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          行業案例/Product Case

          行業案例
          DTAS公差分析之M圈在實際裝配中的應用

          M圈在實際裝配中的應用

          ? ? ? 在第一篇文章中我們闡述了M圈的含義,以及被測要素帶M圈和不帶M圈的區別。被測要素帶M圈時,其實質就是放寬被測要素公差帶。第二篇文章中我們解析了基準帶M圈,基準帶M圈的實質是基準的公差帶可以得到一個位置補償,換句話說就是零件可以在檢具上來回浮動。

          ? ? ? 本文通過一個具體實例來說明如何解決圖紙帶M圈的多個零件裝配問題。該實例中的公差,同時包含了基準和測量要素帶M圈的情況。其具體的裝配過程如圖1所示,(1)藍色上殼體的兩個定位銷與紫色下殼體的兩個定位孔裝配;(2)藍色上殼體裝配孔與紫色下殼體裝配孔通過螺栓連接。我們關注的是在當前公差要求下上下殼體在定位銷與定位孔配合后,各個螺栓是否能順利通過,其裝配成功率是多少。對于這種多軸穿多孔問題,常規的尺寸鏈方法是無法解決的,我們需要借助專業的公差分析軟件—DTAS ,利用蒙特卡洛法對其進行仿真分析。


          圖片1.png

          ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖1

          DTAS多軸穿多孔分析思路

          DTAS模擬上下殼體多孔裝配的思路如下,其關鍵是根據公差如何模擬制造零件及如何模擬孔銷浮動。

          1、根據圖紙公差要求,構造基準模擬體來虛擬制造一定數目的上殼體;

          2、根據圖紙公差要求,構造基準模擬體來虛擬制造一定數目的下殼體;

          3、利用DTAS Floating算法模擬上下殼體之間的浮動,并計算上下殼體各螺栓的通過率及總的通過率。


          上殼體模擬制造

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          上.gif? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

          ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖2?

          ? ? ? ?動圖2中,上下兩個大圓代表上殼的兩個定位銷,大圓中藍圈代表公差框中的公差值,大圓中紅圈代表補償后的公差值。由于定位銷帶M圈,紅圈中心可在某些方向上獲得一個位置補償,大圓的圓心始終在紅圈內浮動,上下兩個大圈公差帶中心距始終保持為160mm。大圓兩邊的四個小圓為四個安裝孔,小圓中的藍圈代表公差框中的公差值,小圓中紅圈代表補償后的公差值。四個小圈中的紅圈,水平方向和垂直方向的中心距始終保持為100mm和110mm。四個小圓中紅圈中心位置隨兩個大圓紅圈中心位置變動而來回浮動。

          下殼體模擬制造

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          下.gif? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

          ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖3

          ? ? ? ?動圖3中,上下兩個大圓代表上殼體的兩個定位孔,大圓中藍圈代表公差框中的公差值,大圓中紅圈代表補償后的公差值,由于定位孔帶M圈,紅圈中心可在某些方向上獲得一個位置補償,大圓的圓心始終在紅圈內浮動,上下兩個大圈公差帶中心距始終保為160mm。大圓兩邊的四個小圓為四個安裝孔,小圓中的藍圈代表公差框中的公差值,小圓中紅圈代表補償后的公差值。四個小圈中的紅圈,水平方向和垂直方向的中心距始終保持為100mm和110mm。四個小圓中紅圈中心位置隨兩個大圓紅圈中心位置變動而來回浮動。


          上殼體、下殼體裝配模擬

          上下.gif? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

          ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖4

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          ? ? ? ?動圖4中,上下兩個紅圈分別代表下殼體的兩個定位孔,兩個藍圈分別代表上殼體兩個定位銷。左右四個紅圈分別代表上殼體的四個螺栓裝配孔,四個藍圈分別代表下殼體的四個螺栓裝配孔??梢钥闯鲇捎谏蠚んw銷在下殼體孔中有浮動,從而影響周邊螺栓孔的對中,并最終影響到螺栓的通過率。DTAS仿真計算結果如圖5所示,上下殼體在當前公差下,裝配成功的概率為56.82%。


          總結

          ? ? ??第一篇文章中,我們闡述了什么是最大實體及被測要素帶M圈與不帶M圈區別。不帶M圈時,其公差帶大小、位置是恒定的。帶M圈時其公差帶大小隨著被測要素的尺寸變化而變化,當尺寸偏離其最大實體尺寸時,可以對其幾何公差帶的大小進行一定的補償。

          ? ? ? ?第二篇文章中,我們解釋了被測要素帶M圈與基準帶M圈差異性,被測要素帶M圈意味著其公差帶的值可以得到一個補償;基準帶M圈其實質是基準的公差帶可以得到一個位置補償,換句話說就是零件可以在檢具中浮動。

          ? ? ? 本文我們在上兩篇文章的基礎上用一個實際裝配案例來說明M圈在實際公差分析中的應用,該應用過程需要借助專業公差分析軟件——DTAS來完成。

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