平臺(tái)綜述
此平臺(tái)包含先進(jìn)的尺寸偏差分析工具和數(shù)據(jù)分析管理工具。
尺寸偏差分析工具幫助用戶預(yù)測設(shè)計(jì)所固有的偏差量，提供了必要的公差分析方法用來預(yù)測一個(gè)裝配中的工序變化，可輕易地識(shí)別額外變動(dòng)的來源并改進(jìn)設(shè)計(jì)的穩(wěn)健性，使用戶能夠在設(shè)計(jì)階段早期，分析設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)以改善質(zhì)量和降低成本。
數(shù)據(jù)分析管理工具用于分析用戶的質(zhì)量數(shù)據(jù)并創(chuàng)建圖形化報(bào)告、對數(shù)據(jù)的深度挖掘、質(zhì)量數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計(jì)分析和報(bào)告發(fā)布。為用戶的數(shù)據(jù)理解提供了極大的方便。
GTA——圖形公差分析軟件Graphic Tolerance Analysis是由磐翼信息科技（上海）有限公司自主開發(fā)的平面公差分析軟件。該軟件用于幫助用戶快速建立尺寸鏈環(huán)，自動(dòng)判斷增環(huán)、減環(huán)，并進(jìn)行公差分析計(jì)算，預(yù)測設(shè)計(jì)所固有的偏差量，并對分析的尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行管理分析。該軟件將大大為用戶提高公差分析效率，提高分析精度，分析歷史數(shù)據(jù)發(fā)揮重要作用。
? 減少尺寸鏈繪制時(shí)間
尺寸鏈繪制是尺寸分析的重要步驟，需要工程師分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)然后繪制尺寸鏈，傳統(tǒng)的手工繪制方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力。針對這個(gè)問題GTA為用戶提供了在產(chǎn)品圖上直接畫尺寸鏈的方法：
? 減少尺寸鏈檢查及增減環(huán)判斷時(shí)間
尺寸工程師在完成尺寸鏈繪制后往往需要仔細(xì)校核其正確性，并判斷每個(gè)鏈環(huán)的增減性。這是一個(gè)重復(fù)且容易出錯(cuò)的工作。GTA能夠自動(dòng)檢查鏈環(huán)以及判斷增減環(huán)：
在鏈環(huán)錯(cuò)誤時(shí)GTA能夠給出錯(cuò)誤位置及錯(cuò)誤原因，指導(dǎo)用戶修改鏈環(huán)：
? 模擬復(fù)雜的孔銷浮動(dòng)，提高公差設(shè)計(jì)精度
孔銷浮動(dòng)對尺寸鏈的影響由孔、銷的尺寸偏差及銷在孔中各位置的概率等因素決定，是一個(gè)非線性的復(fù)雜問題。傳統(tǒng)的尺寸鏈分析方法把孔銷浮動(dòng)作為線性公差，對計(jì)算精度有一定程度的影響。
GTA中的孔銷配合考慮了孔、銷的尺寸偏差及銷在孔中各位置的概率，能比較準(zhǔn)確的反映孔銷配合對尺寸鏈的影響。
? 分解多層級(jí)的裝配尺寸鏈，降低尺寸鏈建立難度
當(dāng)產(chǎn)品有多個(gè)裝配層級(jí)組成時(shí)，其尺寸鏈將會(huì)十分復(fù)雜，增加了尺寸鏈建立與計(jì)算的難度。GTA使用中間環(huán)來分解多層級(jí)的裝配尺寸鏈，使得尺寸鏈更簡潔直觀。
? 用多種方法自動(dòng)計(jì)算封閉環(huán)結(jié)果，簡單快速
針對不同的產(chǎn)品要求，尺寸工程師需要采用多種尺寸鏈計(jì)算方法（完全互換法、統(tǒng)計(jì)互換法、仿真法）來計(jì)算封閉環(huán)的尺寸鏈。計(jì)算過程將花費(fèi)大量的時(shí)間。對于完全互換原則的產(chǎn)品分析，GTA提供了極值法功能：
針對不同的產(chǎn)品要求，尺寸工程師需要采用多種尺寸鏈計(jì)算方法（完全互換法、統(tǒng)計(jì)互換法、仿真法）來計(jì)算封閉環(huán)的尺寸鏈。計(jì)算過程將花費(fèi)大量的時(shí)間。對于統(tǒng)計(jì)互換原則的產(chǎn)品分析，GTA提供了概率法功能：
GTA提供了蒙特卡洛法來仿真產(chǎn)品制造偏差的隨機(jī)過程，可以模擬得到不同偏差分布類型產(chǎn)品的封閉環(huán)公差。
? 自動(dòng)進(jìn)行公差優(yōu)化，避免反復(fù)迭代公差設(shè)計(jì)
