產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師在進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，常常會(huì)遇到以下的問(wèn)題：

1、設(shè)計(jì)時(shí)零件之間沒(méi)有干涉，怎么裝配時(shí)就干涉了？

2、每個(gè)零件的尺寸都在公差范圍內(nèi)，但零件怎么就是裝配不上？

3、已經(jīng)做了公差分析，但零件無(wú)法達(dá)到尺寸的精度，裝配問(wèn)題還是發(fā)生了。

4、每個(gè)零件尺寸的精度已經(jīng)達(dá)到了制造能力的上限，但公差分析的結(jié)果依然不滿足要求，我該怎么辦？

…

以上的問(wèn)題都是因?yàn)樵诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)公差分析沒(méi)有做到導(dǎo)致了，因此為了避免這些問(wèn)題，精益咨詢過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)告訴我們：在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)階段有必要進(jìn)行公差分析。本文將介紹精益咨詢中公差分析的基本概念和方法。

一、公差及公差分析的基本概念

公差

公差指的是零件尺寸所允許的偏差值，設(shè)定零件的公差就是設(shè)定零件制造時(shí)尺寸允許的偏差范圍。我們進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)按照產(chǎn)品的功能要求定義零件的尺寸大小，如部件的直徑期望是10.00mm，但是現(xiàn)實(shí)往往是比較殘酷的，零件不可能完全按照設(shè)計(jì)的尺寸制造出來(lái)，總是存在一定的偏差，這個(gè)所允許的偏差范圍就是公差，如部件直徑允許的偏差范圍為9.90mm-10.10mm，這就是公差。

公差的產(chǎn)生來(lái)源

產(chǎn)品質(zhì)量特征如尺寸的偏差是不可避免的，正如哲學(xué)所講“世界上沒(méi)有兩片樹(shù)葉是一樣的”，制程中也沒(méi)有兩個(gè)部件其質(zhì)量特征是一樣的。從質(zhì)量過(guò)程原則可以知道，過(guò)程決定結(jié)果，制程的過(guò)程要素人員、機(jī)器、物料、方法和環(huán)境在生產(chǎn)過(guò)程中也是有波動(dòng)的，如設(shè)備存在振動(dòng)，這些過(guò)程要素的波動(dòng)就是導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量特征產(chǎn)生偏差的主要來(lái)源，如下圖所示。

公差的本質(zhì)

公差在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中扮演著非常重要角色，公差不僅僅是諸如 這樣的一串?dāng)?shù)字，公差更是產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師和制造工程師溝通的橋梁和紐帶，是保證產(chǎn)品以優(yōu)異的質(zhì)量、優(yōu)良的性能和較低的成本進(jìn)行制造的關(guān)鍵。

公差同時(shí)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師和制造工程師之間的博弈。產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師總是希望產(chǎn)品公差盡可能的精密以滿足產(chǎn)品的功能、性能、外觀和可裝配性的要求，而制造工程師剛好相反，他們總是希望產(chǎn)品公差盡可能的寬松，這樣可以靈活的選擇產(chǎn)品制造工藝和方法，以較低的制造和裝配費(fèi)用、以普通的機(jī)器和夾具、以較低的不良率和返工率進(jìn)行制造。因此，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)師和制造工程師常常為一個(gè)0.01mm公差爭(zhēng)論不休。

公差分析

精益咨詢中所謂公差分析是指在滿足產(chǎn)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(chǎn)品的公差，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，以小的成本和高的質(zhì)量制造產(chǎn)品。

公差分析作為面向制造和裝配的產(chǎn)品設(shè)計(jì)非常有用的額工具，可以幫助產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師實(shí)現(xiàn)以下的目的：

1、合理設(shè)定零件和產(chǎn)品的公差以降低產(chǎn)品制造和裝配成本。

2、判斷零件的可裝配性，判斷零件是否會(huì)在裝配過(guò)程中發(fā)生干涉。

3、判斷零件裝配后產(chǎn)品關(guān)鍵尺寸是否滿足外觀、質(zhì)量以及功能等要求。

4、優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，當(dāng)通過(guò)公差分析發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)不滿足要求是，要么通過(guò)嚴(yán)格的零件公差設(shè)定，要么通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)來(lái)滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。

精益咨詢的公差分析除了用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，還可用于產(chǎn)品裝配完成后，當(dāng)產(chǎn)品的裝配尺寸不符合要求時(shí)，可以通過(guò)公差分析來(lái)分析制造和裝配過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，尋找問(wèn)題的根本原因并解決。

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