在生产过程中,受限于加工方法、机床设备精度、环境因素、人为因素等多种因素的综合影响,零件的实际尺寸和形状总是会偏离理论值,会存在一定的误差,当多个零件装配在一起形成产品时,各零件误差会产生累积,最终影响装配质量和产品性能。
因此,工程师在做产品设计时除了要设定理论尺寸,还需要设计合理的偏差允许范围来指导生产装配,零件尺寸的偏差允许范围一般称之为“公差”,产品的可装配性、互换性、装配精度、运行稳定性、工作寿命等重要技术性能都和零件公差息息相关。
目前国内大多数企业的工程师设计公差主要是依靠个人设计经验、查标准、参考老产品、根据企业最精密加工精度等手段,并没有对公差进行系统性分析,大多数工程师设计的公差会出现两种情况:
1.公差设计的很严格,零件加工难度大、成本高,经济性不好;
2.公差设计的很宽松,产品无法保证质量及性能要求。
由此可见,公差是设计和制造之间的桥梁和纽带,是保证产品以优异的质量、优良的性能和较低的成本进行制造的关键,公差设计需要兼顾产品质量和生产成本。
通过尺寸链计算进行公差分析来验证公差的合理性,让公差既能满足产品设计性能要求,同时能以最小的成本和最高的效率制造产品,彻底解决制造装配困难、零件干涉异响、互换性差等问题。
近年来,诚智鹏始终坚持自主创新,不断提升核心技术竞争力,致力于解决工业设计生产领域中的产品匹配性问题,为国内制造企业提供“自主可控、高效、性价比高”的专业公差分析软件。
其自主研发的三维智能公差仿真系统采用了基于PMI+AI+大数据、数模融合技术,实现了公差仿真系统的自动建模和分析,经行业专家鉴定达到国际先进水平;软件产品提供了三种建模技术,基于PMI+AI+大数据的自动建模技术根据专家鉴定处于国际领先水平,可以达到40%左右的自动建模,已超越国外同类产品,解决了国内工业软件“卡脖子”问题。
3DCC是基于三维数模的公差仿真系统,⽀持⾃动建模、尺⼨链建模、虚拟装配建模三种建模⽅式。实现了基于⼈⼯智能的三维公差分析模型⾃动建模和求解。能满⾜航空、航天、航海、汽⻋、电⼦电器、通⽤机械、机床设备等⼤部分的机械制造领域的尺⼨链计算及公差匹配性仿真需求。
3DCC三维智能公差仿真软件作为一款工业软件新质生产力--国内首个CAT(计算机辅助公差设计)自动建模软件,通过基于人工智能的三维模型自动建模技术,解决了在高端制造中的外观质量、装配干涉、互换性差、振动/异响、装配效率低等问题。
尺⼨链智能计算,基于AI+PMI+⼤数据深度学习的公差智能建模,对3D数模⾃动装配约束、⾃动建⽴公差分析模型、⾃动尺⼨链计算。
⾃动计算传递系数及贡献率,⾃动判断增减环,准确找出关键尺⼨和公差,提⾼产品优化效率。
公差分析功能可以校核现有公差是否能满⾜产品装配要求。公差分配功能可以根据产品的装配要求、结合企业加⼯能⼒通过科学计算以经济的⽅式⾃动分配零件公差,包括各类尺⼨公差及形位公差。
软件提供极值、概率法及仿真法三种不同的计算⽅法满⾜⼯程师不同应⽤场景的分析需求。
基于蒙特卡洛算法的合格率仿真功能,预测未来质量情况,提前暴露⽣产装配隐患,分析制程能⼒数据,并提供智能优化建议,帮助⼯程师指明优化⽅向,节约纠错成本。
软件提供智能形位公差处理功能,⾃动识别空间形位公差并智能处理,提升⼯程师处理形位公差的效率和准确性。
