研发不计算尺寸链,怪老板没买软件!?

1774人感兴趣发表于:2019-04-19

摘要: 我们只传递有个性的观点不少研发工程师从来就没有算过尺寸链,Never! 理由是:老板没买软件!?徐老师答:我不扶墙只服你!拒绝任何反驳。虎皮尖椒味道不好怪老虎,老婆月饼味道不正怪老婆。尺寸链到底怎么计算,今天见分晓! 我们先谈研发工程师画图的理由:理由一:Show给老板看。赞!理由二:为共产主义事业。赞,嗯!理由三:为了检验员可以测量。赞!好人一生平安。理由四:为了楼下车间老王可以制造。

我们只传递有个性的观点

不少研发工程师从来就没有算过尺寸链,Never! 理由是:老板没买软件!?徐老师答:我不扶墙只服你!拒绝任何反驳。虎皮尖椒味道不好怪老虎,老婆月饼味道不正怪老婆。尺寸链到底怎么计算,今天见分晓! 

我们先谈研发工程师画图的理由:

理由一:Show给老板看。赞!

理由二:为共产主义事业。赞,嗯!

理由三:为了检验员可以测量。赞!好人一生平安。

理由四:为了楼下车间老王可以制造。您想多了,老王开模具,不需要你的图

理由五:为了产品能用,还经济实惠。怒赞!所以,您需要画图,还需要计算尺寸链。


一个产品的结构表达,需要的就是两部分信息:

尺寸和公差

尺寸:3D数模表达 (昵称:Basic Dimension)

公差:2D图纸表达 (昵称:Tolerance)


注:现在有些潮人直接在3D上表达公差


结论:2D的作用是表达公差,公差包括:

问题:2D图纸上的公差到底标注多少,由谁决定?

答案:产品功能 (在保证功能的前提下,尽可能去放大公差)


见冰衡咨询上一篇公众号文章:

如果设计只是画图,那么咱们蓝翔和清华有什么区别!?


结论:

  1. 零部件公差的目的是为了保证零件可以用;

  2. 零部件公差标注的是否合理,需要结合其它配合的零部件综合起来计算;


This is: 尺寸链计算。


尺寸链计算的作用是:

  1. 零部件公差累积是否会导致装配件功能失效(比如干涉、缝隙太大、面差太大等):事前

  2. 装配件功能失效了,到底是哪个零部件的问题:事后


零部件有问题,到底是车间老王的问题还是设计工程师小宋的问题?这叫8D (也叫A3, 也叫5W1H, 目的都是证明: 问题是别人的)


既然零部件的公差标注不合理会导致装配出问题,So: 尺寸链真正分析的对象应该是“公差”,而不是“尺寸”。


So, 尺寸链的美国正式名字叫“公差叠加 – Tolerance Stackup”, 而不叫“尺寸叠加”


结论:

光有3D数模,没有图纸,无法计算尺寸链!


1. 尺寸链的计算方法

步骤一:要有图,于是有了图! 

需要零部件图纸或装配图

需要计算的问题:

AB之间的槽宽最大最小分别是多少?


学员问:尺寸链一定是计算多个零部件么?

徐老师答:谁告诉你尺寸链非得要算多个零件,单个零件就没有资格算尺寸链么!?


步骤二:分析装配关系

搞清楚装配先后关系、配合关系、定位(基准)关系


步骤三:标识相关公差

识别有关系的公差、区别增减环、编号

学员问:为啥不考虑25±0.1和12±0.1?

徐老师答:老王统计自己家有几个孩子,总比不能把隔壁孩子也算进去吧?


归纳:算X方向的累积公差,Y方向的公差就靠边站


学员问:啥叫增减环?

徐老师答:他好你也好,那么他叫增环;他好你不好,那叫他叫减环。


徐老师问:

  1. 是否存在只有增环没有减环的现象?
    有!理由:自己想!

  2. 是否存在只有减环没有增环的现象?
    无!理由:自己想!


步骤四:填表计算


计算步骤:

40.05(增环之和) – 35.1(减环之和) = 4.95 ± 0.35


结果:

Max Gap: 5.3

Min Gap:  4.6


学员问:尺寸链计算是否必须要把公差都转换成正负公差对等形式?

