零件公差计算分析系统及方法
【专利摘要】一种零件公差计算分析系统，包括：建立模块，用于确定计算零件公差的计算公式；第一计算模块，用于利用计算公式计算理论差值上限值和理论差值下限值，并计算绝对距离值；控制模块，用于控制蒙地卡罗乱数表在第一零件和第二零件尺寸的理论公差值的范围内取值，计算每个不同取值对应的第一零件和第二零件的实际尺寸值；第二计算模块，用于计算实际差值上限值、实际差值下限值及实际绝对距离值；显示模块，用于获取出现最多的实际绝对距离值，并获取对应的所有实际差值上限值和实际差值下限值；及取值模块，用于获取最大的实际差值上限值和最小的实际差值下限值。本发明还提供了一种零件公差计算分析方法，利用本发明，可以精确计算零件公差。
【专利说明】零件公差计算分析系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种计算分析系统及方法，尤其涉及一种零件公差计算分析系统及方法。
【背景技术】
[0002]在系统组装中，物料与物料之间会存在组装公差，而这些公差叠加在一起后形成的组装公差有时候会对整个系统的组装产生重大影响，导致物料组装不上或与旁边物料相干涉，一般情况下这种公差的计算都可根据每个物料公差的理论值来进行叠加计算，而这种叠加计算得出的公差范围比较大，在实际组装中遇到极限公差的几率非常小，如果以理论公差叠加来进行设计的话，机构上很多设计如开孔或固定结构等会与实际元件组装后存在较大的出入。
【发明内容】
[0003]鉴于以上内容，有必要提供一种零件公差计算分析系统，使得需要组装的零件之间的公差值更加精确。
[0004]还有必要提供一种零件公差计算分析方法，使得需要组装的零件之间的公差值更加精确。
[0005]一种零件公差计算分析系统，该系统包括:建立模块，用于根据第一零件和第二零件及与需要与该第一零件和第二零件组装的第三零件的位置关系，确定计算零件公差的计算公式，并将该计算公式输入到蒙地卡罗乱数表中；第一计算模块，用于根据蒙地卡罗乱数表中第一零件和第二零件的理论尺寸值、对应的理论公差值及总理论公差值，利用所述计算公式计算理论差值上限值和理论差值下限值，并根据该理论差值上限值和理论差值下限值计算绝对距离值；控制模块，用于根据用户设置的取值次数控制蒙地卡罗乱数表在第一零件和第二零件尺寸的理论公差值的范围内取值，计算每个不同取值对应的第一零件和第二零件的实际尺寸值；第二计算模块，用于根据第一零件和第二零件的所有实际尺寸值，计算对应的实际差值上限值、实际差值下限值及实际绝对距离值；显示模块，用于获取出现最多的实际绝对距离值，并于蒙地卡罗乱数表中获取该实际绝对距离值对应的所有实际差值上限值和实际差值下限值；及取值模块，用于在所有获取的实际差值上限值和实际差值下限值中，获取最大的实际差值上限值和最小的实际差值下限值。
[0006]一种零件公差计算分析方法，该方法包括:建立步骤，根据第一零件和第二零件及与需要与该第一零件和第二零件组装的第三零件的位置关系，确定计算零件公差的计算公式，并将该计算公式输入到蒙地卡罗乱数表中；第一计算步骤，根据蒙地卡罗乱数表中第一零件和第二零件的理论尺寸值、对应的理论公差值及总理论公差值，利用所述计算公式计算理论差值上限值和理论差值下限值，并根据该理论差值上限值和理论差值下限值计算绝对距离值；控制步骤，根据用户设置的取值次数控制蒙地卡罗乱数表在第一零件和第二零件尺寸的理论公差值的范围内取值，计算每个不同取值对应的第一零件和第二零件的实际尺寸值；第二计算步骤，根据第一零件和第二零件的所有实际尺寸值，计算对应的实际差值上限值、实际差值下限值及实际绝对距离值；显示步骤，获取出现最多的实际绝对距离值，并于蒙地卡罗乱数表中获取该实际绝对距离值对应的所有实际差值上限值和实际差值下限值；及取值步骤，在所有获取的实际差值上限值和实际差值下限值中，获取最大的实际差值上限值和最小的实际差值下限值。
[0007]相较于现有技术，所述零件公差计算分析系统及方法，可以得到更加精确的公差值，使得零件在组装生产过程中的误差更小，保证零件之间组装得更加严密。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本发明零件公差计算分析系统较佳实施例的运行环境图。
[0009]图2是本发明组装零件的示意图。
[0010]图3是图1中零件公差计算分析系统10的功能模块图。
[0011]图4是本发明零件公差计算分析方法较佳实施例的作业流程图。
