公差分析技术在特种车设计与制造中的应用分析

俞培雅

摘 要：随着我国综合实力的不断提升，我国的生产技术水平有了较大的改善，在这样的现实条件之下，特种车设计实现了快速的发展，在制造以及设计特种车的过程之中，大部分的工作人员会采取公差分析技术来积极的缩短开发周期，在保障车辆生产质量的前提之上，更好的实现各类生产资源的优化配置和利用，文章以公差分析技术为切入点，深入分析该技术在特种车设计和制造之中的应用情况。

关键词：公差分析；特种车设计；制造

中图分类号：U469.6 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）34-0155-02

Abstract： Along with the unceasing promotion of our country's comprehensive strength， our country's production technology level has been greatly improved. Under such a realistic condition， the special vehicle design has realized the rapid development. In the manufacture as well as in the design of special vehicles， most of the staff will adopt tolerance analysis technology to actively shorten the development cycle in order to achieve the optimal allocation and utilization of various kinds of production resources on the premise of ensuring the quality of vehicle production. Based on tolerance analysis technology， the application of tolerance analysis technology in the design and manufacture of special cars is analyzed in this paper.

Keywords： tolerance analysis； special vehicle design； manufacture

1 概述

在推动国家经济建设的过程之中，我国的综合实力有了极大的提升，各个行业实现了快速的发展，作为我国国民经济中的重要组成部分，汽车工程设计与制造领域的实现为国家的稳定建设作出了巨大的贡献。但是与其他的国家相比，我国的工业化水平还处于初级发展阶段，难以真正的实现生产质量和水平的有效提升，只能够进行量产。公差分析能够在保障尺寸问题分析进度的前提之上，更好的加强与不同尺寸环节之间的联系，了解各环节对设计的最终影响，充分的发挥权重分析的作用和价值，以此来为后期尺寸的制造以及改进提供坚实可靠的技术支撑和依据。结合相关的实践调查可以看出，在利用公差分析技术对特种车的设计以及制造进行分析和研究时，因为特种车的整个设计环节相对比较复杂，不同零部件的性能和作用差异较大，因此，实际的设计情况与整体的设计之间还存在诸多的矛盾，对此，工作人员必须要充分考虑各类影响因素，了解公差分析技术在特种车设计与制造之中的应用要求。

2 公差分析技术

公差分析技术以不同零部件的尺寸为切入点，通过工差计算的形式来积极的分析各类零部件在装配之后闭环公差验证的不同技术手段，因此相关的技术操作者以及设计工作人员在应用该技术时，直接将其称之为工程的验证技术。在对工程分析结果进行分析时，如果最终所计算出来的结果不符合设计的时间要求和标准，那么就必须要对尺寸链环以及各零部件的工差进行不断的优化和升级。从目前来看，公差分析技术在使用时主要以三种不同的类型为主，具體包括极值法方和根法以及蒙特卡洛模拟法，其中蒙特卡洛模拟法需要以前期的实验方案制定为切入点和核心，通过对随机变量的深入分析和研究来了解最终的期望值，积极地凸显不同变量的数字特征和优势。相关的操作工作人员在实践时提出，这种方法能够有效的对非线性的装配函数尺寸工差进行后续的分析和处理，另外对于车辆制造以及设计领域来说，大部分主要以整车四轮定位为切入点，积极的对不同的整车外观间隙进行分析和研究，每一个方法都需要耗费大量的时间和精力，技术人员需要以大量系统的样本采集为切入点，通过对前期具体装备的深入分析来了解后期的装配函数情况，最终的函数方程分量会产生一定的变化，因此需要进行重新的运算和分析。从目前来看，大部分的分析软件都在实践之中获得了广泛的应用，方和根法则需要在保障闭环公差以及各组成环公差服从于正态分布的基础之上，深入的研究项同线性状态函数之间的相关性，该方法能够以更为贴切的计算手段保障实际的分析结果符合生产装配工差。其中工作人员需要通过对特种车车身公差进行分析，了解不同计算方法的应用要求，保证该方法能够真正的体现一定的可操作性和实用性。

但是在实际生产的过程之中，零件极有可能会受到组装的影响，其中焊接方法和工装磨损以及装配手法会导致实际的数值产生较大的变化，同时最终所获取的计算结果不符合实际的工作要求。如果采取极值法来进行工程分析，那么就需要假设各个零部件的尺寸都为极限值，但是实际上这种现象的产生概率比较低，大部分的装备函数主要以非线性的为主，大部分的操作环节相对比较简单，同时计算量较小，因此可以以现有的汽车零部件计算为切入点，了解各环节之间的相关性，充分的发挥不同尺寸公差分析的作用。

