為什么要用統(tǒng)計公差？

戴克伊

為什么要用統(tǒng)計公差？

戴克伊2020年出版了《統(tǒng)計公差高級應(yīng)用》，許多人沒有機會參加培訓(xùn)，對為什么要用統(tǒng)計公差不很清楚，下面用兩個小案例給大家解釋一下這個問題。

第一個案例，舉一個通俗的例子說明一下統(tǒng)計公差和極限公差設(shè)計原理，用統(tǒng)計公差方法給中國人設(shè)計床，就需要調(diào)查一定數(shù)量的中國人，例如100人，根據(jù)他們的身高平均值和分布來決定床的尺寸和公差，就能設(shè)計出絕大多是中國人滿意的床，如果用極限方法給中國人設(shè)計床，就是用姚明的身高設(shè)計床的尺寸和公差，雖然所有的中國人都能睡的的下，顯然設(shè)計的床太大太奢華，浪費資源，大家還不滿意。

第二個案例，設(shè)計三個長方塊零件裝配，如果知道三個零件的尺寸公差（例如按極限制造能力確定），用統(tǒng)計公差方法和極限公差方法算出裝配公差，然后比較兩種方法的結(jié)果和應(yīng)用，就會發(fā)現(xiàn)自己的實際制造能力要比原來認(rèn)為的強，就會解釋零件尺寸超出能裝配的公差設(shè)計要求，但實際裝配沒有問題，計算Cp和Cpk的用途是什么等困擾。

應(yīng)用極限公差疊加分析可得出結(jié)果：150 +- (0.2 + 0.3 + 0.4) = 150 +- 0.9
應(yīng)用統(tǒng)計公差疊加分析可得出結(jié)果：150 +-  0.538（Cp和Cpk ≥1通常要求）

如果客戶的要求是150 +- 0.6，按目前的極限制造能力150 +- (0.2 + 0.3 + 0.4)，應(yīng)用極限公差分析150 +- 0.9就沒有能力制造這個裝配件，但是如果應(yīng)用統(tǒng)計公差分析150 +- 0.538（Cp和Cpk ≥1通常要求）就有能力制造這個裝配件。事實上用統(tǒng)計公差才能反應(yīng)實際情況，因為極限最大或最小的零件裝配時碰到一起的幾率非常小，所以用這些幾乎不可能發(fā)生的極端情況設(shè)計或檢測就會產(chǎn)生浪費和誤判。

應(yīng)用極限公差疊加分析是把所有零件做到最大公差相加得出最大值，把所有零件做到最小公差相加得出最小值，這個結(jié)果是能否接受的極限邊界，而不是幾率。應(yīng)用極限公差疊加分析可得出結(jié)果150 +- 0.9。

應(yīng)用平方根統(tǒng)計公差疊加分析（Root Sum Square Method）RSS反應(yīng)實際裝配情況，計算相對簡單，但需要一系列假設(shè)前提條件。RSS標(biāo)準(zhǔn)差不能簡單相加，但標(biāo)準(zhǔn)差的平方可以相加，因此，可以用平方根確定統(tǒng)計公差疊分析。如果Cp和Cpk ≥1，可以保證至少99.73%（2.7/1000）裝配公差在150 +- 0.538范圍內(nèi)，有一小部分超過極限偏差，實際上極限公差發(fā)生的幾率很小而且可以計算。尺寸公差計算Cp和Cpk最主要的用途是統(tǒng)計公差。

蒙特卡羅統(tǒng)計公差疊加分析（Monte Carlo Statistical Simulation）是用數(shù)字模型模擬實際系統(tǒng)過程的方法，采用隨機采取的數(shù)字模擬變量，并預(yù)先規(guī)定分布方式，例如正態(tài)分布，均勻分布，非正態(tài)分布，隨機分布，用數(shù)字模擬裝配尺寸公差。RSS統(tǒng)計公差對非正態(tài)分布計算就很復(fù)雜，對更復(fù)雜的分布可以用蒙特卡羅統(tǒng)計公差疊加分析。

尺寸鏈公差疊加分析用來評估零件或裝配件的尺寸和幾何公差，來確保實現(xiàn)形狀，裝配和功能要求，研究一個裝配尺寸關(guān)系決定零件公差，決定分配零件或裝配允許的制造公差。統(tǒng)計公差分析是采用一組輸入的變量來計算目標(biāo)輸出的預(yù)期變量，用來了解這些公差如何影響設(shè)計的各種性能特征。

建議學(xué)習(xí)了《幾何尺寸和公差-2天或3天》，準(zhǔn)備學(xué)習(xí)《尺寸鏈公差疊加分析-2天》的學(xué)員，同時學(xué)習(xí)《統(tǒng)計公差高級應(yīng)用-1天》因為用極限公差疊加分析顯得笨拙，用統(tǒng)計公差疊加分析顯得聰明。戴克伊專業(yè)教材和軟件（包括蒙特卡羅）3天培訓(xùn)，可獲得的分析能力可以與專業(yè)軟件Cetol，3DCS或VSA類似，但成本只是一套軟件的十分之一，而且所有學(xué)員都能同時應(yīng)用，而不是像一套軟件Cetol，3DCS或VSA只能一個人用，而且學(xué)員知道自己在做什么的原理。要工作的更聰明，而不是更努力，這將產(chǎn)生大利潤。

本文作者：Mike龍 美國ASME-Y14.43、Y-14.8、Y14.48標(biāo)準(zhǔn)委員，美國戴克伊公司亞洲區(qū)代表

戴克伊美國GD&T專家 擁有美國強大的GD&T專家團隊，是美國ASME標(biāo)準(zhǔn)列出的GD&T培訓(xùn)機構(gòu)。戴克伊有11位ASME-Y14系列（Y14.5，14.43，14.8）標(biāo)準(zhǔn)委員，是標(biāo)準(zhǔn)作者，戴克伊創(chuàng)始人Don Day是Y14.8主席，Y14系列標(biāo)準(zhǔn)主席，戴克伊首席咨詢師Frank Bakos，是Y14.5標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)始人之一，主導(dǎo)創(chuàng)立了Y14系列標(biāo)準(zhǔn)，戴克伊35年深度參與制定標(biāo)準(zhǔn)。

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戴克伊

北方男孩 發(fā)表于 2020-9-20 21:05
這統(tǒng)計法和常說的尺寸鏈有何區(qū)別

統(tǒng)計公差是尺寸鏈公差疊加的兩種方法之一，極限法和統(tǒng)計法。

q_jh1982

只能不斷的學(xué)習(xí)

苗Cowell2018

學(xué)習(xí)到了！ 有了新的理念

苗Cowell2018

說的特別好

邢云鶴

先收藏了，有時間慢慢研究

看到starease

樓主培訓(xùn)一次要多少錢

遠(yuǎn)祥

這些都學(xué)透了，是不是可以品質(zhì)工程師黑帶段位！

LQH860327

看不懂

huaxiaoshuai

那么在哪可以獲得呢

丶王

GDT，GPS普及程度確實不高，在網(wǎng)上都搜不到相關(guān)的培訓(xùn)視頻