[0012]图5举例说明实际绝对距离值的图表示意图。
[0013]主要元件符号说明
[0014]
计算机I
零件公差计算分析系统 10
数据库η`
显示器12
第一零件2
第二零件3
第三零件4
获取模块10
建立模块101
第一计算模块102
控制模块103`
第二计算模块104
显示模块105
取值模块106[0015]如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，是本发明零件公差计算分析系统较佳实施例的运行环境图。该零件公差计算分析系统10运行于计算机I中，该计算机I包括数据库11，该数据库11可内置于该计算机I也可外置于该计算机I。所述计算机I还包括显示器12，该显示器12用于显示计算分析结果。所述数据库11中存储了需要组装的第一零件2和第二零件3 (见图2)的理论尺寸值、每个理论尺寸值对应的理论公差值及总理论公差值。该总理论公差值是由于第一零件2和第二零件3的材质、外界温度等因素引起的公差。
[0017]本实施例中，该第一零件2和第二零件3需要和第三零件4进行组装，例如，所述第一零件2和第二零件3为芯片，第三零件4为需要组装在第一零件2和第二零件3上的散热器。在实际组装过程中，由于第一零件2和第二零件3之间的尺寸不同，导致了散热器可能会无法和其中一个芯片组装起来。
[0018]举例来说，如图2所示，需要将第三零件4 (散热器)安装在第一零件2 (芯片A)和第二零件3 (芯片B)的上方。假设第一零件2和第二零件3的底端都在一个水平线上，第二零件3和第一零件2存在高度差，若该高度差超过了允许的公差值，则所述第三零件4无法和第一零件2的上表面贴合，即无法与第一零件2进行组装。所述零件公差计算分析系统10用于根据第一零件2和第二零件3的实际尺寸值和理论尺寸值，计算分析第一零件2和第二零件3之间的最小公差值，使得零件生产和组装过程中可以根据该最小公差值更好地生产第一零件2和第二零件3，及组装该第一零件2、第二零件3和第三零件4。
[0019]如图3所示，是图1中零件公差计算分析系统10的功能模块图。所述零件公差计算分析系统10包括:获取模块100、建立模块101、第一计算模块102、控制模块103、第二计算模块104、显示模块105、及取值模块106。所述模块是具有特定功能的软件程序段，该软件存储于计算机可读存储介质或其它存储设备，可被计算机或其它包含处理器的计算装置执行，从而完成本发明中计算分析零件公差的作业流程。
[0020]获取模块100用于从数据库11中获取需要组装的第一零件2和第二零件3的理论尺寸值、每个理论尺寸值对应的理论公差值及总理论公差值，并将获取的理论尺寸值及对应的理论公差值写入到蒙地卡罗乱数表中。例如在图2中，总理论公差值为0.15±0.5(mm)，第一零件2的高度的理论尺寸值为1.81mm，对应的理论公差值为±0.28mm，第二零件3的高度理论尺寸值为1.96mm，对应的理论公差值为±0.28mm。
[0021]建立模块101用于根据所述第一零件2和第二零件3与第三零件4之间的位置关系，确定计算第一零件2和第三零件3的尺寸之间的公差的计算公式，并将所述获取的尺寸和所确定的计算公式输入到蒙地卡罗乱数表中。如图2中，第三零件4需要组装在第一零件2和第二零件3的上方，且第一零件2和第二零件3下方在同一水平面上，则需要计算分析第一零件2和第二零件3的高度差。所述建立模块101确定计算该高度差的上限值、下限值及高度绝对距离值的计算公式，并输入到蒙地卡罗乱数表中。所述高度差的上限值的计算公式包括理论差值上限值和实际差值上限值的公式，即理论差值上限值的计算公式和实际差值上限值的计算公式相同。同理，理论差值下限值的计算公式与实际差值下限值的计算公式相同。[0022]第一计算模块102用于根据蒙地卡罗乱数表中第一零件2和第二零件3的理论尺寸值、对应的理论公差值及总理论公差值，利用所述确定的计算公式计算理论差值上限值和理论差值下限值。如图2中，该第一计算模块102计算理论差值上限值=(1.96+0.28)+(0.15+0.5)- (1.81-0.28)，理论差值下限值=(1.96-0.28)+ (0.15-0.5)- (1.81+0.28)。计算得到的理论差值上限值为1.36mm，理论差值下限值为-0.76mm。
