2013年6月17日 星期一

Worst Case Tolerance StackUp With Dimensions (下)


Assumption
在較舊的或是未完整標注的圖面上,有一些部分是畫圖者”預設“的理想狀態,就是我們在做公差分析上所要知道的『假定』.課本上的例子:


若讀者有使用車床製作上圖所示的零件就會發現一個問題,此零件需要自夾頭上取下做兩端的修正,也就是有可能兩端都會重新夾持,也就可能在兩個不同直徑的圓柱形造成中心的誤差;而在此圖的表示中,卻是完全忽略掉的,會以理想的完美情況呈現,並做分析;但在實務的觀點,這樣並不算合理.
另外一些理想化的假定是:
1. 所有問題必須是靜態的,即使系統組裝時,允許傾斜或轉動各零件,但分析時一定是靜態的.
2. 所有問題都必須是在常溫狀態,沒有熱膨脹的情況.
例題 : Example 7.4 吊掛架的總長





Worst -Case Distance A-B的範圍




可以看到有個+/- 7.1 mm的結果,當然這樣的結果能否接受,視設計的需求而定.

2013年6月6日 星期四

Worst Case Tolerance StackUp With Dimensions (中)


Assembly Shift , LMC& MMC

先說一個現象, 機械結構上常常會見到孔軸配合的狀況,例如鎖螺絲,铆接;
也就是利用 Internal Feature (孔)與 External Feature (軸),
2件或3件個別的物件接合在一起 (如下圖示)

圖示的情況是一個Washer 套在一根 Pin 上的狀況,所以只要兩者中間是有Gap ,就會發現Washer 可以自由的活動,這就是Assembly Shift :

以我們加上Worst Case 的條件去想:

Washer的孔最大(Internal Feature ),Pin 的外徑最小時( External Feature),
我們會得到一個Gap最大的情況,這就是所謂的 Least Material Conditions (LMC).

反之, Wash的孔最小(Internal Feature ), Pin的外徑最大時( External Feature),
Gap 會最小的情況,也就是所謂的 Maximum Material Conditions ( MMC) .

以上的觀念在GD & T 的課程中,會佔一個相當重要地位,也是進一步做公差分析必須懂得的條件.
若有不清楚的,請由AME 的觀念開始復習.

Assembly Shift 的計算

要處理Assembly Shift ,得先考慮是否具有螺紋這個條件.
1. 如果對手件均有螺紋---->可以不用考慮Assembly Shift.

2. 如果僅有一件有螺紋---->特別是螺絲,螺栓與孔配合,需要注意Gap的情況,可以用螺紋的公稱尺寸(Nominal Size ) 來做計算;而在有特別要求精準度時,可以用最小值來計算.
這些資料可以由機械工程師手冊查得,或製造商處取得,屬於國家標準的資料.





 以下為計算實例, 以一根 M8 的螺柱, 用來穿過鑽有孔徑10 +/- 0.6 的兩塊板材.


Assembly Shift 的現象其實也常被用在一些可以用來手動調整組立件的場合,例如用較大的孔或長圓孔.
所以在特定的少量生產狀況下,可以在公差分析時,可將此現象忽略不計.
但在大量生產,快速生產線作業的狀況下,無法給組裝者手動調整的狀況時,在公差分析的過程中就必須明確的放入計算.


2013年6月5日 星期三

Pebble + RunKeeper iOs app ....

某個人試用 Pebble  + RunKeeper iOs app 的心得


作者結論: “ unfortunately today wasn’t that  day “…..

我的心得是:
Pebble + iPhone 一起去做運動是件蠻耍寶的事…..
喵的,就已經身上不想帶東西了,還搞個手錶+手機,
開玩笑啊~

同場加映,
該作者的Bolg 有幾乎在美國上市的運動錶的試用心得,
他剛好是資訊業從業者 + 三項運動的愛好者,
可以看一看,尤其是從沒試過 Triathlon的人~

Worst Case Tolerance StackUp With Dimensions (上)

萬事起頭難,一切還是由基本起.

由於我設定會閱讀此主題的是機械背景的人,所以完全跳過參考書中的1~6,
自第7章開始做實例,進入公差分析的殿堂.(完全任性無誤)


開始做Worst Case Tolerance StackUp With Dimensions 這個章節時 , 先提醒一件事 ,
你所做的問題必須是可以拆成一維方向去處理的問題.
也就是用以下的方式無法處理在二維方向上互有關聯的尺寸公差問題,
必須要另外利用電腦程式來做運算.


以上圖為例,我們要分析的對象是A-B 間的尺寸與公差的大小.

第一步,定出尺寸鏈:
取要分析的兩點中的任一點為起點,另一點為終點.如下圖,我們定A為起點,B為終點,
可以繞成一圈;





第二步,把所有已知尺寸分為正負兩方向.以上圖為例,當我們由AB 繞時會經過 17 +0/-1 ,而方向是由右往左, 可定義為負方向;57 +1/-2 的尺寸是 由左往右 ,就定義為相反的正方向.



第三步,將所有的尺寸與公差轉換為標準的正負範圍相同的尺寸公差標示法.
例如, 17 +0/-1 事實上會改寫為 16.5 +/- 0.5 ,如下圖

第四步: 將所有尺寸與公差列表 ,並算出總和.


所以,可以得到 A-B 間最大與最小的距離 15 8 ,也就是Worst-Case 的情況下所會得到的尺寸.
一般而言,到這裡是整個過程就是書本中所指的Worst Case Tolerance StackUp With Dimensions.

同樣的道理,可以運用到多零件組成時的情況,如下例:


 所以有了之前的示範, 應該可以馬上轉成以下的結果:




另外說一下 Alex Krulikowski 的方法與表格:





稍微不同的地方是他直接用每個尺寸的最大與最小值來直接做計算,這樣其實比較直觀,
也不用對單邊公差尺寸做轉換,其他尺寸鏈的定義方式是相同的.

下集我們會由一個機械的組裝問題的常識開始把第7章講完.