绿色制造公差分析设计概述

　　绿色制造公差分析设计概述？公差分析和公差分配是公差设计的两个重要方面。那么今天棣拓软件给大家分享绿色制造公差分析设计概述。希望对你有所帮助。

　　一、基于绿色制造的公差设计

　　1、公差分析

　　公差分析是一个已知零件的公差，根据具体的装配条件，计算装配件累积公差的过程，即已知组成环的尺寸和公差，确定装配后需要保证的封闭环公差。公差分析的计算结果如果达不到设计要求，就需要调整各零部件的公差，对其重新进行计算，最终达到设计要求。公差分析与综合是产品设计阶段的一项重要内容，对产品的装配质量以及成本有直接的影响。

　　2、基于绿色制造的公差分析方法的研究

　　目前研究公差分析方法主要有极值法和统计公差方法两类。

　　极值法，又称代数和法。这种方法在计算零部件的装配公差时，假定其尺寸是同时处于极限值，即当所有增环和所有减环分别为最大极限尺寸和最小极限尺寸时，获得的封闭环是最大极限尺寸。

　　目前在公差分析理论研究中，极值法虽然计算量比较小、容易理解，但在实际生产过程中所有零件的公差同时处于极值状态下发生的可能性是相当小，因此该理论通常要求要有较高的装配公差和较小的公差带，以满足设计的要求。当已知组成环或封闭环公差时，计算得到的封闭环或组成环公差较小，需要较高的加工精度，从而导致能源消耗和原材料消耗增大。因此，极值法不符合绿色制造的思想。此外，实验证明，按照这种方法确定的零件公差会偏小，常常导致产品成本升高。

　　统计公差是根据概率论与数理统计理论进行公差分析与计算的方法。统计公差方法是一种以概率论与数理统计理论为理论基础的公差分析方法。当已知组成环或封闭环公差时，统计公差方法计算得到的封闭环或组成环公差较大，降低了加工精度的要求，从而减少了加工工序。但统计公差法会产生少量的废品(如取(+/-)3a，不合格率为0．27％)，废品中有50％可以修复的，因此，总体上可以节约能源和资源。与极值法相比，它可以得到更符合实际的装配公差的估计，并允许有较宽的公差带，所以它是一种绿色公差设计方法。

　　二、绿色制造的公差分配

　　(1)公差分配和公差优化分配

　　公差分配又叫公差综合，是公差设计的一个重要方面，是已知装配封闭环公差值，按一定的准则分配到各零件组成环公差的过程。公差分配对产品质量、制造成本、装配成功率都有直接影响，其主要研究如何将封闭环的设计公差合理地分配给各组成环，在保证一定装配率的情况下，使产品的加工成本达到最低。

　　目前，计算机辅助公差分配方法主要有传统的公差分配方法和基于优化技术的公差分配方法。传统的公差分配方法主要有：等公差法、等精度法、等影响法、综合因子法、等工艺能力法。公差分配的目的就是在产品质量、制造成本、装配成功率之间找到平衡点，在保证产品质量和一定的装配成功率条件下，使制造成本最低。由此可知，公差分配问题是一个多变量求解的复杂问题，是一个需要优化设计的问题。在20世纪70年代，就有学者提出了以制造成本最小为目标函数的公差优化方法，以后又提出了基于初等函数的成本公差模型。目前，又建立了考虑约束条件的目标函数，进行公差的优化分配研究。

　　(2)绿色制造的公差优化分配

　　公差分配中，由于封闭环公差是已知的，而尺寸链由多个组成环组成，将封闭环的公差分配到组成环的公差数值町以有多个解，所以分配方案是多种多样的。

　　绿色制造涉及到产品的全生命周期问题，涉及到用户对产品的信任度损失及产品市场竞争能力损失、机会损失成本等制造成本。然而现阶段的公差制造成本主要考虑的是厂家的利益，而对顾客的利益却未涉及。产品上市以后，产品质量特性会产生波动，这样会对顾客造成损失，日本的田口玄一博士称之为质量损失成本。

　　4 绿色制造的公差设计的展望

　　(1)基于全生命周期的公差优化设计

　　公差是在产品的整个生命周期中(包括设计、制造、装配和检测)都必须使用的技术信息，公差设计对产品竞争力有很大的影响。产品全生命周期是指从产品需求开始到产品报废、回收的全部历程，包括产品需求规划、设计、生产、经销、运行、使用、维修保养、回收再用处置等主要阶段。根据产品的全生命周期可以对产品的公差进行设计，消除掉不必要的资源和能源的浪费，使其能够满足市场的柔性需要，更具有现实实用性，能够降低产品的成本，提高企业效益。

　　(2)再制造产品的公差设计问题

　　再制造是实现绿色制造的重要技术手段和方法。再制造的重要特征是再制造后的产品质量和性能达到或超过新品，成本及对环境的不良影响显著降低。虽然再制造是在产品退役后或使用过程中进行的，但再制造能否达到有效、经济、环保，首先取决于产品设计中注入的再制造性。所以，在初始公差设计中应考虑再制造的可能性，必须把产品的再制造设计与规划引入公差设计中来，同时还应考虑回收产品的可拆卸性等问题。

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