[0023]该第一计算模块102还用于根据该理论差值上限值和理论差值下限值计算绝对距离值，该计算出来的绝对距离值即为最大的理论公差值，该计算出来的最大的理论公差值为第一零件2和第二零件3之间最大的理论高度差。所述绝对距离值=理论差值上限值+ I理论差值下限值I，图2中所述的绝对距离值=1.36+0.76=2.12mm。
[0024]控制模块103用于根据用户设置的取值次数控制蒙地卡罗乱数表在第一零件2和第二零件3的尺寸的理论公差值的范围内任意取值，并计算出每个不同理论公差值对应的第一零件2和第二零件3的实际尺寸值。如第一零件2的理论尺寸值为1.81mm,理论公差值为±0.28，则假设控制模块103控制蒙地卡罗乱数表将理论公差值取值为0.1mm，则对应的第一零件2的实际尺寸值为1.91mm。本实施例中，该取值次数可以设置为1000次。
[0025]第二计算模块104用于根据第一零件2和第二零件3的所有实际尺寸值，计算对应的实际差值上限值、实际差值下限值及实际绝对距离值。
[0026]显示模块105用于在显示器12上显示所述实际绝对距离值对应的图表，如图5所示，从该图表中可以看出实际绝对距离值的分布情况，用户设置的取值次数越多，则该图表中绝对距离值分布的越集中。该显示模块105还用于获取出现最多的实际绝对距离值，并于所述蒙地卡罗乱数表中获取该实际绝对距离值对应的所有实际差值上限值和实际差值下限值。
[0027]取值模块106用于在所有获取的实际差值上限值和实际差值下限值中，获取最大的实际差值上限值和最小的实际差值下限值。该获取的最大的实际差值上限值和最小的实际差值下限值分别为组装生产中需要遵守的第一零件2和第二零件3之间高度差的最大值和最小值。
[0028]如图4所示，是本发明零件公差计算分析方法较佳实施例的作业流程图。
[0029]步骤S30，获取模块100从数据库11中获取需要组装的第一零件2和第二零件3的理论尺寸值、每个理论尺寸值对应的理论公差值及总理论公差值，并将获取的理论尺寸值及对应的理论公差值写入到蒙地卡罗乱数表中。例如在图2中，总理论公差值为0.15±0.5(mm)，第一零件2的高度的理论尺寸值为1.81mm，对应的理论公差值为±0.28mm，第二零件3的高度理论尺寸值为1.96mm，对应的理论公差值为±0.28mm。
[0030]步骤S31，建立模块101根据所述第一零件2和第二零件3与第三零件4之间的位置关系，确定计算第一零件2和第三零件3的尺寸之间的公差的计算公式，并将所述获取的尺寸和所确定的计算公式输入到蒙地卡罗乱数表中。
[0031]步骤S32，第一计算模块102根据蒙地卡罗乱数表中第一零件2和第二零件3的尺寸的理论尺寸值、对应的理论公差值及总理论公差值，利用所述确定的计算公式计算理论差值上限值和理论差值下限值。如图2中，该第一计算模块102计算理论差值上限值=(1.96+0.28) + (0.15+0.5) - (1.81-0.28)，理论差值下限值=(1.96-0.28)+ (0.15-0.5)- (1.81+0.28)。计算得到的理论差值上限值为1.36mm，理论差值下限值为-0.76mm。
[0032]步骤S33，所述第一计算模块102根据所述理论差值上限值和理论差值下限值计算绝对距离值，该计算出来的绝对距离值即为最大的理论公差值，该计算出来的最大的理论公差值为第一零件2和第二零件3之间最大的理论高度差。所述绝对距离值=理论差值上限值+ I理论差值下限值I，图2中所述的绝对距离值=1.36+0.76=2.12mm。
[0033]步骤S34，控制模块103根据用户设置的取值次数控制蒙地卡罗乱数表在第一零件2和第二零件3的尺寸的理论公差值的范围内任意取值，并计算出每个不同理论公差值对应的第一零件2和第二零件3的实际尺寸值。如第一零件2的理论尺寸值为1.81mm,理论公差值为±0.28，则假设控制模块103控制蒙地卡罗乱数表将理论公差值取值为0.1mm,则对应的第一零件2的实际尺寸值为1.91mm，第二次理论公差值的取值为-0.2mm，则对应的第一零件2的实际尺寸值为1.61_。本实施例中，该取值次数可以设置为1000次。
[0034]步骤S35，第二计算模块104根据第一零件2和第二零件3的所有实际尺寸值，计算对应的实际差值上限值、实际差值下限值及实际绝对距离值。
[0035]步骤S36，显示模块105在显示器12上显示所述实际绝对距离值对应的图表，如图5所示，从该图表中可以看出实际绝对距离值的分布情况，用户设置的取值次数越多，则该图表中绝对距离值分布的越集中。