對于不滿足產(chǎn)品公差目標(biāo)的尺寸鏈，尺寸工程師通常需要反復(fù)調(diào)整每個(gè)鏈環(huán)的公差來使封閉環(huán)的偏差不超差。在GTA中，用戶可以使用公差分配功能按照不同的規(guī)則（等公差、權(quán)重、等比縮放、等貢獻(xiàn)度）將封閉環(huán)的公差一鍵分配到所有組成環(huán)。
GTA中可以對每個(gè)鏈環(huán)進(jìn)行公差分配設(shè)置，公差分配時(shí)用戶可以選擇8種分配方法：
? 自動(dòng)生成多種類型的報(bào)告，節(jié)省報(bào)告制作時(shí)間
制作公差分析報(bào)告，是一個(gè)重復(fù)操作的工作，需要采用標(biāo)準(zhǔn)的格式把每一次的公差分析進(jìn)行記錄。GTA為用戶提供了自動(dòng)PDF報(bào)告輸出功能，報(bào)告的格式可以定制，報(bào)告中的鏈環(huán)圖為矢量圖可以無限縮放，可以一次性進(jìn)行單個(gè)或批量報(bào)告輸出。
GTA也提供EXCEL報(bào)告的輸出，用戶可以對輸出的EXCEL報(bào)告進(jìn)行編輯或定制。
? 集成了配合公差查詢表，簡便快捷查詢標(biāo)準(zhǔn)配合公差
配合公差查詢是公差設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常遇到的問題，需要根據(jù)基本尺寸、偏差代號(hào)和公差等級(jí)找到對應(yīng)的查詢表獲得上、下極限尺寸。GTA集成了最新國標(biāo)公差配合查詢表，用戶可以通過輸入孔/軸直徑、偏差代號(hào)及精度等級(jí)快速得到孔/軸的上、下極限偏差。
? 對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，快速得出其統(tǒng)計(jì)信息
分析測量數(shù)據(jù)的分布類型等統(tǒng)計(jì)信息是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，手動(dòng)計(jì)算困難，數(shù)據(jù)分析軟件學(xué)習(xí)成本高。GTA的數(shù)據(jù)分析功能簡單高效，可以對用戶的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，檢驗(yàn)其是否滿足正態(tài)分布。
? 對公差分析進(jìn)行管理，便于查找、共享及存檔
產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)需要進(jìn)行大量的尺寸鏈分析，對這些分析進(jìn)行管理需要做很多規(guī)范性的工作，增加了工程師的工作量。GTA以數(shù)據(jù)庫形式對尺寸鏈分析進(jìn)行存儲(chǔ)，按照項(xiàng)目對尺寸鏈案例進(jìn)行分類，方便基于項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)及對項(xiàng)目生產(chǎn)能力進(jìn)行評(píng)估。
某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，在裝配階段進(jìn)行右側(cè)排氣歧管安裝時(shí)，有較大概率出現(xiàn)裝配困難。使用GTA進(jìn)行了公差分析與優(yōu)化，解決了該問題。
將右側(cè)排氣歧管上端安裝位置偏差作為封閉環(huán)，建立尺寸鏈如下圖所示。將左側(cè)前、后2排氣歧管安裝及制造公差建立為中間環(huán)（裝配層級(jí)分解），在右側(cè)排氣歧管公差鏈環(huán)（目標(biāo)鏈環(huán)）中引用這2個(gè)中間環(huán)。
使用蒙特卡洛法進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算，結(jié)果如下圖所示。計(jì)算結(jié)果中的右下示意圖顯示，封閉環(huán)存在一定的超差。查看左側(cè)分析結(jié)果可知，左前排氣歧管公差對封閉環(huán)公差影響最大，其貢獻(xiàn)率為38.76%。
查看左前排氣歧管中間環(huán)的分析結(jié)果，在左前排氣歧管的中間環(huán)中，安裝孔1、安裝孔2位置度及支架公差對結(jié)果影響最大，貢獻(xiàn)率分別為33.75%、30.62%和29.11%，將此3處的公差值由±0.2mm調(diào)整為±0.1mm。
調(diào)整后的封閉環(huán)結(jié)果如下圖所示，經(jīng)過公差調(diào)整后，封閉環(huán)的公差值由1.096mm下降為0.93mm，超差情況有了明顯的降低。
GD&T計(jì)算案例
問題：求圖中Gap的尺寸及公差
