随着国家对制造业高质量发展的要求,国内制造企业逐渐向高、精、尖的方向发展,这对企业的设计和制造都提出了更高的要求。而制造过程中零件的误差(公差)不可避免的;零件的公差对产品质量、性能等的影响如下图:
零件公差的设计和优化必需依赖尺寸链计算和公差分析,而现有的尺寸链计算和公差分析手段均存在着诸多不足:第一,效率低、工作强度大,复杂无法计算;第二,零件给定的公差经常不合理,导致部分产品无法满足质量、性能要求,或部分产品生产成本增加(增加产品生产成本)。
尺寸链计算与公差分析软件(DCC)为我们企业提供了一个公差分析与设计的综合平台。产品设计人员和工艺人员通过软件的使用,可以确定合理的基准、合理的分配和制定公差及设计恰当的加工、装配工艺以使产品达到既定的匹配和功能要求,并且通过软件的尺寸链分析及公差虚拟仿真技术对产品的尺寸设计及公差要求进行风险评估及预防,目的是使企业在工程开发阶段就能设计出满足性能、技术质量要求的产品,从而大大提高我们的工作效率,降低生产成本,提高企业经济效益。
DCC的强大功能之一——加工数据统计功能,让我们通过以下案例来更好地了解这个功能吧!
某加工单位的零件加工能力为“正态3-西格玛“,要求计算滑槽和滑块加工后在如下所示的装配情况下,滑槽和滑块上端的间隙X。
图1 零件装配结构及尺寸
图2装配尺寸链图
方案一: 按照工厂“正态3西格玛“加工能力来计算间隙:
概率法计算结果X = 0.5±0.0995
仿真法计算结果X = 0.40169 ~ 0.61995
方案二:按照工厂提供的加工数据来计算间隙
概率法计算结果:X = 0.5 +0.12165/-0.12108
仿真法计算结果:X = 0.38771~ 0.63434
从计算结果可以发现,根据实际的统计数据所获得的计算结果和根据国标“正态3西格玛”获得的计算结果有一定的偏差。根据实际统计数据所获得的结果更接近实际的情况。
尺寸链计算和公差分析中,分析结果的准确性直接影响后期优化的实际效果。目前的分析计算通常是建立在经验或者相关标准的分布状态基础上。但现实中实际的加工不一定是标准中的分布状态,这会导致分析结果的偏差。DCC的加工统计数据功能可以很好的解决这个问题,提升分析结果的准确性。
同时,根据企业提供的加工数据,DCC可以分析企业实际的加工制程能力参数(e,k,σ,Ca,Cp,CPK)和尺寸分布图。如果当前的实际加工能力和目标不符时,企业可以及时做出相关改进。