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研究生： 陳璟錞
Ching-Chun Chen
論文名稱： 組裝模擬與公差配置設計研究
Study of assembly simulation and tolerance design
指導教授： 賴景義
Ching-Yi Lai
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 機械工程學系
Department of Mechanical Engineering
畢業學年度： 91
語文別： 中文
論文頁數： 142
中文關鍵詞： 公差 、組合性 、公差成本模式 、最壞狀況法 、蒙地卡羅模擬
外文關鍵詞： cost-tolerance model, assemblability, tolerance, WOW, Monte Carlo simulation
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    • 公差是對產品精確度的定量描述，從產品的設計到製造與檢驗都必須加以考量，並維持其一貫性。在產品大量且多樣化的需求下，互換性是重要的原則，而公差就是其考慮的重點，尤其在零件裝配時，公差就是影響其裝配程度的最大因素。一般的公差設計是採最壞狀況法，在本次的研究中則是以蒙地卡羅模擬法，針對四孔組裝及雙槽組裝兩種情況，分析位置度公差、尺寸公差及形狀公差對組裝的影響，並透過迴歸分析找出組裝限制式，同時考慮成本模式進行最佳化配置設計，以達到兼具組合性和最低成本的要求，提供設計者在公差設計時的一個參考。此外，將尺寸與幾何公差的資訊，整合在電腦輔助設計的環境中，對零件的三次元量測資料進行公差評估後，藉由得到的公差資訊進行組裝評估。

    Tolerance is a quantitative description of the precision in production, it has to be considered when products are designed, manufactured and inspected. The exchangeability is an important principle in mass production, and tolerance is the key point. The general method of tolerance design is worst on worst (WOW) tolerance analysis. In this thesis, Monte Carlo simulation is used to analysis the influence of position, size and form tolerance in two assembly conditions. Finding the limit of assembly by linear regression, and optimize the design considering cost at one time. Providing a better method of tolerance design satisfied assemblability and minimization of cost. In additional, develop a function of assembly evaluation in CAD system.

    摘要 I 英文摘要 II 致謝 III 目錄 IV 圖目錄 VI 表目錄 X 第一章 緒論 1 1.1前言 1 1.2 文獻回顧 3 1.3 研究目的與方法 7 1.4 論文架構 10 第二章 電腦輔助公差檢測與組裝評估 11 2.1 前言 11 2.2公差種類與量測 12 2.3 電腦輔助公差評估 16 2.4 組裝評估方法 19 2.4.1 最壞狀況法 20 2.4.2 組裝範例 20 2.4.3 Powell數值方法 25 2.5 組裝步驟 27 第三章 組裝模擬 36 3.1 前言 36 3.2 尺寸公差與幾何公差的關係 37 3.2.1最大實體狀態 37 3.2.2 動態公差線圖 38 3.2.3 最大實體公差方式 43 3.2.4 形狀公差 46 3.3 蒙地卡羅模擬 48 3.3.1 亂數產生器 49 3.4 公差模型 52 3.4.1 累積多項式模型 52 3.4.2 轉移矩陣模型 55 3.4.3 公差模型範例 57 3.5 進行組裝 67 3.5.1 疊代變數 72 3.5.2 目標函數 73 3.5.3 組裝評估之正確性 78 第四章 模擬值分析 79 4.1前言 79 4.2 迴歸分析 80 4.2.1 資料分佈檢定 81 4.2.2 建立複迴歸模型 88 4.2.3 複迴歸模型的估計 88 4.2.4 複迴歸模型的評估 92 4.2.5相關分析 95 4.3 實例分析 97 4.3.1 四孔組裝 98 4.3.2 雙槽組裝 110 第五章 最佳化公差配置 122 5.1 前言 122 5.2 公差成本模式 123 5.3 最佳化配置條件 126 5.4 最佳化方法 130 5.5 結果討論 130 5.6 最大實體方法之比較 134 第六章 結論與未來展望 137 6.1 結論 137 6.2 未來展望 138 參考文獻 140

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