软件可以将企业实际的加⼯测量数据导⼊尺⼨链计算中,让分析结果更接近实际⽣产情况;同时应⽤该功能进⾏公差仿真分析,可以实现虚拟装配,验证⼯艺能⼒,优化装配⽅案。
软件可以同时对多个封闭环(装配要求或设计要求)进⾏公差分析、公差分配、中间计算等综合性计算及优化,提⾼产品设计效率。
软件可以对3D数模进⾏三维标注,包括:尺⼨公差、⻆度公差、形位公差及基准信息等。
软件可以⾃动⽣成满⾜国军标要求的尺⼨链计算报告。
DCC尺⼨链计算及公差分析软件主要⽤于装配尺⼨链的校核与精度设计。提供极值法、概率法、蒙特卡洛仿真法三种计算⽅法,可以快速求解线性、平⾯、空间尺⼨链问题;可以解决精度设计中的尺⼨公差、形位公差、⻆度公差和装配误差的计算、分析和优化,有效解决产品设计中公差不合理所引起的装配⼲涉、质量性能不达标,以及计算效率低、不准确的问题。
通过软件的使⽤,可以确定合理的基准、合理的分配和制定公差及设计恰当的加⼯、装配⼯艺以使产品达到既定的匹配和功能要求。
⾏业应⽤概况:
1、装配间隙分析(如:⻋辆⻋⾝板块之间的间隙⼤⼩分析);
2、装配⼲涉分析(如:⻜机机⾝与机翼铰链装配⼲涉分析);
3、运动误差分析(如:连杆机构运动误差分析);
4、同轴度误差分析(如:发动机与变速箱装配同轴度分析);
5、孔轴装配精度分析(如:对插件插座中⼼与安装底座孔中⼼的偏差分析)。
PDCC⼯艺尺⼨链是针对机加⼯⼯艺中的加⼯余量、镀层厚度、基准转换的分析问题开发。⼯程师不需要再为闭环判断容易出错的问题,复杂结构加⼯中加⼯余量、镀层的厚度、基准转换综合分析的问题⽽烦恼;只需要根据⼯艺规程顺序输⼊,软件⾃动判断闭环、基准转换。产品可以⼴泛应⽤于复杂结构零件的全加⼯⼯艺检查,以及已经开始加⼯的零件后续⼯序合理性的检查,特别适⽤于航空发动机⾏业等零件结构复杂、集成度⾼的零件加⼯场景。
CAD版公差仿真系统是基于三维CAD环境开发的公差仿真系统,创新性的引入专家和用户分离的架构设计,解决了技术壁垒导致的公差仿真应用推广困难的问题。同时工程师可以在三维CAD环境下进行便捷的精度设计校核,并实时将优化结果写入到三维模型标注中,大幅提高精度设计优化效率。
●公差匹配性仿真分析过程模板化、参数化。工程师输入简单几个参数,提交后,在服务器上进行计算分析,再把结果返回给用户工程师,一般场景的参数输入在1分钟以内。
●基于三维CAD环境,结构设计、工艺、车间等可以通过统一的三维数模进行公差仿真;工程师在终端输入几个参数后,通过后台计算服务器,进行计算分析后,返回结果给用户。
●入门简单、普通用户可以几分钟学会。
●支持二次开发,可以自己定义、增加相关的场景。
●提供加工数据分析和智能反馈提升企业设计和制造的迭代效率。
主要功能:
1、模型数据交互,提取模型标注信息进行校核分析,将优化信息反写到模型标注;
2、计算目标导航;
3、极值法\概率法\蒙特卡洛仿真法;
4、自动计算传递系数和贡献率;
5、目标与计算结果的对比分析,直观了解偏差方向;
6、基于理论西格玛水平和加工数据的合格率仿真;
7、智能形位公差处理;
8、生成计算报告。
WEB版公差仿真平台可以实现多终端多场景的公差仿真应用和管理。适用于手机、家电等超大规模化生产,大量装配由产线机器人自动装配完成,同时具有多生产基地和配套体系,需要多地协同资源共享的场景。