[0036]步骤S37，所述显示模块105获取出现最多的实际绝对距离值，并于所述蒙地卡罗乱数表中获取该实际绝对距离值对应的所有实际差值上限值和实际差值下限值。
[0037]步骤S38，取值模块106在所有获取的实际差值上限值和实际差值下限值中，获取最大的实际差值上限值和最小的实际差值下限值。该获取的最大的实际差值上限值和最小的实际差值下限值分别为组装生产中需要遵守的第一零件2和第二零件3之间高度差的最大值和最小值。
[0038]最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种零件公差计算分析系统，其特征在于，该系统包括: 建立模块，用于根据第一零件和第二零件及与需要与该第一零件和第二零件组装的第三零件的位置关系，确定计算零件公差的计算公式，并将该计算公式输入到蒙地卡罗乱数表中； 第一计算模块，用于根据蒙地卡罗乱数表中第一零件和第二零件的理论尺寸值、该理论尺寸值对应的理论公差值及总理论公差值，利用所述计算公式计算该第一零件和第二零件的理论差值上限值和理论差值下限值，并根据该理论差值上限值和理论差值下限值计算该第一零件和第二零件的绝对距离值； 控制模块，用于根据用户设置的取值次数控制蒙地卡罗乱数表在第一零件和第二零件尺寸的理论公差值的范围内取值，计算每个不同取值对应的第一零件和第二零件的实际尺寸值； 第二计算模块，用于根据第一零件和第二零件的所有实际尺寸值，计算该第一零件和第二零件对应的实际差值上限值、实际差值下限值及实际绝对距离值； 显示模块，用于获取出现最多的实际绝对距离值，并于蒙地卡罗乱数表中获取该实际绝对距离值对应的所有实际差值上限值和实际差值下限值；及 取值模块，用于在该获取的所有实际差值上限值和实际差值下限值中，获取最大的实际差值上限值和最小的实际差值下限值。
2.如权利要求1所述的零件公差计算分析系统，其特征在于，该系统还包括获取模块，用于从数据库中获取需要组装的第一零件和第二零件的理论尺寸值、每个理论尺寸值对应的理论公差值及总理论公差值，并将获取的理论尺寸值、对应的理论公差值及总理论公差值写入到蒙地卡罗乱数表中。
3.如权利要求1所述的零件公差计算分析系统，其特征在于，所述显示模块，还用于在显示器上显示所述实际绝对距离值对应的图表。
4.一种零件公差计算分析方法，其特征在于，该方法包括: 建立步骤，根据第一零件和第二零件及与需要与该第一零件和第二零件组装的第三零件的位置关系，确定计算零件公差的计算公式，并将该计算公式输入到蒙地卡罗乱数表中； 第一计算步骤，根据蒙地卡罗乱数表中第一零件和第二零件的理论尺寸值、该理论尺寸值对应的理论公差值及总理论公差值，利用所述计算公式计算该第一零件和第二零件的理论差值上限值和理论差值下限值，并根据该理论差值上限值和理论差值下限值计算该第一零件和第二零件的绝对距离值； 控制步骤，根据用户设置的取值次数控制蒙地卡罗乱数表在第一零件和第二零件尺寸的理论公差值的范围内取值，计算每个不同取值对应的第一零件和第二零件的实际尺寸值； 第二计算步骤，根据第一零件和第二零件的所有实际尺寸值，计算该第一零件和第二零件的对应的实际差值上限值、实际差值下限值及实际绝对距离值； 显示步骤，获取出现最多的实际绝对距离值，并于蒙地卡罗乱数表中获取该实际绝对距离值对应的所有实际差值上限值和实际差值下限值；及 取值步骤，在该获取的所有实际差值上限值和实际差值下限值中，获取最大的实际差值上限值和最小的实际差值下限值。
5.如权利要求4所述的零件公差计算分析方法，其特征在于，该方法在建立步骤之前还包括:获取步骤，从数据库中获取需要组装的第一零件和第二零件的理论尺寸值、每个理论尺寸值对应的理论公差值及总理论公差值，并将获取的理论尺寸值、对应的理论公差值及总理论公差值写入到蒙地卡罗乱数表中。
6.如权利要求4所述的零件公差计算分析方法，其特征在于，所述显示步骤还包括:在显示器上显示所述实际绝对 距离值对应的图表。
【文档编号】G06F17/50GK103514311SQ201210214933
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月27日 优先权日:2012年6月27日
【发明者】吴弘毅, 刘磊 申请人:鸿富锦精密工业（深圳）有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司