公差分析

公差分析作為面向製造和裝配的產品設計中非常有用的工具，可以幫助機械工程師實現以下目的： ^[1] 

（1） 合理設定零件的公差以減少零件的製造成本。

（2） 判斷零件的可裝配性，判斷零件是否在裝配過程中發生干涉。

（3） 判斷零件裝配後產品關鍵尺寸是否滿足外觀、質量以及功能等要求。

（4） 優化產品的設計，這是公差分析非常重要的一個目的。當通過公差分析發現產品設計不滿足要求時，一般有兩種方法來解決問題。其一是通過精密的零件公差來達到要求，但這會增加零件的製造成本；其二是通過優化產品的設計（例如，增加裝配定位特徵）來滿足產品設計要求，這是最好的方法，也是公差分析的意義所在。

（5） 公差分析除了用於產品設計中，還可用於產品裝配完成後，當產品的裝配尺寸不符合要求時，可以通過公差分析來分析製造和裝配過程中出現的問題，尋找問題的根本原因。

公差分析具體的步驟包括：

（1） 定義公差分析的目標尺寸和判斷標準。

（2） 定義尺寸鏈。

（3） 判斷尺寸的正負。

（4） 將非雙向對稱公差轉化為雙向對稱公差。

（5） 公差分析的計算。

（6） 判斷和優化。

常用的公差分析的計算模型有兩種，一是極值法，二是均方根法。

（1）極值法

極值法是考慮零件尺寸最不利的情況，通過尺寸鏈中尺寸的最大值或最小值來計算目標尺寸的值。

（2）均方根法

均方根法是統計分析法的一種，顧名思義，均方根法是把尺寸鏈中的各個尺寸公差的平方之和再開根即得到目標尺寸的公差。