ASME关于GD&T的定义，国内这一块起步较晚，目前对GD&T形成一定的共识尚有困难。
其次企业内部虽然意识到尺寸的重要性，但在流程及体制上没有形成有效的管理应用模式。
同时尺寸仿真需要和制造仿真，产品生命周期联合仿真才能达到最大的效果，这一块的门槛也使得企业望而却步。
但是，一旦尺寸仿真这一步在企业验证可行，可有效的减少模具的调试和整改，提高产品质量，缩短产品周期，极大的减少反复修改的成本，也是企业数字化的必经之路。
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