3 公差分析技术在特种车设计与制造中的应用

特种车设计与制造分析：

如果站在宏观的角度对特种车的制造以及设计进行分析，那么不管是重量还是外扩的尺寸都极大的超过了普通车辆的设计极限值，同时该车辆的用途相对比较特殊，设计人员需要充分的考虑各种影响因素，结合制造以及设计的实质要求积极的采取有效的设计手段和技术，不断提高特种车的制动性能和稳定性。设计工作者需要充分的考虑在不同行驶状态之下，车辆的真实表现，保障其能够在坡道行驶时不产生倾翻和滑动，同时还能够及时的制动。为了有效的实现这一目的，工作人员需要保证前期设计的整体性和全面性，结合车辆总体结构设计的实质要求，积极的分析稳定性提升的具体情况。其次，在车辆设计时，工作人员需要做好前期的四轮定位，保证特种车能够在稳定直线行驶的过程之中，尽量的避免转向机件磨损，保证车辆机械的完成特殊的作业任务和运输任务。另外，在质量制造时必须要落实好前期的车辆装配工作，从整体上促进性能作用的发挥，在前期制造以及设计环节，工作人员需要以公差分析技术为切入点，积极的结合开发设计过程之中的各类现实问题继续研究。为了能够保障零部件以及工装工差分配的合理性，实现各类环节的优化升级，管理部门以及供应商需要在保障产品尺寸质量系统管理优化的基础之上，不断的加强不同生产制造环节之间的联系，有效的解决零部件工差匹配的问题，从而更好的将特种车的设计和制造成本控制在最低的范围之内。另外在前期整体设计阶段之中，工作人员需要以公差分析技术为依据，明确前期四轮定位的参数尺寸公差值，并为该环节的工作提供坚实的技术保障和依据，促进整体设计质量和水平的提升，尽量避免后期生产制造所存在的各类缺陷和不足。

4 在特种车设计中的应用

在前期车辆整体设计的过程中，工作人员需要结合特种车设计的实质要求，明确和前期四轮定位的实质情况。一般来说，前期的四轮定位会受到车身自身稳定性的影响，同时实际的安装会存在许多的偏差，不管是零部件制造偏差还是后期的装配偏差都会导致最终的参数结果产生一定的波动。如果站在分布形式的角度进行分析，那么不同参数的分布形式有所差距，因此车辆整体尺寸量还装备函数是一种非线性的。在对细节问题进行分析以及研究时，工作人员可以采取蒙特卡洛模拟法对四轮进行定位，了解尺寸公差的具体分析要求，积极的考虑不同的影响要素，在问题具体分析的过程中可以以特种车型后轮定位为参照案例，累计展开尺寸公差分析，采取不同的分析软件来进行模型的建立和仿真，保证计算的正确性和完整性。工作人员需要在前期进行大量系统的样本统计采集和分析，采取重复运算的形式来积极的保障最终的结果符合真实水平。另外在对车辆后轮定位参数分析时，不管是后轮的外倾角还是后轮的前束角都必须要以一定的参数标准为具体的参照依据，模拟计算结果存在两个不同的类型，不管是否能够满足目标的公差要求，都需要对后轮前束角的影响因素进行进一步的鉴定，采取软件分析的形式了解不同因素的权重值，然后进行比例分析和计算。在完成主体计算之后，工作人员还需要进行后期的仿真分析，积极的将风险降低在最低的水平，更好的保障自身的设计和操作符合前期车辆设计超长风险的实质要求和标准。综上所述，在特种车设计之中，公差分析技术的应用能够实现车辆设计结构的优化升级，积极的规避后期制作存在一定的品质问题，将车辆的制造成本控制在最低的水平。

5 在特种车制造中的应用

在特种车制造阶段，工作人员可以结合公差分析技术了解装配尺寸公差的数据要求，积极的开展不同环节的分析工作，从整体上促进车辆装配质量的提升。对于不同类型的特种车型装配来说，实际的装配极易出现各类问题，技术操作者在对各类缺陷进行分析以及研究时，首先需要了解不同的状态分布情况，采取方和根法来进行尺寸公差分析，只有这样才能够从整体上促进特种车设计质量和水平的提升。

6 结束语

在特种车设计与制造的过程之中，公差分析技术扮演着重要的角色，该技术能够站在宏观的角度了解特种车设计与制造的不同环节和要素，积极的实现各个环节之间的联系以及互动，采取针对性的策略和手段不断地突破传统设计与制造模式所存在的不足。但是需要注意的是，公差分析技术存在不同的种类，每个种类的具体应用要求有所区别，工作人员需要进行针对性的选择和判断。

参考文献：

[1]李风雷.公差分析技術在特种车设计与制造中的应用[J].现代制造技术与装备，2017（1）：24.

[2]喻大伟，陈普，李潇妹，等.公差分析技术在整车设计与制造中的应用研究[J].汽车科技，2015（6）：74-78.

[3]张国兵，陈文琳，赵烈伟，等.3DCS公差分析技术在汽车设计中的研究及应用[J].锻造与冲压，2017（20）：40-45.

[4]陈华.基于雅克比旋量模型的三维公差分析方法研究及在发动机装配中的应用[D].上海交通大学，2015.

[5]顾凌韬.任意尺寸分布的公差分析及其在整车配合中的应用[D].上海交通大学，2007.