使用公差分析软件CETOL 6 sigma进行公差设计实例.pdf

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1、使用公差分析软件CETOL6σ进行公差分析的实例----汽车锁具公差分析案例针对汽车锁具Pro/E模型，采用Pro/E完全集成环境下的公差分析软件CETOL6σ，来做公差模型的创建，基于CETOL提供的系统矩（SOTA法）算法，做统计和极限二种情况下的公差分析。一．锁具质量关心焦点作为汽车座椅锁具，其质量的好坏，关系到汽车驾乘人员乘坐的舒适性和安全性。锁具在开锁时，希望能够充分打开，不要与其他零部件之间产生干涉，即顺利打开。锁具在闭锁时，能够经受得住外力的冲击，不至于产生突然脱开现象。在锁具的任何状态，都要求锁具动作部件能

2、够与电器设备很好地连接，在电控装配的驱动下，锁具能够准确地运转到指定的位置。根据设计功能要求，把项目细分到具体的状态上，在运动部件的具体指定位置，做功能要求的详细设定。1）一个关键质量要求就是爪轮在打开时要远离侧板的开口槽，这是为了确保爪轮不会与锺棒产生干涉。如图1所示。图1开锁时的测量尺寸2）锁轮上的孔，在完成机械装配后，需要从这个孔里穿电缆线，来接通电源。根据座椅的设计要求，为了保证电缆线能与机械设备能可靠地连接，电缆线过孔必须在位于基准孔名义值的正负2个mm之间。如果尺寸超过了上极限，锁具就会出现卡死现象，如果超过了

3、下极限，电缆线就不能很好地与电器设置连接，导致零件废弃和成本增加。图2闭锁时的测量尺寸另外一个关键尺寸就接触力位置，这个接触力与作用方向一致，是在爪轮和中轮之间，接触力矢量的位置决定了是否有足够的闭锁运动来保持锁具在冲压载荷的情况仍能正常闭锁，加工和装配偏差都有可能这些关键质量要求产生失效，过紧的公差会增加成本也有可能导致产品无法加工。为了生产高质量低成本的产品，有必要在设计阶段就能理解所有这些问题。二.创建公差分析目标公差分析的前提首先要确定装配性能尺寸，对于锁具装配体，需要确定具体的装配状态。实施步骤如下：1）启动CE

4、TOL软件的分析器。a．启动Pro/E。b．启动CETOL,路径：开始/程序/sigmetrix/CETOL6sigmav8.2forProENGINEER/CETOLv8.2Modeler。c．打开锁具装配体。d.配置CETOL与Pro/E同步2）打开CETOL选项菜单。a．从工具-选项栏目选择，在偏差标签栏设置，如图3b.在图表和高亮显示设置栏，设置如下：如图4图3：设置公差选项图4：图表和高亮显示设置c．在分析和报告栏设置如下：:3）设置锁具在打开和关闭时的测量尺寸如下：如图6、7所示图5：分析和报告栏设置图6打开时

5、的测量尺寸设置图7关闭时的测量尺寸设置三.公差装配模拟创建装配公差模型需要在CETOL重建零部件之间的装配关系，零部件在装配体的实际装配位置决定了误差的传播方式和传播结果。对于锁具首先确定侧板作为装配体的装配基准件，在CATIA工作树，把零件按照实际装配顺序在工作树上调整顺序。由于前面定义了锁具在不同的运动状态下的装配关系，因此，需要指定锁具在打开时和关闭时对应具体的零件，在这里确定锁具在打开时的各个零部件之间的装配关系，因此，只考虑爪轮销、爪轮、中轮销、中轮、锁轮销、锁轮、止位销、侧板这些部件之间的装配关系。锁具安装时，

6、把侧板放在工作树的第一个位置，CETOL软件自动认为侧板为固定不动的零件，接着安装止位销，定义圆柱销和侧板内孔约束，根据顺序定义爪轮销与侧板和爪轮之间的装配关系，后面一步需要定义中轮销与侧板和中轮之间的装配关系，打开时，需要定义爪轮与止位销之间的约束关系，这样就完整定义了锁具在打开状态下的各个部件之间的装配关系。具体装配如图8所示。对于锁具在锁紧情况的装配关系定义，可以沿用打开时已有的各个部件的装配约束，在后续添加棒锺和一个虚拟平面，棒锺和爪轮之间有接触约束，虚拟平面代表了爪轮与中轮接触时的接触力方向，通过虚拟平面控制爪轮

7、与中轮之间准确的接触位置。其装配关系如图9所示。图8锁具在打开状态下的装配约束关系的定义图9锁具在关闭状态下的装配约束关系的定义四．零件尺寸公差和形位公差的创建各个零件之间的装配关系定义完成后，定义各个零件的尺寸公差和形位公差，如图10、11所示。图10尺寸公差定义图11形位公差的定义五.求解定义完成各个零件的尺寸约束，在CETOL模型图表和顾问窗口下检查定义尺寸约束的完整性和自由度，另外通过在配置下检查各个零件的装配自由度，保证整个装配体不产生过约束和欠约束，特别在v8.2版本增加针对个别零件的自由度检查功能，这样保证精

8、确定义具体零部件。选择运行新的分析，弹出求解对话框如下图12锁具求解界面，这里选择求解一阶敏感度求解，导数的扩展点为公差中点。图12锁具求解界面六．分析结果解释及输出报告（1）理想装配状态下的公差分析在CETOL界面启动结果分析器，结果显示4个求解尺寸的最大值和最小值，极限求解的值不具有应用价值，因为本