徐老师答:不一定,用别的表格即可。


学员问:请问哪里能够获得这张表格

徐老师答:微信私聊


小测试:

如果计算的结果发现最小槽宽等于负数,如何解释?


归纳:

  1. 用EXCEL尺寸链计算表格是可以解决很多一维或二维的计算尺寸链问题,并不一定是需要老板去买专用尺寸链软件(除非老板不差钱)。实际工作中,大部分的问题分析都是基于基于一维或二维;

  2. 三维空间的复杂尺寸链计算,找老板


课后练习:

请计算螺栓装配后底部缝隙最小是多少?(防止缝隙不够导致螺栓无法拧紧)

答案:1.3-2.7


2. 尺寸链无法计算(装配关系不清楚) 

请问马道长是否能够成功把右边零件推进左边零件?

答案:不一定,看马道长怎么推


情况一:如果要求两个零件底边贴合,那么无法推进去。

原因:两个底面在最恶劣情况下贴合,导致孔轴中心线的高低差是:25.2-23.8=1.4; 孔轴之间最恶劣的缝隙是:4.2-4=0.2, 所以两个零件干涉。


如果有兴趣,同学们也可以用上面尺寸链的方法计算。


情况二:如果不要求两个零件底边贴合,那么可以推进去。

理由:孔大于轴就可以装配,或者说最小的孔大于最大的轴就可以装配。


结论:不了解装配就无法计算尺寸链。


3. 尺寸链无法计算(零件图纸没档次) 

请问两个零件是否可以装配?(五个螺栓是否可以拧进去不干涉)

零件图纸:

 答复:两个零件图都属于垃圾图纸,所以尺寸链无法计算。


理由一:基准不明确,装配关系不明确(用小孔定位再装大孔螺栓?还是大孔先定位再装小孔螺栓?)


理由二:正负公差图纸无法控制大孔和小孔之间的位置关系,所以会导致实际零件大孔位置偏移而导致无法装配,但该零件有可能符合图纸要求, 见下:

学员问:徐老师,图纸上那个大孔不是在居中位置吗?怎么会偏移!?

徐老师答:原因见下

结论:

1.     错误的图纸,是无法正确计算尺寸链的。

2.     如果实际零件符合图纸的要求,但无法装配,是研发的责任,而不是制造。


4. 尺寸链可以计算(正确的图纸)

正确的图纸如下:

分析:

  1. 图纸以大孔作为基准B,含义是装配是以大孔定位再装小孔螺栓;

  2. 四个小孔的位置度是以大孔作为基准,所以控制了小孔和大孔之间的位置误差;

  3. 四个小孔的位置度基准B后面带了, 含义是大孔螺栓定位但允许装配调整,间接补偿给小孔;

  4. 大孔的最恶劣内边界8.2-0.1 ≥  8+0.1最恶劣外边界 , 所以大孔和M8螺栓可以装配

  5. 四个小孔的最恶劣内边界4.8-0.4 4+0.4最恶劣外边界, 所以小孔和M4螺栓可以装配


结论:

  1. 尺寸链是否可以计算,或者计算结果是否可信赖,取决于零部件图纸标注是否正确。财务报表是否正确取决于财务人员是否懂财务,不取决公司是否购买了财务软件;

  2. 用正负公差标注的图纸,因为形位公差没有得到有效控制,会导致零部件制造符合图纸,但无法装配;

  3. 没有经过尺寸链计算的图纸是不允许发放的;


温馨提示:

空间三维尺寸链、运动轨迹计算、复杂装配关系尺寸链,依然建议购买软件;


热卖

推荐

常见尺寸链软件

  1. VSA

  2. 3DCS

  3. CETOL

冰衡咨询的观点:

  1. 不了解功能就不允许画图!

  2. 不经过尺寸链计算的图纸不允许发布!

  3. 只要控制了位置度和轮廓度,你就控制了一切。

  4. 彪悍的图纸不需要解释!

  5. 任何一个零件图纸都代表是合同或法律文件,存在未来潜在的法律风险,包括索赔和召回的风险,企业管理层应充分重视图纸的重要性。


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