1、 公差分析簡介 一、 前言於新產品之開發過程中,為確認組件可達到預期之功能,並做適當之公差訂定及分配,應於開模前作公差分析,求出一功能尺寸(如於 Inkjet printer 中之 PPS,pen to paper space)經一迴路之公差累積後之最差尺寸(worst case) 。若該最差尺寸不符合規格之要求,則可考慮緊縮某些尺寸之公差,或重新設計,以縮短迴路或使該功能尺寸可調整。二、 方法2.1 為簡化計算,先將極限尺寸改為平均尺寸,如:10 (101/2)1/210.5 0.52.2 一迴路中之公差可分為二類:各元件自身之製造公差及元件間之組裝公差(即定位公差) 。參閱附圖,該組件由
2、Part A 及 Part B 等二元件所組成,其中 Part A 設有定位 Boss 且 Part B 設有定位孔。Part A 之定位 Boss 至基準面之距離,400.1,即為一製造公差。而組裝公差則由 Part A 之 Boss 之尺寸 100/ 0.1 及 Part B 之孔之尺寸 10.2+0.1/-0 所決定,說明如下:Boss10+0/-0.1 9.95 0.05孔 10.2+0.1/-0 10.25 0.05間隙之設計值(10.25-9.95) 20.15組裝公差 (0.15+0.05/2+0.05/2) 0.202.3 以附圖為例,於該組件中, Part B 之 face
3、X 與 Part A 之reference face 之距離為一功能尺寸,欲知其最差尺寸,說明如下:10以 Part A 之 reference face 為基準,該公差迴圈(tolerance loop) 1包括 a , b , c , d , e , f 等 6 個尺寸,其中 b , c , d 屬於組裝公差依序列出各尺寸之公稱值及平均化後之公差,其中公稱值應視為 2向量,故 f 為負值求出各公稱尺寸及公差之總合,其分別為 0 及 0.4,其中公稱值之 3總合可視為一驗算。於此例中,若其不為 0 則表示該迴圈中之尺寸數目有誤,或某些尺寸之公稱值有誤該功能尺寸之最差值為 700.4 4該最差
4、值係假設各尺寸均為極值分布而得2.4 將各尺寸視為極值分布於實際之製造上並不合理,若將各尺寸視為常態分布(normal distribution) ,並取 3variation,所求得之結果當較實際。說明如下:求出各尺寸之公差之平方值,並將其加總 1將該平方和代入下式,即可求得該迴路於 3variation 下之累 2積公差(3) ,其中 為平均化之公差於此例中,該累積公差為 0.4 所以該功能尺寸於 33variation 下之最差值為 70 0.362.5 若於 3variation 下之最差尺寸符合規格之要求,則該組件之公差訂定視為可行。當然,各元件公差設定需符合當前之技藝水準且須顧及
5、cost2若非為 0,則尺寸值有誤Description Nominal dim ()a A (from reference face to alignment boss)40 0.1 0.01b Boss of A(alignment) 0 0.025 0.00063c Clearance between A and B(alignment) 0 0.15 0.0225d Hole of B(alignment ) 0 0.025 0.00063e B(from alignment hole to face X)30 0.1 0.01f B(from face X to reference face)-70Total 0 0.4 0.043762 3variation 3() 30.04376 0.36